CN117072706B - 一种顶装式球阀装配装置及装配方法 - Google Patents

Abstract

一种顶装式球阀装配装置及装配方法，属于阀门技术领域。其包括阀体、阀座组件、阀座、弹簧、螺柱、螺母、固定板、支撑盘、螺杆、调节螺母和连接块，阀体内部两侧设有阀座组件，阀座组件内设有阀座，阀座组件一侧通过弹簧与阀体建立连接，另一侧通过固定板与阀体建立连接，固定板通过螺柱和螺母固定安装在阀体上，所述支撑盘的数量为2，螺杆的一侧安装有一个支撑盘，螺杆的另一侧通过连接块安装有另一个支撑盘，螺杆上螺纹配合有调节螺母，调节螺母的侧壁与连接块的侧壁贴合，2个支撑盘左右对称安装于阀座内部。为了解决降低阀门制造成本，在阀座间距离小于球体长度时也可完成球体装配的问题，结构简单，操作方便，有效地降低阀门制造成本。

Description

一种顶装式球阀装配装置及装配方法

技术领域

本发明涉及一种顶装式球阀装配装置及装配方法，属于阀门技术领域。

背景技术

顶装式球阀由于密封性能好，外漏点少，广泛应用在各种工业系统里。在Class600以上高压力工况下，阀门关闭时，介质力作用在密封面上的压应力非常大。为保证阀座的使用寿命，阀座密封面需要设计足够的宽度。这种情况下，两个阀座间距离L1会变大。同时弹簧的压缩量也会变大，阀座组件与阀体接触面积会变小，严重影响阀座组件寿命。由于L1距离变大，阀门内腔尺寸会变大，即阀门装配时需要利用工装，压缩阀座组件里面的弹簧，要求两个阀座间距离L1大于球体长度L，这样才可以实现球体从阀体顶部安装。但是这样设计装配生产的话，阀体中腔内径会增大10%-20%，根据阀体壁厚计算公式δ=P*DN/(2*σ-P),其中δ为阀体壁厚，P为介质工作压力，DN为阀体中腔内径，σ为阀体材质的许用应力。阀体壁厚及阀体外径也会增大，导致阀门整体质量会增加，制造成本会增加10%-30%。而且阀门重量增加，会增加阀门所在管道的重力载荷，不利于系统的稳定运行。

因此，亟需提出一种新型的顶装式球阀装配装置及装配方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明研发目的是为了解决适应顶装式球阀的阀座密封面的宽度，降低阀门制造成本，在阀座间距离小于球体长度时也可简单完成球体装配的问题，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：

方案一、一种顶装式球阀装配装置，包括阀体、阀座组件、 阀座、弹簧、螺柱和螺母，阀体内部左右两侧对称设置有阀座组件，阀座组件内侧设置有阀座，阀座组件一侧通过弹簧与阀体建立连接，还包括固定板、支撑盘、螺杆、调节螺母和连接块，阀座组件另一侧通过固定板与阀体建立连接，固定板通过螺柱和螺母固定安装在阀体上，所述支撑盘的数量为2，螺杆的一侧安装有一个支撑盘，螺杆的另一侧通过连接块安装有另一个支撑盘，螺杆上螺纹配合有调节螺母，调节螺母的侧壁与连接块的侧壁贴合，2个支撑盘左右对称安装于阀座内部。

优选的：所述连接块内部设置有调节通孔，螺杆的端部滑动安装于调节通孔内。

优选的：所述阀座组件设置有轴肩结构，固定板的底部弧形面处与阀座组件的轴肩结构处配合。

优选的：所述固定板上设置有腰形孔，腰形孔的长度大于弹簧的压缩距离。

方案二、一种方案一所述的一种顶装式球阀装配装置的装配方法，步骤如下：

S1.将阀座组件通过弹簧安装在阀体内部，在阀座组件内部安装阀座，最后通过固定板将阀座组件进行限位固定；

S2.设左右对称的两个阀座之间的阀座间距离为L1，待安装于阀座内部的球体的球体高度为H、球体长度为L，球体高度H小于球体长度L；

S3.将螺杆的一侧安装有一个支撑盘，螺杆的另一侧通过连接块安装有另一个支撑盘，螺杆上螺纹配合有调节螺母，调节螺母的侧壁与连接块的侧壁贴合；

S4.设两个支撑盘外侧壁之间的支撑距离为L2；

S5.旋拧调节螺母，调节螺母通过螺纹配合带动连接块及一侧支撑盘移动，使支撑距离L2小于阀座间距离为L1；

S6.将S5步骤调节完支撑距离L2的支撑盘、螺杆、调节螺母和连接块放至阀座内部；

S7.旋拧调节螺母，调节螺母通过螺纹配合带动连接块及一侧支撑盘移动，使支撑距离L2大于或等于阀座间距离为L1，即左右两个支撑盘完全与左右对称的两个阀座顶紧贴合，此时球体高度H、球体长度L和阀座间距离L1之间的关系为：H＜L1＜L；

