CN212251261U - 一种半球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种半球阀，包括阀体和阀瓣，阀体包括进口和出口，阀体内形成分别连通进口和出口的流道，阀瓣设置于流道内，出口和/或进口设置阀座；半球阀还包括自阀体外部穿入阀体内的阀轴，阀轴位于阀体内部的一端连接阀瓣，阀轴用于自转驱动阀瓣转动；阀瓣背离阀轴的中轴线的一侧设置阀瓣密封圈和密封压圈，密封压圈和阀瓣固定连接，密封压圈用于将阀瓣密封圈压紧在阀瓣背离阀轴的中轴线的一侧，阀瓣密封圈用于抵接阀座。本实用新型提出技术方案中阀瓣密封圈通过密封压圈随时调整阀瓣密封圈和阀座的密封间隙，延长了阀瓣密封圈的使用寿命同时提高半球阀的密封性能，避免出现半球阀在关阀时流体密封不严的现象。

Description

一种半球阀

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，特别涉及一种半球阀。

背景技术

目前市面上对管道起到切断和连通功能且广泛使用的阀门有蝶阀和球阀，蝶阀的主要缺点是全开时因蝶板具有一定的厚度，对介质的输送流阻比较大，从而造成流体输送效率低和能耗较高；球阀流阻虽然比较小，但球体在打开的过程中易与阀体形成封闭腔体，不利于阀门的动作，甚至可能会造成卡阻和阀门的破坏，维修成本较高。半球阀是在综合了上述两种阀门的优点而设计的，一方面，阀瓣全开时位于介质通道的外侧，不影响介质的输送，流阻非常低，与同口径管道的沿程流阻相当；另一方面，阀瓣为半球形，不会与阀体内腔形成封闭腔，但是阀瓣有时和阀体配合不好，容易出现关阀时流体密封不严的现象。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种半球阀，旨在解决现有半球阀在关阀时流体密封不严的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案是：

一种半球阀，包括阀体和阀瓣，所述阀体包括进口和出口，所述阀体内形成分别连通所述进口和所述出口的流道，所述阀瓣设置于所述流道内，所述出口和/或所述进口设置阀座；半球阀还包括自所述阀体外部穿入所述阀体内的阀轴，所述阀轴位于所述阀体外部的一端用于连接外部驱动装置，所述阀轴位于所述阀体内部的一端连接所述阀瓣，所述阀轴用于自转驱动所述阀瓣转动，以使所述阀瓣转动至贴合所述阀座位置以切断流道，或使所述阀瓣转动至离开所述阀座位置以打开流道；所述阀瓣背离所述阀轴的中轴线的一侧设置阀瓣密封圈和密封压圈，所述密封压圈和所述阀瓣固定连接，所述密封压圈用于将所述阀瓣密封圈压紧在所述阀瓣背离所述阀轴的中轴线的一侧，所述阀瓣密封圈用于抵接所述阀座，调整所述阀瓣密封圈和所述密封压圈的贴合处，改变所述阀瓣密封圈和所述阀座的抵接处，以使所述阀瓣密封圈和所述阀座保持密封性。

优选的，所述阀瓣背离所述阀轴的中轴线的一侧开设环状阶梯，所述环状阶梯包括靠近所述阀轴的中轴线设置第一台阶面，所述阀瓣密封圈设置于所述第一台阶面；所述环状阶梯还包括设置于所述第一台阶面背离所述阀轴的中轴线一侧的第二台阶面，所述第一台阶面环绕所述第二台阶面外部设置，所述密封压圈固定于所述第二台阶面，所述密封压圈的外缘凸出所述第二台阶面，以使所述密封压圈的凸出部分，将所述阀瓣密封圈压紧于所述第一台阶面。

优选的，所述第一台阶面开设至少一胶圈槽，各所述胶圈槽内设置胶圈，各所述胶圈槽沿所述第一台阶面的内缘和外缘之间间隔设置。

优选的，所述第一台阶面和所述第二台阶面之间设置连接面，所述阀瓣密封圈和所述连接面之间留有周转间隙。

优选的，所述阀瓣呈向背离所述阀轴的中轴线的一侧凸出的球壳状，所述阀瓣的球面的过球中心的轴线和所述阀轴的中轴线平行间隔设置，所述阀瓣用于和阀轴的中轴线偏心设置，以使所述阀瓣远离所述阀轴的中轴线的一侧对所述阀体的内表面形成剪切效应，将所述阀体内的污垢刮落。

