CN117128333B - 高密封性能的多晶硅用球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高密封性能的多晶硅用球阀，包括阀体组件、阀杆、预紧组件、第一密封结构和第二密封结构，阀体组件设有中轴通道，中轴通道中设有填料台阶，阀杆穿设中轴通道，阀杆的外壁与中轴通道的内壁之间设有密封填料，预紧组件连接于阀体组件并位于密封填料的上侧，预紧组件与填料台阶配合夹置密封填料并能够调节压紧密封填料的程度，第一密封结构设于阀体组件和阀杆之间并位于密封填料的下方，第一密封结构包括至少一个第一密封圈，第二密封结构设于预紧组件和阀杆之间，第二密封结构包括至少一个第二密封圈。通过在密封填料的上下方增设密封结构，多道密封结构配合，以增强阀杆外周的密封性能，降低介质泄漏的可能性。

Description

高密封性能的多晶硅用球阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，特别涉及一种高密封性能的多晶硅用球阀。

背景技术

球阀是一种常见的流体阀门，其通常由阀体、球芯和阀杆等构件组成，球芯设置于阀体并连接阀杆，通过阀杆控制球芯相对阀体转动，实现阀体进出口端之间的通断控制，阀杆和阀体之间设有密封填料，通过锁紧密封填料，以实现阀杆和阀体之间的密封。对于一般的介质，如水、油等，阀杆和阀体之间一旦出现泄漏，通常可以通过再次预紧的方式对密封填料进行锁紧，以再次满足密封的要求；但是，在多晶硅行业中，介质中包含氯硅烷，其一旦泄漏，氯硅烷与空气中的水分接触，容易生产氯化氢，氯化氢具有腐蚀性，容易腐蚀阀杆，导致即使再次预紧也无法锁紧密封填料，破坏阀杆和阀体之间的密封结构，因此，针对应用于多晶硅行业中的球阀，其阀杆外周的密封结构还有待改进。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高密封性能的多晶硅用球阀，通过在密封填料的上下方增设密封结构，以增强阀杆外周的密封性能，降低介质泄漏的可能性。

根据本发明实施例所述的高密封性能的多晶硅用球阀，其包括阀体组件、阀杆、预紧组件、第一密封结构和第二密封结构，所述阀体组件设有中轴通道，所述中轴通道中设有填料台阶，所述阀杆穿设所述中轴通道，所述阀杆的外壁与所述中轴通道的内壁之间设有密封填料，所述预紧组件连接于所述阀体组件并位于所述密封填料的上侧，所述预紧组件与所述填料台阶配合夹置所述密封填料并能够调节压紧所述密封填料的程度，所述第一密封结构设于所述阀体组件和所述阀杆之间并位于所述密封填料的下方，所述第一密封结构包括至少一个第一密封圈，所述第二密封结构设于所述预紧组件和所述阀杆之间，所述第二密封结构包括至少一个第二密封圈。

根据本发明实施例所述的高密封性能的多晶硅用球阀，其至少具有如下有益效果：通过在密封填料的下方增设第一密封结构，利用第一密封圈密封密封填料下方的阀体组件和阀杆之间的间隙，以阻断大部分的粉末状态的氯硅烷，实现阀杆外周的首道密封；密封填料通过预紧组件以标准锁紧力矩来控制压紧，利用密封填料密封阀杆的外壁与中轴通道的内壁之间的间隙，实现阀杆外周的中部密封；通过在密封填料的上方增设第二密封结构，利用第二密封圈密封密封填料上方的预紧组件和阀杆之间的间隙，第二密封圈以自身的径向压缩实现密封，有利于防止在反复预紧操作后出现松弛，实现阀杆外周的末道密封；通过在密封填料的上下方增设密封结构，多道密封结构配合，以增强阀杆外周的密封性能，降低介质泄漏的可能性。

