CN210106654U - 一种球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种球阀，包括阀体、阀座、球体和至少两组阀座填料。其中，在相邻两组阀座填料之间设置局部间隙，在阀座受压力挤压阀座填料时，相邻阀座填料先接触到的部分先受力变形，逐渐挤压并填充间隙至相邻两个阀座填料的接触面紧密贴合在一起，形成一个渐变的过程，降低了阀门扭矩，压力解除后，阀座填料之间相互独立，其回弹性更好，阀座在较小的预紧力下能够形成良好的密封；碟簧放置在该第一容置腔内，压环受压力朝向阀体移动时，通过第一凸台限制其行程，避免压环对碟簧施加的压力过大，使碟簧提供稳定的预紧力，提高阀座的稳定性和密封性；在上压盖和填料函内分别密封套设轴承和阀杆填料，有效提高阀杆旋转运行的稳定性和密封性。

Description

一种球阀

技术领域

本实用新型属于阀门技术领域，具体涉及一种球阀。

背景技术

球阀广泛应用于各种生产化工行业。随着科技的发展，设备和使用环境对阀门的密封性能、快速响应、长期稳定的要求也越来越高。

现有技术中的硬密封固定球阀，球体上端开设弧形凹槽，阀杆仅与弧形凹槽相对的两侧壁面间隙配合连接；阀杆与阀盖之间仅设置一个定位轴承，在球阀高频开关时，阀杆容易晃动，扰动阀杆填料，造成用于密封的阀杆填料产生泄露，在阀杆与阀盖之间形成缝隙，降低了密封性能；阀体内设置一组阀座填料，单一阀座填料密封需要很大的预紧力才能保证阀门的密封性，阀门开关时扭矩过大，高频开关容易拉伤阀座密封面，影响阀座密封性。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有的球阀在高频开关时密封性差且运行不稳定。

