CN211009930U - 一种矢量密封也阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矢量密封也阀，包括阀体、阀板和阀轴，阀板通过与其固定连接的阀轴可旋转地连接到阀体上，阀体的轴向一半内腔设置为半球形腔，另一半内腔为圆柱腔，圆柱腔嵌入有矢量密封圈，矢量密封圈内表面与半球形腔构成球形截面腔，阀板径向外侧表面与球形截面腔一致。本实用新型针对球形腔的阀体内腔，将阀体内腔采用轴向分割方式，设置为两半结构（一半矢量密封圈内表面充当），成本大大降低，矢量密封圈更便于加工，并且也利于进行球形腔与阀板径向表面之间的密封性调节，该也阀仅仅涉及阀体、阀轴、阀板和矢量密封圈主要构件，让也阀结构更加简化，制作更加简单，本实用新型还具有装卸更方便的特点。

Description

一种矢量密封也阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种矢量密封也阀。

背景技术

目前国内、国际上使用阀门种类繁多，大都以蝶阀、球阀、和闸阀为主要结构、构造的阀门。该种类阀门大都因体积庞大，质量较重；安装尺寸较长；密闭效果差；启、闭扭力、扭矩要求大；使用电动或气动执行器等传动方式启、闭所需动力较大；使用寿命短，又与现行各阀门井、室等设施规范标准在使用环境中出现矛盾，往往一个大口径的阀门装在一个小的阀门井、室（内）或先安装好阀门后再砌筑井、室，这与后期的安装、更换、拆装、维护、保养及使用等凸显矛盾。另若遇到管网系统中局部某个阀门需要更换或维修时，需从干管控制阀或总阀进行启闭才能实现更换作业。不能够实现点断、点修复（或更换）作业，从而损耗大量的人力、物力和介质等资源流失，并因而造成管网干管或其它系统的断流或瘫痪。

中国专利申请（申请号为201610012625.9）公开了一种也阀，该也阀包括阀体、阀轴以及阀板，阀板阀轴连接到阀体上，阀板表面设置有嵌套，嵌套表面设置有与阀体内腔相一致的球形面，该结构需要将嵌套紧固到阀板上，需要采用大量螺钉紧固，结构复杂，成本高，制作难度大。

中国专利申请（申请号为201710509089 .8）公开了一种也阀，采用薄壁嵌套嵌入到阀体内腔，实现与阀板的密封配合，薄壁嵌套加工难度大，加工精度难以控制，加工成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种矢量密封也阀，以解决现有技术中存在的问题。

本发明采取的技术方案为：一种矢量密封也阀，包括阀体、阀板和阀轴，阀板通过与其固定连接的阀轴可旋转地连接到阀体上，阀体的轴向一半内腔设置为半球形腔，另一半内腔为圆柱腔，圆柱腔嵌入有矢量密封圈，矢量密封圈内表面与阀体半球形腔构成球形截面腔，阀板径向外侧表面与球形截面腔一致。

优选的，上述矢量密封圈与阀体之间采用过渡或过盈配合。

优选的，上述阀体另一半内腔为台阶孔结构，矢量密封圈外端设置有法兰盘，矢量密封圈嵌入台阶孔结构后采用螺钉将法兰盘紧固在阀体上。

优选的，上述矢量密封圈内端与台阶孔结构内端保持间隙，间隙不大于1mm。

优选的，上述矢量密封圈内端台阶孔结构内端与阀体的半球形腔内端之间安装有环形的填料圈，填料圈内侧高度高于球形截面腔的表面。

优选的，上述矢量密封圈内端部为内小外大的锥面结构一，阀体的半球形腔内端设置有与锥面结构一对称的锥面结构二，填料圈挤压在锥面结构一与锥面结构二之间。

优选的，上述阀体内腔直径大于阀体口径的0 .025%-8%。

优选的，上述一种矢量密封也阀还包括调校支撑销，调校支撑销设置在阀轴相对一侧，其内端为支撑阀板的球头，外端通过螺纹可轴向移动地连接到阀体上，球头支撑处的支撑阀板为球形槽。

