CN117570236B - 一种用于阀门的导向结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于阀门领域，具体涉及一种用于阀门的导向结构，所述导向结构包括阀芯、阀体、阀盖、阀杆、导向轴套、阀门支撑架、填料压盖和填料压环；在所述导向轴套、所述填料压盖和所述阀盖内均设置有安装空腔，安装空腔内依次设置有第一滑动轴承、第二滑动轴承和第三滑动轴承。该导向结构能够保证阀杆的对中性，避免阀杆发生偏转。

Description

一种用于阀门的导向结构

技术领域

本发明属于阀门领域，具体涉及一种用于阀门的导向结构。

背景技术

大口径耐磨球阀被广泛应用于煤化工、石油化工、发电厂等领域，这些领域都需要设置许多管道来输送水、空气、油品、天然气、化工原料和其他腐蚀性等介质。而球阀作为管道系统中重要的零部件，主要用来控制流体的方向、压力、流量等，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。然而大口径、高压力、易燃易爆、强腐蚀等工况等对球阀的性能提出了更高的要求。

在大口径的管道中，由于管道内的高压力，阀杆将受介质传递给阀芯的推力，从而使阀杆发生偏转，偏转之后球阀的开启扭矩增大，对密封圈和填料的磨损加剧，严重影响了球阀的密封性能。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种用于阀门的导向结构，该导向结构能够保证阀杆的对中性，避免阀杆发生偏转。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种用于阀门的导向结构，所述导向结构包括阀芯、阀体、阀盖、阀杆、导向轴套、阀门支撑架、填料压盖和填料压环；所述阀芯安装于所述阀体内部，所述阀体的上端依次设置有所述阀盖和所述导向轴套，所述阀体上设置有所述阀门支撑架，所述导向轴套安装在所述阀门支撑架上；

所述阀杆的一端与所述阀芯传动连接，另一端依次穿过所述阀盖、所述填料压环、所述填料压盖和所述导向轴套后，与驱动装置连接；

在所述阀盖与所述阀杆之间的空间中设置有密封材料，所述密封材料的上端依次设置所述填料压环和所述填料压盖以便压紧所述密封材料；

其中，在所述导向轴套、所述填料压盖和所述阀盖内均设置有安装空腔，安装空腔内依次设置有第一滑动轴承、第二滑动轴承和第三滑动轴承。

优选地，所述阀杆包括依次设置的第一轴段、第二轴段和第三轴段；所述第一轴段与所述阀芯传动连接，所述第三轴段依次穿过所述阀盖、所述填料压环、所述填料压盖和所述导向轴套。

优选地，所述第二轴段位于所述第一轴段和所述第三轴段之间，其直径大于所述第一轴段和所述第三轴段的直径，所述第二轴段与所述第三滑动轴承之间还设置有推力轴承。

优选地，所述阀盖的内部设置有安装凸台，所述安装凸台将安装所述密封材料的空间和安装所述第三滑动轴承的安装空腔分隔开。

优选地，所述密封材料包括从上到下依次设置的密封填料、调整环和密封圈，所述密封填料上端与所述填料压环抵靠，所述密封圈的下端与所述安装凸台抵靠，所述调整环用于调整所述密封填料和所述密封圈之间的距离。

优选地，所述第三滑动轴承包括由外向内依次设置的外圈层和内圈层，所述内圈层与所述阀杆配合，所述外圈层与所述阀盖配合；所述内圈层上沿圆周方向设置有凸出部，所述凸出部与所述内圈层的外圆面之间平滑地过渡；所述外圈层上设置有与所述凸出部配合的环形凹槽，所述凸出部在所述环形凹槽中滑动，所述环形凹槽内设置有向内凸起的调整部，所述调整部与所述环形凹槽之间平滑地过渡。

优选地，沿所述外圈层的轴向设置有两个所述环形凹槽，所述环形凹槽的横截面为弧形；与之对应地，沿所述内圈层的轴向设置有两个所述凸出部，两个所述凸出部分别与两个所述环形凹槽配合。

优选地，所述外圈层为分体设置，由两块半环拼接而成；在所述半环的两端，沿轴向方向分别开设有两个固定孔，且在其中一个所述半环的拼接面上设置有定位销，在另一个所述半环的拼接面上设置有与所述定位销配合的定位孔。