为此，本实用新型提供球阀，包括

阀体，其内具有主流道；

球体，设在所述阀体的主流道内，其具有贯通孔；

阀杆，同轴固定在所述球体上端，用于带动所述球体做旋转运动，以使所述球体关闭或所述贯通孔连通所述主流道；

阀杆定位组件，密封套设在所述阀杆上并固定在所述阀体上；

阀座，环绕在所述阀体主流道的内壁面上；所述阀座与所述球体的外壁面可密封配合；

至少两组阀座填料，沿所述主流道延伸方向依次排布填充在所述阀座与所述阀体之间；任一相邻两组所述阀座填料之间局部间隙设置。

优选地，上述球阀，任一相邻两组所述阀座填料之间正对的接触面与水平方向之间均呈夹角设置，且正对的两个所述接触面之间具有夹角；

任一相邻两组所述阀座填料之间正对的接触面适于抵压并紧密配合在一起。

优选地，上述球阀，任一相邻两组所述阀座填料之间正对的接触面与水平方向之间的夹角为55°～65°；正对的两个所述接触面之间的夹角为3°～10°。

优选地，上述球阀，正对的所述接触面二者其一与水平方向之间的夹角为58°，二者另一与水平方向的夹角为55°；

正对的两个所述接触面之间的夹角为3°。

优选地，上述球阀，还包括

第一凸台，沿所述主流道周向并朝向所述阀座凸出设置在所述阀体上；

压环，设置在所述阀座与所述第一凸台之间；所述压环一端抵靠在所述阀座填料上，另一端抵靠在所述第一凸台上；

所述第一凸台将所述阀体与所述压环之间间隔出第一容置腔；

弹性缓冲件，安装在所述第一容置空间内且分别抵靠在所述压环和所述阀体上。

优选地，上述球阀，所述第一凸台为成型在与所述阀座正对的所述阀体拐角处的台阶。

优选地，上述球阀，所述阀杆定位组件包括

上压盖，套设在靠近所述球体一端的所述阀杆上并固定在所述阀体上；所述上压盖与所述阀杆之间具有第二容置腔；

填料函，套设在所述阀杆上且固定在所述上压盖上；所述填料函与所述阀杆之间具有第三容置腔；

压板，套设在所述阀杆上且固定在所述填料函上。

优选地，上述球阀，所述阀杆定位组件还包括

至少两个轴承，套设在所述阀杆上并分别位于所述第二容置腔和所述第三容置腔中；

至少两组阀杆填料，紧密填充在所述第三容置腔内；相邻两组阀杆填料之间设置填料垫圈。

优选地，上述球阀，所述球阀还包括

若干垫片和/或垫圈，设置在所述阀体、阀座、球体、阀杆、上压盖和填料函中任意相邻的两个部件之间。

优选地，上述球阀，所述阀杆的端部的截面为方形；所述球体上端开设与所述阀杆端部配合的方形槽；所述阀杆适于插接固定在所述方形槽中。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的球阀，在相邻两组阀座填料之间设置局部间隙，在阀座受压力挤压阀座填料时，相邻阀座填料先接触到的部分先受力变形，逐渐挤压并填充间隙至相邻两个阀座填料的接触面紧密贴合在一起，形成一个渐变的过程，降低了阀门扭矩，压力解除后，阀座填料之间相互独立，其回弹性更好，阀座在较小的预紧力下能够形成良好的密封。

2.本实用新型提供的球阀，第一凸台的设置，将压环与阀体之间间隔出第一容置腔，碟簧放置在该第一容置腔内，压环受压力朝向阀体移动时，通过第一凸台限制其行程，避免压环对碟簧施加的压力过大，碟簧在第一容置腔内能够提供稳定的预紧力，提高阀座的稳定性和密封性。

3.本实用新型提供的球阀，在上压盖的第二容置腔和填料函的第三容置腔内分别密封套设轴承和阀杆填料，有效提高阀杆旋转运行的稳定性和密封性。

4.本实用新型提供的球阀，在阀体、阀座、球体、阀杆、上压盖和填料函中任意相邻的两个部件之间设置若干垫片或垫圈，提高了部件之间的密封性。

5.本实用新型提供的球阀，阀杆端部与球体采用方形配合，配合面更多，固定更牢固。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型球阀的结构示意图；

图2为本实用新型球阀中阀杆的结构示意图；

图3为图1中A处局部放大示意图；

图4为本实用新型球阀中阀座填料的示意图一；

图5为本实用新型球阀中阀座填料的示意图二。

附图标记说明：

1-阀体；11-主流道；100-上压盖；101-下压盖；102-填料函；103-压板；

2-球体；21-贯通孔；22-方形槽；

3-阀杆；31-阀杆填料；32-压套；33-防尘石墨；34-防尘垫片；35-第二凸台；36-上轴肩；37-下轴肩；300-枢轴；

4-阀座；41-阀座填料；

5-第一凸台；6-压环；7-碟簧；80-向心轴承；81-推力轴承；90-O型垫圈；91-填料垫圈；92-垫片。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种球阀，如图1所示，包括阀体1、球体2、阀杆3、阀杆定位组件和阀座4。本实施例中，球阀为固定式球阀，球阀还可以为浮动式球阀、V型球阀和L型三通球阀等，均适用于以下阐述的阀杆3及阀座4的密封和稳定组件。

如图1所示，阀体1内具有横向贯穿的主流道11，球体2位于阀体1的中心并设置在主流道11内，球体2上沿主流道11方向具有贯通孔21，贯通孔21的孔径与主流道11内径大小相同，球体2上部外壁面和下部外壁面分别与阀座4密封配合，阀杆3同轴固定在球体2上端，球体2顶部开设方形槽22，位于压板103、填料函102和上压盖100内部的阀杆3呈圆柱形，伸出压板103和上压盖100的阀杆3两端均为径向截面为方形的方形头，该方形头适于与方形槽22间隙配合插接固定在方形槽22内，方形头前端设置第二凸台35，方形槽22槽底开设与第二凸台35相匹配的凹槽，第二凸台35插接在凹槽内，起辅助定位导向作用。阀杆3带动球体2在主流道11内旋转，使贯通孔21与主流道11连通或者使球体2侧壁面封堵住主流道11将主流道11隔断开。

如图2所示，阀杆3上设有阀杆定位组件，阀杆定位组件包括上压盖100、填料函102、压板103、至少两个轴承和至少两组阀杆填料31，阀杆3上自球体2朝上依次安装有上压盖100、填料函102和压板103。其中，上压盖100套设在靠近球体2一端的阀杆3底部并螺栓固定在阀体1上，上压盖100与阀体1之间水平方向的接触面上设置O型垫圈90，上压盖100与阀杆3之间具有第二容置腔，阀杆3的上轴肩36和下轴肩37位于该第二容置腔内，上轴肩36与下轴肩37之间的阀杆3上套设有O型垫圈90，下轴肩37下方的第二容置腔内依次叠置防尘石墨33和防尘垫片34，上轴肩36上方的第二容置腔内从下至上依次叠置套设推力轴承81和向心轴承80，其中，向心轴承80设置在上压盖100与填料函102的连接处，即该向心轴承80部分位于第二容置腔内，部分位于填料函102下方空腔内。推力轴承81两侧表面采用硬化处理，使推力轴承81两侧表面与其分别接触的上轴肩36上表面与向心轴承80下表面形成4-10个洛氏硬度差，可以有效避免阀杆3推力平面的拉伤，并起到防止吹出的作用。