根据本发明的一些实施例，所述第一密封结构包括具有弹性的密封环，所述密封环位于所述第一密封圈的上方，所述密封环的外缘与所述阀体组件固定连接，所述阀杆的外壁设有环形槽，所述密封环的环内侧向下倾斜并伸入所述环形槽，所述密封环具有第一配合面和第二配合面，所述第一配合面朝向所述密封环下方的所述阀体组件和所述阀杆之间的间隙设置，所述第一配合面对应的外廓直径沿纵向向下递减，所述第二配合面设于所述密封环的环内侧且位于所述环形槽中，所述第二配合面与所述阀杆的外壁相适配且与所述阀杆的外壁贴合。

根据本发明的一些实施例，所述第一密封结构包括第一套环，所述第一套环套设于所述阀杆并位于所述阀体组件和所述阀杆之间，所述第一套环位于所述密封环的下侧并与所述第一配合面抵接，所述第一套环的下侧外壁设有第一锥面，所述第一锥面对应的外廓直径沿纵向向下递减，所述阀体组件对应设有与所述第一锥面相配合的第三配合面，所述第一套环的下侧内壁设有第二锥面，所述第二锥面对应的外廓直径沿纵向向下递增，所述阀杆对应设有与所述第二锥面相配合的第四配合面。

根据本发明的一些实施例，所述第一密封结构包括第二套环，所述第二套环套设于所述阀杆并位于所述阀体组件和所述阀杆之间，所述第二套环位于所述密封环的上侧并与所述密封环抵接，所述第二套环的上侧外壁设有第三锥面，所述第三锥面对应的外廓直径沿纵向向上递减，所述阀体组件对应设有与所述第三锥面相配合的第五配合面，所述第二套环的上侧内壁设有第四锥面，所述第四锥面对应的外廓直径沿纵向向上递增，所述阀杆对应设有与所述第四锥面相配合的第六配合面。

根据本发明的一些实施例，所述密封环内部设有能够充气膨胀的充气内腔，所述密封环能够在所述充气内腔的气压作用下使所述第二配合面与所述阀杆的外壁贴合。

根据本发明的一些实施例，所述充气内腔中能够充入冷却流体，以能够对接触所述密封环的介质进行冷却降温。

根据本发明的一些实施例，所述预紧组件包括压盖、压料套和压料环，所述压盖、所述压料套和所述压料环由上至下依次套设于所述阀杆，所述密封填料夹置于所述填料台阶和所述压料环之间，所述压盖通过螺纹件连接于所述阀体组件并与所述压料套抵接，所述压料套部分伸入所述中轴通道并作用于所述压料环，所述压料套的内壁和/或外壁设有所述第二密封圈，所述压料环的内壁和/或外壁设有所述第二密封圈。

根据本发明的一些实施例，所述阀体组件包括阀主体和设置于所述阀主体两侧的阀盖，所述阀主体与所述阀盖围合形成阀腔，所述阀盖设有与所述阀腔连通的介质通道，所述阀腔中设有与所述阀杆连接的球芯，所述阀盖具有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部沿左右方向延伸插入所述阀腔，所述第一连接部的外壁与所述阀腔的内壁之间设有第三密封圈，所述第二连接部沿所述介质通道的径向向外延伸并与所述阀主体的端部通过螺纹件连接，所述第二连接部设有朝向所述阀主体凸起的环凸部，所述阀主体的端部对应设有供所述环凸部插入的环凹槽，所述环凹槽中设有与所述环凸部抵接的密封垫圈。

根据本发明的一些实施例，所述阀体组件设有阀腔和连通所述阀腔左右两侧的介质通道，所述阀腔中设有与所述阀杆连接的球芯，所述阀体组件与所述球芯的左侧以及右侧之间均设有第三密封结构，所述第三密封结构包括阀座和弹性件，所述阀座呈环状，所述弹性件作用于所述阀座，使所述阀座抵接于所述球芯，所述阀座和所述阀体组件之间设有第四密封圈。