优选的，上述阀轴与阀体连接处设置有阀轴密封环。

组装时，将阀板置于阀体内的半球形腔处保证阀板上的阀轴孔正对阀体上阀轴孔，阀轴内端设置六方头部，阀板上阀轴孔为与六方头部配合的六方孔，将阀轴穿过阀体上的阀轴孔插入到阀板上阀轴孔内，从而将阀板连接在阀轴上，并将调校支撑销旋入到阀体内，调校支撑销上端抵靠到阀板上的球形槽为止，将矢量密封圈嵌入到阀体内并固定，完成也阀的安装。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：

（1）本发明针对球形截面腔的阀体内腔，将阀体内腔采用轴向分割方式，设置为两半结构（一半矢量密封圈内表面充当），矢量密封圈充当一半的球形腔，使得球形截面腔的加工开，从而降低内球形面的加工难度，加工成本大大降低，矢量密封圈也更便于加工，矢量密封圈轴向压入，也便于进行整个球形截面腔与阀板球形截面之间的径向间隙调节，使得两者之间的密封性更好，该也阀仅仅涉及阀体、阀轴、阀板和矢量密封圈主要构件，制作要求简单，本发明还具有装卸更方便的特点；

（2）采用过盈配合方式，能够实现阀体与矢量密封圈之间的密封性和连接可靠性，采用过渡配合，便于安装，可配合密封圈使用实现密封；

（3）台阶孔结构，便于将法兰盘结构的矢量密封圈嵌入到台阶孔结构内，进一步加固矢量密封圈的连接可靠性；

（4）设置间隙，便于实现矢量密封圈内球形腔面与阀板外球形表面之间位置调节，使得密封性更好；

（5）填料圈能够弹性接触在阀板外表面上，配合球形截面腔的硬性密封，实现也阀的柔性硬性的组合密封，降低球形截面腔和阀板球形面的加工要求，降低制造成本，锥面结构起到填料圈防脱限位紧固作用和矢量密封圈安装导向作用；

（6）调校支撑销起到支撑旋转作用，球头与球形槽形成点接触，定向性更好，摩擦力更小；

（7）采用过盈或过渡配合固定矢量密封圈，连接可靠，采用压接方式，安装方便，且矢量密封圈外径大于管道内孔，能够起到防脱作用，进一步提高使用安全性；

（8）该也阀结构阀体减薄，通过两侧管道的法兰盘对接在阀体两侧，安装处结构更加紧凑。

附图说明

图1为本发明的前视结构示意图；

图2为本发明的后视结构示意图；

图3为图1中A-A剖视结构示意图（硬性密封）；

图4为图1中B-B剖视结构示意图（硬性密封）；

图5为本发明的俯视结构示意图（硬性密封）；

图6为本发明的仰视结构示意图（硬性密封）；

图7为阀体结构示意图（硬性密封）；

图8为阀板结构示意图；

图9为矢量密封圈结构示意图（硬性密封）；

图10为图1中A-A剖视结构示意图（柔性密封）；

图11为图1中B-B剖视结构示意图（柔性密封）；

图 12为本发明的俯视结构示意图（柔性密封）；

图 13为本发明的仰视结构示意图（柔性密封）；

图 14为阀体结构示意图（柔性密封）；

图 15为矢量密封圈结构示意图（柔性密封）。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

本申请中矢量密封含义：是通过物质的物理特性和形态实现面与面（接触）之间相互自然变量达到密封性能要求的一种方式。

实施例1：如图1-9所示，一种硬性密封的矢量密封也阀，包括阀体1、阀板2和阀轴3，阀板2通过与其固定连接的阀轴3可旋转地连接到阀体1上，阀体1的轴向一半内腔设置为半球形腔，另一半内腔为圆柱腔，圆柱腔嵌入有矢量密封圈4，矢量密封圈4内表面与阀体1半球形腔构成球形截面腔，阀板2径向外侧表面与球形截面腔一致。

