CN203656247U - 一种上装式球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种上装式球阀，包括位于球体与阀体间的固定器，固定器与球体密封，固定器与阀体间有密封件，阀体与固定器间有限位件，限位件外圆周面与阀体螺纹连接，限位件与固定器防转动连接。旋转固定器，使限位件向固定器移动，从而使限位件与固定器间形成密封间隙，放置密封件，防止密封件移动。固定器与密封件的配合面至阀体轴线的距离小于密封材料密封面的中心到阀体轴线的距离，阀体与密封件的配合面至阀体轴线的距离大于密封材料密封面的中心到阀体轴线的距离。球阀端部进压，固定器两侧的压力差使固定器压靠于球体上，中腔进压，固定器两侧的压力差仍使固定器压靠于球体上，且密封件不移动。故，实现了固定器与阀体间双向可靠的密封效果。

Description

一种上装式球阀

技术领域

本实用新型涉及一种阀门制造技术领域，具体地说是涉及一种上装式球阀。

背景技术

  球阀由于具有密封可靠，结构简单，维修方便的特点，成为应用较为广泛的阀门之一。上装式球阀相对侧装式球阀具有外漏点少，管道应力对其影响较小等优势，同时上装式球阀因为可实现便捷的在线维修而被广泛应用。顶装式球阀中，DBB和DIB是两种阀座功能形式，其中，DBB阀座也称单活塞效应阀座，每个阀座能抵抗一个方向的作用力，可对中腔进行排放。DIB阀座又分为DIB-1阀座和DIB-2阀座，DIB-1阀座的每个阀座抵抗两个方向作用力，称双活塞效应阀座，但这种结构需设置中腔压力泄放装置；DIB-2进口端的阀座为DBB，出口端为DIB，又叫单、双活塞效应阀座，这种结构的通过进口端自动泄放中腔压力。DIB型阀座由于密封性能良好，近年来被广泛应用。上装式球阀亦称为顶装式球阀。

现有常见的DIB-2型顶装式球阀中，如图1所示，由于设置于固定器11与阀体12之间的密封件13可以在空隙14内来回移动，产生摩擦，一方面密封件的磨损严重，导致密封件寿命较短，需要经常更换密封件；另一方面，一侧进压时密封件被推到固定器或者阀体端面上会受到撞击，并且内外密封唇的摩擦力不一致时，易造成密封件实际位置状态非设计理想状态，导致该球阀的密封效果大大降低，密封稳定性不能得到很好的保证。

为解决密封件移动导致密封件寿命短，密封效果差的问题，中国专利文献CN102797767A公开了一种顶装式超低温球阀，包括阀体1、阀座组件2、阀球3，阀座组件包括阀座环2-1 和固装在阀座环上远离阀球一端的压环2-2；阀座环2-1靠近阀球3的一端上设有密封圈2-3；阀座环上设有第一台肩2-1-3和第二台肩2-1-4，第一台肩与阀体之间设有支撑套2-4 和弹簧盘2-5，弹簧盘内嵌装有压簧2-6，第二台肩与阀体、压环形成环形密封腔2-7，在环形密封腔内安装有弹簧蓄能圈2-8，压环上设有与阀座环的端部相配合的台肩孔2-2-1，阀座环2-1与压环2-2通过沿轴向的螺钉可拆卸式连接。具体的，在压环2-2上与阀座环2-1上分别设有相配合的螺钉安装孔2-2-2 和螺孔2-1-6。在安装时，将阀座环的该端插入到压环的台肩孔内，当阀座环的端面与台肩孔的台肩面对齐后，通过在对应螺钉安装孔和螺孔内拧紧螺钉2-10，实现阀座环2-1与压环2-2间的固定连接。

