CN112240408B - 一种圆锥斜切密封球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种圆锥斜切密封球阀，其技术方案要点是包括有阀体和阀座以及阀芯，阀座上设置有用于与阀芯抵接的圆锥密封斜面，圆锥密封斜面成圆环形结构设置；阀芯上设置有用于与圆锥密封斜面贴合的圆锥密封斜切面，圆锥密封斜切面成圆环形结构设置，并且设置有两个分别位于芯通道上下两侧，两圆锥密封斜切面与阀芯在阀体内的转动轴向同轴设置；阀芯与阀座抵接时圆锥密封斜切面与圆锥密封斜面为面接触，阀座轴向滑移连接在阀体内，阀体内还设置有用于推送阀座始终保持与阀芯抵接的密封驱动部件。密封驱动部件能够推送着阀座始终保持与阀芯弹性抵接，降低了加工精度要求和装配要求，减小了摩擦性磨损，增强密封效果、延长使用寿命。

Description

一种圆锥斜切密封球阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，更具体地说，它涉及一种圆锥斜切密封球阀。
背景技术
公知的球阀在工业管道上运用已久，因它的启闭件(球体)绕垂直于阀体通路的轴线旋转而得名。在球体两侧一般安装有弹性较好，耐磨损的弹性塑料密封圈，利用手柄转动一个角度，就可以比较方便的打开或关闭，阀门开启时，球体当中的导流孔就如同一个连续的管子，流阻系数很小，使用性能较好。其缺点是对球体加工圆度要求高，球体圆度误差直接影响阀门密封性能，因此球体阀芯在经过精车、研磨等耗时、耗资的工序后大大增加了其造价，并且由于工序多、工时长，大大增加了生产周期，而且阀门启闭过程中，球体密封面与阀座密封面存在摩擦性磨损，经过反复启闭后密封副易磨损而泄漏，密封性能不可靠，产品使用寿命短。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种圆锥斜切密封球阀，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种圆锥斜切密封球阀，包括有阀体、和设置在阀体内的阀座以及阀芯，所述阀座的中部贯穿设置有座通道，所述阀芯的中部贯穿设置有能够与座通道对应的芯通道，所述阀芯的外侧壁上设置有能够封堵住座通道的密封面，所述阀座设置有两个，并且两个阀座分别位于阀芯的相对两侧，所述阀座上设置有用于与阀芯抵接的圆锥密封斜面，所述圆锥密封斜面成圆环形结构设置，并且与座通道同轴设置；所述阀芯上设置有用于与圆锥密封斜面贴合的圆锥密封斜切面，所述圆锥密封斜切面成圆环形结构设置，并且设置有两个分别位于芯通道上下两侧，两圆锥密封斜切面与阀芯在阀体内的转动轴向同轴设置；阀芯与阀座抵接时圆锥密封斜切面与圆锥密封斜面为面接触，所述阀座轴向滑移连接在阀体内，所述阀体内还设置有用于推送阀座始终保持与阀芯抵接的密封驱动部件。
本发明进一步设置为：所述密封驱动部件包括有位于阀体内的承接座、和设置在承接座上的弹性件，所述承接座的中部贯穿设置有能够与座通道对应的承接通道，所述弹性件设置有多个并且各个弹性件均匀分布在承接座上。
本发明进一步设置为：所述弹性件包括有弹簧，所述承接座上设置有供弹簧嵌入的定位嵌孔，所述定位嵌孔的内径尺寸与弹簧的外径尺寸相适配。
本发明进一步设置为：所述弹性件还包括有若干堆叠在定位嵌孔内的弹性垫片，所述弹性垫片成环形的喇叭状结构设置，并且各个弹性垫片之间相邻两弹性垫片的小径端互相抵接或是相邻两弹性垫片的大径端互相抵接。
本发明进一步设置为：所述阀座上设置有用于与承接座抵接的圆锥抵接斜面，所述圆锥抵接斜面成圆环形结构设置，并且与座通道同轴设置；所述承接座上设置有用于与圆锥抵接斜面贴合的圆锥抵接斜切面，所述圆锥抵接斜切面成圆环形结构设置，并且与承接通道同轴设置。
