CN111442109A - 带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀 - Google Patents

带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀 Download PDF

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吴钊
方品田
焦伦龄
郝文明
滕仕省
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Fangzheng Valve Group Yongjia Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，包括阀体、上游阀座、下游阀座、流道、阀杆与球体，上游阀座与下游阀座将流道分成位于上游阀座与下游阀座两者之间的中腔、位于上游阀座背对中腔一侧的进流腔以及位于下游阀座背对中腔一侧的出流腔，球体内设有一过滤腔，过滤腔与进流腔之间连通有进流孔，滤腔与出流腔之间连通有出流孔，出流孔上设有过滤网，阀体外部设有穿设进过滤腔的定位柱，定位柱与阀体之间密封配合、定位柱与球体之间密封转动配合，定位柱上设有连通过滤腔最低位置与外界的第一排污孔，定位柱上设有第一启闭件。本发明具有以下优点和效果：本发明可对流体介质进行过滤且密封稳定、操作方便、可靠性高。

Description

带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀
技术领域
本发明涉及一种阀门，特别涉及一种带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀。
背景技术
众所周知，在国民经济中阀门是不可缺少的工业管路附件和设备之一，无论是在工厂还是矿山都需要各种各样的管道来输送各种各样的介质、例如；钢铁厂、炼油厂、发电厂、化工厂、油田、液化气都有许多水、空气、油品、天然气、化工原料和其他腐蚀性介质的管道，以及新发展出来的核电等都离不开阀门，阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。
在一些特殊的使用工况中，需要对管道内的流体介质进行过滤，使流体介质到达一定的卫生等级后才能继续向后进行输送。而现有技术中普通阀门都不具有过滤功能，如果在管道上添加额外的过滤装置，这样既增加了生产成本又增加了人工额外对过滤装置进行安装的人工成本。从而导致现有的阀门使用范围受限，不具有很好的实用性。
发明内容
本发明的目的是提供一种带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，该球阀可对流体介质进行过滤，从而提升阀门的使用范围与实用性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，包括阀体以及设置于阀体内部的上游阀座、下游阀座与流道，所述阀体上安装有穿设进阀体内部的阀杆，所述阀杆位于阀体内部的一端设有球体，所述球体配合上游阀座形成密封、球体配合下游阀座形成密封，所述上游阀座与下游阀座将流道分成位于上游阀座与下游阀座两者之间的中腔、位于上游阀座背对中腔一侧的进流腔以及位于下游阀座背对中腔一侧的出流腔，所述球体内设有一过滤腔，所述过滤腔与进流腔之间连通有进流孔，所述过滤腔与出流腔之间连通有出流孔，所述出流孔上设有过滤网，当所述进流孔与进流腔相通时，所述出流孔与出流腔相通，所述阀体外部设有穿设进过滤腔且与阀杆同轴设置的定位柱，所述定位柱与阀体之间密封配合、定位柱与球体之间密封转动配合，所述定位柱上设有连通过滤腔最低位置与外界的第一排污孔，所述定位柱上设有用于启闭第一排污孔的第一启闭件。
