CN113339550A - 一种耐高温的快装式三通球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温的快装式三通球阀，包括阀体；通过设置密封圈一和密封圈二，使后盖、快装盖和左右快接盖组件与阀体之间均采用双密封设计，具有较高的密封特性，通过在阀体的两侧设置左右快接盖组件，解决了常规三通阀的管道管路中须另配弯管接丝此类安装限制问题，且因配件减少而大大节省安装空间，获得良好的安装适应性，采用耐高温聚四氟乙稀材质制作球碗密封垫，且呈圆环状设计，其与球体的接触面为球面形状，其厚度设计基于球体直径中心平面圆周阵列四只球碗，不形成球碗互相干涉，并保留合适收缩间隙来确定其厚度尺寸，进而避免了常规球阀球体密封圈全包围设计而产生的薄壁易损易高温溶化边沿的问题。

Description

一种耐高温的快装式三通球阀
技术领域
本发明属于三通球阀技术领域，具体涉及一种耐高温的快装式三通球阀。
背景技术
三通球阀有T型和L型；T型能使三条正交的管道相互联通和切断第三条通道，起分流、合流作用；L三通球阀型只能连接相互正交的两条管道，不能同时保持第三条管道的相互连通，只起分配作用；球阀和闸阀是同属一个类型的阀门，区别在它的关闭件是个球体，球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门；球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，球阀是被广泛采用的一种新型阀门。
球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类。在西方工业发达的国家，球阀的使用正在逐年不断的上升。在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。
现有的三通球阀通常为法兰连接或螺纹连接，在拆卸使比较繁琐，并且在高温工况使用时，球阀密封垫易高温溶化损坏、变形导致卡死，因此提出一种耐高温的快装式三通球阀。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种耐高温的快装式三通球阀，以解决上述背景技术中提出的在拆卸使比较繁琐，并且在高温工况使用时，球阀密封垫易高温溶化损坏、变形导致卡死的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐高温的快装式三通球阀，包括阀体，所述阀体内部设置有球体，所述阀体底端螺纹连接有球定位螺栓组件，所述阀体顶端设置有执行器，所述阀体的四周外侧通过六角螺栓分别固定连接有后盖、快装盖和左右快接盖组件，所述左右快接盖组件位于阀体的两侧，所述后盖、快装盖和左右快接盖组件与阀体装配的法兰端均设置有密封圈一和密封圈二，且所述后盖、快装盖和左右快接盖组件法兰端的内侧均设置有球碗密封垫，所述球碗密封垫位于球体的外侧。
优选的，所述阀体顶端固定连接有安装座，所述安装座内部设置有阀轴，所述阀轴的底端与球体卡合连接，所述阀轴外侧位于安装座的内部设置有填料、压圈和碟形弹垫，所述压圈位于填料的上方，所述碟形弹垫位于压圈的上方，所述阀轴外侧位于碟形弹垫的顶端螺纹连接有六角螺母，所述阀轴外侧位于六角螺母的顶端卡合连接有防松卡板，所述阀轴的上端为矩形状。
优选的，所述后盖、快装盖和左右快接盖组件与阀体装配的法兰端外侧设置有环形沟槽，所述环形沟槽的外大径与密封圈一相互配合，所述密封圈二位于环形沟槽的内侧。
优选的，所述球碗密封垫的材质为耐高温聚四氟乙稀，且所述球碗密封垫呈圆环状，所述球碗密封垫与球体的接触面为球面状，所述球碗密封垫与球体的外侧相互配合。
优选的，所述球碗密封垫的中间位置开设有球面孔，所述球面孔的直径大于阀门通径孔的直径，所述球面孔的孔口及孔底之间设置有过渡圆角。
优选的，所述球碗密封垫外侧均匀设置有条形沟槽。
