CN208605663U - 一种高平台密封球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高平台密封球阀，包括左阀体、右阀体、球体、阀杆、填料函和密封圈，左阀体和右阀体密封连接，球体位于左阀体和右阀体形成的腔体中，球体顶部和阀杆一端固定连接，阀杆的另一端为四方头；左阀体上端设置有一填料函，阀杆贯穿填料函，填料函内设有填料。密封圈设置在球阀的进口端和出口端，使左阀体和右阀体与球体密封；密封圈包括密封圈本体、泄压槽和泄压孔，密封圈本体的内缘包括依次连接的第一密封面、曲面、第二密封面、内环面和锥形斜面，在密封圈本体发生形变后能使泄压孔连通阀门的进口端和中腔。本实用新型使阀门启闭过程，球体跟密封面接触面积和扭矩减小，泄压孔的设置使球阀中腔内的介质压力减小。

Description

一种高平台密封球阀

技术领域

本实用新型涉及球阀的技术领域，特别是涉及一种高平台密封球阀。

背景技术

球阀随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的不断改进，已迅速发展成为一种主要的阀类。在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。

在现有的一些浮动密封球阀中，密封圈密封面与球体接触往往是一个整体面，接触面极大，使阀门的启闭因扭矩大而感到吃力。球阀的密封主要靠介质作用把球阀的球体往阀门出口处的密封圈上推动，来实现球阀的压紧和密封。在球阀关闭的状态下，传统球阀的密封圈是将球阀的进口端和中腔隔离成封闭的两个部分，而中腔内的介质由于体积小，容易受到环境温度、压力的影响而压力升高，在压力得不到释放的情形下，容易破坏密封圈的密封结构。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高平台密封球阀，以解决上述现有技术存在的问题，使阀门启闭过程，球体跟密封面接触面积和扭矩减小，泄压孔的设置使球阀中腔内的介质压力减小。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供了一种高平台密封球阀，包括左阀体、右阀体、球体、阀杆、填料函和密封圈，所述左阀体和所述右阀体密封连接，所述球体位于所述左阀体和所述右阀体形成的腔体中，所述球体顶部和所述阀杆一端固定连接，所述阀杆的另一端为四方头；所述左阀体上端设置有一填料函，所述阀杆贯穿所述填料函；

所述密封圈设置在所述球阀的进口端和出口端，使所述左阀体和所述右阀体与所述球体密封；所述密封圈包括密封圈本体、泄压槽和泄压孔，所述密封圈本体为圆环形，所述泄压槽设置所述密封圈本体的外缘上，所述泄压孔贯穿所述密封圈本体的最大厚度处，所述密封圈本体的内缘包括依次连接的第一密封面、曲面、第二密封面、内环面和锥形斜面，所述锥形斜面在外力的作用下能够使所述密封圈本体发生形变，且使所述泄压孔连通阀门的进口端和中腔。

所述左阀体和所述右阀体均设置有螺旋环形密封面，并由一密封垫圈与所述螺旋环形密封面相匹配，所述左阀体和所述右阀体之间通过若干个螺栓固定连接。

优选的，所述密封垫圈包括金属弹性片和碟形簧，所述金属弹性片内包裹着所述碟形簧。

优选的，所述填料函包括组合填料和填料压盖，所述组合填料包括依次层叠的上层填料、中间填料和底层填料，所述上层填料和所述中间填料均设置有喇叭槽，所述底层填料和所述中间填料配合使用，所述填料压盖与所述左阀体可拆卸连接，所述组合填料压盖能够给所述填料施加预紧力。

优选的，所述组合填料与所述填料压盖之间还设置有一对碟形弹簧。

所述密封圈本体的材料为橡胶或聚四氟乙烯。

优选的，所述泄压孔底部设置有一凹槽，所述凹槽关于所述泄压孔的中心线对称设置，所述凹槽的宽度大于所述泄压孔的孔径。

优选的，所述曲面为球形凹面，所述球形凹面的曲率大于阀门的球面曲率，所述第一密封面和所述第二密封面均为与所述阀门球体的曲率相等的球面。

优选的，所述锥形斜面与所述密封圈本体的下端面的夹角为5°-15°。

优选的，所述泄压槽为若干个，且均布于所述密封圈本体的外环面上，所述泄压槽连通所述密封圈本体的上端面和下端面；所述泄压孔为均布的若干个，所述泄压孔与所述泄压槽位于不同的径向切面上。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型的第一密封面和第二密封面相对于传统的阀门密封面而言更小，减小了球阀与密封圈的接触面积，进而减小了阀门在启闭时的扭矩。且阀门在关闭状态下，泄压孔和泄压槽与进口端的介质是相通的，中腔内的压力可通过泄压孔释放，不会使中腔内的介质压力因温度升高而增大，不仅可防止过高的压力破坏密封圈，还能够进一步降低阀门在启闭时的扭矩，且能够增加密封圈的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型高平台密封球阀的剖视图；