本发明进一步设置为：所述阀体上设置有能够与承接座抵接的圆锥配合斜面，所述圆锥配合斜面成圆环形结构设置；所述承接座上设置有能够与圆锥配合斜面贴合的圆锥配合斜切面，所述圆锥配合斜切面成圆环形结构设置，并且与承接通道同轴设置。
本发明进一步设置为：所述承接座的外侧壁上设置有圆柱密封面，所述阀体的内侧壁上设置有圆孔密封面，所述圆柱密封面与圆孔密封面之间设置有密封结构。
本发明进一步设置为：所述圆锥抵接斜面和/或圆锥抵接斜切面、以及圆柱密封面和/或圆孔密封面上设置有密封槽，所述密封槽内嵌设有密封圈。
本发明进一步设置为：所述阀体上设置有能够与座通道导通的导通孔、和能够封堵住导通孔的堵头，所述阀座上设置有连通座通道与导通孔的连通孔，所述承接座上设置有能够插入阀座内的凸环，所述阀座与凸环之间留有空隙，所述空隙开口朝向阀芯与阀座抵接处。
综上所述，本发明具有以下有益效果：其中阀座轴向滑移连接在阀体内，因此能够在密封驱动部件的推送作用下推送着阀座始终保持与阀芯抵接，从而实现阀座与阀芯之间的密封，大大降低了对阀座和阀芯的加工精度要求和装配要求，并且由于阀座能够在密封驱动部件的推送作用下保持与阀芯的弹性抵接，从而大大减小了阀芯在转动时与阀座的摩擦性磨损，从而能够有效增强密封效果并且延长球阀的使用寿命。
阀芯在转动过程中由于阀座与阀芯之间通过圆锥密封斜面与圆锥密封斜切面处于抵接状态，因此阀芯无论处于任何工作状态时都能够有效提高阀座与阀芯之间的密封效果；并且该斜面设计的圆锥密封斜切面减少了传统工艺中的精车、精磨工艺操作，只需在密封面上形成一个锥度，无需额外的磨、额外的研，在工艺流程上能够节省多项步骤，在资金上能够节省大笔开销，从根本上改变了现代工艺流程，具有突破性的创新。除此之外，该斜面设计的圆锥密封斜切面还能够起到额外的密封效果，密封效果远远好于现今的球阀。
当阀芯处于开启状态时，圆锥密封斜面与位于芯通道上下两侧的圆锥密封斜切面抵接密封，圆锥密封斜面的其余部分与阀芯的周边密封面抵接密封；当阀芯处于关闭状态时，圆锥密封斜面与位于芯通道上下两侧的圆锥密封斜切面抵接密封，圆锥密封斜面的其余部分与阀芯的周边密封面抵接密封；结构稳定、密封效果好，能够有效降低其造价，减少阀芯生产周期。并且阀座能够在密封驱动部件的作用下推送着与阀芯保持抵接密封，甚至是密封驱动部件推送阀座的作用力越大，阀座与阀芯之间的密封效果越好。
附图说明
图1为一种圆锥斜切密封球阀的结构示意图；
图2为图1中的A部放大结构示意图；
图3为阀芯的俯视图。
附图标记：1、阀体；11、圆锥配合斜面；12、圆孔密封面；13、导通孔；14、堵头；2、阀座；21、座通道；22、圆锥密封斜面；23、圆锥抵接斜面；24、连通孔；25、空隙；3、阀芯；31、芯通道；32、密封面；33、圆锥密封斜切面；34、长侧面；35、宽侧面；4、密封驱动部件；41、承接座；411、承接通道；412、定位嵌孔；413、圆锥抵接斜切面；414、圆锥配合斜切面；415、圆柱密封面；416、凸环；42、弹性件；421、弹簧；422、弹性垫片；5、密封槽；51、密封圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照图1-3所示，一种圆锥斜切密封球阀，包括有阀体1、和设置在阀体1内的阀座2以及阀芯3，阀座2的中部贯穿设置有座通道21，阀芯3的中部贯穿设置有能够与座通道21对应的芯通道31，阀芯3的外侧壁上设置有能够封堵住座通道21的密封面32，阀座2设置有两个，并且两个阀座2分别位于阀芯3的相对两侧，阀座2上设置有用于与阀芯3抵接的圆锥密封斜面22，圆锥密封斜面22成圆环形结构设置，并且与座通道21同轴设置；阀芯3上设置有用于与圆锥密封斜面22贴合的圆锥密封斜切面33，圆锥密封斜切面33成圆环形结构设置，并且设置有两个分别位于芯通道31上下两侧，两圆锥密封斜切面33与阀芯3在阀体1内的转动轴向同轴设置；阀芯3与阀座2抵接时圆锥密封斜切面33与圆锥密封斜面22为面接触，阀座2轴向滑移连接在阀体1内，阀体1内还设置有用于推送阀座2始终保持与阀芯3抵接的密封驱动部件4。