通过采用上述技术方案，流体介质进入进流腔后通过进流孔进入到过滤腔内，而位于过滤腔内的流体介质则通过出流孔进入到出流腔内，最后通过出流腔排出。而经过出流孔的流体介质被过滤网所过滤，使得流体介质能达到所需的卫生等级，从而提升阀门的适用范围与实用性。而被过滤网所过滤的颗粒杂质则滞留在过滤腔内，通过开启第一启闭件，使位于过滤腔内的颗粒杂质可从第一排污孔中排出，对过滤腔内的颗粒杂质进行清理，从而延长阀门的使用寿命。
进一步设置为：所述进流孔与过滤腔之间设有围绕于进流孔壁的环形单向柔性挡片，所述单向柔性挡片沿流体介质的流动方向向外逐渐呈扩口设置，所述单向柔性挡片的一端与进流孔固定连接、另一端抵接于过滤腔壁用于限制流体介质从过滤腔流向进流孔，当流体介质从进流孔流向过滤腔时，所述单向柔性挡片受流体介质冲击发生弹性形变从而实现进流孔与过滤腔的连通。
通过采用上述技术方案，从进流腔流向进流孔的流体介质对单向柔性挡片施加冲击力与压力，使单向柔性挡片发生弹性形变，从而使流体介质可流进过滤腔。当过滤腔内的流体介质要朝向进流孔流动时，被单向柔性挡片所阻挡且流体的作用力会使单向柔性挡片靠近过滤腔的一端更好的抵紧密封于过滤腔壁，从而实现流体介质的单向流动。使得被过滤的颗粒杂质能更好的滞留于过滤腔内进行清理。
进一步设置为：所述中腔壁对应于球体转动路径的位置设有用于清洗过滤网的清洗刷毛，当所述过滤网转动至对应于清洗刷毛的位置时，所述清洗刷毛与过滤网接触且阀门处于关闭状态，所述阀体上设有连通中腔与外界的第二排污孔，所述第二排污孔上设有第二启闭件，所述阀体上设有连通外界与中腔的进液孔，所述进液孔上设有控制阀。
通过采用上述技术方案，当要对附着于过滤网上的颗粒杂质进行清理时，转动球体并使过滤网朝向清洗刷毛一侧转动并与之接触，从而完成对过滤网的清理目的。通过控制阀导通进液孔进入液体在配合第二排污孔与第二启闭件，对中腔内的颗粒杂质进行清洗。该清理操作可在不拆卸阀门的前提下实现，使清理操作更加便捷。
进一步设置为：包括设置于球体且供过滤网安装的主安装槽，所述过滤网上设有可随过滤网安装进主安装槽的卡块，所述球体上设有连通主安装槽的卡槽，所述卡块随过滤网旋转卡进卡槽并限制过滤网脱离主安装槽。
通过采用上述技术方案，卡块随过滤网安装进主安装槽并转动过滤网，使卡块从主安装槽转移进卡槽，从而用于限制过滤网脱离主安装槽实现固定。当要对过滤网进行更换时，通过转动过滤网就可将过滤网从主安装槽内取出，使得过滤网的拆卸更换操作更加便捷。
进一步设置为：所述中腔壁对应于球体转动路劲的位置设有连通外界用于更换过滤网的操作孔，当所述过滤网转动至对应于操作孔的位置时，阀门处于关闭状态，所述阀体外部设有用于封闭操作孔的盖板，所述盖板与阀体之间设有用于锁紧盖板的锁定件。
通过采用上述技术方案，当过滤网转动至对应于操作孔的位置时，阀门处于关闭状态。通过锁定件打开盖板，使得工作人员在不用拆装阀门且不影响阀门正常使用的情况下通过操作孔就可完成对过滤网的更换操作，使得过滤网的更换操作更加便捷。
进一步设置为：所述上游阀座与下游阀座上均设有第一安装槽，所述第一安装槽内设有配合球体形成密封的密封圈，所述第一安装槽内设有嵌入密封圈用于限制密封圈脱离第一安装槽的止逆件，所述止逆件分别设置于第一安装槽相对的两侧壁。
通过采用上述技术方案，止逆件既可以防止密封圈在热胀冷缩的温度应力下导致密封圈与第一安装槽脱离发生的密封失效问题，又通过密封圈压入后与止逆件之间的配合又增加了一道密封结构。
进一步设置为：所述第一安装槽的底部设有第二安装槽，所述第二安装槽内设有与密封圈抵紧密封的唇形圈，所述止逆件包括钩尖背向第一安装槽开口一侧延伸的倒钩。
通过采用上述技术方案，第一道为唇形圈和密封圈之间的密封，第二道为密封圈和第一安装槽底部之间的密封。且超低温用弹性唇形圈，即便在温度场的变化下，材料热胀冷缩使其仍能靠唇形圈的弹性得到补偿，从而保证密封的稳定性。
进一步设置为：所述倒钩将第一安装槽的侧壁分成位于倒钩与第一安装槽开口之间的外侧壁以及位于倒钩与第一安装槽底部之间的内侧壁，所述钩尖与外侧壁之间过度有引导密封圈装进第一安装槽的引导斜面。