优选的，所述左右快接盖组件为L形状，所述左右快接盖组件另一端的管道连接端为T字型。
优选的，所述快装盖和左右快接盖组件另一端的管道连接端为T字型。
优选的，所述阀体的外侧呈镜向对称固定连接有左右快接盖组件。
优选的，所述执行器底端对应所述安装座的顶端四角处固定连接有螺柱，所述螺柱外侧位于安装座的顶端均设置有平垫圈，所述螺柱外侧位于安装座的底端均设置有弹性垫圈，所述螺柱均通过六角锁紧螺母与安装座固定连接，所述执行器与阀轴的上端卡合连接。
与现有技术相比，本发明提供了一种耐高温的快装式三通球阀，具备以下有益效果：
1、本发明通过设置密封圈一和密封圈二，使后盖、快装盖和左右快接盖组件与阀体之间均采用双密封设计，具有较高的密封特性，通过在阀体的两侧设置左右快接盖组件，解决了常规三通阀的管道管路中须另配弯管接丝此类安装限制问题，且因配件减少而大大节省安装空间，获得良好的安装适应性，通过设置球碗密封垫解决了常规球阀密封垫易高温溶化损坏、变形卡死等问题；
2、本发明采用耐高温聚四氟乙稀材质制作球碗密封垫，且呈圆环状设计，其与球体的接触面为球面形状，其厚度设计基于球体直径中心平面圆周阵列四只球碗，不形成球碗互相干涉，并保留合适收缩间隙来确定其厚度尺寸，并获得合适球面接触面，进而避免了常规球阀球体密封圈全包围设计而产生的薄壁易损易高温溶化边沿的问题；
3、本发明通过设置球碗密封垫，球碗密封垫与球体的外侧相互配合，且球碗密封垫的中间位置开设有球面孔，球面孔的孔口及孔底之间设置有过渡圆角，使其与球体装配后工作动作时，球体的转动灵顺不卡塞，减小了球体转动阻力，提高了球阀动作可靠性；
4、本发明通过设置球碗密封垫，球碗密封垫外侧均匀设置有条形沟槽，用作球碗密封垫在受高温而产生热胀冷缩时的收缩缝隙，从而使球体在工况温度变化时转动力矩更趋稳定，因此动作可靠性更高；
5、本发明通过设置快装盖和左右快接盖组件，将快装盖和左右快接盖组件另一端的管道连接端均设置为T字型，进而可采用卡箍扣紧的方式，形成便捷的快装式结构，并且在密封圈一和密封圈二的作用下具有较高的密封特性，较传统的三通球阀而言连接拆卸更加方便。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1为本发明提出的一种耐高温的快装式三通球阀的轴测图；
图2为本发明提出的一种耐高温的快装式三通球阀的爆炸结构示意图；
图3为本发明提出的一种耐高温的快装式三通球阀的主视结构示意图；
图4为本发明提出的一种耐高温的快装式三通球阀中左右快接盖组件的轴承图；
图5为本发明提出的一种耐高温的快装式三通球阀中左右快接盖组件的俯视结构示意图；
图6为本发明提出的一种耐高温的快装式三通球阀中快装盖的轴测图；
图7为本发明提出的一种耐高温的快装式三通球阀中快装盖的剖视结构示意图；
图8为本发明提出的一种耐高温的快装式三通球阀中球碗密封垫的轴测图；
图中：阀体1、球体2、球定位螺栓组件3、执行器4、六角螺栓5、后盖6、快装盖7、左右快接盖组件8、密封圈一9、密封圈二10、球碗密封垫11、安装座12、螺柱13、平垫圈14、弹性垫圈15、六角锁紧螺母16、阀轴17、填料18、压圈19、碟形弹垫20、六角螺母21、防松卡板22、环形沟槽23、球面孔24、条形沟槽25。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种耐高温的快装式三通球阀，包括阀体1，阀体1内部设置有球体2，阀体1底端螺纹连接有球定位螺栓组件3，阀体1顶端设置有执行器4，阀体1的四周外侧通过六角螺栓5分别固定连接有后盖6、快装盖7和左右快接盖组件8，左右快接盖组件8位于阀体1的两侧，后盖6、快装盖7和左右快接盖组件8与阀体1装配的法兰端均设置有密封圈一9和密封圈二10，且后盖6、快装盖7和左右快接盖组件8法兰端的内侧均设置有球碗密封垫11，球碗密封垫11位于球体2的外侧，通过设置密封圈一9和密封圈二10，使后盖6、快装盖7和左右快接盖组件8与阀体1之间均采用双密封设计，具有可靠性较高的密封特性，通过在阀体1的两侧设置左右快接盖组件8，解决了常规三通阀的管道管路中须另配弯管接丝此类安装限制，且因配件减少而大大节省安装空间，获得良好的安装适应性，通过设置球碗密封垫11解决了常规球阀密封垫易高温溶化损坏、变形卡死等问题。
