CN203686221U - 球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种球阀，包括位于球体及阀体间的固定器，固定器与球体密封连接，固定器与阀体间通过第一、二密封件密封连接；固定器上设有弹性件及限位件，弹性件的一端抵靠于阀体的径向端面上，另一端压靠于限位件上，使弹性件具有抵挡中腔压力的弹性变形，弹性件的回弹力使固定器抱紧球体，限位件与固定器螺纹连接；固定件与固定器防转动连接；当中腔进压，且限位件压靠在弹性件上所产生的回弹力足够大时，弹性件的回弹力就能够抵消固定器两侧的压力差，固定器可抱紧球体；端部进压时，固定器仍可抱紧球体，实现固定器与球体间的密封；第一、二密封件实现固定器与阀体间可靠的密封，因此本球阀能实现双向可靠的密封。

Description

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。顶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，同时顶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。

现有常见的DIB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，本实用新型的一种球阀，包括位于球体及阀体间的固定器，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通过第一密封件及第二密封件密封连接；所述第一密封件抵靠于所述固定器的台肩面上，所述第二密封件抵靠于所述阀体的台肩面上；所述固定器的轴向端面与所述阀体间设有弹性件，且所述弹性件的一端抵靠于所述阀体的径向端面上；还包括位于所述固定器的轴向端面上的限位件，所述限位件与所述固定器螺纹连接，且所述限位件压靠于所述弹性件的另一端上，使所述弹性件具有抵挡中腔压力的弹性变形，所述弹性件的回弹力使所述固定器抱紧所述球体；所述阀体在接近所述固定器端部的位置连接有固定件，所述固定件上设有若干凸块，所述阀体在与所述凸块对应位置处成型有匹配的若干凹槽，所述凸块插入所述凹槽内实现所述固定件与所述阀体的防转动连接；所述固定件与所述固定器通过设置于所述固定件与所述固定器之间的定位件进行防转动连接。      

所述第二密封件靠近所述球体设置，与所述第二密封件配合的固定器的轴面直径大于与所述第一密封件配合的固定器的轴面直径。

所述阀体上在接近所述球体侧成型有台阶，所述弹性件抵靠于所述台阶的台肩上。

所述定位件为定位销。

所述定位件一端焊接在所述固定器或所述固定件上，另一端可滑动地连接于所述固定件或所述固定器的定位孔内。

所述弹性件为板簧，所述板簧与所述阀体间设有挡圈。

所述限位件的轴向端面上设有固定孔，适用插入紧固件，所述紧固件与所述阀体固定连接。

所述固定孔为螺纹孔，所述紧固件为螺钉。

所述紧固件焊接于所述阀体上。

所述第一密封件与第二密封件为两个开口方向相反实现双向密封的弹簧蓄能密封圈。  

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、在本实用新型的球阀，在工作状态下固定器相对于阀体防转动连接，在固定器上螺纹连接一个限位件，限位件压靠在弹性件上，使弹性件产生的回弹力足够大，能够抵消作用在固定器两侧的压力差时，弹性件的回弹力使所述固定器抱紧所述球体。具有上述结构的球阀在端部进压时，作用于固定器两侧的压力差使固定器抱紧球体，实现固定器与球体间的密封，当中腔进压时，弹性件的回弹力可抵消作用于固定器两侧的压力差时，固定器可抱紧球体，可实现固定器与球体间的密封，因此无论是端部进压或是中腔进压，固定器与球体间的密封材料均能实现固定器与球体间的密封；并且，该球阀在阀体与固定器之间设置的第一密封件及第二密封件能够实现固定器与阀体间的可靠密封，第一次端部进压时，第一密封件在介质压力推动下抵靠于固定器的台肩面上，实现固定器与阀体间的密封，介质压力不会影响第二密封件，即第二密封件不会随介质压力移动，第一次中腔进压时，第二密封件在介质压力推动下抵靠于阀体的台肩面上，实现固定器与阀体间的密封，介质压力同样不会影响第一密封件，即第一密封件不会随介质压力移动，因此，当完成第一次端部进压及第一次中腔进压后，第一密封件及第二密封件的位置均再不会发生移动，所以第一密封件及第二密封件能够实现固定器与阀体间的密封是可靠的；综上所述，无论是中腔进压或是端部进压，固定器与球体间均能实现密封，固定器与阀体间也能实现可靠的密封，因此，本实施例的球阀实现了可靠的双向密封功能。

2、在本实用新型中，阀体上在接近球体侧成型有台阶，弹性件抵靠于阀体台阶的台肩上，第二密封件可以位于阀体的台肩面与弹性件的径向端面间，如此设置可以使球阀的结构更紧凑，减小球阀的尺寸。

3、在本实用新型中，定位件可以为定位销，定位件一端焊接在固定器或固定件上，另一端可滑动地连接于固定件或固定器的定位孔内，如此设置结构简单，且使固定器与固定件间可以产生轴向滑动，便于固定器的装卸。

