CN111396588A - 一种新型浮动式球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及球阀领域，尤其涉及一种新型浮动式球阀，包括阀体，以及安装于阀体内流体通道中的阀座和阀球，上阀杆从顶部穿入阀体内并与阀球相接触，其特征在于：所述阀座、阀球均为陶瓷体；所述阀体内位于阀球的下端还设置有下阀杆，所述阀球的下球面上开设有限位槽，所述下阀杆的端部伸入限位槽内，并且限位槽的槽底压触于下阀杆的端部，同时限位槽的内壁与下阀杆的杆壁之间留设有浮动间隙，该球阀密封性能好，可实现自清洁。

Description

一种新型浮动式球阀
技术领域
本发明涉及球阀领域，尤其涉及一种新型浮动式球阀。
背景技术
浮动球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。浮动球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的载荷全部传给了出口密封圈，在受到较高压力冲击时，球体可能会发生非标准的偏移。并且为了保证阀球的浮动结构，阀球自身没有支撑，目前的浮动式球阀只能运用在介质流量较小的阻断结构中。
而固定式球阀虽然其强度、安全性都比较高，但是固定式球阀的密封面在阀球的两端，即在阻断介质后，阀体内、外具有较大的压力差，由于压力差的存对阀体自身将造成不同程度的损坏。
另外，由于金属材质自身性能和加工工艺的要求，目前所使用的阀座与阀球之间的密封只能是采用线性密封，在多次开关后阀球与阀座之间密封性能较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型浮动式球阀，以解决现有技术中浮动球阀容易发生非标准位移、固定球阀内外压力差大以及阀球、阀座之间密封性能差的问题。
为了解决上述问题，本发明所涉及的一种新型浮动式球阀采用以下技术方案：
一种新型浮动式球阀，包括阀体，以及安装于阀体内流体通道中的阀座和阀球，上阀杆从顶部穿入阀体内并与阀球相接触，所述阀座、阀球均为陶瓷体；所述阀体内位于阀球的下端还设置有下阀杆，所述阀球的下球面上开设有限位槽，所述下阀杆的端部伸入限位槽内，并且限位槽的槽底压触于下阀杆的端部，同时限位槽的前内壁、后内壁分别与下阀杆的杆壁之间设有浮动间隙，以保证下阀杆仅可在限位槽中沿流体流动方向移动。
上述的一种新型浮动式球阀，所述下阀杆为柱形杆，所述限位槽为腰形槽，并且所述腰形槽的其中两侧内壁与流体流动方向平行，腰形槽的两端内壁呈与柱形杆弧度一致的半圆形。
上述的一种新型浮动式球阀，所述阀座与阀球接触的面为与阀球匹配的弧形面，所述阀座与阀球之间通过弧形面密封。
上述的一种新型浮动式球阀，在阀座与阀球接触的边缘，阀座的厚度逐渐减小。
上述的一种新型浮动式球阀，所述阀座背离阀球的背面凸出设有密封尖棱，阀座背部的阀体上对应开设有与密封尖棱相匹配的密封槽，所述密封尖棱的尖角朝向密封槽并压装于密封槽的槽底。
上述的一种新型浮动式球阀，所述密封尖棱与密封槽接触的侧面上开设有壁槽，在壁槽中卡固有密封件。
上述的一种新型浮动式球阀，所述阀座和/或阀球整体为陶瓷体。
上述的一种新型浮动式球阀，所述阀座和/或阀球包括金属内芯以及喷涂于金属内芯外表面的陶瓷涂层。
上述的一种新型浮动式球阀，所述流体通道的内壁套设有陶瓷内衬。
本发明的有益效果如下：
1、本发明的浮动式球阀结构适用性广，可用于两通、三通及四通球阀等多种球阀上。该浮动式球阀增设下阀杆，利用阀杆与限位槽之间的浮动间隙，在阻断流体时，能够允许阀球发生小距离的浮动，使流体被密封在阀球后端的阀座上，使球阀内部充满流体，与外部的流体压力相互抵消，保护球阀本身，同时下阀杆对阀球提供向上的支撑力，使浮动阀球支撑地更加稳定，防止阀球出现非标准移位，保证阀球与阀座之间较好的密封性能。
