CN113653824A - 一种耐冲刷球阀 - Google Patents

Abstract

一种耐冲刷球阀，属于球阀领域。本发明解决了传统球阀的球体在开度较小时，阀体内流通的高流速、含颗粒的介质容易对球体和阀座造成冲刷磨损的问题。本发明包括侧阀体、阀座、球体、阀体、阀杆和支架，阀体与侧阀体连接，阀座设置在侧阀体内，阀体内设置有球体，球体上开有槽口，阀杆由阀体上部穿入并延伸至球体顶部与球体连接，阀体上还设置有支架。本发明的一种耐冲刷球阀通过开设在球体上的槽口，提高了相同开度下介质的过流面积，降低了介质在流通时的流速，有效减少介质对球体和阀座的冲刷磨损。

Description

一种耐冲刷球阀

技术领域

本发明涉及一种新型球阀，属于球阀领域。

背景技术

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，关闭件为球体，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；

目前现有的球阀存在以下几处不足：

1、现有的球阀的球体在阀门小开度时，球体和阀座之间形成一个月牙形通孔，当高流速、含颗粒的介质流经此区域时，容易造成球体和阀座的冲刷磨损；

2、现有的球阀在含有颗粒性介质的工况下，颗粒性介质容易堵塞阀座与侧阀体槽的缝隙，阀座与侧阀体摩擦力变大，导致阀座卡涩，介质力和弹簧压缩力无法克服摩擦力推动阀座压在球体上，使阀座活塞效应消失；

3、现有的球阀阀杆轴承与阀杆之间的间隙易进入颗粒性介质，导致阀门开启、关闭力矩大，用力开启关闭会导致阀杆下端与球体接触的位置产生变形，影响球阀的使用寿命以及其使用效果；

4、高速流通的颗粒性介质会对现有的球阀流道产生冲蚀，导致球阀内部流道腐蚀生锈；

5、现有的球阀在阀门工作的过程中，因压力交变，在阀杆填料位置处极易产生泄漏；

6、现有的球阀阀杆与支架同轴度不好，装配时阀杆垂直度不好，容易使球阀产生外漏。

综上所述，亟需一种可以有效应对高流速含颗粒介质的流通，不会导致球阀内冲刷磨损、堵塞、腐蚀生锈以及泄漏的球阀用以解决上述问题。

发明内容

本发明解决了传统球阀的球体在开度较小时，阀体内流通的高流速、含颗粒的介质容易对球体和阀座造成冲刷磨损的问题，进而公开了“一种耐冲刷球阀”。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种耐冲刷球阀，包括侧阀体、阀座、球体、阀体、阀杆和支架，阀体与侧阀体连接，阀座设置在侧阀体内，阀体内设置有球体，球体上开有槽口，阀杆由阀体上部穿入并延伸至球体顶部与球体连接，阀体上还设置有支架。

进一步的，所述侧阀体上设置有槽，阀座通过槽安装在侧阀体内，阀体的槽内设置有不锈钢层，侧阀体与阀座之间设置有密封圈、压环和第一碟簧。

进一步的，所述阀座上设置有矩形槽，第一防尘圈通过矩形槽安装在阀座上，第一防尘圈与槽的不锈钢层紧密接触。

进一步的，所述侧阀体上还加工有泄灰槽，泄灰槽设置在第一碟簧的背部，侧阀体上设置有孔，泄灰槽通过孔与侧阀体的流道连通。

进一步的，所述阀杆通过销与球体的顶部连接。

进一步的，所述阀杆与阀体之间设置有第一轴承，第一轴承上开有矩形槽，第二防尘圈通过矩形槽安装在第一轴承上，第二防尘圈与阀杆紧密接触。

进一步的，所述阀杆上设置有填料函，填料函通过螺钉固定在阀体上，阀杆与填料函之间设置有填料，填料上依次通过填料压盖和填料压板压紧，填料压板与填料函通过螺栓连接并通过螺母锁紧，填料压板与螺母之间设置有第二碟簧。

进一步的，所述填料函与阀杆之间设置有止推垫片和防尘垫片，防尘垫片的内外径分别与阀杆和填料函紧密接触。

进一步的，所述侧阀体的流道内焊接有衬套，侧阀体、阀座和球体的流道喷涂金属陶瓷，阀体的阀体内表面喷涂金属陶瓷。

进一步的，所述支架的支架孔与阀杆之间设置有第二轴承。

本发型的有益效果：

1、本发明的一种耐冲刷球阀，在球体上开有宽的槽口，提高了相同开度下介质的过流面积，降低了介质在流通时的流速，减少介质对气体和阀座的冲刷磨损；

2、本发明的一种耐冲刷球阀，在阀座上设置的防尘圈，有效避免颗粒介质堵塞阀座与侧阀体的间隙，避免阀门活塞效应失效；

3、本发明的一种耐冲刷球阀，在轴承上安装有第二防尘圈以及在阀杆上安装的防尘垫片，有效避免了颗粒性介质进入阀杆与填料函之间的间隙导致阀门开关扭矩变大的问题，有效提高球阀的整体使用寿命；