通过采用上述技术方案，形成的引导斜面利于密封圈安装进行第一安装槽，使安装和维修操作更加简便；形成的阻挡面使倒钩能与密封圈实现更好的紧贴配合，确保密封性的同时也对密封圈形成了朝向限制其背向第一安装槽底部移动的阻力，使密封圈能与第一安装槽底部实现更紧密的密封。
进一步设置为：所述钩尖与内侧壁之间设有与内侧壁垂直的阻挡面，所述唇形圈的唇型槽内安装有压紧环。
通过采用上述技术方案，压紧环的设置实现唇形圈与第二安装槽之的更紧密抵紧密封，从而达到更好的密封效果。
进一步设置为：所述第二安装槽的开口宽度小于第一安装槽的底部宽度使其两者之间形成一阶梯状结构，所述密封圈与第一安装槽底部相抵紧。
通过采用上述技术方案，采用阶梯状结构来形成双重密封，第一道为唇形圈和密封圈之间的密封，第二道为密封圈和第一安装槽底部之间的密封。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明可对流体介质进行过滤且密封稳定、操作方便、可靠性高。
附图说明
图1为实施例的横向剖面结构示意图；
图2为图1中A部放大图；
图3为实施例的纵向剖面结构示意图
图4为图3中B部放大图；
图5为实施例中球体的局部结构示意图。
图中：1.1、中体；1.2、左体；1.3、右体；3、阀杆；4、球体；5、第一安装槽；6、密封圈；7、第二安装槽；8、唇形圈；9、钩尖；10、倒钩；11、外侧壁；12、内侧壁；13、引导斜面；14、阻挡面；15、压紧环；18、上游阀座；19、下游阀座；20、中腔；21、进流腔；22、出流腔；23、过滤腔；24、进流孔；25、出流孔；26、过滤网；27、定位柱；28、第一排污孔；29、第一启闭件；30、单向柔性挡片；31、清洗刷毛；32、第二排污孔；33、第二启闭件；34、主安装槽；35、卡块；36、卡槽；37、操作孔；38、盖板；39、锁定件；40、进液孔；41、控制阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参考图1至图5，一种有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，包括阀体与设置于阀体内的流道，阀体包括中体1.1、左体1.2与右体1.3，左体1.2与右体1.3分别设置于中体1.1相背对的两侧，左体1.2与中体1.1固定连接、右体1.3与中体1.1固定连接。左体1.2内安装有上游阀座18、右体1.3内安装有下游阀座19，中体1.1上安装有穿设进中体1.1内部的阀杆3，阀杆3位于中体1.1内部的一端安装有球体4。上游阀座18、下游阀座19上均开设有圆环形的第一安装槽5，第一安装槽5内安装有配合球体4形成密封的密封圈6，第一安装槽5内设有嵌入密封圈6用于限制密封圈6脱离第一安装槽5的止逆件，密封圈6与第一安装槽5紧配。上游阀座18与下游阀座19将流道分成位于上游阀座18与下游阀座19两者之间的中腔20、位于上游阀座18背对中腔20一侧的进流腔21以及位于下游阀座19背对中腔20一侧的出流腔21。
止逆件分别设置于第一安装槽5相对的两侧壁，止逆件为钩尖9背向第一安装槽5开口一侧延伸的倒钩10。倒钩10将第一安装槽5的侧壁分成位于倒钩10与第一安装槽5开口之间的外侧壁11以及位于倒钩10与第一安装槽5底部之间的内侧壁12，钩尖9与外侧壁11之间过度有引导密封圈6装进第一安装槽5的引导斜面13；钩尖9与内侧壁12之间设有与内侧壁12垂直的阻挡面14。
第一安装槽5的底部开设有圆环形的第二安装槽7，第二安装槽7的开口宽度小于第一安装槽5的底部宽度使其两者之间形成一阶梯状结构，密封圈6与第一安装槽5的底部相抵紧。第二安装槽7内设有与密封圈6抵紧密封的唇形圈8，唇形圈8的唇型槽内安装有压紧环15。