如图2所示，填料函102通过螺栓固定在上压盖100上，填料函102与上压盖100之间水平方向的接触面上设置垫片92，填料函102与阀杆3之间具有第三容置腔，第三容置腔内自下而上依次叠置向心轴承80、阀杆填料31和压套32，其中，阀杆填料31设置两组，两组阀杆填料31叠置在一起，相邻的阀杆填料31之间、阀杆填料31与向心轴承80之间分别设置填料垫圈91，本实施例中，阀杆填料31采用石墨填料，压套32与阀杆3的接触面上和与填料函102第三容置腔的内壁的接触面上分别设置O型垫圈90，位于压套32下部套设有轴承，压套32上部伸出填料函102上端。以上所有轴承内孔与阀杆3配合面采用硬化处理，提高其耐磨性，保证阀杆3的稳定运行并延长其使用寿命。

再如图2所示，压板103通过螺栓固定在填料函102上端，压板103与填料函102之间套设有碟簧7，碟簧7一侧抵压在压板103底部，另一侧抵压在压套32上部。压板103上的螺母与压板103之间设置碟簧7，压板103与阀杆3之间设置O型垫圈90。

如图1所示，球体2下端与球体2、阀杆3同轴设置枢轴300，枢轴300通过下压盖101固定在阀体1上，枢轴300插接固定在球体2下端，适于随球体2转动，枢轴300与下压盖101、阀杆3的接触面上分别设置垫片92和O型垫圈90，下压盖101与阀体1水平接触面上设置O型垫圈90，竖直接触面上设置垫片92。

如图3所示，阀座4设置在阀体1与球体2之间，阀座4与阀体1的水平接触面上设置O型垫圈90，阀座4朝向阀体1内壁面设置台阶面，至少两组阀座填料41填充在阀座4与阀体1之间的台阶面上，在阀座填料41与阀体1之间沿主流道延伸方向设置压环6，阀体1竖直面上朝向阀座4设置第一凸台5，压环6一侧抵靠在阀座填料41上，另一侧抵靠在第一凸台5上，第一凸台5将压环6与阀体1之间间隔出第一容置腔，弹性缓冲件安装在第一容置腔内，本实施例中，弹性缓冲件为碟簧7，也可以为其它缓冲件，视具体需要而定，碟簧7一侧抵靠在压环6上，另一侧抵靠在阀体1的竖直面上，本实施例中，第一凸台5为台阶，成型在阀座4正对的阀体1的拐角处。压环6受压力朝向阀体1移动时，通过第一凸台5限制其行程，避免压环6对碟簧7施加的压力过大，碟簧7在第一容置腔内能够提供稳定的预紧力，提高阀座4的稳定性和密封性。

如图3所示，本实施例中，阀座填料41设置两组，本实施例中，两组阀座填料41的材质相同，两组阀座填料41沿水平方向排布，两组阀座填料41之间的接触面分别与水平方向呈夹角设置，如图4所示，夹角β1和β2的角度范围为55°～65°。相邻的两组阀座填料41正对的两接触面之间局部间隙设置，本实施例中，两接触面之间具有夹角α，夹角α的角度范围为3°～10°，本实施例中，夹角α开口向上，α角度为3°，β1角度为58°，β2角度为55°。如图5所示，夹角α还可以开口向下设置，且夹角α、夹角β1和β2可以在相应的角度范围内选择任意角度，保证夹角α与夹角β2的角度之和等于β1的角度即可。夹角α的设置能够降低阀座填料41的预紧力，在阀座4受压力挤压阀座填料41时，相邻阀座填料41先接触到的部分先受力变形，逐渐挤压并填充间隙至相邻两个阀座填料41的接触面紧密贴合在一起，形成一个受力渐变的过程，降低了阀门扭矩，压力解除后，阀座填料41之间相互独立，其回弹性更好，阀座4在较小的预紧力下能够形成良好的密封。

