CN210510363U

CN210510363U - 一种耐磨偏心半球阀

Info

Publication number: CN210510363U
Application number: CN201921516006.9U
Authority: CN
Inventors: 刘振华
Original assignee: Henan Hongjia Weiye Mechanical Equipment Co ltd
Current assignee: Henan Hongjia Weiye Mechanical Equipment Co ltd
Priority date: 2019-09-12
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2020-05-12
Anticipated expiration: 2029-09-12

Abstract

本实用新型公开一种耐磨偏心半球阀，涉及阀门技术领域。它包括球状结构的阀体，安装在阀体壳壁相对端的阀杆和芯轴，连接在阀杆向上延伸端的蜗轮操作机构，封堵在芯轴底端的底盖，上下端分别对应套装在阀杆向下延伸端和芯轴向上延伸端的半球形阀瓣；在阀体的腔体两端向外延伸有法兰接头Ⅲ，在一端法兰接头Ⅲ的直腔面与阀体球面内腔的交界位置处嵌装有阀座，沿阀座中的棱边上加工有倒角斜面；半球形阀瓣是弓形直通道球冠结构，在球冠球面上设置有阀瓣密封圈；阀瓣密封圈的外球面与阀座的倒角斜面构成密封副，密封副距离阀杆轴线的轴向偏心距为E。本实用新型具有流阻小、无堵塞、密封严、性能稳定、耐磨损、使用寿命长、开启灵活的优点。

Description

一种耐磨偏心半球阀

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，更具体讲是具体说是涉及一种适用于磨损严重、冲刷严重工况的耐磨偏心半球阀。

背景技术

现有技术中的半球阀因其结构和材料等因素的局限存在着下述不足之处：1、阀体流道是非流线形，阀体通道容易被杂质堵塞，进而出现阀瓣卡死的现象；2、阀瓣的结构存在缺陷，在带压情况下阀瓣变形过大，经常造成密封失效或者启闭力矩增大，严重损坏阀门的零部件。3、在现有的半球阀中，阀体、阀瓣密封副大多采用硬质合金材料，在含有高磨粒工况下使用时，由于磨损严重、冲刷严重阀门的密封效果很差、使用寿命短。

发明内容

本实用新型的目的正是针对上述现有技术的不足而提供的一种耐磨偏心半球阀，具有流阻小、无堵塞、密封严、性能稳定、耐磨损、使用寿命长、开启灵活的优点，解决了传统球阀易堵塞、易卡死、密封不严、密封失效、使用寿命短的技术问题。

本实用新型的目的可采用下述技术措施来实现：

本实用新型的一种耐磨偏心半球阀包括球状结构的阀体，沿偏离流道中心的距离为e的纵切面和阀体中心横切面的交汇线分别以贯穿方式安装在阀体壳壁两相对端的阀杆和芯轴（阀杆和芯轴的旋转中心相对于流道中心存在径向偏心距离e，偏心旋转可以减少密封副的摩擦、开启灵活、增加开关次数、延长使用寿命），连接在阀杆向上延伸端的蜗轮操作机构（提供阀门启闭的动力），封堵在芯轴底端的底盖，上下端分别对应套装在阀杆向下延伸端和芯轴向上延伸端、且在阀体的内腔中进行90度回转的半球形阀瓣（半球形阀瓣的上下端分别对应与阀杆和芯轴结合为一体，在蜗轮操作机构的驱动下，半球形阀瓣与阀杆一起进行90度回转，进而启闭阀门）；在所述阀体的腔体两端向外延伸有直腔段的法兰接头Ⅲ，在一端法兰接头Ⅲ的直腔面与阀体球面内腔的交界位置处嵌装有采用耐冲压增韧陶瓷材料制成的阀座（耐冲压增韧陶瓷材料保证了阀座具有了良好的耐磨性能，大大提高了阀门的使用寿命），沿阀座中靠近半球形阀瓣一侧的棱边上加工有倒角斜面（增强密封性能、提高系统可靠性、开启灵活）；所述半球形阀瓣是弓形直通道球冠结构（受力合理），在球冠球面上设置有与阀座相配用的阀瓣密封圈；所述阀瓣密封圈的外球面与阀座的倒角斜面构成一组密封副的结合面（在阀门关闭时，阀瓣密封圈的外球面与阀座的倒角斜面之间为切向接触，结合面之间形成球面楔形配合结构，这样整个阀体内腔为流线型设计，具有流阻小、无堵塞、密封严、性能稳定、开启灵活的优点），所述密封副的结合面距离阀杆轴线的轴向偏心距为E（阀杆的旋转中心偏离密封副的结合面的距离为E，偏心旋转可以减少密封副的摩擦、开启灵活、增加开关次数、延长使用寿命）。