优选地，在所述外圈层沿轴向的两个端面上分别开设有所述固定孔。

优选地，两块所述半环的中部分别设置有一个所述调整部，两个所述调整部关于所述阀杆对称设置，并分别位于阀门的上游侧和下游侧。

与现有技术相比，本发明提供的一种用于阀门的导向结构具备如下有益的技术效果：

1、在本发明中，通过沿阀杆的轴向依次设置导向轴套、填料压盖和阀盖，同时在导向轴套、填料压盖和阀盖内依次设置第一滑动轴承、第二滑动轴承、第三滑动轴承，并将密封材料设置于第二滑动轴承和第三滑动轴承之间。由此，间隔设置的三个滑动轴承，能够保证阀杆的对中性，避免阀杆发生偏转，从而保护了设置于第二滑动轴承和第三滑动轴承之间密封材料，提高了球阀的密封性能。

2、在本发明中，密封材料包括从上到下依次设置的密封填料、调整环和密封圈，由于调整环位于密封填料和密封圈之间，用于调整密封填料和密封圈之间的距离。一方面，根据阀门不同的密封需要，在选择完所需使用密封填料和密封圈的数量后，选择对应的调整环以完成正常装配。另一方面，利用调整环调整密封填料和密封圈之间的距离，可进一步调整第二滑动轴承在阀杆上的轴向位置，从而调节阀杆的支撑结构，进一步保证阀杆的对中性，避免阀杆发生偏转。

3、在本发明中，由于第三滑动轴承包括外圈层和内圈层，并分别在外圈层和内圈层上设置了调整部和凸出部，因此当阀门处于关闭状态时，由于此时凸出部滑动至与调整部配合，从而对内圈层施加反作用力，以部分抵消阀杆受到的作用力，提高阀杆对中性。并且，通过沿第三滑动轴承的轴向均匀地设置多个环形凹槽和凸出部，使得当阀门处于关闭位置时，对内圈层施加的反作用力更稳定，抑制内圈层的偏转趋势，减小轴承磨损。

附图说明

图1为导向结构的整体示意图；

图2为导向结构主要结构的示意图；

图3为图4中第三滑动轴承沿A-A的剖视图；

图4为图3中第三滑动轴承沿B-B的剖视图。

其中，图中标注符号的含义如下：

1、阀芯；2、阀体；3、阀盖；4、阀杆；5、导向轴套；6、阀门支撑架；7、填料压盖；8、填料压环；

31、安装凸台；32、第三滑动轴承；33、推力轴承；34、密封填料；35、调整环；36、密封圈；

41、第一轴段；42、第二轴段；43、第三轴段；

51、第一滑动轴承；71、第二滑动轴承。

101、外圈层；102、内圈层；103、环形凹槽；104、凸出部；105、调整部；106、固定孔；107、定位销；108、定位孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见附图1-附图4所示，本发明提供的一种用于阀门的导向结构，该导向结构包括阀芯1、阀体2、阀盖3、阀杆4、导向轴套5、阀门支撑架6、填料压盖7和填料压环8；阀芯1安装于阀体2内部，阀体2的上端依次设置有阀盖3和导向轴套5，阀体2上设置有阀门支撑架6，导向轴套5安装在阀门支撑架6上。阀杆4的一端与阀芯1传动连接，另一端依次穿过阀盖3、填料压环8、填料压盖7和导向轴套5后，与驱动装置连接。在阀盖3与阀杆4之间的空间中设置有密封材料，密封材料的上端依次设置填料压环8和填料压盖7以便压紧密封材料。

其中，在导向轴套5、填料压盖7和阀盖3内均设置有安装空腔，安装空腔内依次设置有第一滑动轴承51、第二滑动轴承71和第三滑动轴承32。

在上述结构中，通过沿阀杆的轴向依次设置导向轴套、填料压盖和阀盖，同时在导向轴套、填料压盖和阀盖内依次设置第一滑动轴承、第二滑动轴承、第三滑动轴承，并将密封材料设置于第二滑动轴承和第三滑动轴承之间。由此，间隔设置的三个滑动轴承，能够保证阀杆的对中性，避免阀杆发生偏转，从而保护了设置于第二滑动轴承和第三滑动轴承之间密封材料，提高了球阀的密封性能。

在本发明中，第一滑动轴承51、第二滑动轴承71、第三滑动轴承32可采用能够自润滑的滑动轴承。

优选地，阀杆4包括依次设置的第一轴段41、第二轴段42和第三轴段43；第一轴段41与阀芯1传动连接，第三轴段43依次穿过阀盖3、填料压环8、填料压盖7和导向轴套5。第二轴段42位于第一轴段41和第三轴段43之间，其直径大于第一轴段41和第三轴段43的直径，第二轴段42与第三滑动轴承32之间还设置有推力轴承33。

