CN209909276U - 具有补偿功能的密封组件的球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及球阀技术领域，尤其涉及一种具有补偿功能的密封组件的球阀，通过增加补偿机构，补偿机构外接有直接作用于密封件上的补偿力，使得从而充气室正压时，密封件能够始终抵靠在所述阀芯表面，使得密封件能够始终能够抵触在阀芯上，保证密封件和阀芯之间密封，即使密封件有磨损，但是由于补偿机构能够给密封件一定的补偿压力，使得密封件向外顶出，保证密封性能，延长球阀使用寿命。

Description

具有补偿功能的密封组件的球阀

技术领域

本实用新型涉及球阀技术领域，尤其涉及一种具有补偿功能的密封组件的球阀。

背景技术

普通球阀密封主要依靠在预紧力或流体压力作用下，阀座与球体压紧并使阀座材料产生弹塑性变形而达到密封。由于阀体和球体采用金属材料，阀座选用软质的非金属材料，当这类球阀应用于冷、热态工作环境中，由于阀座和阀体的材料不同，热胀冷缩不一致，容易造成在运行中球阀发生渗漏或阀门启闭失灵。

公告号为CN205331479U的一种圆顶阀，以及公开号为CN105650298A的一种圆顶阀，都是采用硬(金属)密封组件与阀芯接触来实现切断介质的目的，由于金属接触密封无法达到可观的密封效果，稍微与介质摩擦一段时间，就会引起密封不严，仓泵加压后，直接冲刷密封面与球面，导致短期内损坏。

公告号为CN207364311U的一种新型的双密封形式圆顶阀，增加了一处软性材质密封，在密封性上已达到改进(双密封，)比硬质密封严密，但是软密封必须要靠密封比压才能实现密封，由于在使用过程中，软性材质的磨损速度大于硬密封的磨损速度，导致软性密封件S磨损，软性密封件S与阀芯接触面间隙配合，无法产生有效密封，随之产生泄漏。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有技术中球阀软性密封件S磨损，软性密封件S与阀芯接触面间隙配合，无法产生有效密封，随之产生泄漏的技术问题，本实用新型提供一种具有补偿功能的密封组件的球阀。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有补偿功能的密封组件的球阀，阀芯和阀体，所述阀芯设置在所述阀体内；

执行结构，所述执行结构驱动阀芯在所述阀体的开启和关闭之间转动；

活塞环，所述活塞环设置在阀芯和阀体之间；

密封件，所述密封件设置在活塞环上；

充气室，充气室内的气体作用于活塞环使其在所述阀体的开启和关闭之间作远离和抵靠所述阀芯的运动，从而充气室正压时，所述活塞环受压使得密封件抵靠在所述阀芯表面；充气室泄压时，所述活塞环远离所述阀芯表面；

补偿机构，所述补偿机构外接有直接作用于密封件上的补偿力，使得从而充气室正压时，密封件能够始终抵靠在所述阀芯表面。本实用新型具有补偿功能的密封组件的球阀，通过增加补偿机构，使得密封件能够始终能够抵触在阀芯上，保证密封件和阀芯之间密封，即使密封件有磨损，但是由于补偿机构能够给密封件一定的补偿压力，使得密封件向外顶出，保证密封性能，延长球阀使用寿命。

进一步，为了便于设置活塞环，阀体包括阀座和阀盖，阀体的上端为阀座，环形的阀盖固定设置于阀座的上端，所述阀芯与执行结构相连，所述阀盖的上端面的内圈向内部延伸形成限位部，限位部内圈向下延伸形成限位圈，限位部和限位圈的内部形成周向的通道，活塞环设置在通道内，所述活塞环的顶部和限位部之间形成所述的充气室，所述阀盖上开设有气道，所述气道的一端和充气室相连通，所述气道的另一端连接有气源组件。