本实用新型中所述阀瓣密封圈是采用耐冲压增韧陶瓷材料先堆焊在阀瓣密封圈的在球冠球面上然后进行精密机加工而成（耐冲压增韧陶瓷材料保证了阀瓣密封圈具有了良好的耐磨性能，精密机加工保证了密封精度和密封效果）。

在本实用新型中一端所述法兰接头Ⅲ的直腔面上、临近阀体球面内腔且偏离阀杆轴线距离为E的位置加工一圈阶梯状盲孔，在所述阶梯状盲孔的小孔径段嵌装有阀座，在阶梯状盲孔的大孔径段嵌装并固定有压盖（通过压盖和螺栓的配合作用，可以将阀瓣密封圈快速固定在阶梯状盲孔内，便于拆装）。

在本实用新型中所述阀体的管壁上设置有两个共线布置、沿偏离流道中心的距离为e的纵切面和阀体中心横切面的交汇线为中心、且向内外两端凸起的法兰接头Ⅰ和法兰接头Ⅱ（法兰接头Ⅰ用于连接蜗轮操作机构、用于贯穿阀杆，法兰接头Ⅱ用于固定底盖、用于贯穿芯轴）；沿法兰接头Ⅰ中心纵向加工有穿装孔Ⅰ（用于穿装阀杆），沿法兰接头Ⅱ的中心纵向加工有穿装孔Ⅱ（用于穿装芯轴），所述穿装孔Ⅰ的中心线和穿装孔Ⅱ的中心线在同一条直线上（穿装孔Ⅰ和穿装孔Ⅱ共轴线布置，保证了阀杆和芯轴的顺利安装和旋转）。

本实用新型中所述穿装孔Ⅰ为阶梯孔结构，在穿装孔Ⅰ里自内至外依次安装有O型圈Ⅰ、轴承Ⅰ、填料和填料压盖（轴承Ⅰ保证阀杆的顺利旋转，O型圈Ⅰ和填料可以防止流道内的液体外泄，填料压盖用于固定填料），填料压盖的外端固定在连接盘上；所述穿装孔Ⅱ为阶梯孔结构，在穿装孔Ⅱ里安装有轴承Ⅱ，在穿装孔Ⅱ的底端封堵有底盖，在底盖的上表面嵌装有O型圈Ⅱ，底盖固定在法兰接头Ⅱ的底面上（轴承Ⅱ保证芯轴的顺利旋转，底盖用于封堵轴承Ⅱ， O型圈Ⅱ可以防止流道内的液体外泄）。