优选地，阀盖3的内部设置有安装凸台31，安装凸台31将安装密封材料的空间和安装第三滑动轴承32的安装空腔分隔开。

优选地，密封材料包括从上到下依次设置的密封填料34、调整环35和密封圈36，密封填料34上端与填料压环8抵靠，密封圈36的下端与安装凸台31抵靠，调整环35用于调整密封填料34和密封圈36之间的距离。

在上述实施方式中，密封材料包括从上到下依次设置的密封填料、调整环和密封圈，由于调整环位于密封填料和密封圈之间，用于调整密封填料和密封圈之间的距离。一方面，根据阀门不同的密封需要，在选择完所需使用密封填料和密封圈的数量后，选择对应的调整环以完成正常装配。另一方面，利用调整环调整密封填料和密封圈之间的距离，可进一步调整第二滑动轴承在阀杆上的轴向位置，从而调节阀杆的支撑结构，进一步保证阀杆的对中性，避免阀杆发生偏转。

优选地，第三滑动轴承32包括由外向内依次设置的外圈层101和内圈层102，内圈层102与阀杆4配合，外圈层101与阀盖3配合；内圈层102上沿圆周方向设置有凸出部104，凸出部104与内圈层102的外圆面之间平滑地过渡；外圈层101上设置有与凸出部104配合的环形凹槽103，凸出部104能够在环形凹槽103中滑动，环形凹槽103内设置有向内凸起的调整部105，调整部105与环形凹槽103之间平滑地过渡。当阀门处于开启位置时，凸出部104在环形凹槽103中，并能沿环形凹槽103滑动，而当阀门处于关闭位置时，凸出部104滑动至与调整部105配合，外圈层101对内圈层102施加作用力，以部分抵消阀杆4受到的作用力F，保证阀杆的对中性。

优选地，沿外圈层101的轴向设置有两个环形凹槽103，环形凹槽103的横截面为弧形；与之对应地，沿内圈层102的轴向设置有两个凸出部104，两个凸出部104分别与两个环形凹槽103配合。当然，也可以设置多个环形凹槽103和凸出部104，多个凸出部104分别与多个环形凹槽103配合。通过沿第三滑动轴承的轴向均匀地设置两个环形凹槽和凸出部，使得当阀门处于关闭位置时，对内圈层施加的反作用力更稳定，抑制内圈层的偏转趋势，减小轴承磨损。

优选地，外圈层101为分体设置，由两块半环拼接而成，在半环的两端，沿轴向分别开设有两个固定孔106，且在其中一个半环的拼接面上设置有定位销107，在另一个半环的拼接面上设置有与定位销107配合的定位孔108，定位销107可插入定位孔108中以方便两块半环定位。在将两块半环定位后，通过在位于两块半环同侧的固定孔106中安装紧固件，从而将两块半环装配成完整的外圈层101。

优选地，在外圈层101沿轴向的两个端面上分别开设有固定孔106。通过在外圈层的上下两个端面上均开设固定孔，并在上下两个端面的固定孔中安装紧固件，这样可更加稳固地将两块半环装配成完整的外圈层。

在上述实施方式中，由于第三滑动轴承包括外圈层和内圈层，并分别在外圈层和内圈层上设置了调整部和凸出部，因此当阀门处于关闭状态时，由于此时凸出部滑动至与调整部配合，从而对内圈层施加反作用力，以部分抵消阀杆受到的作用力F，提高阀杆对中性。并且，通过沿第三滑动轴承的轴向均匀地设置多个环形凹槽和凸出部，使得当阀门处于关闭位置时，对内圈层施加的反作用力更稳定，抑制内圈层的偏转趋势，减小轴承磨损。

优选地，两块半环的中部分别设置有一个调整部105，两个调整部105关于阀杆4对称设置，并分别位于阀门的上游侧和下游侧。其中，调整部105相对于环形凹槽103底部的高度根据阀门中介质压力大小进行设定。采用上述设置方式，若阀门的上游侧具备压力介质，则使得阀门处于关闭位置时，内圈层上的凸出部与设置于下游侧的调整部配合，从而部分抵消阀杆受到的作用力。反之，若阀门的下游侧具备压力介质，则使得阀门处于关闭位置时，内圈层上的凸出部与设置于上游侧的调整部配合，从而部分抵消阀杆受到的作用力，即对于不同工况均能提高阀杆对中性。同时，由于调整部相对于环形凹槽底部的高度可根据阀门中介质压力大小进行设定，因此上游侧调整部的高度与下游侧调整部的高度可设置的不同，以适应不同介质压力的需要。

