CN209743746U - 硬密封浮动球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种硬密封浮动球阀，包括阀体、阀芯、阀盖和阀座，所述阀座设置为两个，两个所述阀座对称设置在密封腔体内两侧，且所述阀座位于所述阀芯和所述阀体之间，所述阀座正对所述阀体的一侧设置有一个凹槽，所述凹槽内设置有阀座密封弹簧，所述阀座密封弹簧的横截面为平行四边形，所述阀座密封弹簧由密封材质制成。所述硬密封浮动球阀解决了现有技术中采用平板密封垫密封对密封垫的尺寸精度要求较高，密封垫设计过厚容易造成阀芯的开启扭矩过大，拉伤阀芯、阀座，密封垫过薄不能有效抱紧所述阀芯，阀芯在重力作用下下降，阀芯与阀座不同心导致介质泄露的问题。

Description

硬密封浮动球阀

技术领域

本实用新型涉及阀门领域，特别涉及一种硬密封浮动球阀。

背景技术

球阀在管路中主要用来切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要旋转90度就能关闭。硬密封浮动球阀是球阀的一种。常规的硬密封浮动球阀一般在硬密封阀座下面垫一个PTFE或柔性石墨垫的平板密封垫，厚度一般在0.5～2.0mm，PTFE的弹性模量较小，而柔性石墨垫更小。如果阀座设计的预压力过大就会造成阀门开启扭矩过大，导致拉伤阀座阀芯的密封面，损坏阀门，甚至无法开启阀门。如果阀座设计的预压力过小，由于阀芯的自重，阀芯会向下移动而造成阀芯阀座不同心，阀门在低压时出现泄漏。阀门关闭后在长时间受高压时PTFE平板密封垫受压会超过材料的抗压强度而出现冷流现象，PTFE平板密封垫变薄损坏，阀门内漏，造成生产事故。只有密封垫的厚度合适才保证阀门能正常运行一段时间，而阀门的零部件的加工公差误差的累积会造成阀座密封垫的合适厚度不是一个固定的尺寸，就是说阀座密封垫只能单独定做，不能互换，影响厂家的批量生产，生产成本上升。

现有技术中也有同时设置使用弹簧和密封垫的方式来进行密封，但是所述方式需要在阀座上同时加工生产两个不同安装位以及零部件，增加了成本。

实用新型内容

本实用新型提供了一种硬密封浮动球阀，该硬密封浮动球阀主要是为了解决背景技术中提到的现有技术中采用平板密封垫密封对平板密封垫的尺寸精度要求较高，密封垫设计过厚容易造成阀芯的开启扭矩过大，拉伤阀门，密封设计过薄不能有效抱紧所述阀芯，阀芯在重力作用下下降，阀芯与阀座不同心导致介质泄露，同时由于在使用的过程种由于零部件的磨损以及加工装配误差等原因导致所述密封垫的合适厚度不是一个固定的尺寸，不能批量生产，增加生产成本等问题。

为了达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种硬密封浮动球阀包括阀体和阀盖，所述阀体和阀盖连接，所述阀体和阀盖之间形成有一个球形的密封腔体，所述密封腔体内设置有阀芯，所述阀芯为球形；

阀杆，所述阀杆的一端与所述阀芯连接，阀杆的另一端从所述阀体或阀盖的顶部伸出与驱动部件连接；

阀座，所述阀座设置为两个，两个所述阀座对称设置在所述密封腔体内两侧，且所述阀座位于所述阀芯和所述阀体之间，所述阀座正对所述阀体的一侧设置有一个凹槽，所述凹槽内设置有阀座密封弹簧，所述阀座密封弹簧的横截面为平行四边形，所述阀座密封弹簧由密封材质制成。

其中，所述阀座密封弹簧由PTFE材质制成。

其中，所述阀体内两侧还对称设置有一个安装槽，所述安装槽位于所述阀座的另一侧，所述安装槽内设置有卡簧。

其中，所述阀座与所述阀芯相接处的面为圆弧面，所述圆弧面的圆心与阀芯的球心重合。

其中，所述阀体和所述阀盖相对的一侧各设置有一个半球形腔体，所述阀体上的半球形腔体与所述阀盖上的半球形腔体共同形成所述球形的密封腔体，所述阀体和所述阀盖相对的一侧沿圆周方向还各设置有一个凸缘，所述阀体的凸缘和所述阀盖的凸缘采用螺栓固定连接。

其中，所述阀体或所述阀盖的顶部设置有支架，所述支架为空心结构，所述阀杆的另一端从所述支架顶部伸出与驱动部件连接，所述阀杆的外侧壁与所述阀体或阀盖之间填充有V形填料，所述支架内还设置有压盖，所述压盖的底部穿过所述支架压住所述V形填料。