4、在本实用新型中，弹性件优选地为板簧，由于板簧与阀体及与限位件间的接触面为实心金属面，因此板簧具有防火功能；板簧与阀体间设有挡圈，挡圈用于防止转动限位件时带动弹性件发生扭曲。

5、在本实用新型中，为了对限位件进行限位，限位件的轴向端面上设有固定孔，适用插入紧固件，紧固件与阀体固定连接。当旋转限位件使弹性件有足够的回弹力可以抵消中腔进压时作用在固定器两侧的压力差时，就可以将紧固件焊接于阀体上，当需要上述球阀具有中腔自泄压功能时，限位件压靠于弹性件上使弹性件的回弹力小于中腔进压时作用在固定器两侧的压力差，此时固定器会远离球体，实现中腔自泄压功能。

6、在本实用新型中，开口方向相反的两个弹簧蓄能密封圈能够实现双向密封，且弹簧蓄能密封圈可以满足球阀在低泄漏、超低温或特殊介质等特殊工况下的使用需求，使球阀的适用范围更广。

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是现有技术双活塞球阀的阀座结构示意图；

图2是现有技术单活塞球阀端部进压时阀座环受力的示意图；

图3是现有技术单活塞球阀中腔进压时阀座环受力的示意图

图4是本实用新型的一种球阀的结构示意图；

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，21、31-台肩面，22-台阶，221-台肩， 3-固定器， 4-密封材料， 51-第一密封件，52-第二密封件，6-弹性件，7-限位件，8-定位件，9-固定件，91-凸块，10-挡圈，11-紧固件。

具体实施方式

图4为本实用新型提供的一种球阀，包括位于球体1及阀体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间通过第一密封件51及第二密封件52密封连接；第一密封件51抵靠于固定器3的台肩面31上，第二密封件52抵靠于阀体2的台肩面21上；固定器3的轴向端面与阀体2间设有弹性件6，且弹性件6的一端抵靠于阀体2的径向端面上；还包括位于固定器3的轴向端面上的限位件7，限位件7与固定器3螺纹连接，且限位件7压靠于弹性件6的另一端上，弹性件6的回弹力使固定器3抱紧球体1；阀体2在接近固定器3端部的位置连接有固定件9，固定件9上设有若干凸块91，阀体2在与凸块91对应位置处成型有匹配的若干凹槽，凸块91插入凹槽内实现固定件9与阀体2的防转动连接；固定件9与固定器3通过设置于固定件9与固定器3之间的定位件8进行防转动连接。

上述技术方案为本实用新型的核心技术方案，当端部进压时，如图5所示，作用于固定器3两侧的压力差使固定器3抱紧球体1，当中腔进压时，如图6所示，作用于固定器3两侧的压力差使固定器3远离球体1，实现了球阀的中腔自泄压功能；此时如果仍要求实现球体1与固定器3间的密封，那么，由于固定器3的轴向端面与阀体2间设有弹性件6，固定器3的轴向端面上还设有限位件7，弹性件6的一端抵靠于阀体2的径向端面上，限位件7压靠于弹性件6的另一端上；因此，只要限位件7进一步挤压弹性件6，使弹性件6具有抵挡中腔压力的弹性变形，即弹性件6的回弹力足够大能够抵消作用于固定器3两侧的压力差时就可以强迫固定器3仍抱紧球体1，所以无论是端部进压或是中腔进压，固定器3都可以抱紧球体1，固定器3与球体1间的密封材料4均能够实现固定器3与球体1间的密封。

由于固定件9与阀体2间防转动连接，固定件9与固定器3间也为防转动连接，因此，工作状态时，固定器3与阀体2间为防转动连接，当旋转限位件7时，固定器3不会随限位件7一起转动，所以限位件7能向弹性件6移动并压靠于弹性件6上，当限位件7挤压弹性件6使弹性件6的回弹力达到可抵消作用于固定器3两侧的压力差时就可以使固定器3仍抱紧球体1，密封材料4能够实现固定器3与球体1间的密封连接。

另外，第一密封件51及第二密封件52能够实现固定器3与阀体2间的可靠密封，需要说明的是，第一次端部进压时，第一密封件51在介质压力推动下抵靠于固定器3的台肩面31上，实现固定器3与阀体2间的密封，介质压力不会影响第二密封件52，即第二密封件52不会随介质压力移动，第一次中腔进压时，第二密封件52在介质压力推动下抵靠于阀体2的台肩面21上，实现固定器3与阀体2间的密封，介质压力同样不会影响第一密封件51，即第一密封件51不会随介质压力移动，因此，当完成第一次端部进压及第一次中腔进压后，第一密封件51及第二密封件52的位置均再不会发生移动，所以用第一密封件51及第二密封件52来实现固定器3与阀体2间的密封是可靠的；综上所述，无论是中腔进压或是端部进压，固定器3与球体1间均能实现密封，固定器3与阀体2间也能实现可靠的密封，因此，本实施例的球阀实现了可靠的双向密封功能。