本发明的工作原理及使用流程：在进行装配时，根据管道管路的走向，在阀体1的两侧安装左右快接盖组件8，安装之前，在左右快接盖组件8与阀体1装配的法兰端将密封圈一9和密封圈二10进行装配，并且将球碗密封垫11装配在法兰端的内侧，使球碗密封垫11的球面面向球体2，然后再通过六角螺栓5将左右快接盖组件8与阀体1相互固定装配，然后以同样的方式将快装盖7装配在阀体1的另一侧，进而在密封圈一9和密封圈二10作用下，使阀体1具有较高的密封特性，并且在左右快接盖组件8的作用下解决了常规三通阀的管道管路中须另配弯管接丝此类安装限制问题，且因配件减少而大大节省安装空间，获得良好的安装适应性，然后再将快装盖7和左右快接盖组件8与管道固定连接，在工作过程中，执行器4使阀体1内部的球体2发生动作，进而使球体2相对于球碗密封垫11进行转动，球碗密封垫11与球体2相互接触的一面为球面，球碗密封垫11的厚度设计基于球体2直径中心平面圆周阵列四只球碗，不形成球碗互相干涉，并保留合适收缩间隙来确定其厚度尺寸，并获得合适球面接触面，进而避免了常规球阀球体密封圈全包围设计而产生的薄壁易损易高温溶化边沿损坏、变形卡死等问题，因此动作可靠性更高，进而解决了密封垫易高温溶化损坏、变形导致卡死的问题。
实施例二
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种耐高温的快装式三通球阀，包括阀体1，阀体1内部设置有球体2，阀体1底端螺纹连接有球定位螺栓组件3，阀体1顶端设置有执行器4，阀体1的四周外侧通过六角螺栓5分别固定连接有后盖6、快装盖7和左右快接盖组件8，左右快接盖组件8位于阀体1的两侧，后盖6、快装盖7和左右快接盖组件8与阀体1装配的法兰端均设置有密封圈一9和密封圈二10，且后盖6、快装盖7和左右快接盖组件8法兰端的内侧均设置有球碗密封垫11，球碗密封垫11位于球体2的外侧，通过设置密封圈一9和密封圈二10，使后盖6、快装盖7和左右快接盖组件8与阀体1之间均采用双密封设计，具有可靠性较高的密封特性，通过在阀体1的两侧设置左右快接盖组件8，解决了常规三通阀的管道管路中须另配弯管接丝此类安装限制，且因配件减少而大大节省安装空间，获得良好的安装适应性，通过设置球碗密封垫11解决了常规球阀密封垫易高温溶化损坏、变形卡死等问题。
本发明中，优选的，阀体1顶端固定连接有安装座12，安装座12内部设置有阀轴17，阀轴17的底端与球体2卡合连接，阀轴17外侧位于安装座12的内部设置有填料18、压圈19和碟形弹垫20，压圈19位于填料18的上方，碟形弹垫20位于压圈19的上方，阀轴17外侧位于碟形弹垫20的顶端螺纹连接有六角螺母21，阀轴17外侧位于六角螺母21的顶端卡合连接有防松卡板22，阀轴17的上端为矩形状，将阀轴17装配在阀体1的内侧，并且使阀轴17的底端与球体2相互卡合，对球体2的运转起到传动的作用。
本发明中，优选的，后盖6、快装盖7和左右快接盖组件8与阀体1装配的法兰端外侧设置有环形沟槽23，环形沟槽23的外大径与密封圈一9相互配合，密封圈二10位于环形沟槽23的内侧，将环形沟槽23作为密封圈二10的安装槽，将环形沟槽23的外大径作为密封圈一9的安装径，因此在装配后形成径向和轴向双级密封的效果，获得高可靠性的密封特性。
本发明中，优选的，球碗密封垫11的材质为耐高温聚四氟乙稀，且球碗密封垫11呈圆环状，球碗密封垫11与球体2的接触面为球面状，球碗密封垫11与球体2的外侧相互配合，采用耐高温聚四氟乙稀材质制作，且呈圆环状设计，其与球体2的接触面为球面形状，其厚度设计基于球体2直径中心平面圆周阵列四只球碗，不形成球碗互相干涉，并保留合适收缩间隙来确定其厚度尺寸，并获得合适球面接触面，进而避免了常规球阀球体密封圈全包围设计而产生的薄壁易损易高温溶化边沿。