4、本发明的一种耐冲刷球阀在侧阀体安装阀座的槽内堆焊有不锈钢层，提高了侧阀体的耐腐蚀性，避免侧阀体与阀座锈蚀而产生的摩擦力过大，介质力和碟簧力被摩擦力抵消，无法传递到阀座使阀座压在球体上的问题，并且在侧阀体的流道内焊接有衬套，以及在侧阀体、阀座和球体的流道内喷涂金属陶瓷，在阀体内表面喷涂金属陶瓷，对球阀内部流道的耐冲蚀能力起到大幅度的提升；

5、本发明的一种耐冲刷球阀的填料压盖采用第二碟簧动态加载设计，消除了因磨损或温度交变产生的介质外漏隐患，使密封更加可靠；

6、本发明的一种耐冲刷球阀在阀杆与支架之间设置了轴承，使阀杆与填料函的同轴度良好，避免因阀杆安装或操作过程中产生倾斜造成的密封填料压紧力不均匀而引起的密封性能失效，同时还可以使阀杆动作更加平顺；

7、本发明的一种耐冲刷球阀在侧阀体上开有梯形泄灰槽，当阀门开启时，介质从梯形泄灰槽上开的孔进入第一碟簧背面的泄灰槽内，将积累在第一碟簧背面的颗粒性介质冲出，保护第一碟簧不会被卡死，保证阀座的灵活性。

附图说明

图1是一种耐冲刷球阀的整体结构示意图；

图2是图1的局部示意图I；

图3是图1的局部示意图II；

图4是开有槽口的球体结构示意图；

图5是开有槽口的球体过流面积示意图；

图6是图4的俯视图；

图7是没有槽口的球体过流面积示意图；

图8是没有槽口的球体俯视图；

图中1-衬套，2-侧阀体，3-阀座，4-第一防尘圈，5-密封圈，6-压环，7-第一碟簧，8-孔，9-球体，10-阀体，11-泄灰槽，12-阀体内表面，13-第二防尘圈，14-第一轴承，15-止推垫片，16-防尘垫片，17-销，18-阀杆，19-填料函，20-第二轴承，21-支架，22-填料，23-填料压盖，24-填料压板，25-第二碟簧，26-槽，27-流道，28-槽口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述都是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，避免不必要的混淆本发明的概念。

具体实施方式一：结合图1-图8说明本实施方式，本实施方式的一种耐冲刷球阀，包括侧阀体2、阀座3、球体9、阀体10、阀杆18和支架21，阀体10与侧阀体2连接，阀座3设置在侧阀体2内，阀体10内设置有球体9，球体9上开有槽口28，阀杆18由阀体10上部穿入并延伸至球体9顶部与球体9连接，阀体10上还设置有支架21，在相同开度的前提下，开有槽口28的球体9(如图5所示)与没有槽口的球体(如图7所示)相比，其介质的过流面积(如图5和图7阴影部分所示)增大，有效降低了介质流通时的流速，且减少了介质对球体9和阀座3的冲刷磨损，根据球阀开启角度的不同，球体28上带有槽口的过流面积明显大于不带有槽口的过流面积，以口径为DN300的耐冲刷球阀为例，球体28带有槽口与不带有槽口球体的流通面积对比如下述表格所示：

具体实施方式二：结合具体实施方式一说明本实施方式，本实施方式的一种耐冲刷球阀，所述侧阀体2上设置有槽26，阀座3通过槽26安装在侧阀体2内，侧阀体2的槽26内设置有不锈钢层，侧阀体2与阀座3之间设置有密封圈5、压环6和第一碟簧7，侧阀体2内的槽26内堆焊不锈钢，其目的是提高侧阀体2的耐腐蚀性，在槽26的不锈钢层与阀座3之间设置的密封圈5和压环6起到密封作用，密封圈5的两侧分别与不锈钢层和阀座3紧密接触；压环6为刚性件，在工作状态下，第一碟簧7的弹力与介质力共同推动压环6压紧密封圈5，密封圈5在挤压力的作用下变形，使其内径与阀座3紧密接触，外径与不锈钢层紧密接触，所述阀座3上设置有矩形槽，第一防尘圈4通过矩形槽安装在阀座3上，第一防尘圈4与槽26的不锈钢层紧密接触，第一防尘圈4的作用是防止颗粒性介质进入密封圈5，导致阀门活塞效应失效；所述侧阀体2上还加工有泄灰槽11，泄灰槽11设置在第一碟簧7的背部，侧阀体2上设置有孔8，泄灰槽11通过孔8与侧阀体2的流道27连通，泄灰槽11开设在第一碟簧7的背部，当阀门开启时，介质通过孔8进入第一碟簧7背部的泄灰槽11内，将积累在第一碟簧7背面的颗粒性介质全部冲出，保护第一碟簧7不被卡死；保证了阀座3的灵活性。