2、阀座、阀球整体为陶瓷，或者阀座、阀球采用金属内芯和外喷涂陶瓷涂层相结合；在阀球的流体通道内套设有陶瓷内衬，陶瓷的强度高，能提供较好的抗压性，同时陶瓷耐高温且防腐蚀性能好，在阻断腐蚀性流体或高温流体时，减少对阀体、阀座以及阀球的损害，延长球阀的寿命。
3、利用陶瓷本身强度高、可精密加工的性能，将阀座与阀球之间采用弧面密封，由于阀球被密封在阀座内部的弧面中，保证更好的密封性。另外由于阀座与阀球接触的边缘，阀座的厚度逐渐减小，使得阀座与阀球接触的边缘比较薄，阀球在弧面阀座内转动的同时，阀座的边缘能够将阀球外表面附着的杂质刮除，从而实现自清洁，防止阀球被附着的杂质磨损。
4、在阀座背部设计有密封尖棱，密封尖棱的尖角朝向阀座背部阀体上的密封槽，并压装于密封槽的槽底，利用尖棱使阀座与阀体之间形成线密封，防止阀座外的物料进入密封槽中，有效避免密封槽被物料堵死，防止密封槽被越撑越大，保护密封件，保证较好的密封效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的局部剖视图。
图2为限位槽、下阀杆的安装结构示意图。
图3为阀座的结构示意图。
图中附图标记说明：1-阀体，2-阀座，3-阀球，4-上阀杆，5-下阀杆，6-限位槽，7-浮动间隙，8-弧形面，9-密封尖棱，10-密封槽，11-密封件,12-陶瓷内衬。
具体实施方式
为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明。
实施例1：
一种新型浮动式球阀，如图1-3所示，包括阀体1，以及安装于阀体1内流体通道中的阀座2和阀球3，上阀杆4从顶部穿入阀体内并与阀球3相接触，控制阀球的开启和关闭。在阀体1内位于阀球3的下端还安装有下阀杆5，在阀球3的下球面上开设有限位槽6，下阀杆5的上端部伸入限位槽6内，并且限位槽6的槽底压触于下阀杆5的端部，阀球3能够支撑在下阀杆5上，并且下阀杆5被限制在限位槽6中。下阀杆5对阀球3提供向上的支撑力，使浮动的阀球3支撑地更加稳定，防止阀球出现非标准移位，保证阀球3与阀座2之间较好的密封性能。同时，在限位槽6的前内壁、后内壁分别与下阀杆5的杆壁之间留有浮动间隙7，即下阀杆5的左、右侧与限位槽6接触，下阀杆5只能在限位槽6中前后移动，即下阀杆5仅可在限位槽6中沿流体流动方向移动。在阻断流体时，能够允许阀球3发生小距离的浮动，使流体被密封在阀球3后端的阀座2上，使球阀内部充满流体，与外部的流体压力相互抵消，保护球阀本身。本实施例中，下阀杆为柱形杆，限位槽为腰形槽，腰形槽的其中两侧内壁与流体流动方向平行并且与下阀杆外壁接触，保证下阀杆5在前后微移的过程中不会发生偏移。并且腰形槽的两端内壁呈与柱形杆弧度一致的半圆形，使限位槽内壁没有棱角不容易积存污垢。
为了使下阀杆5与限位槽6之间相互移动保持相对顺滑，将阀座2、阀球3均设计为陶瓷体，由于陶瓷的强度高，抗形变能力好，同时陶瓷的耐高温且防腐蚀性能好，能够减少高温及腐蚀性流体对阀座2和阀球3的损坏，使限位槽6内壁与下阀杆5的接触面始终保持一个相对平整的接触面，确保限位槽6内壁与下阀杆5之间能够发生平稳顺滑的相对移动。同时陶瓷自身具备自润滑性，相对于金属阀球，为限位槽6与下阀杆5之间的相对移动提供了客观条件。其中，阀座可设计为整体为陶瓷体或者仅外表面为陶瓷体，阀球也可设计为整体均为陶瓷体或仅外表面为陶瓷体，阀座2或阀球3的外表面为陶瓷体即采用金属与陶瓷的结合结构，即阀座2或阀球3的结构包括金属内芯，并在金属内芯外表面喷涂一定厚度的陶瓷涂层，使阀座2或阀球3表面具备陶瓷的自润滑性以及耐磨性，保证与下阀杆5之间可顺利发生微小的相对移动。另外在流体通道的内壁套设有陶瓷内衬12，陶瓷的强度高，耐高温且防腐蚀性能好，在阻断腐蚀性流体或高温流体时，能够减少对阀体损害，延长球阀的寿命。
实施例2：本实施例的一种新型浮动式球阀以与实施例1中的不同点为中心进行说明。