根据本发明的一些实施例，所述阀体组件设有阀腔和连通所述阀腔左右两侧的介质通道，所述阀腔中设有与所述阀杆连接的球芯，所述球芯的上侧设有凹陷部，所述阀体组件包括中轴套，所述中轴通道设置于所述中轴套，所述中轴套的下侧伸入至所述阀腔并插入所述凹陷部中。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例高密封性能的多晶硅用球阀的结构示意图；

图2为图1中球阀的截面结构示意图；

图3为图2中A部分的放大示意图；

图4为图2中球阀的截面结构的局部示意图；

图5为图4中B部分的放大示意图；

图6为图4中C部分的放大示意图。

附图标记：

阀体组件100、中轴通道101、第三配合面102、第五配合面103、阀腔104、介质通道105、阀主体110、环凹槽111、密封垫圈112、阀盖120、第一连接部121、第二连接部122、第三密封圈123、环凸部124、中轴套130、填料台阶131；

阀杆200、环形槽201、第四配合面202、第六配合面203、密封填料210、球芯220、凹陷部221；

预紧组件300、压盖310、压料套320、压料环330；

第一密封圈410、密封环420、第一配合面421、第二配合面422、充气内腔423、第一套环430、第一锥面431、第二锥面432、第二套环440、第三锥面441、第四锥面442；

第二密封圈510；

阀座610、挤压部611、弹性件620、压环630、台阶凹部631、第四密封圈640、第五密封圈650。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，如果涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果出现若干、大于、小于、超过、以上、以下、以内等词，其中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1、图2和图4，一种高密封性能的多晶硅用球阀，其包括阀体组件100、阀杆200、预紧组件300、第一密封结构和第二密封结构，阀体组件100设有中轴通道101，中轴通道101中设有填料台阶131，阀杆200穿设中轴通道101，阀杆200的外壁与中轴通道101的内壁之间设有密封填料210，预紧组件300连接于阀体组件100并位于密封填料210的上侧，预紧组件300与填料台阶131配合夹置密封填料210并能够调节压紧密封填料210的程度，第一密封结构设于阀体组件100和阀杆200之间并位于密封填料210的下方，第一密封结构包括至少一个第一密封圈410，第二密封结构设于预紧组件300和阀杆200之间，第二密封结构包括至少一个第二密封圈510。

可理解的是，如图2、图4和图5所示，阀体组件100包括中轴套130，中轴通道101设于中轴套130且上下贯通，阀杆200可转动穿设中轴通道101，阀杆200的外壁与中轴通道101的内壁之间设有密封填料210，密封填料210夹置于预紧组件300与填料台阶131之间并由预紧组件300调节压紧密封填料210的程度。通过在密封填料210的下方增设第一密封结构，利用第一密封圈410密封密封填料210下方的阀体组件100和阀杆200之间的间隙，以阻断大部分的粉末状态的氯硅烷，实现阀杆200外周的首道密封；密封填料210通过预紧组件300以标准锁紧力矩来控制压紧，利用密封填料210密封阀杆200的外壁与中轴通道101的内壁之间的间隙，实现阀杆200外周的中部密封；通过在密封填料210的上方增设第二密封结构，利用第二密封圈510密封密封填料210上方的预紧组件300和阀杆200之间的间隙，第二密封圈510以自身的径向压缩实现密封，有利于防止在反复预紧操作后出现松弛，实现阀杆200外周的末道密封；通过在密封填料210的上下方增设密封结构，多道密封结构配合，以增强阀杆200外周的密封性能，降低介质泄漏的可能性。