优选地，阀盖3与阀体2通过螺栓连接，填料压盖7通过螺栓安装在阀盖3上；阀门支撑架6通过焊接的方式安装在阀体2上，中间开设有通孔，通孔内设置有导向轴套5，导向轴套5与阀门支撑架6通过螺栓连接。当然，也不限于上述连接方式，在保证阀门正常工作的前提下，本领域采用的连接方式均可，在此不再赘述。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种用于阀门的导向结构，其特征在于：所述导向结构包括阀芯、阀体、阀盖、阀杆、导向轴套、阀门支撑架、填料压盖和填料压环；所述阀芯安装于所述阀体内部，所述阀体的上端依次设置有所述阀盖和所述导向轴套，所述阀体上设置有所述阀门支撑架，所述导向轴套安装在所述阀门支撑架上；

所述阀杆的一端与所述阀芯传动连接，另一端依次穿过所述阀盖、所述填料压环、所述填料压盖和所述导向轴套后，与驱动装置连接；

在所述阀盖与所述阀杆之间的空间中设置有密封材料，所述密封材料的上端依次设置所述填料压环和所述填料压盖以便压紧所述密封材料；

其中，在所述导向轴套、所述填料压盖和所述阀盖内均设置有安装空腔，安装空腔内依次设置有第一滑动轴承、第二滑动轴承和第三滑动轴承；

所述第三滑动轴承包括由外向内依次设置的外圈层和内圈层，所述内圈层与所述阀杆配合，所述外圈层与所述阀盖配合；所述内圈层上沿圆周方向设置有凸出部，所述凸出部与所述内圈层的外圆面之间平滑地过渡；所述外圈层上设置有与所述凸出部配合的环形凹槽，所述凸出部在所述环形凹槽中滑动，所述环形凹槽内设置有向内凸起的调整部，所述调整部与所述环形凹槽之间平滑地过渡；

当阀门处于开启位置时，所述凸出部在所述环形凹槽中，并能沿所述环形凹槽滑动；当阀门处于关闭位置时，所述凸出部滑动至与所述调整部配合。

2.如权利要求1所述的导向结构，其特征在于：所述阀杆包括依次设置的第一轴段、第二轴段和第三轴段；所述第一轴段与所述阀芯传动连接，所述第三轴段依次穿过所述阀盖、所述填料压环、所述填料压盖和所述导向轴套。

3.如权利要求2所述的导向结构，其特征在于：所述第二轴段位于所述第一轴段和所述第三轴段之间，其直径大于所述第一轴段和所述第三轴段的直径，所述第二轴段与所述第三滑动轴承之间还设置有推力轴承。

4.如权利要求3所述的导向结构，其特征在于：所述阀盖的内部设置有安装凸台，所述安装凸台将安装所述密封材料的空间和安装所述第三滑动轴承的安装空腔分隔开。

5.如权利要求4所述的导向结构，其特征在于：所述密封材料包括从上到下依次设置的密封填料、调整环和密封圈，所述密封填料上端与所述填料压环抵靠，所述密封圈的下端与所述安装凸台抵靠，所述调整环用于调整所述密封填料和所述密封圈之间的距离。

6.如权利要求5所述的导向结构，其特征在于：沿所述外圈层的轴向设置有两个所述环形凹槽，所述环形凹槽的横截面为弧形；与之对应地，沿所述内圈层的轴向设置有两个所述凸出部，两个所述凸出部分别与两个所述环形凹槽配合。

7.如权利要求6所述的导向结构，其特征在于：所述外圈层为分体设置，由两块半环拼接而成；在所述半环的两端，沿轴向方向分别开设有两个固定孔，且在其中一个所述半环的拼接面上设置有定位销，在另一个所述半环的拼接面上设置有与所述定位销配合的定位孔。

8.如权利要求7所述的导向结构，其特征在于：在所述外圈层沿轴向的两个端面上分别开设有所述固定孔。

9.如权利要求8所述的导向结构，其特征在于：两块所述半环的中部分别设置有一个所述调整部，两个所述调整部关于所述阀杆对称设置，并分别位于阀门的上游侧和下游侧。