进一步，为了便于设置密封件，所述活塞环为分体式结构，包括上密封压盖和下密封压盖，下密封压盖通过连接件可拆卸的固定在上密封压盖的底部，当球阀关闭状态，充气室内充气时，上密封压盖运动范围最远抵触至所述限位部，最近抵触至阀芯的外端面，所述上密封压盖底部设置有凹型通道，所述下密封压盖与所述凹型通道形成有缺口的限位空间，且所述限位空间内设置有密封件，所述密封件凸出于缺口的部分与所述外端面相抵触。

所述补偿机构为上密封压盖的上端面向上密封压盖的底部开设有补偿气孔，补偿气孔的顶端和充气室相连通，补偿气孔的底部和所述限位空间相连通。通过增加补偿气孔，使得密封件凸出于缺口的部分始终能够抵触在阀芯上，保证密封件和阀芯之间密封，即使密封件凸出于缺口的部分有磨损，但是由于补偿气孔内可以充有高压气体，给密封件一定的压力，使得密封件向限位空间的缺口处顶出，密封件凸出于缺口的部分即使磨损了也能够及时补偿，保证密封性能，延长球阀使用寿命。

所述活塞环采用金属材质。经过特殊热处理,精密设备加工，活塞环与阀芯外端面接触的密封面与阀芯外端面的球面吻合，达到零泄漏，且阀芯转动时，硬质材料制作的密封组件还能够刮除阀芯外端面上的物料，进一步提高密封效果。

进一步，具体地，所述执行机构包括转轴、凸轮、摆缸、接近开关和控制器，所述阀体上还固定连接有支架，所述凸轮套装在转轴上，转轴贯穿支架，转轴的一端和阀芯连接，转轴另一端和摆缸连接，控制器定设置在支架，接近开关设置在控制器的底部，摆臂的上端和控制器底部的支耳铰接，摆臂的下端安装有滚轮，摆臂中部安装有外凸的传感器，滚轮和转轴同轴设置，当球阀关闭状态时，凸轮和滚轮相互抵靠，抬起摆臂，使得传感器和接近开关相互接触，当球阀打开状态时，摆臂的下端下落，凸轮和滚轮互脱离，摆臂下落，使得传感器和接近开关相互脱离，接近开关和控制器电性连接，控制器和气源组件电性连接。球阀关闭是的转轴转向和球阀关开启时转轴转向相反。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的具有补偿功能的密封组件的球阀，通过增加补偿机构，使得密封件能够始终能够抵触在阀芯上，保证密封件和阀芯之间密封，即使密封件有磨损，但是由于补偿机构能够给密封件一定的补偿压力，使得密封件向外顶出，保证密封性能，延长球阀使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型具有补偿功能的密封组件的球阀最优实施例的立体结构示意图。

图2是本实用新型具有补偿功能的密封组件的球阀最优实施例的俯视图。

图3是图2中的A-A剖视图。

图4是图3中的B处放大图。

图5是本实用新型具有补偿功能的密封组件的球阀转轴部件部分的立体结构示意图。

图中：100、阀体，200、阀芯，201、外端面，300、阀座，400、阀盖，401、限位部，402、限位圈，403、气道，500、执行机构、501、转轴，502、凸轮，503、摆缸，504、接近开关，505、支架，506、控制器，507、摆臂，508、滚轮，601、上密封压盖，602、下密封压盖，603、密封件，604、补偿气孔，605、限位空间。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-5所示，是本实用新型最优实施例，一种具有补偿功能的密封组件的球阀，包括阀体100、阀芯200、阀座300和阀盖400，阀芯200设置于阀体100内部，阀体100的上端为阀座300，环形的阀盖400固定设置于阀座300的上端，阀芯200与转轴部件500相连，转轴部件500转动带动所述阀芯200运动从而实现球阀的开启或关闭，所述阀盖400的上端面的内圈相内部延伸形成限位部401后，限位部401内圈向下延伸形成限位圈402，限位部401和限位圈402的内部形成周向的通道M，通道M内设置有密封组件，密封组件的顶部和限位部401之间形成充气室N，阀盖400上开设有气道403，气道403的一端和充气室N相连通，气道403的另一端连接有气源组件，