本实用新型的上述方案有如下的有益效果：本实用新型中将阀座密封弹簧的横截面设为平行四边形，并且所述阀座密封弹簧由密封材质制成，所述阀座密封弹簧将弹簧和密封合二为一，不仅具有类似碟簧的弹性，同时又具备密封性能，减少了零部件的数量，降低了成本，故障率降低。所述阀座密封弹簧的设置相对于现有技术直接采用平板密封垫的方式降低了对加工尺寸精度的要求，可以实现批量生产，降低了成本。

所述阀座密封弹簧采用PTFE制成，既充分利用了PTFE的防腐性能，同时又增加原PTFE平板密封垫的强度、弹力。在阀门出现异常高压时，密封弹簧安装在阀座后面的凹槽里，当阀芯受压向后移动时，阀座与阀体接触后，阀芯就不会继续移动而压坏密封弹簧，阀座密封弹簧不会因为压力过大而损坏，恢复压力后，阀门就又可正常使用，不需要下线检修。

附图说明

图1是本实用新型的硬密封浮动球阀的结构示意图；

图2是阀座密封弹簧自由状态下的局部放大图；

图3是图1的阀座密封弹簧正常受压下的局部放大图。

【附图标记说明】

1-阀体、2-阀盖、3-阀芯、4-阀座、5-阀座密封弹簧、6-卡簧、7-阀杆、9-压盖、10-V形填料、11-凹槽。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型针对现有的问题，提供了一种硬密封浮动球阀，该硬密封浮动球阀将弹簧和密封合二为一，所述阀座密封弹簧不仅具有类似碟簧的弹性，同时又具备密封材质，例如PTFE等的密封性能，减小了零部件，降低了成本，故障率降低。

如图1，图2和图3所示，本实用新型的实施例提供了一种硬密封浮动球阀，包括阀体1和阀盖2，所述阀体1和阀盖2连接，所述阀体1和阀盖2之间形成有一个球形的密封腔体，所述密封腔体内设置有阀芯3，所述阀芯为球形；阀杆7，所述阀杆7的一端与所述阀芯3连接，阀杆7的另一端从所述阀体1或阀盖2的顶部伸出与驱动部件连接；阀座4，所述阀座4设置为两个，两个所述阀座对称设置在所述密封腔体内两侧，且所述阀座4位于所述阀芯3和所述阀体1之间，所述阀座4正对所述阀体1的一侧设置有一个凹槽11，所述凹槽11内设置有阀座密封弹簧5，所述阀座密封弹5簧的横截面为平行四边形，所述阀座密封弹簧5由密封材质制成。

由驱动部件转动阀杆7，从而带动阀芯3转动，通过所述阀芯3的转动从而切断或者是连通介质通路。阀座密封弹簧5通过阀座4上的凹槽11安装在阀座4与阀体1之间，给阀座4加载初始比压，使阀芯3与阀座4紧密接触，同时又使阀座4与阀体1密封。阀座密封弹簧5具有弹性，使阀座4的初始比压更加稳定，阀芯3的低压密封性能更好。阀芯3的开启扭矩更稳定且更小，当阀芯3的受压过大时，阀座密封不会因为超过材料极限而损坏。

1.当所述阀芯3处于低压状态，阀座4与阀体1之间有间隙，通过阀座密封弹簧5密封阀体1与阀座4，两侧的阀座4在阀座密封弹簧5的弹力作用下将所述阀芯3两侧抱住并夹紧，所述阀芯3与阀座4的圆心重合，此时，两个阀座4均进行密封；

2.正常压力状态时(较高压力)，阀座密封弹簧5变形，阀芯3和阀座4向后移动，使阀芯3与球后的阀座4紧密贴合并使阀座压紧阀体或阀盖，此时介质通过球前的阀座4与阀芯3之间的间隙进入所述密封腔内，球后的阀座4进行密封，介质从不能从阀门通过，保证阀门的正常使用；

3.当现场工艺故障时，阀前出现超高压时，阀芯3在承受不正常超高压时向一侧移动，所述阀芯3推动所述球后的阀座4朝所述阀盖2或者是阀体1移动，当阀座密封弹簧5的受力超过了材料的弹力时，阀座密封弹簧5变形，阀芯3和阀座4继续向后移动，最终阀座4底部与阀体1接触后不再移动，这时因阀座4的限制，阀座密封弹簧5没有承受超过材料的抗压强度的压力，从而不会损坏密封弹簧5。当现场工艺故障排除后，压力恢复到正常后，阀座密封弹簧5又会把阀芯阀座推回到正常位置(图3)，保证阀门的正常使用。而现有技术的阀门，就会出现密封垫承受了超过材料的抗压强度而出现冷流，密封垫材料变薄，阀门泄漏而不能使用，须下给维修，影响生产；

4.当阀芯3的温度变化大时，即当流体介质的温度改变导致所述阀芯的温度变化时，阀芯3和阀座4不会因为热胀冷缩卡住造成阀芯3无法开启。

因此本实用新型中所述密封阀座弹簧的设置相对于现有技术直接采用平板密封垫的方式，能够适用各种工况，且均不会由于对密封垫所受的压力超过其抗压强度而出现密封失效的情况，因此提高了密封的可靠性。

