CN115978221B - 一种用于多晶硅介质的硬密封固定球阀 - Google Patents
一种用于多晶硅介质的硬密封固定球阀 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种用于多晶硅介质的硬密封固定球阀，属于球阀技术领域，包括球体，球体的左右两侧均设置有浮动阀座，浮动阀座对称分布且其上套设弹性座和压套，浮动阀座的外侧壁上设置有对弹性座进行限位的台阶部分，弹性座位于压套靠近球体的一侧，且弹性座与压套形成一个调控间隙，浮动阀座的前后两侧均设置有调控组件。该用于多晶硅介质的硬密封固定球阀利用对称的浮动阀座使球体自动的进行对中并通过增大调控间隙增加浮动阀座上密封面与球体之间的接触应力，提高密封的效果和球体自动对中的有效性，确保低压下，球阀密封的可靠性和工作的稳定性，同时可降低球阀启闭过程中的摩擦损耗，延长球阀的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及球阀技术领域，具体为一种用于多晶硅介质的硬密封固定球阀。
背景技术
球阀按结构形式可分为浮动球球阀、固定球球阀和弹性球球阀三类，其中，固定球球阀的球体是固定的，受压后不会产生移动，在启闭过程中能很好的经受住介质的冲刷，因而被广泛应用于固定颗粒和磨料介质领域，例如多晶硅介质领域。
现有的固定球阀都带有浮动的阀座，受到介质压力后，阀座发生移动使密封圈紧压在球体保证密封，但仅靠介质压力，难以稳定的保证密封的可靠性和有效性，尤其是在低压的工作环境下，会直接影响球阀工作的可靠性和稳定性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于多晶硅介质的硬密封固定球阀由以下具体技术手段所达成：包括相适配的阀体与阀盖，阀盖通过螺栓固定连接在阀体，阀体内安装有球体，球体的顶部连接有驱动组件，底部转动连接有固定轴，固定轴固定安装在阀体上，对球体进行限位，在球阀工作的过程中，通过驱动组件控制球体转动实现阀门的启闭，球体的左右两侧均设置有浮动阀座，浮动阀座对称分布且其上套设弹性座和压套，浮动阀座的外侧壁上设置有对弹性座进行限位的台阶部分，弹性座位于压套靠近球体的一侧，且弹性座与压套形成一个调控间隙，浮动阀座的前后两侧均设置有调控组件，球阀使用的过程中，在介质压力的基础上，调控组件通过增大调控间隙使浮动阀座主动向球体的方向浮动并压紧。
其中，浮动阀座的密封面呈圆弧状且材料为金属，弹性座包括环形座和碟簧件，碟簧件位于环形座靠近球体的一侧。
优选技术方案一：驱动组件包括阀杆、定位套、压件和填料，定位套固定安装在阀体的顶部，阀杆的下端固定连接在球体的顶部，上端穿过定位套延伸至阀体外，压件套设在定位套上并将填料限制在阀杆与定位套之间，压件包括压盘和圆台状的浮动套一，浮动套一倒插在定位套上且位于填料和定位套之间，压盘安装在定位套上并同时压紧填料和浮动套一。
优选技术方案二：所述调控组件包括弧形抵送件和带有斜面的填充件，填充件前后滑动连接在弹性座上，弧形抵送件前后转动连接在弹性座上，弹性座的顶部转动连接有顶撑件，顶撑件同步控制弧形抵送件的上端向远离弹性座的方向转动，顶撑件上连接有控制件，驱动组件上连接有与控制件配合使用的驱动件。
其中，顶撑件为带有弧形凸起的转盘，弧形抵送件靠近转盘的一端连接有与弧形凸起相对应的接触块。
优选技术方案三：所述固定轴的顶部与球体之间设置有平面轴承，外轴侧面与球体之间设置有径向轴承，径向轴承与球体之间设置有圆台状的浮动套二，浮动套二的底面上设置有预紧件。
优选技术方案四：所述浮动阀座上还套设有限位环，限位环位于压套远离球体的一侧，且与压套之间的区域为活动密封区域，活动密封区域内设置有密封件。