上述球阀结构可以使弹簧蓄能圈2-8固定于环形密封腔2-7内，避免了弹簧蓄能圈2-7移动产生磨损而降低密封效果的问题；但是，该球阀中，由于压环2-2是通过螺钉固定在阀座环2-1上的，当端部进压时，阀座环2-1的受力情况如图2所示，作用于阀座环2-1两侧的压力差使阀座环2-1压靠于阀球3上，且弹簧蓄能圈2-7不移动，因此，密封可靠；当中腔进压时，阀座环2-1的受力情况如图3所示，作用于阀座环2-1两侧的压力差使阀座环2-1推离阀球3，此时球阀泄压，阀球3与阀座环2-1间无法实现密封。可见，上述球阀只能实现单向进压时可靠的密封，适用于单活塞效应阀座（DBB球阀），而无法实现双活塞效应阀座（DIB球阀）中双向进压时可靠的密封。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中能够实现双向密封的球阀由于密封件移动导致寿命短，密封可靠性差，而能够实现密封件固定的阀座组件结构只能实现单向密封的问题，进而通过合理设计阀座组件的结构，从而提供一种既能防止密封件移动，又能实现双向可靠密封的球阀。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种上装式球阀，包括位于球体与阀体间的固定器，所述固定器与所述球体通过密封材料密封连接，所述固定器与所述阀体间设有密封件，所述阀体与所述固定器之间设有限位件，所述限位件与所述固定器之间形成用于放置所述密封件的密封间隙，所述密封件一端抵靠于所述固定器的径向端面上，另一端抵靠于所述限位件上，所述限位件外圆周面与所述阀体螺纹连接，且所述限位件与所述固定器防转动连接。

所述固定器与所述限位件通过定位件防转动连接；所述固定器与所述限位件的径向配合端面上分别设有防转孔，所述定位件的两端分别插入所述固定器与所述限位件的所述防转孔内。

所述固定器的防转孔为盲孔，所述限位件的防转孔为通孔，所述定位件一端固定连接于所述固定器的防转孔内，另一端穿出所述限位件的防转孔。

所述限位件上成型有环形凸起，所述环形凸起套设于所述固定器上，所述密封件的一端与所述环形凸起相抵靠，另一端与所述固定器相抵靠。

所述固定器上成型有第一台阶及第二台阶，所述密封件位于所述第二台阶上，且所述密封件的另一端与所述第二台阶的台肩相抵靠；所述第一台阶上设有弹性件，所述弹性件的一端与所述第一台阶的台肩抵靠、另一端与所述阀体抵靠。

所述定位件为定位销，所述定位销焊接在所述固定器的所述防转孔内。

所述弹性件为弹簧。

所述固定器与所述阀体间还设有防火石墨绳。

所述密封件为两个反向设置实现双向密封的蓄能弹簧密封圈。

所述固定器与所述密封件的配合面至所述阀体轴线的距离L1小于密封材料密封面的中心到所述阀体轴线的距离L，所述阀体与所述密封件的配合面至所述阀体轴线的距离L2大于所述密封材料密封面的中心到所述阀体轴线的距离L。 

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点， 

1、在本实用新型中，固定器与球体通过密封材料密封连接，固定器与阀体间通过密封件密封连接。为了实现固定器与阀体间可靠的密封，阀体与固定器之间还设有限位件，限位件外圆周面与阀体螺纹连接，且限位件与固定器防转动连接；装配时，旋转固定器，带动限位件在阀体上旋转，使限位件向固定器的方向移动，从而使限位件与固定器之间形成密封间隙，用于放置密封件，防止球阀工作过程中，密封件随介质流动而移动，杜绝密封件磨损，延长密封件的使用寿命。当该球阀端部进压时，作用于固定器两侧的压力差使固定器压靠于球体上，当中腔进压时，作用于固定器两侧的压力差仍能使固定器压靠于球体上，且密封件不移动，因此，实现了固定器与阀体间双向可靠的密封效果。

2、在本实用新型中，固定器与限位件通过定位件防转动连接；固定器与限位件的径向配合端面上分别设有防转孔，定位件的两端分别插入固定器与限位件的防转孔内。具体地，固定器的防转孔为盲孔，限位件的防转孔为通孔，定位件一端固定连接于固定器的防转孔内，另一端穿出限位件的防转孔。旋转固定器，通过定位件使限位件在阀体上旋转，推动限位件向固定器移动，从而形成密封间隙，用于放置密封件。 

3、在本实用新型中，限位件上成型有环形凸起，环形凸起套设于固定器上，并伸入密封间隙内，从而使密封件的一端与环形凸起相抵靠，另一端与固定器相抵靠，以限制密封件移动。固定器上成型有第一台阶及第二台阶，密封件位于第二台阶上，密封件的另一端与第二台阶的台肩相抵靠，在固定器的第二台阶的台肩与限位件的环形凸起间形成密封间隙，以设置密封件，对密封件进行限位，保证密封件不移动，从而延长密封件的使用寿命；另外，第一台阶上设有弹性件，弹性件的一端与第一台阶的台肩抵靠、另一端与阀体抵靠，弹性件的回弹力用于提供固定器与球体间密封的预紧力。