S8.拧紧螺母，使固定板固定，锁紧阀座组件在步骤S7的位置；

S9.将支撑盘、螺杆、调节螺母和连接块从阀座内拆除；

S10.将待安装于阀座内部的球体相对于安装形态旋转90度，即球体的球体高度H方向与阀座间距离L1方向平行，而后放入左右对称的两个阀座之间；

S11.将球体在两个阀座之间转回90度，变换成安装形态，即球体的球体长度L方向与阀座间距离L1方向平行，完成球体装配；

S12.旋转螺母，拆除固定板，同时阀座组件上的阀座夹紧球体，完成顶装式球阀的装配。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明的设计巧妙、结构简单，方法操作方便，满足设计需求，便于快速的拆卸和安装，可以有效地解决装配问题；

2.本发明在顶部两个固定板之间的开口距离小于球体长度的同时，也可完成球体的装配，缩减的开口距离可有效的降低安装成本，适应更多安装位置和型号的需要，大大降低了阀门制造成本。

附图说明

图1是本发明的阀座与球体的配合安装图；

图2是本发明的阀体与阀座组件的配合安装图；

图3是本发明的阀座与支撑盘的配合安装图；

图4是本发明的阀座与球体的装配状态示意图；

图5是本发明的球体的主视图；

图6是本发明的球体的侧视图；

图7是本发明的固定板的主视图；

图8是本发明的固定板的侧视图；

图9是本发明的固定板的俯视图。

图中：1-阀体，2-阀座组件，3-阀座，4-弹簧，5-球体，6-固定板，7-螺柱，8-螺母，9-支撑盘，10-螺杆，11-调节螺母，12-连接块，13-调节通孔，14-腰形孔。

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，这些描述只是示例性的，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，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

具体实施方式一：结合图1-图9说明本实施方式，本实施方式的一种顶装式球阀装配装置，包括阀体1、阀座组件2、 阀座3、弹簧4、固定板6、螺柱7、螺母8、支撑盘9、螺杆10、调节螺母11和连接块12，阀体1内部左右两侧对称设置有阀座组件2，阀座组件2内侧设置有阀座3，阀座组件2一侧通过弹簧4与阀体1建立连接，阀座组件2另一侧通过固定板6与阀体1建立连接，所阀座组件2设置有轴肩结构，固定板6的底部弧形面处与阀座组件2的轴肩结构处配合，所述固定板6上设置有腰形孔14，腰形孔14的长度大于弹簧4的压缩距离，可以有效地满足阀座组件2不同距离的要求，固定板6通过螺柱7和螺母8固定安装在阀体1上，螺柱7安装于腰形孔14内，通过拧紧螺柱7、螺母8实现阀座3位置固定，所述支撑盘9的数量为2，螺杆10的一侧安装有一个支撑盘9，螺杆10的另一侧通过连接块12安装有另一个支撑盘9，所述连接块12内部设置有调节通孔13，螺杆10的端部滑动安装于调节通孔13内，螺杆10上螺纹配合有调节螺母11，调节螺母11的侧壁与连接块12的侧壁贴合，2个支撑盘9左右对称安装于阀座3内部。

所述阀座3之间还需安装有球体5，球体5为一种扁平形球体结构，球体5的球体高度H小于球体长度L，为了保证阀座的使用寿命，阀座密封面需要设计足够的宽度，故球阀设计时，需保证H＜L1＜L。装配时，先利用支撑盘9、螺杆10、调节螺母11和连接块12组合而成的工装撑开阀座组件2并固定，球体5旋转90度，从球体高度H端安装球体。到达阀体内部后，球体5和阀座3不接触，不产生摩擦力矩，球体5反方向旋转90度，即可以完成球体5装配，如图1所示。

所述支撑盘9采用为高分子材料制成，可以避免和阀座3接触时损坏密封面。

具体实施方式二：结合图1-图9说明本实施方式，基于具体实施方式一，本实施方式的一种顶装式球阀的装配方法，如下步骤：

S1.将阀座组件2通过弹簧4安装在阀体1内部，在阀座组件2内部安装阀座3，最后通过固定板6将阀座组件2进行限位固定；

S2.设左右对称的两个阀座3之间的阀座间距离为L1，待安装于阀座3内部的球体5的球体高度为H、球体长度为L，球体高度H小于球体长度L；

S3.将螺杆10的一侧安装有一个支撑盘9，螺杆10的另一侧通过连接块12安装有另一个支撑盘9，螺杆10上螺纹配合有调节螺母11，调节螺母11的侧壁与连接块12的侧壁贴合；

S4.设两个支撑盘9外侧壁之间的支撑距离为L2；

S5.旋拧调节螺母11，调节螺母11通过螺纹配合带动连接块12及一侧支撑盘9移动，使支撑距离L2小于阀座间距离为L1；

S6.将S5步骤调节完支撑距离L2的支撑盘9、螺杆10、调节螺母11和连接块12放至阀座3内部；

S7.旋拧调节螺母11，调节螺母11通过螺纹配合带动连接块12及一侧支撑盘9移动，从而压缩弹簧4，使支撑距离L2大于或等于阀座间距离为L1，即左右两个支撑盘9完全与左右对称的两个阀座3顶紧贴合，此时球体高度H、球体长度L和阀座间距离L1之间的关系为：H＜L1＜L，如图3所示；

