CN112762194A - 一种硬密封球体装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀体技术领域，具体涉及一种硬密封球体装置，包括相连通的左阀体、右阀体和中阀体，还包括有球体、第一开阀机构、第二开阀机构，左阀体、右阀体与中阀体相连的一端内均设有密封机构，球体置于中阀体内，第一开阀机构和第二开阀机构结构相同，且二者分别位于球体顶部和底部，第一开阀机构包括第一阀杆、第二阀杆、连杆机构，第一阀杆端部与球体连接，第二阀杆为中空结构，并套设在第一阀杆外部，第一阀杆和第二阀杆分别能够绕自身轴线转动，且相互不影响，连杆机构装设在第二阀杆外部，且与两个密封机构相连接，本发明在开阀或闭阀时，能够避免球体对密封圈不必要的摩擦接触，进而提升密封圈使用寿命，保证密封性。

Description

一种硬密封球体装置

技术领域

本发明涉及阀体技术领域，具体涉及一种硬密封球体装置。

背景技术

根据中国专利申请号：CN201710402430.X的一种硬密封球阀，包括阀体、阀杆、球体、硬质密封阀座及阀杆驱动装置，阀体内设置有流道，阀杆与球体呈联动设置，硬质密封阀座安装于流道并与球体呈密封配合，球体包括分别对称设置于阀杆转轴的两侧的分球体，两侧的分球体截面呈圆弧状且开口相对，分球体的弧形下端为安装端与另一个分球体的安装端呈转动配合，弧形上端为摆动端相对另一个分球体的摆动端靠近及远离，阀杆与球体联动的端部设置有引导球体摆动端靠拢及旋转的引导件，各分球体的摆动端设置有供引导块伸入的联动腔，阀体围绕阀杆并与阀杆同轴设置有阀杆联动部。采用上述方案，本发明提供一种延长阀座使用寿命、缩短阀门响应时间、降低阀杆驱动装置的启动扭矩要求的硬密封球阀。

上述技术方案的缺点在于，球体在打开或关闭时，始终与密封圈保持摩擦接触，这样会密封圈的损伤很大，在密封圈原有基础上，会大大降低密封圈的使用寿命，造成密封圈的密封效果不可靠。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硬密封球体装置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种硬密封球体装置，包括左阀体、右阀体和中阀体，还包括有球体、第一开阀机构、第二开阀机构，左阀体和右阀体结构相同，并且二者分别能够与中阀体的两端密封连通，左阀体、右阀体与中阀体相连的一端内均设有密封机构，所述球体置于中阀体内，所述球体能够与左阀体、右阀体内的密封机构密封配合，所述第一开阀机构和第二开阀机构结构相同，并且二者分别位于球体的顶部和底部，所述第一开阀机构包括有第一阀杆、第二阀杆、连杆机构，所述第一阀杆的端部与球体连接，所述第二阀杆为中空结构，并且套设在第一阀杆的外部，第一阀杆和第二阀杆分别能够绕自身轴线转动，并且相互不受影响，所述连杆机构装设在第二阀杆的外部，并且与两个密封机构相连接，在第二阀杆自转作用下，所述连杆机构随第二阀杆同步转动，并迫使两个密封机构相向或背向的靠近或远离所述球体。

进一步地，所述密封机构包括第一密封圈、引导筒，所有所述引导筒分别设置在各自对应位置的阀体内壁，所述引导筒的外表面与阀体的内壁面活动配合，并且所述引导筒的活动是径直朝向球体的方向，所述第一密封圈装配在引导筒朝向所述球体的一端内，所述第一密封圈有部分始终裸露在引导筒的端部外，并且该部分能够与所述球体构成密封作用，所述引导筒朝向所述球体的一端与连杆机构相连接。

进一步地，所述连杆机构包括左连杆、右连杆，所述第二阀杆外部对称设有两个呈水平向外延伸的联动臂，左连杆和右连杆的一端分别与两个联动臂远离第二阀杆的一端铰接配合，左连杆和右连杆的另一端分别与一个引导筒的外表面铰接配合。