其中阀座2轴向滑移连接在阀体1内，因此能够在密封驱动部件4的推送作用下推送着阀座2始终保持与阀芯3抵接，从而实现阀座2与阀芯3之间的密封，大大降低了对阀座2和阀芯3的加工精度要求和装配要求，并且由于阀座2能够在密封驱动部件4的推送作用下保持与阀芯3的弹性抵接，从而大大减小了阀芯3在转动时与阀座2的摩擦性磨损，从而能够有效增强密封效果并且延长球阀的使用寿命。
阀芯3在转动过程中由于阀座2与阀芯3之间通过圆锥密封斜面22与圆锥密封斜切面33处于抵接状态，因此阀芯3无论处于任何工作状态时都能够有效提高阀座2与阀芯3之间的密封效果；并且该斜面设计的圆锥密封斜切面33减少了传统工艺中的精车、精磨工艺操作，只需在密封面32上形成一个锥度，无需额外的磨、额外的研，在工艺流程上能够节省多项步骤，在资金上能够节省大笔开销，从根本上改变了现代工艺流程，具有突破性的创新。除此之外，该斜面设计的圆锥密封斜切面33还能够起到额外的密封效果，密封效果远远好于现今的球阀。
当阀芯3处于开启状态时，圆锥密封斜面22与位于芯通道31上下两侧的圆锥密封斜切面33抵接密封，圆锥密封斜面22的其余部分与阀芯3的周边密封面32抵接密封；当阀芯3处于关闭状态时，圆锥密封斜面22与位于芯通道31上下两侧的圆锥密封斜切面33抵接密封，圆锥密封斜面22的其余部分与阀芯3的周边密封面32抵接密封；结构稳定、密封效果好，能够有效降低其造价，减少阀芯3生产周期。并且阀座2能够在密封驱动部件4的作用下推送着与阀芯3保持抵接密封，甚至是密封驱动部件4推送阀座2的作用力越大，阀座2与阀芯3之间的密封效果越好。
阀芯3成长方体结构设置，阀芯3包括有位于长度方向的两个长侧面34和位于宽度方向的两个宽侧面35，两个长侧面34之间的间距尺寸大于两个宽侧面35之间的间距尺寸，芯通道31贯穿两个宽侧面35设置，密封面32位于两个长侧面34上，宽侧面35朝向阀座2的状态下转动至长侧面34朝向阀座2的过程中能够通过推送阀座2实现压缩密封驱动部件4。当阀芯3处于开启状态时，圆锥密封斜面22与位于宽侧面35的圆锥密封斜切面33抵接密封，此时两个阀座2之间的间距较小；当阀芯3处于关闭状态时，圆锥密封斜面22与位于长侧面34的圆锥密封斜切面33抵接密封，此时两个阀座2之间的间距较大；该设计在使用过程中既能够实现阀座2与阀芯3始终保持抵接密封状态，也能够在阀芯3处于关闭状态时通过增加两个阀座2之间的间距来使密封驱动部件4作用在阀座2上的作用力增大，从而进一步提高阀座2与阀芯3之间的密封效果。
并且阀芯3的主体轮廓大致成长方形结构设置，大大减小了阀芯3在转动过程中与阀座2的接触面，从而有利于减小与阀座2的摩擦性磨损，进而能够有效增强密封效果并且延长球阀的使用寿命。
密封驱动部件4包括有位于阀体1内的承接座41、和设置在承接座41上的弹性件42，承接座41的中部贯穿设置有能够与座通道21对应的承接通道411，弹性件42设置有多个并且各个弹性件42均匀分布在承接座41上。该弹性件42用于带动阀座2能够始终保持与阀芯3抵接，因此弹性件42可抵接在承接座41与阀体1之间，弹性件42能够通过推送承接座41，从而带动阀座2与阀芯3抵接，该弹性件42也能够抵接在承接座41与阀座2之间，弹性件42能够直接推送阀座2与阀芯3抵接。该结构简单易实施，能够平稳带动阀座2与阀芯3抵接。
弹性件42包括有弹簧421，承接座41上设置有供弹簧421嵌入的定位嵌孔412，定位嵌孔412的内径尺寸与弹簧421的外径尺寸相适配。弹簧421具有较强的形变能力和较大的形变程度，能够有效带动阀座2在阀体1内轴向滑移并且始终保持与阀芯3抵接，而定位嵌孔412的设置既能够方便弹簧421部分嵌入安装，也能够有利于弹簧421释放轴向的弹性势能。