本实用新型中所述法兰接头Ⅰ的顶端与蜗轮操作机构中的连接盘相连接（将阀体与蜗轮操作机构连接为一体）。

本实用新型的工作原理如下：

本实用新型中的密封副是由配对使用的阀瓣密封圈的外球面与阀座的倒角斜面构成，在阀门关闭时，阀瓣密封圈的外球面与阀座的倒角斜面之间为切向接触，结合面之间形成球面楔形配合结构，这样整个阀体内腔为流线型设计，具有流阻小、无堵塞、密封严、性能稳定、开启灵活的优点；同时，阀瓣密封圈与阀座均采用耐冲压增韧陶瓷材料制成，耐冲压增韧陶瓷材料保证了阀瓣密封圈与阀座具有了良好的耐磨性能，大大提高了阀门的使用寿命，阀瓣密封圈外球面与阀座倒角斜面的精密机加工保证了密封精度和密封效果。同时，本实用新型采用双偏心结构，即阀杆和芯轴的旋转中心相对于流道中心存在径向偏心距离e，密封副的结合面距离阀杆轴线的轴向偏心距为E，这样阀杆带动半球形阀瓣进行偏心旋转，可以减少密封副的摩擦、开启灵活、增加开关次数、延长使用寿命。更进一步讲，本实用新型由蜗轮操作机构驱动阀杆、并带动半球形阀瓣做90度的回转，以此来完成阀门的启闭：当阀门需要关闭时，半球形阀瓣沿着顺时针方向旋转，阀门进入关闭过程，关闭到位后阀瓣密封圈的外球面与阀座的倒角斜面瞬时接触，同时作用在阀杆上的扭矩传递到密封副上转化成压应力、并形成密封比压，进而实现稳定的高精度密封，管道内的流体被截流。当阀门需要开启时，控制蜗轮操作机构来驱动阀杆、并带动半球形阀瓣沿着逆时针方向旋转，密封副瞬时脱离接触、压应力消失，逆时针旋转90度后阀门完全开启，管道内的流体流通。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型是一种耐磨偏心半球阀，具有流阻小、无堵塞、密封严、性能稳定、耐磨损、使用寿命长、开启灵活的优点，解决了传统球阀易堵塞、易卡死、密封不严、密封失效、使用寿命短的技术问题。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是图1中的B-B剖视图。

图3是图2中A处的局部放大图。

图中序号：1、蜗轮操作机构，2、连接盘，3、填料压盖，4、填料，5、轴承Ⅰ，5’、轴承Ⅱ，6、阀杆，7、O型圈Ⅰ，8、阀体，8-1、法兰接头Ⅰ，8-2、法兰接头Ⅱ，8-3、穿装孔Ⅰ，8-4、穿装孔Ⅱ，8-5、法兰接头Ⅲ，9、阀座，10、压盘，11、阀瓣密封圈，12、半球形阀瓣，13、芯轴，14、O型圈Ⅱ，15、底盖。e、偏离流道中心的距离，E、密封副的结合面偏离阀杆轴线的距离。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例（附图）作以进一步描述：

如图1、图2、图3所示，本实用新型的一种耐磨偏心半球阀包括球状结构的阀体（8），沿偏离流道中心的距离为e的纵切面和阀体中心横切面的交汇线分别以贯穿方式安装在阀体壳壁两相对端的阀杆（6）和芯轴（13）（阀杆（6）和芯轴（13）的旋转中心相对于流道中心存在径向偏心距离e，偏心旋转可以减少密封副的摩擦、开启灵活、增加开关次数、延长使用寿命），连接在阀杆（6）向上延伸端的蜗轮操作机构（1）（提供阀门启闭的动力），封堵在芯轴（13）底端的底盖（15），上下端分别对应套装在阀杆（6）向下延伸端和芯轴（13）向上延伸端、且在阀体（8）的内腔中进行90度回转的半球形阀瓣（12）（半球形阀瓣（12）的上下端分别对应与阀杆（6）和芯轴（13）结合为一体，在蜗轮操作机构（1）的驱动下，半球形阀瓣（12）与阀杆（6）一起进行90度回转，进而启闭阀门）；在所述阀体（8）的腔体两端向外延伸有直腔段的法兰接头Ⅲ（8-5），在一端法兰接头Ⅲ（8-5）的直腔面与阀体球面内腔的交界位置处嵌装有采用耐冲压增韧陶瓷材料制成的阀座（9）（耐冲压增韧陶瓷材料保证了阀座（9）具有了良好的耐磨性能，大大提高了阀门的使用寿命），沿阀座（9）中靠近半球形阀瓣（12）一侧的棱边上加工有倒角斜面（增强密封性能、提高系统可靠性、开启灵活）；所述半球形阀瓣（12）是弓形直通道球冠结构（受力合理），在球冠球面上设置有与阀座（9）相配用的阀瓣密封圈（11）；所述阀瓣密封圈（11）的外球面与阀座（9）的倒角斜面构成一组密封副的结合面（在阀门关闭时，阀瓣密封圈（11）的外球面与阀座（9）的倒角斜面之间为切向接触，结合面之间形成球面楔形配合结构，这样整个阀体内腔为流线型设计，具有流阻小、无堵塞、密封严、性能稳定、开启灵活的优点），所述密封副的结合面距离阀杆轴线的轴向偏心距为E（阀杆（6）的旋转中心偏离密封副的结合面的距离为E，偏心旋转可以减少密封副的摩擦、开启灵活、增加开关次数、延长使用寿命）。