4、在本实用新型中，固定器与阀体间还设有防火石墨绳，实现阀门的防火性能。固定器与球体间设有金属防火结构，从而进一步实现阀门的防火性能。

5、密封件为两个反向设置实现双向密封的蓄能弹簧密封圈，无论球阀内中腔进压或是端部进压，密封圈均能实现密封作用。如此设置密封件使密封件的结构简单。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是现有技术的双活塞球阀的结构示意图；

图2是现有技术的单活塞球阀端部进压时阀座受力的示意图；

图3是现有技术的单活塞球阀中腔进压时阀座受力的示意图；

图4是本实用新型的一种上装式球阀的结构示意图；

图5是图4端部进压时固定器受力的示意图；

图6是图4中腔进压时固定器受力的示意图

图中附图标记表示为：1-球体，2-阀体，3-固定器，31-第一台阶，311-台肩，32-第二台阶，321-台肩，4-密封材料，5-密封件，6-限位件，61-环形凸起，7-定位件，8-弹性件，9-防火石墨绳。

具体实施方式

如图4所示为本实用新型的一种上装式球阀，包括位于球体1与阀体2间的固定器3，固定器3与球体1通过密封材料4密封连接，固定器3与阀体2间设有密封件5，阀体2与固定器3之间设有限位件6，限位件6与固定器3之间形成用于放置密封件5的密封间隙，密封件5一端抵靠于固定器3的径向端面上，另一端抵靠于限位件6上，限位件6外圆周面与阀体2螺纹连接，且限位件6与固定器3防转动连接。

上述技术方案为本实用新型的核心技术方案，固定器3与球体1通过密封材料4密封连接，固定器3与阀体2间通过密封件5密封连接。为了实现固定器3与阀体2间可靠的密封，阀体2与固定器3之间还设有限位件6，限位件6的外圆周面与阀体2螺纹连接，限位件6与固定器3防转动连接；将球体1装入阀体2后进入工作位置，旋转固定器3，带动限位件6在阀体2上旋转，使限位件6向固定器3的方向移动，从而使限位件6与固定器3之间形成密封间隙，用于放置密封件5，密封件5一端抵靠于固定器3的径向端面上，另一端抵靠于限位件6上，防止密封件5随介质流动而移动，杜绝密封件5磨损，延长密封件5的使用寿命。同时，如图5及图6所示，固定器3与密封件5的配合面至阀体2轴线的距离L1小于密封材料4密封面的中心到阀体2轴线的距离L，阀体2与密封件5的配合面至阀体2轴线的距离L2大于密封材料4密封面的中心到阀体2轴线的距离L。当该球阀端部进压时，作用于固定器3两侧的压力差使固定器3压靠于球体1上，当中腔进压时，作用于固定器3两侧的压力差仍能使固定器3压靠于球体1上，且密封件不移动，因此，实现了固定器3与阀体2间双向可靠的密封效果。

固定器3与限位件6防转动连接方式不唯一，本实施例提供一种具体地防转动连接方式，固定器3与限位件6通过定位件7防转动连接；固定器3与限位件6的径向配合端面上分别设有防转孔，定位件7的两端分别插入固定器3与限位件6的防转孔内。具体地，固定器3的防转孔为盲孔，限位件6的防转孔为通孔，定位件7一端固定连接于固定器3的防转孔内，另一端穿出限位件6的防转孔。装配位置时，将限位件6旋入阀体2，将定位件7固定于固定器3的盲孔内，将定位件7及固定器3装入阀体2，使定位件7对准限位件6的通孔，利用工装将固定器3推向阀体2， 使定位件7插入限位件6的通孔内。工作位置时，旋转固定器3，带动限位件6在阀体2上旋转，推动限位件6向固定器3移动，从而形成密封间隙，用于放置密封件5。定位件与固定器间的固定连接方式不唯一，本实施例提供一种具体地固定连接方式，定位件7为定位销，定位销可以焊接在固定器3的盲孔内，焊接是一种较为可靠的固定连接方式。

限位件6上成型有环形凸起61，环形凸起61套设于固定器3上，并伸入密封间隙内，从而使密封件5的一端与环形凸起61相抵靠，另一端与固定器3相抵靠，以限制密封件5移动。

