CN114962694A - 一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀。包括阀体结构、支撑结构、阀芯结构和驱动结构；阀体结构包括管体和法兰；支撑结构包括阀杆套、芯轴套、阀杆、芯轴和压盖；保持每个芯轴同轴对应一个阀杆；阀芯结构包括阀芯和阀座；阀芯一侧为球面；两个阀芯靠近的一侧均为平面；阀座一侧设有弧形面，保持与阀芯的球面始终接触并形成密封；阀杆上还设有涡轮；驱动结构配置成带动两个阀芯同时进行相反预设角度的旋转运动，使两个阀芯相互远离，在管体中心处形成流体通道。本发明缩小了体积，省材节能，降低了工件成本，提高了产品的质量，解决了现有半球阀开启速度慢，流量不便调节，造成阀体易穿透、使用寿命短的问题。

Description

一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀。

背景技术

在工业管线的承压阀门中，由于需要兼顾成本的经济性和设计的灵活性，其阀的壳体及输入和输出口的成型多数采用铸造加工，由于铸造工艺受尺寸、壁厚、气候、原材料和施工操作的种种因素影响，铸件会出现气孔、浇不足、缺肉，肉瘤、砂眼、裂纹、缩松、缩孔和夹杂物等各种铸造缺陷，所形成的产品、质量很不稳定。而且铸造对土壤、大气环境的污染也非常严重，对能源的消耗也居工业之首，影响着企业的经济效益，因此要改变这种现状，就必须寻找新的技术方案，改变现有的半球阀结构，以达节能提效的目的。进一步讲，现有技术的流体通断用阀门在开合时，无论是半球阀、蝶阀还是闸阀、截止阀，在半开使用时，流体介质经阀门的输入端进入，容易形成单侧流，会对一侧的阀体造成冲击、甚至是穿透，使得半球阀的使用寿命大大降低，在初开或半开调节流量时，闸板流阻和耗能较大；严重影响了阀体的工作效率和安全性。

发明内容

为解决上述存在的技术问题，本发明提供一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀。本发明利用相应规格的管体作为双合半球阀构件主材，省材节能，预计降低工件成本45%左右，产品质量无论从性能还是成本上都优于铸件加工的半球阀，解决了现有半球阀开启（90°）速度慢，流量调节时由于阀芯偏开，使介质斜穿通过时，造成阀体穿透、使用寿命短的问题。

本发明的一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀采用如下技术方案：

一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀，包括阀体结构、支撑结构、阀芯结构和驱动结构；

所述阀体结构包括管体和法兰；所述管体前后延伸分布，且包括对称设置的输入口和输出口；所述法兰为两个，且分别设置于所述输入口和输出口；

所述支撑结构包括阀杆套、芯轴套、阀杆、芯轴和压盖；所述阀杆套设置于所述管体上侧，二者焊接连接固定；所述阀杆为左右间隔分布的两个，且同轴匹配安装于安装孔，并延伸出阀杆套；阀杆套与阀杆之间还设有润滑套，阀杆套、阀杆之间且位于润滑套的上侧还设有密封填料；所述芯轴套设置于管体下侧，且二者也通过焊接连接，芯轴套也设有用于安装芯轴的孔；所述芯轴为两个，分别可转动地设置于芯轴套；所述压盖为两个，分别设置于阀杆套和芯轴套的外侧；

所述阀芯结构包括阀芯和阀座；所述阀芯为左右对称的两个，且所述阀芯为一侧球面结构、一侧开有U型槽的结构；两个所述阀芯靠近的一侧均为平面，且保持二者在初始状态下，接触连接并密封；所述阀芯的表面还设有密封耐磨结构，所述阀座设置于管体内，且一侧为弧形面，所述阀座外侧还设有压紧套，且二者之间还设有弹性密封垫，保持与阀芯始终接触并形成密封；每个所述阀芯上侧与阀杆的一端连接、下侧与芯轴的一端连接；每个所述阀杆上还设有涡轮；

所述驱动结构配置成带动两个所述阀芯同时进行相反预设角度的旋转运动，使两个阀芯相互远离，在管体中心处形成流体通道；当带动两个所述阀芯同时进行相对预设角度的旋转运动时，使得两个阀芯相互靠近，逐渐关闭流体通道。