球体4内开设有一过滤腔23，过滤腔23与进流腔21之间开设连通有进流孔24，过滤腔23与出流腔22之间开设连通有出流孔25，出流孔25上设有过滤网26；当进流孔24与进流腔21相通时，出流孔25与出流腔22相通且进流腔21、进流孔24、出流孔25与出流腔22四者呈同轴设置。中体1.1外部固定设置有穿设进过滤腔23且与阀杆3同轴设置的定位柱27，定位柱27与中体1.1之间密封配合、定位柱27与球体4之间密封转动配合。定位柱27上开设有连通过滤腔23最低位置与外界的第一排污孔28，定位柱27上设有用于启闭第一排污孔28的第一启闭件29，第一启闭件29为与第一排污孔28螺纹连接的密封螺栓。
进流孔24与过滤腔23之间设有围绕于进流孔24壁的环形单向柔性挡片30，单向柔性挡片30沿流体介质的流动方向向外逐渐呈扩口设置；单向柔性挡片30的一端与进流孔24粘接固定、另一端抵接于过滤腔23壁用于限制流体介质从过滤腔23流向进流孔24。当流体介质从进流孔24流向过滤腔23时，单向柔性挡片30受流体介质冲击发生弹性形变从而实现进流孔24与过滤腔23的连通，单向柔性挡片30的材料为橡胶。
中腔20壁对应于球体4转动路径的位置固定设置有用于清洗过滤网26的清洗刷毛31，当过滤网26转动至对应于清洗刷毛31的位置时，清洗刷毛31与过滤网26接触且阀门处于关闭状态。中腔20壁对应于球体4转动路劲的位置开设有连通外界用于更换过滤网26的操作孔37，当所述过滤网26转动至对应于操作孔37的位置时，阀门处于关闭状态。操作孔37、上游阀座18、下游阀座19与清洗刷毛31四者呈十字分布设置。
中体1.1上开设有连通中腔20与外界的第二排污孔32，第二排污孔32上设有第二启闭件33，第二启闭件33为与第二排污孔32螺纹连接的密封螺栓。中体1.1上开设有连通外界与内腔的进液孔40，进液孔40上安装有控制阀41。球体4上开设有供过滤网26安装的主安装槽34，过滤网26上一体设置有可随过滤网26安装进主安装槽34的卡块35，球体4上开设有连通主安装槽34侧壁的卡槽36。卡块35随过滤网26旋转卡进卡槽36并限制过滤网26脱离主安装槽34。中体1.1外部设有用于封闭操作孔37的盖板38，盖板38与中体1.1之间设有用于锁紧盖板38的锁定件39。锁定件39为锁定螺栓，锁定螺栓穿过盖板38与中体1.1螺纹连接。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，包括阀体以及设置于阀体内部的上游阀座(18)、下游阀座(19)与流道，所述阀体上安装有穿设进阀体内部的阀杆(3)，所述阀杆(3)位于阀体内部的一端设有球体(4)，所述球体(4)配合上游阀座(18)形成密封、球体(4)配合下游阀座(19)形成密封，所述上游阀座(18)与下游阀座(19)将流道分成位于上游阀座(18)与下游阀座(19)两者之间的中腔(20)、位于上游阀座(18)背对中腔(20)一侧的进流腔(21)以及位于下游阀座(19)背对中腔(20)一侧的出流腔(22)，其特征在于：所述球体(4)内设有一过滤腔(23)，所述过滤腔(23)与进流腔(21)之间连通有进流孔(24)，所述过滤腔(23)与出流腔(22)之间连通有出流孔(25)，所述出流孔(25)上设有过滤网(26)，当所述进流孔(24)与进流腔(21)相通时，所述出流孔(25)与出流腔(22)相通，所述阀体外部设有穿设进过滤腔(23)且与阀杆(3)同轴设置的定位柱(27)，所述定位柱(27)与阀体之间密封配合、定位柱(27)与球体(4)之间密封转动配合，所述定位柱(27)上设有连通过滤腔(23)最低位置与外界的第一排污孔(28)，所述定位柱(27)上设有用于启闭第一排污孔(28)的第一启闭件(29)。
2.根据权利要求1所述的带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，其特征在于：所述进流孔(24)与过滤腔(23)之间设有围绕于进流孔(24)壁的环形单向柔性挡片(30)，所述单向柔性挡片(30)沿流体介质的流动方向向外逐渐呈扩口设置，所述单向柔性挡片(30)的一端与进流孔(24)固定连接、另一端抵接于过滤腔(23)壁用于限制流体介质从过滤腔(23)流向进流孔(24)，当流体介质从进流孔(24)流向过滤腔(23)时，所述单向柔性挡片(30)受流体介质冲击发生弹性形变从而实现进流孔(24)与过滤腔(23)的连通。