具体实施方式三：结合具体实施方式一或具体实施方式二说明本实施方式，本实施方式的一种耐冲刷球阀，所述阀杆18通过销17与球体9的顶部连接，销17为圆柱销，阀杆18底部通过多个纵向的圆柱销带动球体9转动，阀杆18、球体9接触位置受力均匀，不易因开关力过大而变形；所述阀杆18与阀体10之间设置有第一轴承14，第一轴承14上开有矩形槽，第二防尘圈13通过矩形槽安装在第一轴承14上，第二防尘圈13与阀杆18紧密接触，所述阀杆18上设置有填料函19，填料函19通过螺钉固定在阀体10上，阀杆18与填料函19之间设置有填料22，填料22上依次通过填料压盖23和填料压板24压紧，填料压板24与填料函19通过螺栓连接并通过螺母锁紧，填料压板24与螺母之间设置有第二碟簧25，所述填料函19与阀杆18之间设置有止推垫片15和防尘垫片16，防尘垫片16的内外径分别与阀杆18和填料函19紧密接触，在第一轴承14上设置的第二防尘圈13与设置在填料函19与阀杆18之间的防尘垫片16的作用相同，都为防止颗粒性介质进入阀杆18与填料函19之间的间隙，导致阀门开关扭矩变大，在填料压板24与螺母之间设置的第二碟簧25消除了因磨损或温度交变而产生的介质外漏隐患，使密封更加可靠。

具体实施方式四：结合具体实施方式一或具体实施方式三说明本实施方式，本实施方式的一种耐冲刷球阀，所述侧阀体2的流道27内焊接有衬套1，侧阀体2、阀座3和球体9的流道27喷涂金属陶瓷，阀体10的阀体内表面12喷涂金属陶瓷，所述支架21通过第二轴承20安装在阀杆18上，在侧阀体2、阀座3、球体9以及阀体内表面12内喷涂金属陶瓷，其目的是提高表面硬度，提升流道的耐冲蚀性能，支架21的支架孔与阀杆18之间设置有第二轴承20，使阀杆18与填料函19之间的同轴度良好，避免因阀杆18安装或操作过程中产生倾斜造成的密封填料22压紧力不均匀而引起的密封性能失效，同时还可以使阀杆18动作更加平顺。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (10)

1.一种耐冲刷球阀，其特征在于：包括侧阀体(2)、阀座(3)、球体(9)、阀体(10)、阀杆(18)和支架(21)，阀体(10)与侧阀体(2)连接，阀座(3)设置在侧阀体(2)内，阀体(10)内设置有球体(9)，球体(9)上开有槽口(28)，阀杆(18)由阀体(10)上部穿入并延伸至球体(9)顶部与球体(9)连接，阀体(10)上还设置有支架(21)。

2.根据权利要求1所述的一种耐冲刷球阀，其特征在于：所述侧阀体(2)上设置有槽(26)，阀座(3)通过槽(26)安装在侧阀体(2)内，侧阀体(2)的槽(26)内设置有不锈钢层，侧阀体(2)与阀座(3)之间设置有密封圈(5)、压环(6)和第一碟簧(7)。

3.根据权利要求2所述的一种耐冲刷球阀，其特征在于：所述阀座(3)上设置有矩形槽，第一防尘圈(4)通过矩形槽安装在阀座(3)上，第一防尘圈(4)与槽(26)的不锈钢层紧密接触。

4.根据权利要求3所述的一种耐冲刷球阀，其特征在于：所述侧阀体(2)上还加工有泄灰槽(11)，泄灰槽(11)设置在第一碟簧(7)的背部，侧阀体(2)上设置有孔(8)，泄灰槽(11)通过孔(8)与侧阀体(2)的流道(27)连通。

5.根据权利要求1或4所述的一种耐冲刷球阀，其特征在于：所述阀杆(18)通过销(17)与球体(9)的顶部连接。

6.根据权利要求5所述的一种耐冲刷球阀，其特征在于：所述阀杆(18)与阀体(10)之间设置有第一轴承(14)，第一轴承(14)上开有矩形槽，第二防尘圈(13)通过矩形槽安装在第一轴承(14)上，第二防尘圈(13)与阀杆(18)紧密接触。

7.根据权利要求6所述的一种耐冲刷球阀，其特征在于：所述阀杆(18)上设置有填料函(19)，填料函(19)通过螺钉固定在阀体(10)上，阀杆(18)与填料函(19)之间设置有填料(22)，填料(22)上依次通过填料压盖(23)和填料压板(24)压紧，填料压板(24)与填料函(19)通过螺栓连接并通过螺母锁紧，填料压板(24)与螺母之间设置有第二碟簧(25)。

8.根据权利要求7所述的一种耐冲刷球阀，其特征在于：所述填料函(19)与阀杆(18)之间设置有止推垫片(15)和防尘垫片(16)，防尘垫片(16)的内外径分别与阀杆(18)和填料函(19)紧密接触。

9.根据权利要求8所述的一种耐冲刷球阀，其特征在于：所述侧阀体(2)的流道(27)内焊接有衬套(1)，侧阀体(2)、阀座(3)和球体(9)的流道(27)喷涂金属陶瓷，阀体(10)的阀体内表面(12)喷涂金属陶瓷。

10.根据权利要求9所述的一种耐冲刷球阀，其特征在于：所述支架(21)的支架孔与阀杆(18)之间设置有第二轴承(20)。

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