作为优选的技术方案：所述驱动结构包括蜗杆座、蜗杆、涡轮箱和驱动件；所述涡轮箱设置于阀杆套的上侧，且内部设有空腔；所述蜗杆座为左右对称设置的两个，且均竖直设置于所述涡轮箱内；所述蜗杆左右分布且位于涡轮箱，蜗杆可转动地设置于两个所述蜗杆座之间，且延伸出涡轮箱设置；所述蜗杆分为左部杆和右部杆，所述左部杆、右部杆上均设置有螺纹，且二者的螺纹方向相反；所述左部杆和右部杆分别与两个阀杆上的涡轮匹配安装；使得蜗杆逆时针转动时，带动两个所述阀芯相互远离，在管体中心处形成流体通道；所述驱动件配置成带动蜗杆进行顺时针或逆时针转动。

如此设置，保证了同时驱动两个阀芯对称开合的操作，保证在管体中心处形成流体通道，便于流体传输，防止管体侧壁受到冲击，提高了该装置的使用寿命。

进一步优选的技术方案：所述涡轮箱与阀杆套之间还设有支撑架，所述支撑架与阀杆套、涡轮箱之间均通过螺栓固定。如此设置的目的是，便于第一压盖与阀杆套之间通过螺栓进行固紧安装。

进一步优选的技术方案：在所述阀杆上且位于润滑套与密封填料之间还设有密封圈。如此设置，提高了二者之间的密封效果，防止漏水。

进一步优选的技术方案：所述驱动件采用转轮，所述转轮与蜗杆固定连接。如此设置，手动作业方式，性价比更高。

进一步优选的技术方案：所述驱动件包括从动轮、驱动轴、驱动轮和驱动源；所述从动轮固定设置于所述蜗杆；所述驱动轴可转动地设置于涡轮箱；所述驱动轮固定设置于所述驱动轴，且与所述从动轮匹配安装；所述驱动源设置于涡轮箱，且带动驱动轴转动。如此设置，提高了该装置的智能化和自动化程度。

进一步优选的技术方案：所述驱动源采用气泵或驱动电机。

作为优选的技术方案：第一压盖包括盖体和套筒，所述套筒匹配安装于阀杆套的安装孔内，形成对密封填料和阀杆套的固紧密封；且第一压盖、支撑架和阀杆套三者通过螺栓固紧；所述第二压盖为实体密封结构，且通过螺栓与芯轴套连接固定，且第二压盖与芯轴套之间还设有密封圈。如此设置，形成对阀杆、芯轴的支撑和转动效果。

作为优选的技术方案：所述密封耐磨结构为一侧半球、另一侧竖直的密封带，且与阀芯的表面通过焊接固定；所述密封带表面还设有耐磨硬质合金层；对应的在所述阀座的弧形面也设有耐磨硬质合金层。如此设置，提高密封效果和耐磨强度。

作为优选的技术方案：所述法兰内侧与芯轴套、阀杆套之间还焊接有加强筋；所述加强筋为均匀分布且对称设置的多个。

本发明的有益效果是：本发明的主体材料采用工业无缝钢管，其价格是铸件价格的二分之一，价格低廉，结构简单，制造、装配和维修相当容易，结合现有半球阀、球阀的各项优点组合；解决了采用铸造件在生产加工过程中存在的质量、污染及材料利用率低的问题；两个阀芯同时双侧远离开启或靠近关闭，在中心处形成并开启流体通道或关闭，解决了现有半球阀开启（90°）速度慢，流量调节时由于阀芯单侧偏开，使介质斜穿一侧通过时，造成阀体穿透、使用寿命短的问题；在阀门半开时由中心流道代替传统的侧边流道，减小了流体阻力，节省耗能，本发明采用双阀芯开合结构，提高了空间使用率，缩小了阀体体积，解决了闸阀、截止阀的空间占用面积大的问题；大大提高了该双合半球阀的实用性和高效性；

该双合半球阀工作到期、达不到密封效果时，只需更换阀芯或阀座两个小配件即可重新使用，维修再利用的价值高，可为企业节省大量产品采购成本，本发明可用于输送液体或气体的工业管网中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例1的整体结构示意图；