S8.拧紧螺母8，使固定板6固定，锁紧阀座组件2在步骤S7的位置；

S9.将支撑盘9、螺杆10、调节螺母11和连接块12从阀座3内拆除；

S10.将待安装于阀座3内部的球体5相对于安装形态旋转90度，即球体5的侧视图状态，如图6所示，也就是球体5的球体高度H方向与阀座间距离L1方向平行，而后放入左右对称的两个阀座3之间，如图4所示；

S11.将球体5在两个阀座3之间转回90度，变换成安装形态，即球体5的主视图状态，如图5所示，也就是球体5的球体长度L方向与阀座间距离L1方向平行，完成球体5装配，如图1所示；

S12.旋转螺母8，拆除固定板6，同时阀座组件2上的阀座3夹紧球体5，完成顶装式球阀的装配。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种顶装式球阀的装配方法，其依托于一种顶装式球阀装配装置实现的，所述的一种顶装式球阀装配装置，包括阀体（1）、阀座组件（2）、 阀座（3）、弹簧（4）、螺柱（7）和螺母（8），阀体（1）内部左右两侧对称设置有阀座组件（2），阀座组件（2）内侧设置有阀座（3），阀座组件（2）一侧通过弹簧（4）与阀体（1）建立连接，其特征在于：还包括固定板（6）、支撑盘（9）、螺杆（10）、调节螺母（11）和连接块（12），阀座组件（2）另一侧通过固定板（6）与阀体（1）建立连接，固定板（6）通过螺柱（7）和螺母（8）固定安装在阀体（1）上，所述支撑盘（9）的数量为2，螺杆（10）的一侧安装有一个支撑盘（9），螺杆（10）的另一侧通过连接块（12）安装有另一个支撑盘（9），螺杆（10）上螺纹配合有调节螺母（11），调节螺母（11）的侧壁与连接块（12）的侧壁贴合，2个支撑盘（9）左右对称安装于阀座（3）内部，所述连接块（12）内部设置有调节通孔（13），螺杆（10）的端部滑动安装于调节通孔（13）内，所述固定板（6）上设置有腰形孔（14），腰形孔（14）的长度大于弹簧（4）的压缩距离；

所述阀座组件（2）设置有轴肩结构，固定板（6）的底部弧形面处与阀座组件（2）的轴肩结构处配合，其特征在于，步骤如下：

S1，将阀座组件（2）通过弹簧（4）安装在阀体（1）内部，在阀座组件（2）内部安装阀座（3），最后通过固定板（6）将阀座组件（2）进行限位固定；

S2，设左右对称的两个阀座（3）之间的阀座间距离为L1，待安装于阀座（3）内部的球体（5）的球体高度为H、球体长度为L，球体高度H小于球体长度L；

S3，将螺杆（10）的一侧安装有一个支撑盘（9），螺杆（10）的另一侧通过连接块（12）安装有另一个支撑盘（9），螺杆（10）上螺纹配合有调节螺母（11），调节螺母（11）的侧壁与连接块（12）的侧壁贴合；

S4，设两个支撑盘（9）外侧壁之间的支撑距离为L2；

S5，旋拧调节螺母（11），调节螺母（11）通过螺纹配合带动连接块（12）及一侧支撑盘（9）移动，使支撑距离L2小于阀座间距离为L1；

S6，将S5步骤调节完支撑距离L2的支撑盘（9）、螺杆（10）、调节螺母（11）和连接块（12）放至阀座（3）内部；

S7，旋拧调节螺母（11），调节螺母（11）通过螺纹配合带动连接块（12）及一侧支撑盘（9）移动，使支撑距离L2大于或等于阀座间距离为L1，即左右两个支撑盘（9）完全与左右对称的两个阀座（3）顶紧贴合，此时球体高度H、球体长度L和阀座间距离L1之间的关系为：H＜L1＜L；

S8，拧紧螺母（8），使固定板（6）固定，锁紧阀座组件（2）在步骤S7的位置；

S9，将支撑盘（9）、螺杆（10）、调节螺母（11）和连接块（12）从阀座（3）内拆除；

S10，将待安装于阀座（3）内部的球体（5）相对于安装形态旋转90度，即球体（5）的球体高度H方向与阀座间距离L1方向平行，而后放入左右对称的两个阀座（3）之间；

S11，将球体（5）在两个阀座（3）之间转回90度，变换成安装形态，即球体（5）的球体长度L方向与阀座间距离L1方向平行，完成球体（5）装配；

S12，旋转螺母（8），拆除固定板（6），同时阀座组件（2）上的阀座（3）夹紧球体（5），完成顶装式球阀的装配。