本发明中，优选的，球碗密封垫11的中间位置开设有球面孔24，球面孔24的直径大于阀门通径孔的直径，球面孔24的孔口及孔底之间设置有过渡圆角，使其与球体2装配后工作动作时，球体2的转动灵顺不卡塞，减小了球体2转动阻力，提高了球阀动作可靠性。
本发明中，优选的，球碗密封垫11外侧均匀设置有条形沟槽25，用作球碗密封垫11在受高温而产生热胀冷缩时的收缩缝隙，从而使球体2在工况温度变化时转动力矩更趋稳定，因此动作可靠性更高。
本发明中，优选的，左右快接盖组件8为L形状，左右快接盖组件8另一端的管道连接端为T字型，采用L型弯管设计，使其管道接口与快装盖7指向同一侧，形成其中两通的安装方向可同时向左或向右并行，进而解决了常规三通阀的管道管路中须另配弯管接丝此类安装限制的问题。
本发明中，优选的，快装盖7和左右快接盖组件8另一端的管道连接端为T字型，接口端通过运用T字型法兰接口的设计，可采用卡箍扣紧的方式，形成便捷的快装式结构，并且在密封圈一9和密封圈二10的作用下具有较高的密封特性。
本发明中，优选的，阀体1的外侧呈镜向对称固定连接有左右快接盖组件8，执行器4底端对应安装座12的顶端四角处固定连接有螺柱13，螺柱13外侧位于安装座12的顶端均设置有平垫圈14，螺柱13外侧位于安装座12的底端均设置有弹性垫圈15，螺柱13均通过六角锁紧螺母16与安装座12固定连接，执行器4与阀轴17的上端卡合连接，在对执行器4进行装配时，先将螺柱13的外侧均套设平垫圈14，然后将螺柱13穿过安装座12的顶端四角，再将螺柱13外侧套设弹性垫圈15，最后通过六角锁紧螺母16将螺柱13与安装座12固定连接，进而对执行器4与阀轴17进行装配，便于执行器4通过阀轴17带动球体2进行动作。
本发明的工作原理及使用流程：在进行装配时，根据管道管路的走向，在阀体1的两侧安装左右快接盖组件8，安装之前，在左右快接盖组件8与阀体1装配的法兰端将密封圈一9套在环形沟槽23的外大径上，将密封圈二10套在环形沟槽23的内侧，并且将球碗密封垫11装配在法兰端的内侧，使球碗密封垫11的球面孔24面向球体2，然后再通过六角螺栓5将左右快接盖组件8与阀体1相互固定装配，然后以同样的方式将快装盖7装配在阀体1的另一侧，进而在密封圈一9和密封圈二10作用下，使阀体1具有较高的密封特性，并且在左右快接盖组件8的作用下解决了常规三通阀的管道管路中须另配弯管接丝此类安装限制问题，且因配件减少而大大节省安装空间，获得良好的安装适应性，然后再将快装盖7和左右快接盖组件8与管道固定连接，快装盖7和左右快接盖组件8另一端的管道连接端均设置为T字型，进而可采用卡箍扣紧的方式，形成便捷的快装式结构，并且在密封圈一9和密封圈二10的作用下具有较高的密封特性，较传统的三通球阀而言连接拆卸更加方便，在工作过程中，执行器4通过阀轴17的传动使阀体1内部的球体2发生动作，进而使球体2相对于球碗密封垫11进行转动，球碗密封垫11采用耐高温聚四氟乙稀材质制作而成，并且与球体2相互接触的一面为球面，球碗密封垫11的厚度设计基于球体2直径中心平面圆周阵列四只球碗，不形成球碗互相干涉，并保留合适收缩间隙来确定其厚度尺寸，并获得合适球面接触面，进而避免了常规球阀球体密封圈全包围设计而产生的薄壁易损易高温溶化边沿损坏、变形卡死等问题，且球碗密封垫11的中间位置开设有球面孔24，球面孔24的孔口及孔底之间设置有过渡圆角，当球体2发生动作时，在球面孔24的作用下保证球体2的转动灵顺不卡塞，减小了球体2转动阻力，提高了球阀动作可靠性，在高温工况下，球碗密封垫11外侧均匀设置的条形沟槽25使球碗密封垫11在受高温而产生热胀冷缩时的收缩缝隙，从而使球体2在工况温度变化时转动力矩更趋稳定，因此动作可靠性更高，进而解决了密封垫易高温溶化损坏、变形导致卡死的