实际应用时，第一密封结构和第二密封结构以及阀体组件100和预紧组件300等的具体结构均可根据实际使用需要相应设定，在此不作详细描述，以下再作具体说明。

在一些实施例中，第一密封结构包括具有弹性的密封环420，密封环420位于第一密封圈410的上方，密封环420的外缘与阀体组件100固定连接，阀杆200的外壁设有环形槽201，密封环420的环内侧向下倾斜并伸入环形槽201，密封环420具有第一配合面421和第二配合面422，第一配合面421朝向密封环420下方的阀体组件100和阀杆200之间的间隙设置，第一配合面421对应的外廓直径沿纵向向下递减，第二配合面422设于密封环420的环内侧且位于环形槽201中，第二配合面422与阀杆200的外壁相适配且与阀杆200的外壁贴合。

可理解的是，如图4和图5所示，密封环420的外缘与阀体组件100固定连接，其环内侧向下倾斜并伸入环形槽201，使第二配合面422与阀体组件100和阀杆200之间的间隙错开，避免从阀体组件100和阀杆200之间的间隙泄漏的介质作用在第二配合面422处，导致破坏第二配合面422与阀杆200的外壁贴合，同时，环形槽201的设置使得第一配合面421能够朝向密封环420下方的阀体组件100和阀杆200之间的间隙，使从阀体组件100和阀杆200之间的间隙泄漏的介质能够较好地作用在第一配合面421。当介质作用在第一配合面421时，由于第一配合面421对应的外廓直径沿纵向向下递减，第一配合面421受力后会使得密封环420的环内侧形成由下向上翻转收缩的趋势，使得第二配合面422紧贴阀杆200的外壁，从而降低介质通过密封环420继续向上泄漏的可能性，提高密封性能。实际应用时，密封环420的外缘可通过粘胶的方式与阀体组件100固定连接，以在固定密封环420的同时，密封阀体组件100与密封环420之间的连接间隙，提高密封性能。

进一步地，第一密封结构包括第一套环430，第一套环430套设于阀杆200并位于阀体组件100和阀杆200之间，第一套环430位于密封环420的下侧并与第一配合面421抵接，第一套环430的下侧外壁设有第一锥面431，第一锥面431对应的外廓直径沿纵向向下递减，阀体组件100对应设有与第一锥面431相配合的第三配合面102，第一套环430的下侧内壁设有第二锥面432，第二锥面432对应的外廓直径沿纵向向下递增，阀杆200对应设有与第二锥面432相配合的第四配合面202。

可理解的是，如图5所示，第一套环430套位于阀体组件100和阀杆200之间并与第一配合面421抵接，其下侧的外壁和内壁分别设有第一锥面431和第二锥面432，第一锥面431对应的外廓直径沿纵向向下递减，呈倒圆台状，第二锥面432对应的外廓直径沿纵向向下递增，呈圆台状，相应地，第三配合面102对应的外廓直径沿纵向向下递减，以与第一锥面431相互适应配合，第四配合面202对应的外廓直径沿纵向向下递增，以与第二锥面432相互适应配合。通过锥面结构，使得第一套环430能够较好地分别抵接阀体组件100和阀杆200，封堵阀体组件100和阀杆200之间的间隙，并且，间隙处的介质会作用于第一套环430，通过第一套环430作用于第一配合面421，相对于介质直接作用于第一配合面421，第一套环430作用于第一配合面421的面积更大，更有利于其环内侧的翻转收缩，使第二配合面422紧贴阀杆200的外壁，降低介质通过密封环420继续向上泄漏的可能性。

进一步地，第一密封结构包括第二套环440，第二套环440套设于阀杆200并位于阀体组件100和阀杆200之间，第二套环440位于密封环420的上侧并与密封环420抵接，第二套环440的上侧外壁设有第三锥面441，第三锥面441对应的外廓直径沿纵向向上递减，阀体组件100对应设有与第三锥面441相配合的第五配合面103，第二套环440的上侧内壁设有第四锥面442，第四锥面442对应的外廓直径沿纵向向上递增，阀杆200对应设有与第四锥面442相配合的第六配合面203。