优选的，上述矢量密封圈4与阀体1之间采用过渡或过盈配合。

优选的，上述阀体1另一半内腔为台阶孔结构，矢量密封圈4外端设置法兰盘6，矢量密封圈4嵌入台阶孔结构后采用螺钉5将法兰盘6紧固在阀体1上。

优选的，上述矢量密封圈4内端与台阶孔结构内端保持间隙，间隙不大于1mm，便于实现矢量密封圈内球形腔面与阀板外球形表面之间位置调节，使得密封性更好。

优选的，上述阀体1内腔直径大于阀体1口径的0.025%-8%，能够承载阀板轴向力的情况下，满足阀体减薄的要求，重量更轻。

优选的，上述一种矢量密封也阀还包括调校支撑销8，调校支撑销8设置在阀轴3相对一侧，其内端为支撑阀板2的球头，外端通过螺纹可轴向移动地连接到阀体1上，球头支撑处的支撑阀板2为球形槽，调校支撑销起到支撑旋转作用，球头与球形槽形成点接触，定向性更好，摩擦力更小。

优选的，上述阀轴3与阀体1连接处设置有弹性的阀轴密封环9，阀轴3与阀体1连接处设置有间隙，间隙为0 .15-0 .5mm，阀板2外侧面与阀体1内的球形截面腔的间隙为0.005-0.1mm，通过阀轴与阀体存在间隙以及阀板与阀体内球形截面腔间的间隙大小配合，从而将阀板上的承载介质的作用力作用到阀体上，实现阀轴几乎不受剪切力，只受阀门打开时的扭转力矩，从而可以简化阀轴的轴径，阀体结构大大减小，长度变得越薄，重量大大减轻，使用寿命也大大加长，阀板可以大大减薄，介质通过断面比大、阻力小，安装尺寸短，球形截面腔的硬性密封，密封效果更好，有效解决了现有技术中存在的阀轴受力过大造成的结构笨重、使用寿命短、安装尺寸长、介质通过断面比小、阻力大的问题。

在阀板背水侧和进水侧均设置凹陷的锥形面部，能够增加过流断面比，降低介质阻力，降低阀板重量，增大阀板荷载，使用寿命更高。

阀体1周向设置有安装法兰10，安装法兰布置多个通孔11，阀体两侧安装管道时，将两侧管道端部的法兰盘均对接到安装法兰两侧，通过螺栓固定连接，安装法兰连接处还设置有止水垫。

实施例2：如图1-2和10-15所示， 一种组合密封的矢量密封也阀，包括阀体1、阀板2和阀轴3，阀板2通过与其固定连接的阀轴3可旋转地连接到阀体1上，阀体1的轴向一半内腔设置为半球形腔，另一半内腔为圆柱腔，圆柱腔嵌入有矢量密封圈4，矢量密封圈4内表面与阀体1半球形腔构成球形截面腔，阀板2径向外侧表面与球形截面腔一致。

优选的，上述阀体1另一半内腔为台阶孔结构，矢量密封圈4外端设置法兰盘6，矢量密封圈4嵌入台阶孔结构后采用螺钉5将法兰盘6紧固在阀体1上。

优选的，上述矢量密封圈4内端与台阶孔结构内端保持间隙，间隙不大于1mm，便于实现矢量密封圈内球形腔面与阀板外球形表面之间位置调节，使得密封性更好。

优选的，上述矢量密封圈4内端与阀体1的半球形腔内端之间安装有环形的填料圈7，填料圈7内侧高度高于球形截面腔的表面，填料圈弹性接触在阀板外表面上，配合球形截面腔的硬性密封，实现也阀的柔性硬性的组合密封，降低球形截面腔和阀板球形面的加工要求，降低制造成本，矢量密封圈4内端部为内小外大的锥面结构一，阀体1的半球形腔内端设置有与锥面结构一对称的锥面结构二，填料圈7挤压在锥面结构一与锥面结构二之间，锥面结构起到填料圈防脱限位紧固作用和矢量密封圈4安装导向作用，如图10-11所示，填料圈安装时，阀轴阀板先安装到阀体上，再将填料圈（圆形截面的环形弹性密封圈）嵌入到半球形腔内端的锥面结构内，并沿着阀轴或支撑销围绕一半，如图12和13所示，再将矢量密封圈嵌入到设定位置，从而将填料圈紧固在球形截面腔上。

优选的，上述阀体1内腔直径大于阀体1口径的0 .025%-8%，能够承载阀板轴向力的情况下，满足阀体减薄的要求，重量更轻。

优选的，上述一种组合密封的矢量密封也阀还包括调校支撑销8，调校支撑销8设置在阀轴3相对一侧，其内端为支撑阀板2的球头，外端通过螺纹可轴向移动地连接到阀体1上，球头支撑处的支撑阀板2为球形槽，调校支撑销起到支撑旋转作用，球头与球形槽形成点接触，定向性更好，摩擦力更小。