本实用新型中所述阀瓣密封圈（11）是采用耐冲压增韧陶瓷材料先堆焊在阀瓣密封圈（11）的在球冠球面上然后进行精密机加工而成（耐冲压增韧陶瓷材料保证了阀瓣密封圈（11）具有了良好的耐磨性能，精密机加工保证了密封精度和密封效果）。

在本实用新型中一端所述法兰接头Ⅲ（8-5）的直腔面上、临近阀体球面内腔且偏离阀杆轴线距离为E的位置加工一圈阶梯状盲孔，在所述阶梯状盲孔的小孔径段嵌装有阀座（9），在阶梯状盲孔的大孔径段嵌装并固定有压盖（10）（通过压盖（10）和螺栓的配合作用，可以将阀瓣密封圈（11）快速固定在阶梯状盲孔内，便于拆装）。

在本实用新型中所述阀体（8）的管壁上设置有两个共线布置、沿偏离流道中心的距离为e的纵切面和阀体中心横切面的交汇线为中心、且向内外两端凸起的法兰接头Ⅰ（8-1）和法兰接头Ⅱ（8-2）（法兰接头Ⅰ（8-1）用于连接蜗轮操作机构（1）、用于贯穿阀杆（6），法兰接头Ⅱ（8-2）用于固定底盖（12）、用于贯穿芯轴（13））；沿法兰接头Ⅰ（8-1）中心纵向加工有穿装孔Ⅰ（8-3）（用于穿装阀杆（6）），沿法兰接头Ⅱ（8-2）的中心纵向加工有穿装孔Ⅱ（8-4）（用于穿装芯轴（13）），所述穿装孔Ⅰ（8-3）的中心线和穿装孔Ⅱ（8-4）的中心线在同一条直线上（穿装孔Ⅰ（8-3）和穿装孔Ⅱ（8-4）共轴线布置，保证了阀杆（6）和芯轴（13）的顺利安装和旋转）。

本实用新型中所述穿装孔Ⅰ（8-3）为阶梯孔结构，在穿装孔Ⅰ（8-3）里自内至外依次安装有O型圈Ⅰ（7）、轴承Ⅰ（5）、填料（4）和填料压盖（3）（轴承Ⅰ（5）保证阀杆（6）的顺利旋转，O型圈Ⅰ（7）和填料（4）可以防止流道内的液体外泄，填料压盖（3）用于固定填料（4）），填料压盖（3）的外端固定在连接盘（2）上；所述穿装孔Ⅱ（8-4）为阶梯孔结构，在穿装孔Ⅱ（8-4）里安装有轴承Ⅱ（5’），在穿装孔Ⅱ（8-4）的底端封堵有底盖（15），在底盖（15）的上表面嵌装有O型圈Ⅱ（14），底盖（15）固定在法兰接头Ⅱ（8-2）的底面上（轴承Ⅱ（5’）保证芯轴（13）的顺利旋转，底盖（15）用于封堵轴承Ⅱ（5’）， O型圈Ⅱ（14）可以防止流道内的液体外泄）。