第一密封件51及第二密封件52的位置关系不唯一，此处提供一种具体地二者间的位置关系，第二密封件52靠近球体1设置，与第二密封件52配合的固定器3的轴面直径大于与第一密封件51配合的固定器3的轴面直径。

具体地，阀体2上在接近球体1侧成型有台阶22，弹性件6抵靠于台阶22的台肩221上，第二密封件52可以位于阀体2的台肩面21与弹性件6的径向端面间，如此设置可以使球阀的结构更紧凑，减小球阀的尺寸。

定位件8可以为定位销，定位件8一端焊接在固定器3或固定件9上，另一端可滑动地连接于固定件9或固定器3的定位孔内，如此设置结构简单，且使固定器3与固定件9间可以产生轴向滑动，便于固定器3的装卸。

弹性件6优选地为板簧，由于板簧与阀体2及与限位件7间的接触面为实心金属面，因此板簧具有防火功能；板簧与阀体2间设有挡圈10，挡圈10用于防止转动限位件7时带动弹性件6发生扭曲。

为了对限位件7进行限位，限位件7的轴向端面上设有固定孔，适用插入紧固件11，紧固件11与阀体2固定连接。优选地，固定孔为螺纹孔，紧固件11为螺钉，螺钉与螺纹孔的配合使结构简单，当旋转限位件7使弹性件6有足够的回弹力可以抵消中腔进压时作用在固定器3两侧的压力差时，即可以使固定器3仍抱紧球体1时，就可以将紧固件11焊接于阀体2上，当然紧固件11与阀体2固定连接不唯一，焊接的连接方式使结构简单；当需要上述球阀具有中腔自泄压功能时，限位件7压靠于弹性件6上使弹性件6的回弹力小于中腔进压时作用在固定器3两侧的压力差，此时固定器3会远离球体1，实现中腔自泄压功能。因此，本实施例提供的球阀中，可以实现球阀的双向可靠密封，也可以实现球阀的中腔自泄压功能。

第一密封件51与第二密封件52为两个开口方向相反实现双向密封的弹簧蓄能密封圈。弹簧蓄能密封圈可以满足球阀在低泄漏、超低温或特殊介质等特殊工况下的使用需求，使球阀的适用范围更广。

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)

1.一种球阀，包括位于球体（1）及阀体（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）间通过第一密封件（51）及第二密封件（52）密封连接；所述第一密封件（51）抵靠于所述固定器（3）的台肩面（31）上，所述第二密封件（52）抵靠于所述阀体（2）的台肩面（21）上；所述固定器（3）的轴向端面与所述阀体（2）间设有弹性件（6），且所述弹性件（6）的一端抵靠于所述阀体（2）的径向端面上；其特征在于：

还包括位于所述固定器（3）的轴向端面上的限位件（7），所述限位件（7）与所述固定器（3）螺纹连接，且所述限位件（7）压靠于所述弹性件（6）的另一端上，使所述弹性件（6）具有抵挡中腔压力的弹性变形，所述弹性件（6）的回弹力使所述固定器（3）抱紧所述球体（1）；

所述阀体（2）在接近所述固定器（3）端部的位置连接有固定件（9），所述固定件（9）上设有若干凸块（91），所述阀体（2）在与所述凸块（91）对应位置处成型有匹配的若干凹槽，所述凸块（91）插入所述凹槽内实现所述固定件（9）与所述阀体（2）的防转动连接；所述固定件（9）与所述固定器（3）通过设置于所述固定件（9）与所述固定器（3）之间的定位件（8）进行防转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种球阀，其特征在于：所述第二密封件（52）靠近所述球体（1）设置，与所述第二密封件（52）配合的固定器（3）的轴面直径大于与所述第一密封件（51）配合的固定器（3）的轴面直径。

3.根据权利要求1或2所述的一种球阀，其特征在于：所述阀体上（2）在接近所述球体（1）侧成型有台阶（22），所述弹性件（6）抵靠于所述台阶（22）的台肩（221）上。

4.根据权利要求3所述的一种球阀，其特征在于：所述定位件（8）为定位销。

5.根据权利要求4所述的一种球阀，其特征在于：所述定位件（8）一端焊接在所述固定器（3）或所述固定件（9）上，另一端可滑动地连接于所述固定件（9）或所述固定器（3）的定位孔内。

6.根据权利要求5所述的一种球阀，其特征在于：所述弹性件（6）为板簧，所述板簧与所述阀体（2）间设有挡圈（10）。

7.根据权利要求6所述的一种球阀，其特征在于：所述限位件（7）的轴向端面上设有固定孔，适用插入紧固件（11），所述紧固件（11）与所述阀体（2）固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种球阀，其特征在于：所述固定孔为螺纹孔，所述紧固件（11）为螺钉。

9.根据权利要求8所述的一种球阀，其特征在于：所述紧固件（11）焊接于所述阀体（2）上。

10.根据权利要求2所述的一种球阀，其特征在于：所述第一密封件（51）与第二密封件（52）为两个开口方向相反实现双向密封的弹簧蓄能密封圈。

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