3.根据权利要求1所述的带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，其特征在于：所述中腔(20)壁对应于球体(4)转动路径的位置设有用于清洗过滤网(26)的清洗刷毛(31)，当所述过滤网(26)转动至对应于清洗刷毛(31)的位置时，所述清洗刷毛(31)与过滤网(26)接触且阀门处于关闭状态，所述阀体上设有连通中腔(20)与外界的第二排污孔(32)，所述第二排污孔(32)上设有第二启闭件(33)，所述阀体上设有连通外界与中腔(20)的进液孔(40)，所述进液孔(40)上设有控制阀(41)。
4.根据权利要求1所述的带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，其特征在于：包括设置于球体(4)且供过滤网(26)安装的主安装槽(34)，所述过滤网(26)上设有可随过滤网(26)安装进主安装槽(34)的卡块(35)，所述球体(4)上设有连通主安装槽(34)的卡槽(36)，所述卡块(35)随过滤网(26)旋转卡进卡槽(36)并限制过滤网(26)脱离主安装槽(34)。
5.根据权利要求4所述的带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，其特征在于：所述中腔(20)壁对应于球体(4)转动路劲的位置设有连通外界用于更换过滤网(26)的操作孔(37)，当所述过滤网(26)转动至对应于操作孔(37)的位置时，阀门处于关闭状态，所述阀体外部设有用于封闭操作孔(37)的盖板(38)，所述盖板(38)与阀体之间设有用于锁紧盖板(38)的锁定件(39)。
6.根据权利要求1所述的带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，其特征在于：所述上游阀座(18)与下游阀座(19)上均设有第一安装槽(5)，所述第一安装槽(5)内设有配合球体(4)形成密封的密封圈(6)，所述第一安装槽(5)内设有嵌入密封圈(6)用于限制密封圈(6)脱离第一安装槽(5)的止逆件，所述止逆件分别设置于第一安装槽(5)相对的两侧壁。
7.根据权利要求6所述的带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，其特征在于：所述第一安装槽(5)的底部设有第二安装槽(7)，所述第二安装槽(7)内设有与密封圈(6)抵紧密封的唇形圈(8)，所述止逆件包括钩尖(9)背向第一安装槽(5)开口一侧延伸的倒钩(10)。
8.根据权利要求7所述的带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，其特征在于：所述倒钩(10)将第一安装槽(5)的侧壁分成位于倒钩(10)与第一安装槽(5)开口之间的外侧壁(11)以及位于倒钩(10)与第一安装槽(5)底部之间的内侧壁(12)，所述钩尖(9)与外侧壁(11)之间过度有引导密封圈(6)装进第一安装槽(5)的引导斜面(13)。
9.根据权利要求8所述的带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，其特征在于：所述钩尖(9)与内侧壁(12)之间设有与内侧壁(12)垂直的阻挡面(14)，所述唇形圈(8)的唇型槽内安装有压紧环(15)。
10.根据权利要求9所述的带有过滤功能的高可靠性超低温固定球阀，其特征在于：所述第二安装槽(7)的开口宽度小于第一安装槽(5)的底部宽度使其两者之间形成一阶梯状结构，所述密封圈(6)与第一安装槽(5)底部相抵紧。
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