优选的，所述阀座面向所述中轴线的一侧开设环状凹槽，所述环状凹槽内设置柔性密封圈，所述柔性密封圈用于抵接所述阀瓣密封圈，以使所述出口密封。

优选的，所述阀座背向所述阀瓣的一侧开设穿过所述阀体的限位通孔，所述限位通孔内设置紧定螺钉。

优选的，所述阀体开设进入口，所述进入口用于供所述阀瓣进入所述流道，所述进入口设置阀盖，所述阀轴穿过所述阀盖。

优选的，所述阀轴位于所述阀体外部的轴段部分的直径，小于所述阀轴位于所述阀体内部的轴段部分的直径；所述阀盖背离所述阀体的一侧设置填料压盖，所述填料压盖用于限制所述阀轴的轴向运动。

优选的，所述阀轴和所述阀盖的连接处设置至少一YX轴用密封圈。

与现有技术相比，本实用新型至少具备以下有益效果：

阀瓣通过阀瓣密封圈和密封压圈配合，实现阀瓣和阀座的完全密封，从而通过抵接阀座，关闭进口或出口；阀瓣密封圈通过密封压圈随时调整阀瓣密封圈和阀座的密封间隙，延长了阀瓣密封圈的使用寿命同时提高半球阀的密封性能，避免出现半球阀在关阀时流体密封不严的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一种半球阀一实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为图1的A-A处的剖面结构示意图；

图4为图3中A处的放大结构示意图；

图5为图3中B处的放大结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种半球阀。

如图1至图5所示的一种半球阀，包括阀体1和阀瓣2，阀体1包括进口11和出口12，阀体1内形成分别连通进口11和出口12的流道13，阀瓣2设置于流道13内，出口11和/或进口12处设置阀座3；半球阀还包括自阀体1外部穿入阀体1内的阀轴4，阀轴4位于阀体1外部的一端用于连接外部驱动装置，阀轴4位于阀体1内部的一端连接阀瓣2，阀轴4用于自转驱动阀瓣2转动，以使阀瓣2转动至贴合阀座3位置以切断流道13，或使阀瓣2转动至离开阀座3位置以打开流道13；阀瓣2背离阀轴4的中轴线的一侧设置阀瓣密封圈6和密封压圈5，密封压圈5和阀瓣2固定连接，密封压圈5用于将阀瓣密封圈6压紧在阀瓣2背离阀轴4的中轴线的一侧，阀瓣密封圈6用于抵接阀座3。

阀瓣密封圈6用于密封阀瓣2和阀座3的间隙，以使半球阀保持良好的密封性。

阀瓣2通过阀瓣密封圈6和密封压圈5配合，实现阀瓣2和阀座3的完全密封，从而通过抵接阀座3，关闭进口11或出口12；阀瓣密封圈6通过密封压圈5随时调整阀瓣密封圈6和阀座3的密封间隙，延长了阀瓣密封圈6的使用寿命同时提高半球阀的密封性能，避免出现半球阀在关阀时流体密封不严的现象。

外部驱动装置带动阀轴4转动，阀轴4带动阀瓣2转动，从而使阀瓣密封圈6转动预设角度(例如，90°)后，与固定在进口11或出口12处上的阀座3接触，形成密封，截断介质的功能。密封压圈5为橡胶圈或不锈钢压圈，使阀瓣2和阀轴4零泄漏。半球阀既能满足在常温工况运行，也能在高温和杂质性介质中运行，使用范围较广；流阻非常小，效率高，长期运行成本低廉。

参见图3和图5，阀瓣2背离阀轴4的中轴线的一侧开设环状阶梯21，环状阶梯21包括靠近阀轴4的中轴线设置第一台阶面211，阀瓣密封圈6设置于第一台阶面211；环状阶梯21还包括设置于第一台阶面211背离阀轴4的中轴线一侧的第二台阶面212，第一台阶面211环绕第二台阶面212外部设置，密封压圈5固定于第二台阶面212，密封压圈5的外缘凸出第二台阶面212，以使密封压圈5的凸出部分，将阀瓣密封圈6压紧于第一台阶面211。环状阶梯21的设置使阀瓣密封圈6和密封压圈5的配合更加合理，保证了良好的密封。