可理解的是，如图5所示，第二套环440套设于密封环420的上侧且位于阀体组件100和阀杆200之间，第二套环440的下侧与密封环420的上侧抵接，第二套环440的上侧的外壁和内壁分别设有第三锥面441和第四锥面442，第三锥面441对应的外廓直径沿纵向向上递减，呈圆台状，第四锥面442对应的外廓直径沿纵向向上递增，呈倒圆台状，相应地，第五配合面103对应的外廓直径沿纵向向上递减，以与第三锥面441相互适应配合，第六配合面203对应的外廓直径沿纵向向上递增，以与第四锥面442相互适应配合。当介质作用于密封环420使其环内侧形成由下向上翻转收缩的趋势时，密封环420的上侧会作用于第二套环440，使第二套环440具有向上移动的趋势，从而使得第三锥面441与第五配合面103抵接，第四锥面442与第六配合面203抵接，通过锥面结构，使得第二套环440能够较好地封堵阀体组件100和阀杆200之间的间隙，进一步降低介质继续向上泄漏的可能性。

进一步地，密封环420内部设有能够充气膨胀的充气内腔423，密封环420能够在充气内腔423的气压作用下使第二配合面422与阀杆200的外壁贴合。

可理解的是，如图5所示，密封环420内部设有充气内腔423，使用时，可通过外部的供气设备对充气内腔423进行充气，使充气内腔423膨胀，从而使第二配合面422具有向阀杆200挤压的趋势，实现较好的紧贴密封，而且，充气内腔423的气压也会同时作用于密封环420上下两侧的第二套环440和第一套环430，使第一锥面431与第三配合面102、第二锥面432与第四配合面202、第三锥面441与第五配合面103以及第四锥面442与第六配合面203之间保持较好的抵接关系，使第二套环440和第一套环430较好地封堵密封环420上下侧的阀体组件100和阀杆200之间的间隙，提高密封性能。

由于第二锥面432与第四配合面202的抵接以及第四锥面442与第六配合面203的抵接，而阀杆200转动时，第二锥面432与第四配合面202以及第四锥面442与第六配合面203均会存在相对摩擦，容易形成磨损，此时，可通过对充气内腔423充气，抵推第二套环440和第一套环430分别上下移动，利用锥面配合，补充其之间的磨损量，从而保持密封性。

进一步地，充气内腔423中能够充入冷却流体，以能够对接触密封环420的介质进行冷却降温。可理解的是，通过对充气内腔423中充入冷却流体，从而使密封环420处于较低的温度范围，当介质接触密封环420，可利用较低温度的密封环420对介质进行冷却降温，进而介质的分子热运动减少，减少分子撞击间隙壁面的频率和能量，从而降低介质的渗透系数，从而能够减少对后续的第二套环440以及密封填料210等的渗透作用，进一步降低介质泄漏至外部的可能性，提高密封性能。

具体来说，充气内腔423设有充气进口和充气出口(图中均未示出)，对于充气内腔423的充气控制，可采用如下方法：

通过检测组件检测管道中的介质压强情况，获得介质压强值P；设定预设值A1、A2、A3，预设值A1对应充气内腔423的腔内压强范围为P1，预设值A2对应充气内腔423的腔内压强范围为P2,预设值A3对应充气内腔423的腔内压强范围为P3；判断介质压强值P是否大于等于预设值，并相应控制供气设备对充气内腔423进行充气供压，此时充气进口打开，充气出口关闭，若P小于等于A1，使充气内腔423的腔内压强保持在P1，若P大于A1且小于等于A2，使充气内腔423的腔内压强保持在P2，若P大于A2且小于等于A3，使充气内腔423的腔内压强保持在P3，根据不同的介质压强情况相应控制充气内腔423的腔内压，使密封环420能够实现较好的密封效果，并且，也可使第一套环430和第二套环440获得较好的抵推力，较好地封堵阀体组件100和阀杆200之间的间隙；若P大于A3，则判断管道中的介质压力过高，反馈信息于控制系统或通过如蜂鸣器、警示灯等提示装置发出提示，方便使用者即时处理；在对充气内腔423进行充气供压完成后，充气进口关闭，设置预设时间T，经过预设时间T后，充气进口和充气出口同时打开，此时，供气设备重新对充气内腔423进行充气，充气进口进气，充气出口排气，使充气内腔423的腔内气体更换，随后，充气出口和充气进口先后关闭，并使充气内腔423的腔内压强保持在对应的压强范围，以一个预设时间T为一个周期，重复上述步骤对充气内腔423进行换气。由于充气内腔423充入的冷却流体会随着时间推移而将温度逐渐向外传递，导致温度下降，通过上述方法对充气内腔423进行换气，从而使得密封环420能够保持在较低的温度范围。实际应用时，可在充气进口和充气出口处设置单向阀或单向流动结构，以限制流体的流动方向。