当然，阀座填料41还可以设置三组或者四组等等，保证相邻两组阀座填料41之间的接触面分别与水平方向呈夹角设置，并且正对的两个接触面之间预留局部间隙即可，视具体需要而定。

作为实施例1的第一个可替换的实施方式，相邻两阀座填料41之间的间隙可以为局部凹陷，即正对的两个接触面其中一个接触面上开设缺口凹陷，另一接触面为光滑平面，更进一步地，另一光滑平面上设置与缺口凹陷的槽形相适应的凸起，且保证凸起与缺口凹陷之间在不受压力时预留间隙。

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，其特征在于，包括：

阀体(1)，其内具有主流道(11)；

球体(2)，设在所述阀体(1)的主流道(11)内，其具有贯通孔(21)；

阀杆(3)，同轴固定在所述球体(2)上端，用于带动所述球体(2)做旋转运动，以使所述球体(2)关闭或所述贯通孔(21)连通所述主流道(11)；

阀杆定位组件，密封套设在所述阀杆(3)上并固定在所述阀体(1)上；

阀座(4)，环绕在所述阀体(1)的主流道(11)的内壁面上；所述阀座(4)与所述球体(2)的外壁面可密封配合；

至少两组阀座填料(41)，沿所述主流道(11)延伸方向依次排布填充在所述阀座(4)与所述阀体(1)之间；任一相邻两组所述阀座填料(41)之间局部间隙设置。

2.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于，

任一相邻两组所述阀座填料(41)之间正对的接触面与水平方向之间均呈夹角设置，且正对的两个所述接触面之间具有夹角；

任一相邻两组所述阀座填料(41)之间正对的接触面适于抵压并紧密配合在一起。

3.根据权利要求2所述的球阀，其特征在于，任一相邻两组所述阀座填料(41)之间正对的接触面与水平方向之间的夹角为55°～65°；正对的两个所述接触面之间的夹角为3°～10°。

4.根据权利要求3所述的球阀，其特征在于，正对的所述接触面二者其一与水平方向之间的夹角为58°，二者另一与水平方向的夹角为55°；

正对的两个所述接触面之间的夹角为3°。

5.根据权利要求4所述的球阀，其特征在于，还包括

第一凸台(5)，沿所述主流道(11)周向并朝向所述阀座(4)凸出设置在所述阀体(1)上；

压环(6)，设置在所述阀座(4)与所述第一凸台(5)之间；所述压环(6)一端抵靠在所述阀座填料(41)上，另一端抵靠在所述第一凸台(5)上；

所述第一凸台(5)将所述阀体(1)与所述压环(6)之间间隔出第一容置腔；

弹性缓冲件，安装在所述第一容置腔内且分别抵靠在所述压环(6)和所述阀体(1)上。

6.根据权利要求5所述的球阀，其特征在于，所述第一凸台(5)为成型在与所述阀座(4)正对的所述阀体(1)拐角处的台阶。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的球阀，其特征在于，所述阀杆定位组件包括

上压盖(100)，套设在靠近所述球体(2)一端的所述阀杆(3)上并固定在所述阀体(1)上；所述上压盖(100)与所述阀杆(3)之间具有第二容置腔；

填料函(102)，套设在所述阀杆(3)上且固定在所述上压盖(100)上；所述填料函(102)与所述阀杆(3)之间具有第三容置腔；

压板(103)，套设在所述阀杆(3)上且固定在所述填料函(102)上。

8.根据权利要求7所述的球阀，其特征在于，所述阀杆定位组件还包括

至少两个轴承，套设在所述阀杆(3)上并分别位于所述第二容置腔和所述第三容置腔中；

至少两组阀杆填料(31)，紧密填充在所述第三容置腔内；相邻两组阀杆填料(31)之间设置填料垫圈(91)。

9.根据权利要求8所述的球阀，其特征在于，所述球阀还包括

若干垫片(92)和/或垫圈，设置在所述阀体(1)、阀座(4)、球体(2)、阀杆(3)、上压盖(100)和填料函(102)中任意相邻的两个部件之间。

10.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于，所述阀杆(3)的端部的截面为方形；所述球体(2)上端开设与所述阀杆(3)端部配合的方形槽；所述阀杆(3)适于插接固定在所述方形槽(22)中。

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