本发明具备以下有益效果：1、该用于多晶硅介质的硬密封固定球阀利用对称的浮动阀座使球体自动的进行对中并通过增大调控间隙增加浮动阀座上密封面与球体之间的接触应力，提高密封的效果和球体自动对中的有效性，确保低压下，球阀密封的可靠性和工作的稳定性,同时可降低球阀启闭过程中的摩擦损耗，延长球阀的使用寿命。
2、该用于多晶硅介质的硬密封固定球阀通过阀杆、定位套、压件和以及填料的组合作用，使填料在轴向和径向上均保持稳定的工作状态，进一步提高球阀工作的稳定性。
3、该用于多晶硅介质的硬密封固定球阀通过阀杆、调控组件、顶撑件、控制件和驱动件的组合作用，在球阀关闭的过程中，通过阀杆的转动自动的增大调控间隙，提高球阀的密封性，确保球阀在低压环境下工作的可靠性。
4、该用于多晶硅介质的硬密封固定球阀将密封件设置在压套与球体之间形成的活动密封区域内，并在调控间隙增大的过程中，同时增加密封件与浮动阀座的之间的接触应力，进而在径向上保证浮动阀座的密封性，进一步提高球阀整体的密封效果。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明剖视结构示意图。
图3为本发明局部结构示意图。
图4为本发明第一局部剖视结构示意图。
图5为本发明第二局部剖视结构示意图。
图中：1、阀体；2、阀盖；3、球体；4、驱动组件；41、阀杆；42、定位套；43、压件；431、压盘；432、浮动套一；44、填料；5、固定轴；6、浮动阀座；7、弹性座；71、环形座；72、碟簧件；8、压套；9、台阶部分；10、调控间隙；11、调控组件；111、弧形抵送件；112、填充件；12、顶撑件；13、控制件；14、驱动件；15、平面轴承；16、径向轴承；17、浮动套二；18、预紧件；19、限位环；20、密封件；21、接触块。
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。
请参阅图1、图2和图3，一种用于多晶硅介质的硬密封固定球阀，包括相适配的阀体1与阀盖2，阀盖2通过螺栓固定连接在阀体1，阀体1内安装有球体3，球体3的顶部连接有驱动组件4，底部转动连接有固定轴5，固定轴5固定安装在阀体1上，对球体3进行限位，提高球体3抵抗介质冲刷的能力，避免球体3发生偏移而影响球阀工作的可靠性，在球阀工作的过程中，通过驱动组件4控制球体3转动实现阀门的启闭，球体3的左右两侧均设置有浮动阀座6，浮动阀座6对称分布且密封面呈圆弧状，材料为金属，在球阀启闭的过程中，圆弧状的密封面始终与球体3的表面贴合，左右对称的浮动阀座6利用其圆弧状的密封面使球体3与两个浮动阀座6自动的进行对中，确保球体3形成可靠有效的密封，浮动阀座6上套设弹性座7和压套8，浮动阀座6的外侧壁上设置有对弹性座7进行限位的台阶部分9，弹性座7位于压套8靠近球体3的一侧，且弹性座7与压套8形成一个调控间隙10，浮动阀座6的前后两侧均设置有调控组件11，调控组件11用于控制调控间隙10的大小，如图3所示，在球阀关闭的过程中，左侧的浮动阀座6在介质压力作用下，使其上的密封面与球体3接触产生接触应力，进而获得有效密封，与此同时，在球阀即将关闭的时候，调控组件11增大左右调控间隙10，使左右的浮动阀座6主动向球体3的方向浮动，不仅增加左侧密封面与球体3之间的接触应力，提高了密封的效果，确保低压环境下，球阀工作的可靠性和稳定性，同时保证右侧浮动阀座6上的密封面与球体3之间保持稳定有效的接触应力，确保球体3在左右两侧密封面的作用下可以自动有效的进行对中，进而确保密封的可靠性，相应的提高球阀工作的可靠性和稳定性，其次，本发明是在球阀即将关闭的时候增加密封面与球体3之间的接触应力，可有效降低球阀启闭过程中球体3的摩擦损耗，进而延长了球阀的使用寿命，其中，弹性座7包括环形座71和碟簧件72，碟簧件72位于环形座71靠近球体3的一侧。