弹性件42还包括有若干堆叠在定位嵌孔412内的弹性垫片422，弹性垫片422成环形的喇叭状结构设置，并且各个弹性垫片422之间相邻两弹性垫片422的小径端互相抵接或是相邻两弹性垫片422的大径端互相抵接。弹性垫片422具有较强的形变承受能力，能够配合弹簧421适用于多种使用场景，大大提高了弹性件42的使用灵活程度以及适用范围。
阀座2上设置有用于与承接座41抵接的圆锥抵接斜面23，圆锥抵接斜面23成圆环形结构设置，并且与座通道21同轴设置；承接座41上设置有用于与圆锥抵接斜面23贴合的圆锥抵接斜切面413，圆锥抵接斜切面413成圆环形结构设置，并且与承接通道411同轴设置。承接座41与阀座2之间能够通过圆锥抵接斜切面413与圆锥抵接斜面23实现同轴配合，不仅能够有效降低承接座41与阀座2之间的加工精度和装配精度，也有利于提高密封驱动部件4推送阀座2与阀芯3抵接时的密封稳定程度以及密封效果。
阀体1上设置有能够与承接座41抵接的圆锥配合斜面11，圆锥配合斜面11成圆环形结构设置；承接座41上设置有能够与圆锥配合斜面11贴合的圆锥配合斜切面414，圆锥配合斜切面414成圆环形结构设置，并且与承接通道411同轴设置。承接座41与阀体1之间能够通过圆锥配合斜切面414与圆锥配合斜面11实现同轴配合，不仅能够有效降低承接座41与阀体1之间的加工精度和装配精度，也有利于提高密封驱动部件4推送阀座2与阀芯3抵接时的密封稳定程度以及密封效果。
承接座41的外侧壁上设置有圆柱密封面415，阀体1的内侧壁上设置有圆孔密封面12，圆柱密封面415与圆孔密封面12之间设置有密封结构。承接座41在阀体1内轴向滑移过程中圆柱密封面415也能够与圆孔密封面12始终保持抵接，并且在密封结构的作用下具有密封效果，有利于为弹性件42提供相对独立的作业环境，避免输送介质对弹性件42产生影响，进而影响密封驱动部件4的作业稳定程度。
圆锥抵接斜面23和/或圆锥抵接斜切面413、以及圆柱密封面415和/或圆孔密封面12上设置有密封槽5，密封槽5内嵌设有密封圈51。上述密封结构可以包括有密封圈51，该密封圈51的设置位于弹性件42的两侧，能够为弹性件42提供相对独立的作业环境，避免输送介质对弹性件42产生影响，进而影响密封驱动部件4的作业稳定程度。
阀体1上设置有能够与座通道21导通的导通孔13、和能够封堵住导通孔13的堵头14，阀座2上设置有连通座通道21与导通孔13的连通孔24，承接座41上设置有能够插入阀座2内的凸环416，阀座2与凸环416之间留有空隙25，空隙25开口朝向阀芯3与阀座2抵接处。导通孔13的设置能够通过连通孔24从阀内进行取样，更能够实现对阀内的降压，方便球阀的启闭操作。
并且连通孔24通过空隙25朝向阀芯3与阀座2的抵接处，能够直接在阀芯3与阀座2的抵接处进行降压，从而使阀芯3在转动过程中能够减少阻力，既能够方便阀芯3的转动，也能够有效减小摩擦阻力减少磨损。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种圆锥斜切密封球阀，包括有阀体(1)、和设置在阀体(1)内的阀座(2)以及阀芯(3)，所述阀座(2)的中部贯穿设置有座通道(21)，所述阀芯(3)的中部贯穿设置有能够与座通道(21)对应的芯通道(31)，所述阀芯(3)的外侧壁上设置有能够封堵住座通道(21)的密封面(32)，所述阀座(2)设置有两个，并且两个阀座(2)分别位于阀芯(3)的相对两侧，其特征是：所述阀座(2)上设置有用于与阀芯(3)抵接的圆锥密封斜面(22)，所述圆锥密封斜面(22)成圆环形结构设置，并且与座通道(21)同轴设置；所述阀芯(3)上设置有用于与圆锥密封斜面(22)贴合的圆锥密封斜切面(33)，所述圆锥密封斜切面(33)成圆环形结构设置，并且设置有两个分别位于芯通道(31)上下两侧，两圆锥密封斜切面(33)与阀芯(3)在阀体(1)内的转动轴向同轴设置；阀芯(3)与阀座(2)抵接时圆锥密封斜切面(33)与圆锥密封斜面(22)为面接触，所述阀座(2)轴向滑移连接在阀体(1)内，所述阀体(1)内还设置有用于推送阀座(2)始终保持与阀芯(3)抵接的密封驱动部件(4)；