进一步地，所述左阀体和右阀体内的引导筒朝向所述球体的一端始终位于阀体外，并且所述引导筒的该一端外表面开设有向下凹陷的沉孔，沉孔内壁开设有内螺纹，所述左连杆和右连杆与各自位置的引导筒铰接的一端均开设有通孔，所述通孔贯穿连杆，所述通孔内设有自转筒，自转筒的上下两端设有与连杆外表面相接触的防坠延伸部，所述自转筒内开设有内螺纹，所述自转筒内设有第一螺栓，所述左连杆和右连杆与各自位置的引导筒铰接的一端通过第一螺栓与引导筒上的沉孔相连。

进一步地，所述左阀体、右阀体与中阀体相连接的一端内壁设置有限位环，所述引导筒远离球体的一端固定套设有二次密封环，二次密封环能够与所述限位环相抵触，并由所述二次密封环对引导筒构成限位作用。

进一步地，所述限位环朝向二次密封环的侧面上设置有第二密封圈，所述二次密封环能够与所述二次密封环相接触的一侧开设有第一密封斜面，所述第二密封圈与二次密封环相接触的一侧开设有第二密封斜面，所述第二密封斜面与第一密封斜面结构匹配，并且二者能够相紧贴。

进一步地，所述左阀体和右阀体内设有压装筒，所述压装筒压装在阀体内，并正对阀体内的二次密封环。

进一步地，所述中阀体由第一阀体和第二阀体对接而构成，所述第一阀体和第二阀体通过密封螺栓可拆卸。

进一步地，所述第二阀杆的外部设置有密封扭簧。

本发明的有益效果：在需要开启阀门的时候，第二开阀机构中的第二阀杆经现有技术中的驱动装置驱动，通过联动臂的旋转，迫使左连杆，右连杆被带着移动，进而产生推动力，迫使左连杆，右连杆推动各自位置的引导筒产生微量位移；这个微量位移作用在于，使得球体两侧的第一密封圈可以脱离与球体的紧密接触；然后，第一开阀机构中的第一阀杆在外部驱动装置作用下，促使球体转动，形成开阀；由于第一密封圈脱离球体，在球体转动开阀时，球体与密封圈本体不会产生摩擦，因此，对于密封圈而言，是一种有效保护，进一步提升密封圈的使用寿命；

需要闭阀的时候，第一阀杆率先将球体带着复位，同时，第二阀杆将左连杆、右连杆带着复位，将引导筒拉回原有位置，这个过程中，引导筒上的二次密封环会接触限位环上的第二密封圈，在第二密封圈与二次密封环接触作用下，二者构成密封作用；同时将引导筒拉回原有位置后，引导筒前端的第一密封圈与球体外表面接触，构成密封作用；

第二密封斜面和第一密封斜面能够使得密封效果提高；

密封扭簧的作用是迎合第二阀杆反转后，引导筒前端的第一密封圈接近球体时的位置，即密封扭簧常态时，是迎合引导筒在不受连杆推动作用下时的位置，这样加强引导筒前端的第一密封圈与球体的稳定接触；

由于左阀体和右阀体内的引导筒朝向球体的一端，始终位于阀体外，因此引导筒外部的沉孔是暴露的，这样便于装配本发明；具体是，中阀体由第一阀体和第二阀体构成，因此中阀体可拆卸，这样的话，可以将连杆直接与沉孔连接，便于安装；

自转筒放置在通孔内，上下两端经过冲压折弯，形成防坠延伸部，自转筒用以和第一螺栓相连，第一螺栓下端贯穿自转筒，与沉孔相连，即与引导筒相连；实现快速安装目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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是本发明的侧视图；