第一台阶面211开设至少一胶圈槽22，各胶圈槽22内设置胶圈7，各胶圈槽22沿第一台阶面211的内缘和外缘之间间隔设置。多胶圈7的设置使阀瓣2和阀座4配合的密封效果更好。

第一台阶面211和第二台阶面212之间设置连接面213，阀瓣密封圈6和连接面213之间留有周转间隙23。具体的，密封压圈5通过螺栓和阀瓣2可拆卸连接，当阀座3与阀瓣2由于加工误差或者磨损不同心导致密封效果减弱时，通过螺栓松开密封压圈5，调整周转间隙23，再通过螺栓固定密封压圈5和阀瓣密封圈6，即可恢复密封性能，阀瓣密封圈6和密封压圈5的使用周期延长。

阀瓣2呈向背离阀轴4的中轴线的一侧凸出的球壳状，阀瓣2的球面的过球中心的轴线和阀轴4的中轴线平行间隔设置，阀瓣2用于和阀轴4的中轴线偏心设置，以使阀瓣2远离阀轴4的中轴线的一侧对阀体1的内表面形成剪切效应，将阀体1内的污垢刮落。阀瓣2偏心设置，当阀体关闭的时，形成楔合效应，使阀体越关越紧，保证密封性能；阀瓣2转动时形成剪切效果，使附着阀体1内表面，以及阀瓣2远离阀轴4的中轴线一侧的杂质能够在剪切力作用下自动清除，从而间接保护阀瓣密封圈6和密封压圈5，延长使用寿命。

阀座3面向中轴线的一侧开设环状凹槽，环状凹槽内设置柔性密封圈31，柔性密封圈31用于抵接阀瓣密封圈6，以使出口12密封。柔性密封圈31使阀座3和阀瓣2的连接是刚性连接和柔性连接的结合，使密封效果增强。

阀座3的外缘和阀体1的连接处设置至少一胶圈7。

阀座3背向阀瓣2的一侧开设穿过阀体1的限位通孔15，限位通孔15内设置紧定螺钉。阀瓣密封圈6因加工或运行过程中磨损使阀瓣密封圈6和密封压圈5之间出现间隙，通过阀座3上的紧定螺钉向阀体1内前进，压迫阀座3从而使阀座3和阀瓣密封圈6之间的间隙消失，达到有效密封。

参见图1至图4，阀体1开设进入口，进入口用于供阀瓣2进入流道13，进入口设置阀盖14，阀轴4穿过阀盖14进入阀体1。

阀轴4位于阀体1外部的轴段部分的直径，小于阀轴4位于阀体1内部的轴段部分的直径；阀盖14背离阀体1的一侧设置填料压盖41，填料压盖41用于限制阀轴4的轴向运动。填料压盖41与阀轴4接触进行定位，填料压盖41的位置可通过螺栓进行轴向调整，限制阀轴4轴向窜动，同时防止阀体1因自重发生阀轴4的轴向方向缩颈变椭，从而使阀瓣密封圈6与阀座3不发生错位，保证密封。

具体的，阀盖14、阀轴4和阀瓣2上均设置吊孔，当半球阀需要维护保养时，半球阀无需从管线上拆除，只需打开阀盖14，再通过吊孔将各组件取出进行维修更换，大大缩短了维修的时间和减少了因管道检修停止运行而造成的经济损失。

阀轴4和阀盖14的连接处设置至少一YX轴用密封圈42。具体的，沿阀轴4的轴向设置两YX轴用密封圈42，既能保证低压密封，同时在高压下还具有密封补偿效果，故不需要对YX轴用密封圈42施加很大的轴向压紧力，与阀轴4的摩擦力矩大大减小，提高了密封的性能，延长了使用寿命。