活塞环包括上密封压盖601和下密封压盖602，下密封压盖602通过连接件(螺钉)可拆卸的固定在上密封压盖601底部，当球阀关闭状态，充气室N内充气时，上密封压盖601运动范围最远抵触至所述限位部401，最近抵触至阀芯200的外端面201，上密封压盖601底部设置有凹型通道，下密封压盖602与所述凹型通道形成有缺口的限位空间605，且所述限位空间605内设置有密封件603(密封圈)，密封件603凸出于缺口的部分与所述外端面201相抵触，上密封压盖601的上端面向上密封压盖601的底部开设有补偿气孔604，补偿气孔604的顶端和充气室N相连通，补偿气孔604的底部和所述限位空间605相连通。补偿气孔604也可以设置在下密封压盖602上，外接气源，只要能够在密封件603磨损时实现给密封件603补偿力即可，不仅限于此。

所述活塞环采用金属材质。执行机构500包括转轴501、凸轮502、摆缸503、接近开关504和控制器506，阀体100上还固定连接有支架505，所述凸轮502套装在转轴501上，转轴501贯穿支架505，转轴501的一端和阀芯200连接，转轴501的另一端和摆缸503连接，控制器506固定设置在支架505，接近开关504设置在控制器506的底部，摆臂507的上端和控制器506底部的支耳铰接，摆臂507的下端安装有滚轮508，摆臂507中部安装有外凸的传感器，滚轮508和转轴501同轴设置，当球阀关闭状态时，凸轮502和滚轮508相互抵靠，抬起摆臂507，使得传感器和接近开关504相互接触，当球阀打开状态时，摆臂507的下端下落，凸轮502和滚轮508相互脱离，摆臂507下落，使得传感器和接近开关504相互脱离，接近开关504和控制器506电性连接，控制器506和气源组件电性连接。

工作原理：在球阀关闭时(图5的视角)，将摆缸控制转轴501顺时针(图5箭头所示)旋转一定角度，凸轮502向远离接近开关504运动，球阀打开，摆臂507的下端下落(摆臂507的安装位置即图5中所示，摆臂507在位于凸轮502向打开方向旋转的另一侧)，凸轮502和滚轮508相互脱离，摆臂507下落，使得传感器和接近开关504相互脱离，接近开关504将信号发送给控制器506，控制器506控制气源组件停止向充气室N充气，气源组件包括气泵和压力传感器，气泵用于充气，压力传感器用于检测充气室N的压力，压力传感器和控制器506电性连接，当压力传感器检测充气室N的压力下降低于设定值时，说明充气室N漏气，压力传感器将信号传给控制器506，气泵停止充气。

球阀打开状态时，将摆缸503控制转轴501逆时针旋转一定角度，凸轮502向靠近接近开关504运动，球阀关闭，摆臂507的下端上抬，凸轮502和滚轮508相互接触，使得传感器和接近开关504相互接触，接近开关504将信号发送给控制器506，控制器506控制气源组件向充气室N充气。气泵向充气室N充气时，气压下压上密封压盖601的上端面，从而上密封压盖601内圈部分抵靠并压紧在阀芯200的外端面201上，上密封压盖601内圈的密封弧面与阀芯外端面的球面吻合，达到零泄漏，且阀芯200转动时，硬质材料制作的上密封压盖601还能够刮除阀芯200外端面201上的物料，进一步提高密封效果，由于充气状态时充气室N内始终有气压，补偿气孔604的上端和充气室N相通，补偿气孔604的下端和所述限位空间605的上部相连通，密封件603位于限位空间605内的下部，因此气压通过补偿气孔604将压力施加在密封件603上，多层金属密封环602的密封弧面603始终都能够抵靠在外端面201上，密封件603凸出于缺口的部分即使磨损了也能够将密封件603及时顶出，及时补偿，保证密封性能，延长球阀使用寿命，有着超高的自补偿功能，实现耐温耐磨。寿命加长，使用寿命比气囊或软质密封高出10倍，更换与维护比气囊更简单。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种具有补偿功能的密封组件的球阀，