图2是图1中沿A-A线的剖视图；

图3是图2中B处放大图；

图4是本发明的俯视图；

图5是本发明的立体拆分结构示意图一；

图6是本发明的立体拆分结构示意图二；

图7是图6中C处放大图。

图中：0、左阀体；1、限位环；2、第一密封斜面；3、第二密封圈；4、第二密封斜面；5、压装筒；

6、右阀体；

7、中阀体；8、球体；9、密封螺栓；10、密封扭簧；

11、第一开阀机构；12、第一阀杆；13、第二阀杆；14、左连杆；15、右连杆；16、联动臂；

17、第二开阀机构；

18、密封机构；19、第一密封圈；20、引导筒；21、二次密封环；22、沉孔；23、自转筒；24、防坠延伸部；25、第一螺栓。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图7所示的一种硬密封球体装置，包括左阀体0、右阀体6和中阀体7，还包括有球体8、第一开阀机构11、第二开阀机构17，左阀体0和右阀体6结构相同，并且二者分别能够与中阀体7的两端密封连通，左阀体0、右阀体6与中阀体7相连的一端内均设有密封机构18，所述球体8置于中阀体7内，所述球体8能够与左阀体0、右阀体6内的密封机构18密封配合，所述第一开阀机构11和第二开阀机构17结构相同，并且二者分别位于球体8的顶部和底部，所述第一开阀机构11包括有第一阀杆12、第二阀杆13、连杆机构，所述第一阀杆12的端部与球体8连接，所述第二阀杆13为中空结构，并且套设在第一阀杆12的外部，第一阀杆12和第二阀杆13分别能够绕自身轴线转动，并且相互不受影响，所述连杆机构装设在第二阀杆13的外部，并且与两个密封机构18相连接，在第二阀杆13自转作用下，所述连杆机构随第二阀杆13同步转动，并迫使两个密封机构18相向或背向的靠近或远离所述球体8。

所述密封机构18包括第一密封圈19、引导筒20，所有所述引导筒20分别设置在各自对应位置的阀体内壁，所述引导筒20的外表面与阀体的内壁面活动配合，并且所述引导筒20的活动是径直朝向球体8的方向，所述第一密封圈19装配在引导筒20朝向所述球体8的一端内，所述第一密封圈19有部分始终裸露在引导筒20的端部外，并且该部分能够与所述球体8构成密封作用，所述引导筒20朝向所述球体8的一端与连杆机构相连接。

所述连杆机构包括左连杆14、右连杆15，所述第二阀杆13外部对称设有两个呈水平向外延伸的联动臂16，左连杆14和右连杆15的一端分别与两个联动臂16远离第二阀杆13的一端铰接配合，左连杆14和右连杆15的另一端分别与一个引导筒20的外表面铰接配合。

所述左阀体0和右阀体6内的引导筒20朝向所述球体8的一端始终位于阀体外，并且所述引导筒20的该一端外表面开设有向下凹陷的沉孔22，沉孔22内壁开设有内螺纹，所述左连杆14和右连杆15与各自位置的引导筒20铰接的一端均开设有通孔，所述通孔贯穿连杆，所述通孔内设有自转筒23，自转筒23的上下两端设有与连杆外表面相接触的防坠延伸部24，所述自转筒23内开设有内螺纹，所述自转筒23内设有第一螺栓25，所述左连杆14和右连杆15与各自位置的引导筒20铰接的一端通过第一螺栓25与引导筒20上的沉孔22相连。

所述左阀体0、右阀体6与中阀体7相连接的一端内壁设置有限位环1，所述引导筒20远离球体8的一端固定套设有二次密封环21，二次密封环21能够与所述限位环1相抵触，并由所述二次密封环21对引导筒20构成限位作用。

所述限位环1朝向二次密封环21的侧面上设置有第二密封圈3，所述二次密封环21能够与所述二次密封环21相接触的一侧开设有第一密封斜面2，所述第二密封圈3与二次密封环21相接触的一侧开设有第二密封斜面4，所述第二密封斜面4与第一密封斜面2结构匹配，并且二者能够相紧贴。

所述左阀体0和右阀体6内设有压装筒5，所述压装筒5压装在阀体内，并正对阀体内的二次密封环21。

所述中阀体7由第一阀体和第二阀体对接而构成，所述第一阀体和第二阀体通过密封螺栓9可拆卸。

所述第二阀杆13的外部设置有密封扭簧10。

本发明的工作原理：第一阀杆12连接球体8，第一开阀机构11中的第一阀杆12与外部驱动装置连接，这里的驱动装置，是驱动球体8转动，构成开启阀门或关闭阀门作用，这里的驱动装置是现有技术，在此对其不进行赘述；