在一些实施例中，预紧组件300包括压盖310、压料套320和压料环330，压盖310、压料套320和压料环330由上至下依次套设于阀杆200，密封填料210夹置于填料台阶131和压料环330之间，压盖310通过螺纹件连接于阀体组件100并与压料套320抵接，压料套320部分伸入中轴通道101并作用于压料环330，压料套320的内壁和/或外壁设有第二密封圈510，压料环330的内壁和/或外壁设有第二密封圈510。

可理解的是，如图1、图2和图4所示，压料环330位于中轴通道101，其内壁设有第二密封圈510，密封压料环330与阀杆200之间的间隙，压料套320的下侧伸入中轴通道101并作用于压料环330，压料套320的内壁和外壁均设有第二密封圈510，密封压料套320与阀杆200以及与阀体组件100之间的间隙；压盖310通过多根螺栓连接于阀体组件100并与压料套320抵接，使用时，通过拧紧螺栓，使压盖310下压，通过压料套320作用于压料环330，使压料环330与填料台阶131配合夹置密封填料210，通过调节螺栓的拧紧程度，从而控制对密封填料210的压紧程度。实际应用时，压料套320和压料环330之间可设有弹性垫圈或者蝶形弹簧，压料套320和压料环330可以为一体式结构，或者压盖310和压料套320为一体式结构，压料环330的内外壁还可均设有第二密封圈510，具体可根据实际使用需要相应设定。

在一些实施例中，阀体组件100包括阀主体110和设置于阀主体110两侧的阀盖120，阀主体110与阀盖120围合形成阀腔104，阀盖120设有与阀腔104连通的介质通道105，阀腔104中设有与阀杆200连接的球芯220，阀盖120具有第一连接部121和第二连接部122，第一连接部121沿左右方向延伸插入阀腔104，第一连接部121的外壁与阀腔104的内壁之间设有第三密封圈123，第二连接部122沿介质通道105的径向向外延伸并与阀主体110的端部通过螺纹件连接，第二连接部122设有朝向阀主体110凸起的环凸部124，阀主体110的端部对应设有供环凸部124插入的环凹槽111，环凹槽111中设有与环凸部124抵接的密封垫圈112。

可理解的是，如图1、图2、图4和图6所示，阀主体110的两侧分别设有阀盖120，阀主体110与两侧的阀盖120围合形成阀腔104，阀盖120设有与阀腔104连通的介质通道105，球芯220设于阀腔104并与阀杆200的下端连接，阀盖120朝向阀主体110的侧部设有第一连接部121和第二连接部122，第一连接部121沿左右方向延伸插入阀腔104，第一连接部121的外壁与阀腔104的内壁之间设有第三密封圈123，形成两者之间的第一道密封，第二连接部122沿介质通道105的径向向外延伸并与阀主体110的端部通过多根螺栓连接固定，第二连接部122设有朝向阀主体110凸起的环凸部124，阀主体110的端部对应设有供环凸部124插入的环凹槽111，环凹槽111中设有与环凸部124抵接的密封垫圈112，形成两者之间的第二道密封，提高阀主体110与阀盖120之间连接的密封性，两者之间可拆卸连接，方便球芯220及其他构件的安装设置。

