CN204403430U - 变温下密封自补偿轨道式球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型所述的变温下密封自补偿轨道式球阀，包括阀体(1)、阀芯(2)、长颈阀盖(4)、阀杆(5)及手轮(11)，其特征是：在阀杆(5)上设置有一弹性补偿结构，包括上阀杆组件(5-2)、弹性件(7)、套筒(6)及下阀杆组件(5-1)。上阀杆组件(5-2)由固定块(5-2-2)与上阀杆（5-2-1）固定连接构成，下阀杆组件（5-1）是由滑动块（5-1-2）与下阀杆（5-1-1）固定连接构成。下阀杆组件（5-1）通过滑动块（5-1-2）与套筒（6）配合连接，上阀杆组件（5-2）与套筒（6）固定连接。弹性件（7）安装在上阀杆组件（5-2）与下阀杆组件（5-2）之间的套筒（6）内，通过上阀杆组件（5-2）与下阀杆组件（5-1）的相对位置移动可以压缩或放松弹性件（7）。本实用新型的变温下密封自补偿轨道式球阀能够实时有效补偿由温差引起的密封比压不足，启闭无摩擦，启闭力矩小，密封可靠性高。

Description

变温下密封自补偿轨道式球阀

技术领域

本实用新型属于阀门技术领域，特别涉及一种用于变温工况下且具有密封自补偿功能的轨道式球阀。

背景技术

轨道式球阀利用凸轮机构原理实现芯座的接触与分离，密封形式简单可靠， 避免了在制造、安装使用过程中因复杂密封结构而造成误差累积，特别是在变温状态下，因复杂密封结构各部件之间的变形不一致引起的误差放大。因此在温度变化较大的工况环境中，轨道式球阀正逐渐取代球阀、截止阀。但即便如此，当工况温度发生变化时，密封面应力变化是不可避免的，我们通常通过多转动手轮以补偿密封。这种方法一方面不能满足现代工业智能化控制的需求，另一方面通过转动手轮也不能实时准确补偿温差带来的影响。

发明内容

为了解决上述技术不足，本实用新型提供了一种变温下密封自补偿轨道式球阀结构。该结构能够自动补偿阀门在变温状况下由于温度变化导致的密封泄漏。具有密封性能好，密封可靠性高的特点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型所述的变温下密封自补偿轨道式球阀，包括阀体、阀芯、长颈阀盖、阀杆及手轮。在阀杆上设置有一弹性补偿结构，包括上阀杆组件、弹性件、套筒及下阀杆组件。上阀杆组件由固定块与上阀杆固定连接构成，下阀杆组件是由滑动块与下阀杆固定连接构成。下阀杆组件通过滑动块与套筒配合连接，上阀杆组件与套筒固定连接。弹性件安装在上阀杆组件与下阀杆组件之间的套筒内，通过上阀杆组件与下阀杆组件的相对位置移动可以压缩或放松弹性件。

上述方案中，下阀杆组件在套筒中相对上阀杆组件只能移动不能转动。

上述方案中，上下阀杆之间的连接件：固定块、套筒、滑动块可以是圆柱形,并在滑动块外圆周上设计有对称分布的凸台，套筒内圆周上加工有与滑动块数量、位置相对应的凹槽。也可以是其他形状结构，如长方体形。

上述方案中，弹性件可以是弹簧、碟簧等。

上述方案中，密封补偿机构处于阀门变温下区域以外，密封补偿结构不受介质温度变化影响，结构可靠性高。

关闭阀门时，转动手轮，轨道式球阀阀芯在导向槽的螺旋槽段引导下转动90°，达到预关闭状态。继续转动手轮，导向槽的直槽段引导阀杆向下动作，推动阀芯向阀座方向滚动一定距离并与阀座形成接触性密封。在阀杆向下动作推动阀芯的同时，上阀杆组件相对下阀杆组件向下运动，对弹性件压缩蓄能。当阀芯与阀座之间的密封比压因变温下影响而降低时，弹性补偿机构中的弹性件能够自动推动下阀杆组件向下动作，进而推动阀芯向前滚动以增大密封比压，从而确保了密封的可靠性。

在开启阀门时，转动手轮，上阀杆组件在导向槽的直槽段的引导下，向上动作，首先放松补偿机构中的弹性件，然后带动下阀杆组件向上动作，促使阀芯向阀座相反的方向滚动离开阀座达到预开启状态。继续转动手轮，阀杆在导向槽的螺旋槽段的作用下带动阀芯转动90°，完全开启阀门。

在阀门开启或关闭的整个过程中，阀芯与阀座之间始终无接触摩擦，启闭力矩小。且在阀门关闭时候，当密封比压因温度变化降低时，弹性件能够自动补偿密封比压，密封可靠性靠。

本实用新型的有益效果如下所述。

1 将轨道式球阀用于变温工况下，避免了在变温下球阀与截止阀的各种缺陷与不足。 

2通过弹性补偿结构，使得阀门能够实时补偿由于温度变化引起的密封比压不足的问题，保证了密封的可靠性。

3 采用本实用新型的变温下密封自补偿轨道式球阀，其将密封补偿机构设置在了变温区域以外，使得对阀芯的密封结构的设计可更为简单可靠。 

附图说明

图1变温下密封自补偿轨道式球阀示意图。

图2 密封自补偿结构示意图。

图3滑块块示意图。

图4 滑块俯视图。

图5套筒示意图。

图6 套筒俯视图。

图7导向槽示意图。

图中：1阀体、2阀芯、3阀座、4长颈阀盖、5阀杆、5-1下阀杆组件、5-1-1下阀杆、5-1-2滑动块、5-2上阀杆组件、5-2-1上阀杆、5-2-2固定块、5-2-2a凸台、6套筒、6-1凹槽、7弹性件、8导向槽、8-1螺旋槽段、8-2直槽段、9导向销、10阀杆螺母、11手轮。