具体地，固定器3上成型有第一台阶31及第二台阶32，密封件5位于第二台阶32上，密封件5的另一端与第二台阶32的台肩321相抵靠，在固定器3的第二台阶32的台肩321与限位件6的环形凸起61间形成密封间隙，以设置密封件5，对密封件5进行限位，保证密封件5不移动，从而延长密封件5的使用寿命；第一台阶31上设有弹性件8，弹性件8的一端与第一台阶31的台肩311抵靠、另一端与阀体2抵靠，弹性件8的回弹力用于提供固定器3与球体1间密封的预紧力。弹性件8为弹簧，弹簧可以采用圆柱弹簧、波形弹簧或碟形弹簧，根据实际操作时的需要进行选择。

固定器3与阀体2间还设有防火石墨绳9，实现阀门的防火性能。固定器3与球体1均为金属材料制成，所以都可以防火，从而进一步实现阀门的防火性能。

密封件5为两个反向设置实现双向密封的弹簧蓄能密封圈，无论球阀内中腔进压或是端部进压，密封圈均能实现密封作用。如此设置密封件使密封件的结构简单。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。  

Claims (10)

1.一种上装式球阀，包括位于球体（1）与阀体（2）间的固定器（3），所述固定器（3）与所述球体（1）通过密封材料（4）密封连接，所述固定器（3）与所述阀体（2）间设有密封件（5），其特征在于：所述阀体（2）与所述固定器（3）之间设有限位件（6），所述限位件（6）与所述固定器（3）之间形成用于放置所述密封件（5）的密封间隙，所述密封件（5）一端抵靠于所述固定器（3）的径向端面上，另一端抵靠于所述限位件（6）上，所述限位件（6）的外圆周面与所述阀体（2）螺纹连接，且所述限位件（6）与所述固定器（3）防转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种上装式球阀，其特征在于：所述固定器（3）与所述限位件（6）通过定位件（7）防转动连接；所述固定器（3）与所述限位件（6）的径向配合端面上分别设有防转孔，所述定位件（7）的两端分别插入所述固定器（3）与所述限位件（6）的所述防转孔内。

3.根据权利要求2所述的一种上装式球阀，其特征在于：所述固定器（3）的防转孔为盲孔，所述限位件（6）的防转孔为通孔，所述定位件（7）一端固定连接于所述固定器（3）的防转孔内，另一端穿出所述限位件（6）的防转孔。

4.根据权利要求1 -3中任一项所述的一种上装式球阀，其特征在于：所述限位件（6）上成型有环形凸起（61），所述环形凸起（61）套设于所述固定器（3）上，所述密封件（5）的一端与所述环形凸起（61）相抵靠，另一端与所述固定器（3）相抵靠。

5.根据权利要求4所述的一种上装式球阀，其特征在于：所述固定器（3）上成型有第一台阶（31）及第二台阶（32），所述密封件（5）位于所述第二台阶（32）上，且所述密封件（5）的另一端与所述第二台阶（32）的台肩（321）相抵靠；所述第一台阶（31）上设有弹性件（8），所述弹性件（8）的一端与所述第一台阶（31）的台肩（311）抵靠、另一端与所述阀体（2）抵靠。

6.根据权利要求3所述的一种上装式球阀，其特征在于：所述定位件（7）为定位销，所述定位销焊接在所述固定器（3）的所述防转孔内。

7.根据权利要求5所述的一种上装式球阀，其特征在于：所述弹性件（8）为弹簧，所述弹簧为圆柱弹簧、波形弹簧或碟形弹簧中的一种。

8.根据权利要求5所述的一种上装式球阀，其特征在于：所述固定器（3）与所述阀体（2）间还设有防火石墨绳（9）。

9.根据权利要求1所述的一种球阀，其特征在于，所述密封件（5）为两个反向设置实现双向密封的弹簧蓄能密封圈。

10.根据权利要求1所述的一种顶装式球阀，其特征在于：所述固定器（3）与所述密封件（5）的配合面至所述阀体（2）轴线的距离L1小于所述密封材料（4）密封面的中心到所述阀体（2）轴线的距离L，所述阀体（2）与所述密封件（5）的配合面至所述阀体（2）轴线的距离L2大于所述密封材料（4）密封面的中心到所述阀体（2）轴线的距离L。

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