在一些实施例中，阀体组件100设有阀腔104和连通阀腔104左右两侧的介质通道105，阀腔104中设有与阀杆200连接的球芯220，阀体组件100与球芯220的左侧以及右侧之间均设有第三密封结构，第三密封结构包括阀座610和弹性件620，阀座610呈环状，弹性件620作用于阀座610，使阀座610抵接于球芯220，阀座610和阀体组件100之间设有第四密封圈640。

可理解的是，如图1、图2和图3所示，第三密封结构还包括压环630和第五密封圈650，压环630夹置于阀座610和弹性件620之间，弹性件620为弹簧并作用于压环630，使压环630具有向阀座610抵推的趋势，推动阀座610抵接于球芯220，且阀座610和阀盖120之间设有第四密封圈640，从而密封球芯220和阀盖120之间的间隙；压环630的外周设有台阶凹部631，第五密封圈650套设于压环630并位于台阶凹部631处，阀座610具有伸入至台阶凹部631的挤压部611，由于在弹性件620的作用下，压环630具有向阀座610抵推的趋势，因此，相对地，挤压部611会挤压台阶凹部631处的第五密封圈650，使之形变，以较好地与压环630以及阀盖120抵接，密封压环630与阀盖120之间的间隙，降低介质泄漏至阀杆200处的可能性。

在一些实施例中，阀体组件100设有阀腔104和连通阀腔104左右两侧的介质通道105，阀腔104中设有与阀杆200连接的球芯220，球芯220的上侧设有凹陷部221，阀体组件100包括中轴套130，中轴通道101设置于中轴套130，中轴套130的下侧伸入至阀腔104并插入凹陷部221中。

可理解的是，如图1、图2和图4所示，中轴套130固定连接于阀主体110，球芯220的上侧设有凹陷部221，中轴套130的下侧伸入至阀腔104并插入凹陷部221中，从而使介质作用于球芯220的力会部分传递至中轴套130，减少作用于阀杆200上的力，从而降低阀杆200转动需要的扭矩，便于使用。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种高密封性能的多晶硅用球阀，其特征在于，包括：

阀体组件，设有中轴通道，所述中轴通道中设有填料台阶；

阀杆，穿设所述中轴通道，所述阀杆的外壁与所述中轴通道的内壁之间设有密封填料；

预紧组件，连接于所述阀体组件并位于所述密封填料的上侧，所述预紧组件与所述填料台阶配合夹置所述密封填料并能够调节压紧所述密封填料的程度；

第一密封结构，设于所述阀体组件和所述阀杆之间并位于所述填料台阶的下方，所述第一密封结构包括密封环、第一套环、第二套环和至少一个第一密封圈，所述密封环具有弹性且位于所述第一密封圈的上方，所述阀杆的外壁设有环形槽，所述密封环的环内侧向下倾斜并伸入所述环形槽，所述阀体组件设有供所述密封环的外缘连接的连接槽，所述密封环的外缘固定连接于所述阀体组件的所述连接槽，所述连接槽与所述环形槽沿上下方向错位设置,所述密封环具有第一配合面和第二配合面，所述第一配合面朝向所述密封环下方的所述阀体组件和所述阀杆之间的间隙设置，所述第一配合面对应的外廓直径沿纵向向下递减，所述第二配合面设于所述密封环的环内侧且位于所述环形槽中，所述第二配合面与所述阀杆的外壁相适配且与所述阀杆的外壁贴合，当介质作用在所述第一配合面时，所述第一配合面受力后会使得所述密封环的环内侧形成由下向上翻转收缩的趋势，使得所述第二配合面紧贴阀杆的外壁，所述第一套环套设于所述阀杆并位于所述阀体组件和所述阀杆之间，所述第一套环位于所述密封环的下侧并与所述第一配合面抵接，所述第一套环的下侧外壁设有第一锥面，所述第一锥面对应的外廓直径沿纵向向下递减，所述阀体组件对应设有与所述第一锥面相配合的第三配合面，所述第一套环的下侧内壁设有第二锥面，所述第二锥面对应的外廓直径沿纵向向下递增，所述阀杆对应设有与所述第二锥面相配合的第四配合面，所述第二套环套设于所述阀杆并位于所述阀体组件和所述阀杆之间，所述第二套环位于所述密封环的上侧并与所述密封环抵接，所述第二套环的上侧外壁设有第三锥面，所述第三锥面对应的外廓直径沿纵向向上递减，所述阀体组件对应设有与所述第三锥面相配合的第五配合面，所述第二套环的上侧内壁设有第四锥面，所述第四锥面对应的外廓直径沿纵向向上递增，所述阀杆对应设有与所述第四锥面相配合的第六配合面；