图2为图1中的A部结构放大图；

图3为图1中的B部结构放大图；

图4为本发明的实施例1的整体结构的俯视剖面图；

图5为本发明的实施例1的阀芯开启的状态图；

图6为本发明实施例1的阀芯的立体图；

图7为本发明实施例1的阀芯结构的局部结构图；

图8为本发明实施例1的阀杆套的立体图；

图9为本发明实施例1的芯轴套的立体图；

图10为本发明实施例1的第一压盖的结构图；

图11为本发明实施例1的芯轴套的连接结构示意图；

图12为本发明实施例1的驱动结构的局部结构图；

图13为本发明的实施例2的驱动件的结构示意图。

图中：1、阀体结构；11、管体；12、法兰；13、输入口；14、输出口； 2、支撑结构；21、阀杆套；22、芯轴套；23、阀杆；24、芯轴；25、压盖；26、第一压盖；27、第二压盖；28、盖体；29、套筒；3、阀芯结构；31、阀芯；32、阀座；33、密封耐磨结构；34、平面；35、弧形面；36、涡轮；37、密封带；38、耐磨硬质合金层；4、驱动结构；41、蜗杆座；42、蜗杆；43、涡轮箱；44、驱动件；45、左部杆；46、右部杆；47、流体通道；48、支撑架；49、密封圈；5、密封填料；61、转轮；62、从动轮；63、驱动轴；64、驱动轮；65、驱动源；7、加强筋；81、润滑套；82、安装孔；83、压紧套；84、弹性密封垫。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。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。

实施例1： 如图1-图12所示：

一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀，包括阀体结构1、支撑结构2、阀芯31结构和驱动结构4。该双合半球阀，采用双阀芯结构，缩小了阀体体积，设计合理，利用相应规格的管件作为双合半球阀构件主材，省材节能，预计降低工件成本30%左右，阀门产品质量无论从性能还是成本上都优于铸件加工的半球阀。

阀体结构1包括管体11和法兰12；所述管体11前后延伸分布，且包括对称设置的输入口13和输出口14。在本实施例中，取一段内径可以容纳阀芯自由转动、阀芯与阀体内壁并留出一定空间、壁厚等于（或略大于）与工业管线承压相匹配的无缝圆管作为管体11。所述法兰12为两个，且分别设置于所述输入口13和输出口14。将管体11前后两端口缩颈至与法兰12相配的尺寸后与法兰12焊接成阀体结构1。法兰12内侧与阀杆套21、芯轴套22之间还焊接有加强筋7；加强筋7为均匀分布且对称设置的多个。在本实施例中，输入口13设置于管体11的前端；输出口14与设置于管体11的后端；且输入口13、输出口14与法兰12之间均通过焊接固定。进一步的，加强筋7根据需求焊接数量不同，且加强筋7保持对称焊接，保证该阀体结构的稳固性。

Claims (10)

1.一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀，其特征在于：包括阀体结构（1）、支撑结构（2）、阀芯结构（3）和驱动结构（4）；

所述阀体结构（1）包括管体（11）和法兰（12）；所述管体（11）前后延伸分布，且包括对称设置的输入口（13）和输出口（14）；所述法兰（12）为两个，且分别设置于所述输入口（13）和输出口（14）；

所述支撑结构（2）包括阀杆套（21）、芯轴套（22）、阀杆（23）、芯轴（24）和压盖（25）；所述阀杆套（21）设置于所述管体（11）上侧，且设有安装孔（82）；所述阀杆（23）为左右间隔分布的两个，且同轴设置于安装孔（82），并延伸出阀杆套（21）；阀杆套（21）与阀杆（23）之间还设有润滑套（81），阀杆套（21）、阀杆（23）之间且位于润滑套（81）的上侧还设有密封填料（5）；所述芯轴套（22）设置于管体（11）下侧；所述芯轴（24）为两个且均可转动地设置于芯轴套（22）；所述压盖（25）为两个，分别设置于阀杆套（21）和芯轴套（22）的外侧；

所述阀芯结构（3）包括阀芯（31）和阀座（32）；所述阀芯（31）为左右对称的两个，且所述阀芯（31）为一侧球面结构、一侧开有U型槽的结构；所述阀芯（31）的球面还设有密封耐磨结构（33），两个所述阀芯（31）靠近的一侧均为平面（34），且保持二者在初始状态下，接触连接并密封；所述阀座（32）设置于管体（11），且一侧为弧形面（35），所述阀座（32）外侧还设有压紧套（83），且二者之间还设有弹性密封垫（84），保持与阀芯（31）始终接触并形成密封；每个所述阀芯（31）上侧与阀杆（23）连接、下侧与芯轴（24）连接；每个所述阀杆（23）上还设有涡轮（36）；