参阅图2、图3和图4，浮动阀座6上还套设有限位环19，限位环19位于压套8远离球体3的一侧，且与压套8之间的区域为活动密封区域，活动密封区域内设置有密封件20，如图4所示，在调控间隙10增大的过程中，同时增加密封件20与浮动阀座6的之间的接触应力，进而在径向上保证浮动阀座6的密封性，进一步提高球阀整体的密封效果，其中，密封件20为石墨密封圈。
参阅图1、图2、图3和图5，驱动组件4包括阀杆41、定位套42、压件43和填料44，定位套42固定安装在阀体1的顶部，如图2所示，定位套42的底部设置有向阀体1内延伸的下檐，下檐套在阀杆41上并插接在阀体1内，阀杆41的下端固定连接在球体3的顶部，上端穿过定位套42延伸至阀体1外，压件43套设在定位套42上并将填料44限制在阀杆41与定位套42之间，如图5所示，填料44填充在阀杆41和定位套42之间，压件43位于填料44的上方并对填料44进行限位，压件43包括压盘431和圆台状的浮动套一432，浮动套一432倒插在定位套42上且位于填料44和定位套42之间，如图5所示，压盘431通过螺柱和螺母固定连接在定位套42上，螺柱上套设有碟簧，碟簧位于螺母和压盘431之间，利用碟簧施加预紧力，使压盘431在轴向上稳定的对填料44进行限制，使填料44在轴向上保持稳定的工作状态，与此同时，浮动套一432则在压盘431的作用下，在径向上使填料44保持稳定的工作状态，整体提高了球阀工作的稳定性。
参阅图1和图3，调控组件11包括弧形抵送件111和带有斜面的填充件112，填充件112的厚度由靠近球体3的方向向远离球体3的方向逐渐增大，填充件112前后滑动连接在弹性座7上，弧形抵送件111前后转动连接在环形座71上，如图3所示，环形座71上设置有连接座，连接座靠近填充件112的位置，弧形抵送件111转动连接在连接座上，且弧形抵送件111的下端部为呈横向圆柱状，横向圆柱状的部分始终与填充件112接触，弹性座7的顶部转动连接有顶撑件12，顶撑件12位于弧形抵送件111之间且为带有弧形凸起的转盘，弧形凸起为滚珠，滚珠嵌接在转盘上，弧形抵送件111靠近转盘的一端连接有与弧形凸起相对应的接触块21，，接触块21靠近滚珠的面呈倾斜状，如图3所示，转动顶撑件12同步控制弧形抵送件111的上端向远离弹性座7的方向转动，顶撑件12上连接有控制件13，控制件13为限位杆，阀杆41上连接有与控制件13配合使用的驱动件14，驱动件14为带有拨块的连接罩，如图3所示，连接罩固定连接在阀杆41上，拨块位于连接罩的边缘处，在球阀启闭的过程中，当球阀即将关闭的时候，阀杆41上的驱动件14随着阀杆41转动至控制件13的位置并拨动控制件13带动顶撑件12转动，顶撑件12在转动的过程中其上的弧形凸起将相应的接触块21向外抵，接触块21被迫带动弧形抵送件111的上端向远离弹性座7的方向转动，而下端则向弹性座7的方向转动，将相应的填充件112向调控间隙10内抵送，通过填充件112的撑张增大调控间隙10，进而使浮动阀座6向球体3浮动，提高密封性，确保低压环境下，球阀密封的可靠性。
参阅图2，固定轴5的顶部与球体3之间设置有平面轴承15，外轴侧面与球体3之间设置有径向轴承16，径向轴承16与球体3之间设置有圆台状的浮动套二17，浮动套二17的底面上设置有预紧件18，固定轴5上带有安装座，预紧件18位于浮动套二17与安装座之间，预紧件18为碟簧，浮动套二17在预紧件18的作用下，始终稳定的填充在固定轴5与球体3之间，可有效避免球体3在介质的冲刷下发生偏移，保证球体3长期工作的稳定性，相应的提高了其密封的稳定性，确保球阀长期工作的稳定性和可靠性。