具体实施方式

为了更好的解释说明本实用新型，下面结合附图和实施例进行具体的阐述。

本实用新型所述的变温下密封自补偿轨道式球阀，包括阀体(1)、阀芯(2)、长颈阀盖(4)、阀杆(5)及手轮(11)。在阀杆(5)上设置有一弹性补偿结构，包括上阀杆组件(5-2)、弹性件(7)、套筒(6)及下阀杆组件(5-1)。上阀杆组件(5-2)由固定块(5-2-2)与上阀杆（5-2-1）固定连接构成，下阀杆组件（5-1）是由滑动块（5-1-2）与下阀杆（5-1-1）固定连接构成。滑动块（5-1-2）外圆周上设计有对称分布的凸台（5-1-2a），套筒（6）内圆周上加工有与滑动块（5-1-2）数量、位置相对应的凹槽（6-1）。下阀杆组件（5-1）通过滑动块（5-1-2）与套筒（6）配合连接，上阀杆组件(5-2)与套筒（6）固定连接。下阀杆组件（5-1）在套筒（6）中相对上阀杆组件(5-2)只能移动不能转动。弹性件(7)安装在上阀杆组件(5-2)与下阀杆组件(5-1)之间的套筒(6)内，通过上阀杆组件(5-2)与下阀杆组件(5-1)的相对位置移动可以压缩或放松弹性件(7)。

关闭阀门时，转动手轮(11)，轨道式球阀阀芯（2）在导向槽（8）的螺旋槽段(8-1)引导下转动90°，达到预关闭状态。继续转动手轮(11)，导向槽（8）的直槽段(8-2)引导阀杆(5)向下动作，推动阀芯(2)向阀座(3)方向滚动一定距离并与阀座(3)形成接触性密封。在阀杆(3)向下动作推动阀芯(2)的同时，上阀杆组件(5-2)相对下阀杆组件(5-1)向下运动，对弹性件(7)压缩蓄能。当阀芯(2)与阀座(3)之间的密封比压因变温下影响而降低时，弹性补偿机构中的弹性件（7）能够自动推动下阀杆组件(5-1)向下动作，进而推动阀芯(2)向前滚动以增大密封比压，从而确保了密封的可靠性。

在开启阀门时，转动手轮(11)，上阀杆组件（5-2）在导向槽（8）的直槽段（8-2）的引导下，向上动作，首先放松补偿机构中的弹性件（7），然后带动下阀杆组件（5-1）向上动作，促使阀芯（2）向阀座（3）相反的方向滚动离开阀座（3）达到预开启状态。继续转动手轮（11），阀杆（5）在导向槽（8）的螺旋槽段（8-1）的作用下带动阀芯（2）转动90°，完全开启阀门。

在阀门开启或关闭的整个过程中，阀芯（2）与阀座（3）之间始终无接触摩擦，启闭力矩小。且在阀门关闭时候，当密封比压因温度变化降低时，弹性件（7）能够自动补偿密封比压，密封可靠性靠。

最后需要说明的是，本具体实施方式仅用于更好的解释说明本实用新型而非限制本实用新型的使用范围。本领域的技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者是等同替换，而不脱离本实用新型的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的保护范围当中。

Claims (3)

1.变温下密封自补偿轨道式球阀，包括阀体(1)、阀芯(2)、长颈阀盖(4)、阀杆(5)及手轮(11)；在阀杆(5)上设置有一弹性补偿结构，包括上阀杆组件(5-2)、弹性件(7)、套筒(6)及下阀杆组件(5-1)；上阀杆组件(5-2)由固定块(5-2-2)与上阀杆（5-2-1）固定连接构成，下阀杆组件（5-1）是由滑动块（5-1-2）与下阀杆（5-1-1）固定连接构成；下阀杆组件（5-1）通过滑动块（5-1-2）与套筒（6）配合连接，上阀杆组件（5-2）与套筒（6）固定连接；弹性件（7）安装在上阀杆组件（5-2）与下阀杆组件（5-1）之间的套筒（6）内，通过上阀杆组件（5-2）与下阀杆组件（5-1）的相对位置移动可以压缩或放松弹性件（7）。

2.根据权利要求1所述变温下密封自补偿轨道式球阀，其特征在于下阀杆组件（5-1）通过滑动块（5-1-2）与套筒（6）配合，下阀杆组件（5-1）在套筒（6）中相对上阀杆组件（5-2）只能移动不能转动。

3.根据权利要求1所述变温下密封自补偿轨道式球阀，其特征在于弹性补偿结构处于阀门变温下区域以外。