第二密封结构，设于所述预紧组件和所述阀杆之间，所述第二密封结构包括至少一个第二密封圈。

2.根据权利要求1所述的高密封性能的多晶硅用球阀，其特征在于，所述密封环内部设有能够充气膨胀的充气内腔，所述密封环能够在所述充气内腔的气压作用下使所述第二配合面与所述阀杆的外壁贴合。

3.根据权利要求2所述的高密封性能的多晶硅用球阀，其特征在于，所述充气内腔中能够充入冷却流体，以能够对接触所述密封环的介质进行冷却降温。

4.根据权利要求1所述的高密封性能的多晶硅用球阀，其特征在于，所述预紧组件包括压盖、压料套和压料环，所述压盖、所述压料套和所述压料环由上至下依次套设于所述阀杆，所述密封填料夹置于所述填料台阶和所述压料环之间，所述压盖通过螺纹件连接于所述阀体组件并与所述压料套抵接，所述压料套部分伸入所述中轴通道并作用于所述压料环，所述压料套的内壁和/或外壁设有所述第二密封圈，所述压料环的内壁和/或外壁设有所述第二密封圈。

5.根据权利要求1所述的高密封性能的多晶硅用球阀，其特征在于，所述阀体组件包括阀主体和设置于所述阀主体两侧的阀盖，所述阀主体与所述阀盖围合形成阀腔，所述阀盖设有与所述阀腔连通的介质通道，所述阀腔中设有与所述阀杆连接的球芯，所述阀盖具有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部沿左右方向延伸插入所述阀腔，所述第一连接部的外壁与所述阀腔的内壁之间设有第三密封圈，所述第二连接部沿所述介质通道的径向向外延伸并与所述阀主体的端部通过螺纹件连接，所述第二连接部设有朝向所述阀主体凸起的环凸部，所述阀主体的端部对应设有供所述环凸部插入的环凹槽，所述环凹槽中设有与所述环凸部抵接的密封垫圈。

6.根据权利要求1所述的高密封性能的多晶硅用球阀，其特征在于，所述阀体组件设有阀腔和连通所述阀腔左右两侧的介质通道，所述阀腔中设有与所述阀杆连接的球芯，所述阀体组件与所述球芯的左侧以及右侧之间均设有第三密封结构，所述第三密封结构包括阀座和弹性件，所述阀座呈环状，所述弹性件作用于所述阀座，使所述阀座抵接于所述球芯，所述阀座和所述阀体组件之间设有第四密封圈。

7.根据权利要求1所述的高密封性能的多晶硅用球阀，其特征在于，所述阀体组件设有阀腔和连通所述阀腔左右两侧的介质通道，所述阀腔中设有与所述阀杆连接的球芯，所述球芯的上侧设有凹陷部，所述阀体组件包括中轴套，所述中轴通道设置于所述中轴套，所述中轴套的下侧伸入至所述阀腔并插入所述凹陷部中。