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 (7)
1.一种用于多晶硅介质的硬密封固定球阀，包括相适配的阀体(1)与阀盖(2)，阀体(1)内安装有球体(3)，球体(3)的顶部连接有驱动组件(4)，底部转动连接有固定轴(5)，其特征在于：所述球体(3)的左右两侧均设置有浮动阀座(6)，浮动阀座(6)对称分布且其上均套设弹性座(7)和压套(8)，浮动阀座(6)的外侧壁上设置有对弹性座(7)进行限位的台阶部分(9)，弹性座(7)位于压套(8)靠近球体(3)的一侧，且弹性座(7)与压套(8)形成一个调控间隙(10)，浮动阀座(6)的前后两侧均设置有调控组件(11)，球阀使用的过程中，在介质压力的基础上，调控组件(11)通过增大调控间隙(10)使浮动阀座(6)主动向球体(3)的方向浮动并压紧；
所述调控组件(11)包括弧形抵送件(111)和带有斜面的填充件(112)，填充件(112)前后滑动连接在弹性座(7)上，弧形抵送件(111)前后转动连接在弹性座(7)上， 弹性座(7)的顶部转动连接有顶撑件(12)，顶撑件(12)同步控制弧形抵送件(111)的上端向远离弹性座(7)的方向转动，顶撑件(12)上连接有控制件(13)，驱动组件(4)上连接有与控制件(13)配合使用的驱动件(14)。
2.根据权利要求1所述的一种用于多晶硅介质的硬密封固定球阀，其特征在于：所述驱动组件(4)包括阀杆(41)、定位套(42)、压件(43)和填料(44)，定位套(42)固定安装在阀体(1)的顶部，阀杆(41)的下端固定连接在球体(3)的顶部，上端穿过定位套(42)延伸至阀体(1)外，压件(43)套设在定位套(42)上并将填料(44)限制在阀杆(41)与定位套(42)之间，压件(43)包括压盘(431)和圆台状的浮动套一(432)，浮动套一(432)倒插在定位套(42)上且位于填料(44)和定位套(42)之间，压盘(431)安装在定位套(42)上并同时压紧填料(44)和浮动套一(432)。
3.根据权利要求1所述的一种用于多晶硅介质的硬密封固定球阀，其特征在于：所述固定轴(5)的顶部与球体(3)之间设置有平面轴承(15)，外轴侧面与球体(3)之间设置有径向轴承(16)，径向轴承(16)与球体(3)之间设置有圆台状的浮动套二(17)，浮动套二(17)的底面上设置有预紧件(18)。
4.根据权利要求1所述的一种用于多晶硅介质的硬密封固定球阀，其特征在于：所述浮动阀座(6)上还套设有限位环(19)，限位环(19)位于压套(8)远离球体(3)的一侧，且与压套(8)之间的区域为活动密封区域，活动密封区域内设置有密封件(20)。
5.根据权利要求1所述的一种用于多晶硅介质的硬密封固定球阀，其特征在于：所述顶撑件(12)为带有弧形凸起的转盘，弧形抵送件(111)靠近转盘的一端连接有与弧形凸起相对应的接触块(21)。
6.根据权利要求1所述的一种用于多晶硅介质的硬密封固定球阀，其特征在于：所述弹性座(7)包括环形座(71)和碟簧件(72)，碟簧件(72)位于环形座(71)靠近球体(3)的一侧。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种用于多晶硅介质的硬密封固定球阀，其特征在于：所述浮动阀座(6)密封面呈圆弧状且材料为金属。
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