所述密封驱动部件(4)包括有位于阀体(1)内的承接座(41)、和设置在承接座(41)上的弹性件(42)，所述承接座(41)的中部贯穿设置有能够与座通道(21)对应的承接通道(411)，所述弹性件(42)设置有多个并且各个弹性件(42)均匀分布在承接座(41)上；
所述弹性件(42)包括有弹簧(421)，所述承接座(41)上设置有供弹簧(421)嵌入的定位嵌孔(412)，所述定位嵌孔(412)的内径尺寸与弹簧(421)的外径尺寸相适配；
所述弹性件(42)还包括有若干堆叠在定位嵌孔(412)内的弹性垫片(422)，所述弹性垫片(422)成环形的喇叭状结构设置，并且各个弹性垫片(422)之间相邻两弹性垫片(422)的小径端互相抵接或是相邻两弹性垫片(422)的大径端互相抵接；
所述阀座(2)上设置有用于与承接座(41)抵接的圆锥抵接斜面(23)，所述圆锥抵接斜面(23)成圆环形结构设置，并且与座通道(21)同轴设置；所述承接座(41)上设置有用于与圆锥抵接斜面(23)贴合的圆锥抵接斜切面(413)，所述圆锥抵接斜切面(413)成圆环形结构设置，并且与承接通道(411)同轴设置；
所述阀体(1)上设置有能够与承接座(41)抵接的圆锥配合斜面(11)，所述圆锥配合斜面(11)成圆环形结构设置；所述承接座(41)上设置有能够与圆锥配合斜面(11)贴合的圆锥配合斜切面(414)，所述圆锥配合斜切面(414)成圆环形结构设置，并且与承接通道(411)同轴设置。
2.根据权利要求1所述的一种圆锥斜切密封球阀，其特征是：所述承接座(41)的外侧壁上设置有圆柱密封面(415)，所述阀体(1)的内侧壁上设置有圆孔密封面(12)，所述圆柱密封面(415)与圆孔密封面(12)之间设置有密封结构。
3.根据权利要求2所述的一种圆锥斜切密封球阀，其特征是：所述圆锥抵接斜面(23)和/或圆锥抵接斜切面(413)、以及圆柱密封面(415)和/或圆孔密封面(12)上设置有密封槽(5)，所述密封槽(5)内嵌设有密封圈(51)。
4.根据权利要求1所述的一种圆锥斜切密封球阀，其特征是：所述阀体(1)上设置有能够与座通道(21)导通的导通孔(13)、和能够封堵住导通孔(13)的堵头(14)，所述阀座(2)上设置有连通座通道(21)与导通孔(13)的连通孔(24)，所述承接座(41)上设置有能够插入阀座(2)内的凸环(416)，所述阀座(2)与凸环(416)之间留有空隙(25)，所述空隙(25)开口朝向阀芯(3)与阀座(2)抵接处。
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Denomination of invention: A conical bevel sealing ball valve

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Granted publication date: 20221223

Pledgee: Zhejiang Wenzhou Longwan rural commercial bank Limited by Share Ltd. Yongxing branch

Pledgor: Keke Group Co.,Ltd.

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