优选的，上述阀轴3与阀体1连接处设置有弹性的阀轴密封环9，阀轴与阀体连接处设置有间隙，间隙为0.15-0.5mm，阀板外侧面与阀体内球形截面腔的间隙为0.005-0 .1mm，通过阀轴与阀体存在间隙以及阀板与阀体内球形截面腔间的间隙大小配合，从而将阀板上的承载介质的作用力作用到阀体上，实现阀轴几乎不受剪切力，只受阀门打开时的扭转力，从而可以简化阀轴的轴径，阀体结构大大减小，长度变得越薄，重量大大减轻，使用寿命也大大加长，阀板可以大大减薄，介质通过断面比大、阻力小，安装尺寸短，球形截面腔的硬性密封，并配合填料圈的弹性密封，密封效果更好，有效解决了现有技术中存在的阀轴受力过大造成的结构笨重、使用寿命短、安装尺寸长、介质通过断面比小、阻力大的问题。

在阀板背水侧和进水侧均设置凹陷的锥形面部，能够增加过流断面比，降低介质阻力，降低阀板重量，增大阀板荷载，使用寿命更高。

阀体1周向设置有安装法兰10，安装法兰布置多个通孔11，阀体两侧安装管道时，将两侧管道端部的法兰盘均对接到安装法兰两侧，通过螺栓固定连接，安装法兰连接处还设置有止水垫。

两个实施例的也阀启、闭运行：该也阀是通过阀轴对阀板做扭力，阀板在阀体球形腔内进行90度转动实现启、闭，介质闭合是通过也阀阀板与阀体1相一致的球形面相互作用实现的，阀板与球形截面腔硬性密封或加装填料圈后的组合密封止流介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种矢量密封也阀，包括阀体（1）、阀板（2）和阀轴（3），阀板（2）通过与其固定连接的阀轴（3）可旋转地连接到阀体（1）上，其特征在于：阀体（1）的轴向一半内腔设置为半球形腔，另一半内腔为圆柱腔，圆柱腔嵌入有矢量密封圈（4），矢量密封圈（4）内表面与阀体（1）的半球形腔构成球形截面腔，阀板（2）径向外侧表面与球形截面腔一致。

2.根据权利要求1所述的一种矢量密封也阀，其特征在于：矢量密封圈（4）与阀体（1）之间采用过渡或过盈配合。

3.根据权利要求1所述的一种矢量密封也阀，其特征在于：阀体（1）另一半内腔为台阶孔结构，矢量密封圈（4）外端设置法兰盘（6），矢量密封圈（4）嵌入台阶孔结构后采用螺钉（5）将法兰盘（6）紧固在阀体（1）上。

4.根据权利要求3所述的一种矢量密封也阀，其特征在于：矢量密封圈（4）内端与台阶孔结构内端保持间隙，间隙不大于1mm。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种矢量密封也阀，其特征在于：矢量密封圈（4）内端与阀体（1）的半球形腔内端之间安装有环形的填料圈（7），填料圈（7）内侧高度高于球形截面腔的表面。

6.根据权利要求5所述的一种矢量密封也阀，其特征在于：矢量密封圈（4）内端部为内小外大的锥面结构一，阀体（1）的半球形腔内端设置有与锥面结构一对称的锥面结构二，填料圈（7）挤压在锥面结构一与锥面结构二之间。

7.根据权利要求1所述的一种矢量密封也阀，其特征在于：阀体（1）内腔直径大于阀体（1）口径的0 .025%-8%。

8.根据权利要求1所述的一种矢量密封也阀，其特征在于：还包括调校支撑销（8），调校支撑销（8）设置在阀轴（3）相对一侧，其内端为支撑阀板（2）的球头，外端通过螺纹可轴向移动地连接到阀体（1）上，球头支撑处的支撑阀板（2）为球形槽。

9.根据权利要求1所述的一种矢量密封也阀，其特征在于：阀轴（3）与阀体（1）连接处设置有阀轴密封环（9）。

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