阀芯(200)和阀体(100)，所述阀芯(200)设置在所述阀体(100)内；

执行结构(500)，所述执行结构驱动阀芯(200)在所述阀体(100)的开启和关闭之间转动；

活塞环，所述活塞环设置在阀芯(200)和阀体(100)之间；

密封件(603)，所述密封件(603)设置在活塞环上；

充气室(N)，充气室(N)内的气体作用于活塞环使其在所述阀体的开启和关闭之间作远离和抵靠所述阀芯(200)的运动，从而充气室(N)正压时，所述活塞环受压使得密封件(603)抵靠在所述阀芯(200)表面；充气室(N)泄压时，所述活塞环远离所述阀芯(200)表面；

特征在于：补偿机构，所述补偿机构外接有直接作用于密封件(603)上的补偿力，使得从而充气室(N)正压时，密封件(603)能够始终抵靠在所述阀芯(200)表面。

2.如权利要求1所述的具有补偿功能的密封组件的球阀，其特征在于：阀体(100)包括阀座(300)和阀盖(400)，阀体(100)的上端为阀座(300)，环形的阀盖(400)固定设置于阀座(300)的上端，所述阀芯(200)与执行结构(500)相连，所述阀盖(400)的上端面的内圈向内部延伸形成限位部(401)后，限位部(401)内圈向下延伸形成限位圈(402)，限位部(401)和限位圈(402)的内部形成周向的通道(M)，活塞环设置在通道(M)内，所述活塞环的顶部和限位部(401)之间形成所述的充气室(N)，所述阀盖(400)上开设有气道(403)，所述气道(403)的一端和充气室(N)相连通，所述气道(403)的另一端连接有气源组件。

3.如权利要求2所述的具有补偿功能的密封组件的球阀，其特征在于：所述活塞环为分体式结构，包括上密封压盖(601)和下密封压盖(602)，下密封压盖(602)通过连接件可拆卸的固定在上密封压盖(601)的底部，当球阀关闭状态，充气室(N)内充气时，上密封压盖(601)运动范围最远抵触至所述限位部(401)，最近抵触至阀芯(200)的外端面(201)，所述上密封压盖(601)底部设置有凹型通道，所述下密封压盖(602)与所述凹型通道形成有缺口的限位空间(605)，且所述限位空间(605)内设置有密封件(603)，所述密封件(603)凸出于缺口的部分与所述外端面(201)相抵触。

4.如权利要求3所述的具有补偿功能的密封组件的球阀，其特征在于：所述补偿机构为上密封压盖(601)的上端面向上密封压盖(601)的底部开设有补偿气孔(604)，补偿气孔(604)的顶端和充气室(N)相连通，补偿气孔(604)的底部和所述限位空间(605)相连通。

5.如权利要求1所述的具有补偿功能的密封组件的球阀，其特征在于：所述活塞环采用金属材质。

6.如权利要求1所述的具有补偿功能的密封组件的球阀，其特征在于：所述执行结构(500)包括转轴(501)、凸轮(502)、摆缸(503)、接近开关(504)和控制器(506)，所述阀体(100)上还固定连接有支架(505)，所述凸轮(502)套装在转轴(501)上，转轴(501)贯穿支架(505)，转轴(501)的一端和阀芯(200)连接，转轴(501)的另一端和摆缸(503)连接，控制器(506)固定设置在支架(505)，接近开关(504)设置在控制器(506)的底部，摆臂(507)的上端和控制器(506)底部的支耳铰接，摆臂(507)的下端安装有滚轮(508)，摆臂(507)中部安装有外凸的传感器，滚轮(508)和转轴(501)同轴设置，当球阀关闭状态时，凸轮(502)和滚轮(508)相互抵靠，抬起摆臂(507)，使得传感器和接近开关(504)相互接触，当球阀打开状态时，摆臂(507)的下端下落，凸轮(502)和滚轮(508)相互脱离，摆臂(507)下落，使得传感器和接近开关(504)相互脱离，接近开关(504)和控制器(506)电性连接，控制器(506)和气源组件电性连接。

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