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种耐高温的快装式三通球阀，包括阀体(1)，其特征在于：所述阀体(1)内部设置有球体(2)，所述阀体(1)底端螺纹连接有球定位螺栓组件(3)，所述阀体(1)顶端设置有执行器(4)，所述阀体(1)的四周外侧通过六角螺栓(5)分别固定连接有后盖(6)、快装盖(7)和左右快接盖组件(8)，所述左右快接盖组件(8)位于阀体(1)的两侧，所述后盖(6)、快装盖(7)和左右快接盖组件(8)与阀体(1)装配的法兰端均设置有密封圈一(9)和密封圈二(10)，且所述后盖(6)、快装盖(7)和左右快接盖组件(8)法兰端的内侧均设置有球碗密封垫(11)，所述球碗密封垫(11)位于球体(2)的外侧。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温的快装式三通球阀，其特征在于：所述阀体(1)顶端固定连接有安装座(12)，所述安装座(12)内部设置有阀轴(17)，所述阀轴(17)的底端与球体(2)卡合连接，所述阀轴(17)外侧位于安装座(12)的内部设置有填料(18)、压圈(19)和碟形弹垫(20)，所述压圈(19)位于填料(18)的上方，所述碟形弹垫(20)位于压圈(19)的上方，所述阀轴(17)外侧位于碟形弹垫(20)的顶端螺纹连接有六角螺母(21)，所述阀轴(17)外侧位于六角螺母(21)的顶端卡合连接有防松卡板(22)，所述阀轴(17)的上端为矩形状。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温的快装式三通球阀，其特征在于：所述后盖(6)、快装盖(7)和左右快接盖组件(8)与阀体(1)装配的法兰端外侧设置有环形沟槽(23)，所述环形沟槽(23)的外大径与密封圈一(9)相互配合，所述密封圈二(10)位于环形沟槽(23)的内侧。
4.根据权利要求3所述的一种耐高温的快装式三通球阀，其特征在于：所述球碗密封垫(11)的材质为耐高温聚四氟乙稀，且所述球碗密封垫(11)呈圆环状，所述球碗密封垫(11)与球体(2)的接触面为球面状，所述球碗密封垫(11)与球体(2)的外侧相互配合。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温的快装式三通球阀，其特征在于：所述球碗密封垫(11)的中间位置开设有球面孔(24)，所述球面孔(24)的直径大于阀门通径孔的直径，所述球面孔(24)的孔口及孔底之间设置有过渡圆角。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温的快装式三通球阀，其特征在于：所述球碗密封垫(11)外侧均匀设置有条形沟槽(25)。
7.根据权利要求6所述的一种耐高温的快装式三通球阀，其特征在于：所述左右快接盖组件(8)为L形状，所述左右快接盖组件(8)另一端的管道连接端为T字型。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温的快装式三通球阀，其特征在于：所述快装盖(7)和左右快接盖组件(8)另一端的管道连接端为T字型。
9.根据权利要求8所述的一种耐高温的快装式三通球阀，其特征在于：所述阀体(1)的外侧呈镜向对称固定连接有左右快接盖组件(8)。
10.根据权利要求9所述的一种耐高温的快装式三通球阀，其特征在于：所述执行器(4)底端对应所述安装座(12)的顶端四角处固定连接有螺柱(13)，所述螺柱(13)外侧位于安装座(12)的顶端均设置有平垫圈(14)，所述螺柱(13)外侧位于安装座(12)的底端均设置有弹性垫圈(15)，所述螺柱(13)均通过六角锁紧螺母(16)与安装座(12)固定连接，所述执行器(4)与阀轴(17)的上端卡合连接。
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