其中，所述阀座密封弹簧5由PTFE材质制成，将所述阀座密封弹簧5设置为由所述由PTFE材质，不仅充分利用了PTFE的防腐性能，同时又增加了阀座密封弹簧5的弹性，相对于现有技术中的PTFE平板密封垫增加了强度、弹性和耐温性能。在阀芯承受异常高压时阀座密封弹簧不会因为压力过大而损坏，恢复压力后，阀芯就又可正常使用，不需要下线检修。

其中，所述阀体1上还设置有一个安装槽，所述安装槽位于所述阀座的另一侧，所述安装槽内设置有卡簧6，所述卡簧6的设置用于阻止所述阀座4的轴向窜动。

所述阀座4与所述阀芯3相接处的面为圆弧面，所述圆弧面与阀芯3的球面相适应。所述圆弧面的圆心与所述阀芯3的球心重合，所述阀芯3可以沿着所述阀座4转动，从而起到切断介质的流通。

所述阀体1和所述阀盖2相对的一侧各设置有一个半球形腔体，所述阀体1上的半球形腔体与所述阀盖2上的半球形腔体共同形成所述球形的密封腔体，所述阀体1和所述阀盖2相对的一侧沿圆周方向还各设置有一个凸缘，所述阀体的凸缘和所述阀盖的凸缘采用螺栓固定连接。将所述阀体和阀盖设置为所述对开式的结构，主要是为了方面安装阀座及阀芯等内部零部件。

其中，所述阀体1或所述阀盖2的顶部设置有支架8，所述支架8为空心结构，所述阀杆7的另一端从所述支架8顶部伸出与驱动部件连接，所述阀杆7的外侧壁与所述阀体1或阀盖2之间填充有V形填料10，所述支架8内还设置有压盖9，所述压盖9的底部穿过所述支架8压住所述V形填料10。驱动部件驱动所述阀杆7转动，从而带动所述阀芯3转动，从而切断或者是连通介质通路，所述V形填料10一方面阻止介质的泄露，另一方面是为了减小阀杆7与阀体之间的摩擦，起润滑的作用。

本实用新型将现有技术中的阀座密封平垫改为阀座密封弹簧后，该硬密封浮动球阀将弹簧和密封合二为一，所述阀座密封弹簧不仅具有类似碟簧的弹性，同时又具备密封材质，例如PTFE等的密封性能，减小了零部件，降低了成本，故障率降低。现有技术中采用平板密封垫主要利用了密封垫材料本身的弹性进行密封，对密封垫的尺寸精度要求较高，而本申请中将所述硬密封浮动球阀的横截面设计为平行四边形，主要使所述阀座密封垫具备类似碟簧的弹性，增加了弹性，降低了对所述阀座密封弹簧的加工精度要求，可以实现产品的批量生产。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种硬密封浮动球阀，其特征在于，包括

阀体和阀盖，所述阀体和阀盖连接，所述阀体和阀盖之间形成有一个球形的密封腔体，所述密封腔体内设置有阀芯，所述阀芯为球形；

阀杆，所述阀杆的一端与所述阀芯连接，阀杆的另一端从所述阀体或阀盖的顶部伸出与驱动部件连接；

阀座，所述阀座设置为两个，两个所述阀座对称设置在所述密封腔体内两侧，且所述阀座位于所述阀芯和所述阀体之间，所述阀座正对所述阀体的一侧设置有一个凹槽，所述凹槽内设置有阀座密封弹簧，所述阀座密封弹簧的横截面为平行四边形，所述阀座密封弹簧由密封材质制成。

2.根据权利要求1所述的硬密封浮动球阀，其特征在于，所述阀座密封弹簧由PTFE材质制成。

3.根据权利要求1所述的硬密封浮动球阀，其特征在于，所述阀体内两侧还对称设置有一个安装槽，所述安装槽位于所述阀座的另一侧，所述安装槽内设置有卡簧。

4.根据权利要求1所述的硬密封浮动球阀，其特征在于，所述阀座与所述阀芯相接处的面为圆弧面，所述圆弧面的圆心与阀芯的球心重合。

5.根据权利要求1所述的硬密封浮动球阀，其特征在于，所述阀体和所述阀盖相对的一侧各设置有一个半球形腔体，所述阀体上的半球形腔体与所述阀盖上的半球形腔体共同形成所述球形的密封腔体，所述阀体和所述阀盖相对的一侧沿圆周方向还各设置有一个凸缘，所述阀体的凸缘和所述阀盖的凸缘采用螺栓固定连接。

6.根据权利要求5所述的硬密封浮动球阀，其特征在于，所述阀体或所述阀盖的顶部设置有支架，所述支架为空心结构，所述阀杆的另一端从所述支架顶部伸出与驱动部件连接，所述阀杆的外侧壁与所述阀体或阀盖之间填充有V形填料，所述支架内还设置有压盖，所述压盖的底部穿过所述支架压住所述V形填料。