所述驱动结构（4）配置成带动两个所述阀芯（31）同时进行相反预设角度的旋转运动，使两个阀芯（31）相互远离，在管体（11）中心处形成流体通道（47）；当带动两个所述阀芯（31）同时进行相对预设角度的旋转运动时，使得两个阀芯（31）相互靠近，逐渐关闭流体通道（47）。

2.根据权利要求1所述的一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀，其特征在于：所述驱动结构（4）包括蜗杆座（41）、蜗杆（42）、涡轮箱（43）和驱动件（44）；所述涡轮箱（43）设置于阀杆套（41）的上侧，且内部设有空腔，所述蜗杆座（41）为左右对称设置的两个，且均竖直设置于空腔侧壁，所述阀杆（23）上端延伸至涡轮箱（43）；所述蜗杆（42）左右分布且位于涡轮箱（43）内，蜗杆（42）可转动地设置于两个所述蜗杆座（41）之间，且一端延伸出涡轮箱（43）设置；且所述蜗杆（42）分为左部杆（45）和右部杆（46），所述左部杆（45）、右部杆（46）上均设置有螺纹，且二者的螺纹方向相反；所述左部杆（45）和右部杆（46）分别与两个阀杆（23）上的涡轮（36）匹配安装；使得蜗杆（42）逆时针转动时，带动两个所述阀芯（31）相互远离，在管体中心处形成流体通道（47）；所述驱动件（44）配置成带动蜗杆（42）进行顺时针或逆时针转动。

3.根据权利要求2所述的一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀，其特征在于：所述涡轮箱（43）与阀杆套（21）之间还设有支撑架（48），所述支撑架（48）与阀杆套（21）、涡轮箱（43）之间均通过螺栓固定。

4.根据权利要求3所述的一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀，其特征在于：在所述阀杆（23）上且位于润滑套（81）与密封填料（5）之间还设有密封圈（49）。

5.根据权利要求4所述的一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀，其特征在于：所述驱动件（44）采用转轮（61），所述转轮（61）与蜗杆（42）固定连接。（转轮61是手动作业方式的驱动，也就是我们说的手轮；而从动轮62是自动化机械驱动的一个部件特征，也就是一个齿轮，用于齿轮传动的。

6.根据权利要求4所述的一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀，其特征在于：所述驱动件（44）包括从动轮（62）、驱动轴（63）、驱动轮（64）和驱动源（65）；所述从动轮（62）固定设置于所述蜗杆（42）；所述驱动轴（63）可转动地设置于涡轮箱（43）；所述驱动轮（64）固定设置于所述驱动轴（63），且与所述从动轮（62）匹配安装；所述驱动源（65）设置于涡轮箱（43），且带动驱动轴（63）转动。

7.根据权利要求6所述的一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀，其特征在于：所述驱动源（65）采用气泵或驱动电机。

8.根据权利要求3所述的一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀，其特征在于：所述压盖（25）包括第一压盖（26）和第二压盖（27）；所述第一压盖（26）包括盖体（28）和套筒（29），所述套筒（29）匹配安装于阀杆套（21）的安装孔（82）内，形成对密封填料（5）的固紧密封；且第一压盖（26）、支撑架（48）和阀杆套（21）三者通过螺栓固紧；所述第二压盖（27）为实体密封结构，且通过螺栓与芯轴套（22）连接固定，且第二压盖（27）与芯轴套（22）之间还设有密封圈。

9.根据权利要求1所述的一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀，其特征在于：所述密封耐磨结构（33）为一侧半球、另一侧竖直的密封带（37），且与阀芯（31）外表面通过焊接固定，所述密封带（37）表面还设有耐磨硬质合金层（38）；对应的在所述阀座（32）的弧形面（35）也设有耐磨硬质合金层（38）。

10.根据权利要求1所述的一种用于工业管线的焊接全通径双合半球阀，其特征在于：所述法兰（12）内侧与芯轴套（22）、阀杆套（21）之间还焊接有加强筋（7）；所述加强筋（7）为均匀分布且对称设置的多个。

Images