图2为本实用新型高平台密封球阀的俯视图；

图3为图1中A处的放大结构示意图；

图4为图1中B处的放大结构示意图；

图5为图1中C处的放大结构示意图；

图6为本实用新型密封圈的结构示意图；

其中：1-右阀体，2-左阀体，3-螺栓，4-密封垫圈，5-密封圈，6-球体，7-阀杆，8-组合填料，9-碟形弹簧，10-填料压盖，11-碟形簧，12-金属弹性片，13-球形凹面，14-泄压槽，15-凹槽，16-泄压孔，17-锥形斜面，18-第一密封面，19-第二密封面。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种高平台密封球阀，以解决现有技术存在的问题，使阀门启闭过程，球体跟密封面接触面积和扭矩减小，泄压孔的设置使球阀中腔内的介质压力减小。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-图6所示：本实施例提供了一种高平台密封球阀，包括左阀体2、右阀体1、球体6、阀杆7、填料函和密封圈5，左阀体2和右阀体1密封连接，球体6位于左阀体2和右阀体1形成的腔体中，球体6顶部和阀杆7一端固定连接，阀杆7的另一端为四方头；左阀体2上端设置有一填料函，阀杆7贯穿填料函。其中，阀杆7的另一端也可以为三棱柱形、五棱柱形、六棱柱形或者其他便于连接的形状。

密封圈5设置在球阀的进口端和出口端，使左阀体2和右阀体1与球体6密封；密封圈5包括密封圈本体、泄压槽14和泄压孔16，密封圈本体为圆环形，泄压槽14设置密封圈本体的外缘上，泄压孔16贯穿密封圈本体的最大厚度处，密封圈本体的内缘包括依次连接的第一密封面18、曲面、第二密封面19、内环面和锥形斜面17，锥形斜面17在外力的作用下能够使密封圈本体发生形变，且使泄压孔16连通阀门的进口端和中腔。

具体的，密封圈5的泄压孔16底部设置有一凹槽15，凹槽15关于泄压孔16的中心线对称设置，凹槽15的宽度大于泄压孔16的孔径。其中，凹槽15为圆柱形、棱柱形、圆台形、棱台形或者半球形的一种。

第一密封面18和第二密封面19均为与阀门球体6的曲率相等的球面，便于密封圈本体与阀门球体6贴合，双层球面贴合面积较传统球面密封圈小得多，启闭阀门时的扭矩降低且双层密封，密封效果更好。曲面为球形凹面13，球形凹面13的曲率大于阀门的球面曲率，使球形凹面13与阀门的球面之间存在一定的用于变形的间隙。

锥形斜面17与密封圈本体的下端面的夹角为5°-15°。当锥形斜面17受到进口端液体推力的作用下发生形变，进而使密封圈本体发生形变，直至使泄压孔16和泄压槽14连通阀门的进口端和中腔，达到泄压的效果。

泄压槽14为若干个，且均布于密封圈本体的外环面上，泄压槽14连通密封圈本体的上端面和下端面；泄压孔16为均布的若干个，泄压孔16与泄压槽14位于不同的径向切面上。

密封圈本体的材料为软质、有韧性且耐磨的材料，本实施例优选为橡胶或聚四氟乙烯。

左阀体2和右阀体1均设置有螺旋环形密封面，并由一密封垫圈4与螺旋环形密封面相匹配，左阀体2和右阀体1之间通过若干个螺栓3固定连接。密封垫圈4包括金属弹性片12和碟形簧11，金属弹性片12内包裹着碟形簧11。

左阀体2和右阀体1连接处传统的加工方式都是平面加工，密封都用平面的密封垫圈4密封，长时间使用会导致连接处出现介质泄漏的现象，本实施例中的左阀体2和右阀体1连接处均加工有螺旋环形密封面，在左阀体2和右阀体1用螺栓接紧后，金属弹性片12会产生有向左右阀体支撑的作用力，使密封垫圈4与左阀体2、右阀体1连接处密封达到更好效果，保证左阀体2和右阀体1连接处长时间使用的密封性，有效地杜绝介质泄漏带来的安全隐患。