第二开阀机构17中的第一阀杆12，作为球体8下部的引导作用，不接驱动装置；

第二开阀机构17中的第二阀杆13，是带着左连杆14，右连杆15运动，这里的运动是小幅度的，仅仅将两个引导筒20带着，实现相向或背向的靠近或远离球体8；

第二开阀机构17中的第二阀杆13需要外接类似用以驱动第一阀杆12转动的驱动装置，

第一开阀机构11中的第二阀杆13是作为球体8上部区域的左连杆14和右连杆15的导向，不接驱动装置；

实际使用的时候，将左阀体0，右阀体6与中阀体7对接，在需要开启阀门的时候，第二开阀机构17中的第二阀杆13经现有技术中的驱动装置驱动，

通过联动臂16的旋转，迫使左连杆14，右连杆15被带着移动，在这个联动过程中，主要在联动臂16的旋转位移下，联动臂16与左连杆14，右连杆15铰接点发生位移，进而产生推动力，迫使左连杆14，右连杆15推动各自位置的引导筒20产生微量位移；这个微量位移作用在于，使得球体8两侧的第一密封圈19可以脱离与球体8的紧密接触；

然后，第一开阀机构11中的第一阀杆12在外部驱动装置作用下，促使球体8转动，形成开阀；

由于第一密封圈19脱离球体8，在球体8转动开阀时，球体8与密封圈本体不会产生摩擦，因此，对于密封圈而言，是一种有效保护，进一步提升密封圈的使用寿命；

需要闭阀的时候，第一阀杆12率先将球体8带着复位，同时，第二阀杆13将左连杆14、右连杆15带着复位，将引导筒20拉回原有位置，这个过程中，引导筒20上的二次密封环21会接触限位环1上的第二密封圈3，在第二密封圈3与二次密封环21接触作用下，二者构成密封作用；

第二密封斜面4和第一密封斜面2能够使得密封效果提高；

同时将引导筒20拉回原有位置后，引导筒20前端的第一密封圈19与球体8外表面接触，构成密封作用；

密封扭簧10的作用是迎合第二阀杆13反转后，引导筒20前端的第一密封圈19接近球体8时的位置，即密封扭簧10常态时，是迎合引导筒20在不受连杆推动作用下时的位置，这样加强引导筒20前端的第一密封圈19与球体8的稳定接触；

由于左阀体0和右阀体6内的引导筒20朝向球体8的一端，始终位于阀体外，因此引导筒20外部的沉孔22是暴露的，这样便于装配本发明；

具体是，中阀体7由第一阀体和第二阀体构成，因此中阀体7可拆卸，这样的话，可以将连杆直接与沉孔22连接，便于安装；

自转筒23放置在通孔内，上下两端经过冲压折弯，形成防坠延伸部24，自转筒23用以和第一螺栓25相连，第一螺栓25下端贯穿自转筒23，与沉孔22相连，即与引导筒20相连；

自转筒23通过上述作业，可以自转的设置在通孔内，这样第一螺栓25通过自转筒23始终静态保持与引导筒20固定连接，但是连杆通过通孔，与自转筒23之间配合，连杆对应自转筒23的一端，可以在不影响第一螺栓25的作用下，产生转动，以补偿连杆随联动臂16转动中，构成推力，能够推动引导筒20位移的前提。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (9)

1.一种硬密封球体装置，包括左阀体（0）、右阀体（6）和中阀体（7），其特征在于，还包括有球体（8）、第一开阀机构（11）、第二开阀机构（17），左阀体（0）和右阀体（6）结构相同，并且二者分别能够与中阀体（7）的两端密封连通，左阀体（0）、右阀体（6）与中阀体（7）相连的一端内均设有密封机构（18），所述球体（8）置于中阀体（7）内，所述球体（8）能够与左阀体（0）、右阀体（6）内的密封机构（18）密封配合，所述第一开阀机构（11）和第二开阀机构（17）结构相同，并且二者分别位于球体（8）的顶部和底部，所述第一开阀机构（11）包括有第一阀杆（12）、第二阀杆（13）、连杆机构，所述第一阀杆（12）的端部与球体（8）连接，所述第二阀杆（13）为中空结构，并且套设在第一阀杆（12）的外部，第一阀杆（12）和第二阀杆（13）分别能够绕自身轴线转动，并且相互不受影响，所述连杆机构装设在第二阀杆（13）的外部，并且与两个密封机构（18）相连接，在第二阀杆（13）自转作用下，所述连杆机构随第二阀杆（13）同步转动，并迫使两个密封机构（18）相向或背向的靠近或远离所述球体（8）。