本实施例中，将阀座2与阀球3接触的面设计为与阀球匹配的弧形面8，使阀座2与阀球3之间通过弧形面8密封，阀球3被密封在阀座2内部的弧面中，相对于目前所使用的的线密封，弧面密封的接触密封面大，不仅密封性能更好，并且在阀座2与阀球3接触的边缘，由于阀座的厚度逐渐减小，使得阀座2与阀球3接触的边缘比较薄，使得阀座2的两侧边缘分别形成一个较薄的刮刀，阀球3在弧形面8内转动的同时，不管逆时针还是顺时针转动，阀座上总会有一侧的边缘与阀球形成相对的迎接面，此时转动的阀球3与静止的阀座2之间发生相对转动，即阀座2在静止状态下，将运动的阀球3外表面附着的杂质刮除，从而实现自清洁，不需要另外在阀球3外增加刮刀，简化了球阀的结构，自清洁的效果非常好，只要转动一次阀球3即可产生一次自动刮除，即在变换阀球3的方向或开合阀球3（阀球3与弧形面8接触的部位发生改变）之前，阀球3表面与弧形面8接触的部位就必然经历一次刮污，可有效防止阀球3上的附着杂质进入密封的弧形面8内磨损弧形面，保护弧形面8，使弧形面8与阀球3之间良好的密封效果保持能够更加持久。
在阀座2背离阀球3的背面与阀座相对的位置凸出设有密封尖棱9，阀座背部的阀体1上对应开设有与密封尖棱9相匹配的密封槽10，密封尖棱9的尖角朝向密封槽10并压装于密封槽的槽底。并且密封尖棱9与密封槽10接触的侧面上开设有壁槽，在壁槽中卡固有密封件11，密封件可为橡胶圈等。利用密封尖棱9使阀座与阀体之间形成线密封，防止阀座2外的物料进入密封槽10中，有效避免密封槽10被物料堵死，防止密封槽被越撑越大，保护密封件11。
最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何对本发明进行的等同替换及不脱离本发明精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本发明权利要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种新型浮动式球阀，包括阀体，以及安装于阀体内流体通道中的阀座和阀球，上阀杆从顶部穿入阀体内并与阀球相接触，其特征在于：所述阀座、阀球均为陶瓷体；所述阀体内位于阀球的下端设置有下阀杆，所述下阀杆的端部伸入阀球下球面的限位槽内，限位槽的槽底压触于下阀杆的端部，同时限位槽的前内壁、后内壁分别与下阀杆的杆壁之间设有浮动间隙，使下阀杆可在限位槽中沿流体的流动方向前、后移动。
2.根据权利要求1所述的一种新型浮动式球阀，其特征在于：所述下阀杆为柱形杆，所述限位槽为腰形槽，并且所述腰形槽的其中两侧内壁与流体流动方向平行，腰形槽的两端内壁呈与柱形杆弧度一致的半圆形。
3.根据权利要求1所述的一种新型浮动式球阀，其特征在于：所述阀座与阀球接触的面为与阀球匹配的弧形面，所述阀座与阀球之间通过弧形面密封。
4.根据权利要求3所述的一种新型浮动式球阀，其特征在于：在阀座与阀球接触的边缘，阀座的厚度逐渐减小。
5.根据权利要求1所述的一种新型浮动式球阀，其特征在于：所述阀座背离阀球的背面凸出设有密封尖棱，阀座背部的阀体上对应开设有与密封尖棱相匹配的密封槽，所述密封尖棱的尖角朝向密封槽并压装于密封槽的槽底。
6.根据权利要求5所述的一种新型浮动式球阀，其特征在于：所述密封尖棱与密封槽接触的侧面上开设有壁槽，在壁槽中卡固有密封件。
7.根据权利要求1所述的一种新型浮动式球阀，其特征在于：所述阀座和/或阀球整体为陶瓷体。
8.根据权利要求1所述的一种新型浮动式球阀，其特征在于：所述阀座和/或阀球包括金属内芯以及喷涂于金属内芯外表面的陶瓷涂层。
9.根据权利要求1所述的一种新型浮动式球阀，其特征在于：所述流体通道的内壁套设有陶瓷内衬。
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