本实用新型中所述法兰接头Ⅰ（8-1）的顶端与蜗轮操作机构（1）中的连接盘（2）相连接（将阀体（8）与蜗轮操作机构（1）连接为一体）。

本实用新型的具体使用情况如下：

首先，根据上述结构描述组装本实用新型。组装完毕后，连接到专用的测试装置中进行相关参数的检测。检验合格后，将阀体（8）腔体两端的法兰接头Ⅲ（8-5）与外部流体管道相连。当阀门需要闭合时，控制蜗轮操作机构（1）来驱动阀杆（6）、并带动半球形阀瓣（12）沿着顺时针方向旋转，阀门进入关闭过程，关闭到位后阀瓣密封圈（11）的外球面与阀座（9）的倒角斜面瞬时接触，同时作用在阀杆（6）上的扭矩传递到密封副上转化成压应力、并形成密封比压，进而实现稳定的高精度密封，管道内的流体被截流。当阀门需要开启时，控制蜗轮操作机构（1）来驱动阀杆（6）、并带动半球形阀瓣（12）沿着逆时针方向旋转，密封副瞬时脱离接触、压应力消失，逆时针旋转90度后阀门完全开启，管道内的流体流通。

Claims

1.一种耐磨偏心半球阀，其特征在于：它包括球状结构的阀体（8），沿偏离流道中心的距离为e的纵切面和阀体中心横切面的交汇线分别以贯穿方式安装在阀体壳壁两相对端的阀杆（6）和芯轴（13），连接在阀杆（6）向上延伸端的蜗轮操作机构（1），封堵在芯轴（13）底端的底盖（15），上下端分别对应套装在阀杆（6）向下延伸端和芯轴（13）向上延伸端、且在阀体（8）的内腔中进行90度回转的半球形阀瓣（12）；在所述阀体（8）的腔体两端向外延伸有直腔段的法兰接头Ⅲ（8-5），在一端法兰接头Ⅲ（8-5）的直腔面与阀体球面内腔的交界位置处嵌装有采用耐冲压增韧陶瓷材料制成的阀座（9），沿阀座（9）中靠近半球形阀瓣（12）一侧的棱边上加工有倒角斜面；所述半球形阀瓣（12）是弓形直通道球冠结构，在球冠球面上设置有与阀座（9）相配用的阀瓣密封圈（11）；所述阀瓣密封圈（11）的外球面与阀座（9）的倒角斜面构成一组密封副的结合面，所述密封副的结合面距离阀杆轴线的轴向偏心距为E。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨偏心半球阀，其特征在于：所述阀瓣密封圈（11）是采用耐冲压增韧陶瓷材料先堆焊在阀瓣密封圈（11）的在球冠球面上然后进行精密机加工而成。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨偏心半球阀，其特征在于：在一端所述法兰接头Ⅲ（8-5）的直腔面上、临近阀体球面内腔且偏离阀杆轴线距离为E的位置加工一圈阶梯状盲孔，在所述阶梯状盲孔的小孔径段嵌装有阀座（9），在阶梯状盲孔的大孔径段嵌装并固定有压盖（10）。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨偏心半球阀，其特征在于：在所述阀体（8）的管壁上设置有两个共线布置、沿偏离流道中心的距离为e的纵切面和阀体中心横切面的交汇线为中心、且向内外两端凸起的法兰接头Ⅰ（8-1）和法兰接头Ⅱ（8-2）；沿法兰接头Ⅰ（8-1）中心纵向加工有穿装孔Ⅰ（8-3），沿法兰接头Ⅱ（8-2）的中心纵向加工有穿装孔Ⅱ（8-4），所述穿装孔Ⅰ（8-3）的中心线和穿装孔Ⅱ（8-4）的中心线在同一条直线上。

5.根据权利要求4所述的一种耐磨偏心半球阀，其特征在于：所述穿装孔Ⅰ（8-3）为阶梯孔结构，在穿装孔Ⅰ（8-3）里自内至外依次安装有O型圈Ⅰ（7）、轴承（5）、填料（4）和填料压盖（3），填料压盖（3）的外端固定在连接盘（2）上；所述穿装孔Ⅱ（8-4）为阶梯孔结构，在穿装孔Ⅱ（8-4）里安装有轴承（5），在穿装孔Ⅱ（8-4）的底端封堵有底盖（15），在底盖（15）的上表面嵌装有O型圈Ⅱ（14），底盖（15）固定在法兰接头Ⅱ（8-2）的底面上。

6.根据权利要求4所述的一种耐磨偏心半球阀，其特征在于：所述法兰接头Ⅰ（8-1）的顶端与蜗轮操作机构（1）中的连接盘（2）相连接。