2.根据权利要求1所述的一种硬密封球体装置，其特征在于，所述密封机构（18）包括第一密封圈（19）、引导筒（20），所有所述引导筒（20）分别设置在各自对应位置的阀体内壁，所述引导筒（20）的外表面与阀体的内壁面活动配合，并且所述引导筒（20）的活动是径直朝向球体（8）的方向，所述第一密封圈（19）装配在引导筒（20）朝向所述球体（8）的一端内，所述第一密封圈（19）有部分始终裸露在引导筒（20）的端部外，并且该部分能够与所述球体（8）构成密封作用，所述引导筒（20）朝向所述球体（8）的一端与连杆机构相连接。

3.根据权利要求2所述的一种硬密封球体装置，其特征在于，所述连杆机构包括左连杆（14）、右连杆（15），所述第二阀杆（13）外部对称设有两个呈水平向外延伸的联动臂（16），左连杆（14）和右连杆（15）的一端分别与两个联动臂（16）远离第二阀杆（13）的一端铰接配合，左连杆（14）和右连杆（15）的另一端分别与一个引导筒（20）的外表面铰接配合。

4.根据权利要求3所述的一种硬密封球体装置，其特征在于，所述左阀体（0）和右阀体（6）内的引导筒（20）朝向所述球体（8）的一端始终位于阀体外，并且所述引导筒（20）的该一端外表面开设有向下凹陷的沉孔（22），沉孔（22）内壁开设有内螺纹，所述左连杆（14）和右连杆（15）与各自位置的引导筒（20）铰接的一端均开设有通孔，所述通孔贯穿连杆，所述通孔内设有自转筒（23），自转筒（23）的上下两端设有与连杆外表面相接触的防坠延伸部（24），所述自转筒（23）内开设有内螺纹，所述自转筒（23）内设有第一螺栓（25），所述左连杆（14）和右连杆（15）与各自位置的引导筒（20）铰接的一端通过第一螺栓（25）与引导筒（20）上的沉孔（22）相连。

5.根据权利要求2所述的一种硬密封球体装置，其特征在于，所述左阀体（0）、右阀体（6）与中阀体（7）相连接的一端内壁设置有限位环（1），所述引导筒（20）远离球体（8）的一端固定套设有二次密封环（21），二次密封环（21）能够与所述限位环（1）相抵触，并由所述二次密封环（21）对引导筒（20）构成限位作用。

6.根据权利要求5所述的一种硬密封球体装置，其特征在于，所述限位环（1）朝向二次密封环（21）的侧面上设置有第二密封圈（3），所述二次密封环（21）能够与所述二次密封环（21）相接触的一侧开设有第一密封斜面（2），所述第二密封圈（3）与二次密封环（21）相接触的一侧开设有第二密封斜面（4），所述第二密封斜面（4）与第一密封斜面（2）结构匹配，并且二者能够相紧贴。

7.根据权利要求6所述的一种硬密封球体装置，其特征在于，所述左阀体（0）和右阀体（6）内设有压装筒（5），所述压装筒（5）压装在阀体内，并正对阀体内的二次密封环（21）。

8.根据权利要求1所述的一种硬密封球体装置，其特征在于，所述中阀体（7）由第一阀体和第二阀体对接而构成，所述第一阀体和第二阀体通过密封螺栓（9）可拆卸。

9.根据权利要求1所述的一种硬密封球体装置，其特征在于，所述第二阀杆（13）的外部设置有密封扭簧（10）。

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