具体的，填料函包括组合填料8和填料压盖10，组合填料8包括依次层叠的上层填料、中间填料和底层填料，上层填料和中间填料均设置有喇叭槽，中间填料可以为多层叠加，底层填料和最后一层的中间填料配合使用。上层填料和中间填料的开设有喇叭形的变形槽后，可以增加组合填料8的变形量，从而使上层填料、中间填料和底层填料组合后形成的填料函密封补偿性能更好。填料压盖10与左阀体2可拆卸连接，本实施例中填料压盖10与左阀体2之间使用螺栓连接，组合填料8与填料压盖10之间还设置有一对碟形弹簧9，充分保障填料压盖10能够给组合填料8施加足够的预紧力。

传统的阀门的阀杆处填料密封都是直接用填料压板压紧进行填料密封，时间一长填料出现收缩或者磨损就会导致填料处介质泄漏。而本实施例中的组合填料8多层弹性叠加，填料上面还设置有两片碟形弹簧9，当填料压盖10预紧以后，填料压盖10下面的碟形弹簧9带有一定预紧力，在预紧力的作用下，组合填料8出现收缩或者磨损后，组合填料8就会进行密封补偿的，使密封效果更好，可有效地杜绝介质泄漏。

本实施例的泄压原理：

阀门在关闭状态下，阀门中腔的压力因环境温度、压力的影响而压力升高，锥形斜面17受到进口端液体推力的作用下发生形变，进而使密封圈本体发生形变，直至使泄压孔16连通阀门的进口端和中腔，泄压孔16和泄压槽14与进口端的介质相通后，中腔内的压力可通过泄压孔16和泄压槽14得以释放，不会使中腔内的介质压力因温度升高而增大，可防止过高的压力破坏密封圈5，增加密封圈5的使用寿命。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种高平台密封球阀，其特征在于：包括左阀体、右阀体、球体、阀杆、填料函和密封圈，所述左阀体和所述右阀体密封连接，所述球体位于所述左阀体和所述右阀体形成的腔体中，所述球体顶部和所述阀杆一端固定连接，所述阀杆的另一端为四方头；所述左阀体上端设置有一填料函，所述阀杆贯穿所述填料函；

所述密封圈设置在所述球阀的进口端和出口端，使所述左阀体和所述右阀体与所述球体密封；所述密封圈包括密封圈本体、泄压槽和泄压孔，所述密封圈本体为圆环形，所述泄压槽设置所述密封圈本体的外缘上，所述泄压孔贯穿所述密封圈本体的最大厚度处，所述密封圈本体的内缘包括依次连接的第一密封面、曲面、第二密封面、内环面和锥形斜面，所述锥形斜面在外力的作用下能够使所述密封圈本体发生形变，且使所述泄压孔连通阀门的进口端和中腔。

2.根据权利要求1所述的高平台密封球阀，其特征在于：所述左阀体和所述右阀体均设置有螺旋环形密封面，并由一密封垫圈与所述螺旋环形密封面相匹配，所述左阀体和所述右阀体之间通过若干个螺栓固定连接。

3.根据权利要求2所述的高平台密封球阀，其特征在于：所述密封垫圈包括金属弹性片和碟形簧，所述金属弹性片内包裹着所述碟形簧。

4.根据权利要求1所述的高平台密封球阀，其特征在于：所述填料函包括组合填料和填料压盖，所述组合填料包括依次层叠的上层填料、中间填料和底层填料，所述上层填料和所述中间填料均设置有喇叭槽，所述底层填料和所述中间填料配合使用，所述填料压盖与所述左阀体可拆卸连接，所述填料压盖能够给所述组合填料施加预紧力。

5.根据权利要求4所述的高平台密封球阀，其特征在于：所述填料与所述组合填料压盖之间还设置有一对碟形弹簧。

6.根据权利要求1所述的高平台密封球阀，其特征在于：所述密封圈本体的材料为橡胶或聚四氟乙烯。

7.根据权利要求1所述的高平台密封球阀，其特征在于：所述泄压孔底部设置有一凹槽，所述凹槽关于所述泄压孔的中心线对称设置，所述凹槽的宽度大于所述泄压孔的孔径。

8.根据权利要求1所述的高平台密封球阀，其特征在于：所述曲面为球形凹面，所述球形凹面的曲率大于阀门的球面曲率，所述第一密封面和所述第二密封面均为与所述阀门的球体曲率相等的球面。

9.根据权利要求1所述的高平台密封球阀，其特征在于：所述锥形斜面与所述密封圈本体的下端面的夹角为5°-15°。

10.根据权利要求1所述的高平台密封球阀，其特征在于：所述泄压槽为若干个，且均布于所述密封圈本体的外环面上，所述泄压槽连通所述密封圈本体的上端面和下端面；所述泄压孔为均布的若干个，所述泄压孔与所述泄压槽位于不同的径向切面上。