半球阀设计时，通过阀盖14和填料压盖41的调节阀轴4轴向的尺寸，再通过YX轴用密封圈保证阀轴4密封性能；通过连接面213和阀瓣密封圈6配合以调整周转间隙23，保证阀瓣密封圈6贴合阀座3处无尺寸误差；通过旋动螺栓推动阀座3沿出口方向向阀轴4移动，保证阀座3配合瓣密封圈6处无尺寸误差，使半球阀在运行的过程中或使用一段时间后阀座3和阀瓣密封圈6之间出现磨损间隙时，能方便进行随时调整，且能实现在线维修功能，大大降低了半球阀的使用维护费用，同时延长半球阀的使用寿命，进而降低工程造价及总体综合成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种半球阀，其特征在于，包括阀体和阀瓣，所述阀体包括进口和出口，所述阀体内形成分别连通所述进口和所述出口的流道，所述阀瓣设置于所述流道内，所述出口和/或所述进口设置阀座；半球阀还包括自所述阀体外部穿入所述阀体内的阀轴，所述阀轴位于所述阀体外部的一端用于连接外部驱动装置，所述阀轴位于所述阀体内部的一端连接所述阀瓣，所述阀轴用于自转驱动所述阀瓣转动，以使所述阀瓣转动至贴合所述阀座位置以切断流道，或使所述阀瓣转动至离开所述阀座位置以打开流道；所述阀瓣背离所述阀轴的中轴线的一侧设置阀瓣密封圈和密封压圈，所述密封压圈和所述阀瓣固定连接，所述密封压圈用于将所述阀瓣密封圈压紧在所述阀瓣背离所述阀轴的中轴线的一侧，所述阀瓣密封圈用于抵接所述阀座。

2.根据权利要求1所述的一种半球阀，其特征在于，所述阀瓣背离所述阀轴的中轴线的一侧开设环状阶梯，所述环状阶梯包括靠近所述阀轴的中轴线设置第一台阶面，所述阀瓣密封圈设置于所述第一台阶面；所述环状阶梯还包括设置于所述第一台阶面背离所述阀轴的中轴线一侧的第二台阶面，所述第一台阶面环绕所述第二台阶面外部设置，所述密封压圈固定于所述第二台阶面，所述密封压圈的外缘凸出所述第二台阶面，以使所述密封压圈的凸出部分，将所述阀瓣密封圈压紧于所述第一台阶面。

3.根据权利要求2所述的一种半球阀，其特征在于，所述第一台阶面开设至少一胶圈槽，各所述胶圈槽内设置胶圈，各所述胶圈槽沿所述第一台阶面的内缘和外缘之间间隔设置。

4.根据权利要求2所述的一种半球阀，其特征在于，所述第一台阶面和所述第二台阶面之间设置连接面，所述阀瓣密封圈和所述连接面之间留有周转间隙。

5.根据权利要求1所述的一种半球阀，其特征在于，所述阀瓣呈向背离所述阀轴的中轴线的一侧凸出的球壳状，所述阀瓣的球面的过球中心的轴线和所述阀轴的中轴线平行间隔设置，所述阀瓣用于和阀轴的中轴线偏心设置，以使所述阀瓣远离所述阀轴的中轴线的一侧对所述阀体的内表面形成剪切效应，将所述阀体内的污垢刮落。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种半球阀，其特征在于，所述阀座面向所述中轴线的一侧开设环状凹槽，所述环状凹槽内设置柔性密封圈，所述柔性密封圈用于抵接所述阀瓣密封圈，以使所述出口密封。

7.根据权利要求1-5任一所述的一种半球阀，其特征在于，所述阀座背向所述阀瓣的一侧开设穿过所述阀体的限位通孔，所述限位通孔内设置紧定螺钉。

8.根据权利要求1-5任一所述的一种半球阀，其特征在于，所述阀体开设进入口，所述进入口用于供所述阀瓣进入所述流道，所述进入口设置阀盖，所述阀轴穿过所述阀盖。

9.根据权利要求8所述的一种半球阀，其特征在于，所述阀轴位于所述阀体外部的轴段部分的直径，小于所述阀轴位于所述阀体内部的轴段部分的直径；所述阀盖背离所述阀体的一侧设置填料压盖，所述填料压盖用于限制所述阀轴的轴向运动。

10.根据权利要求9所述的一种半球阀，其特征在于，所述阀轴和所述阀盖的连接处设置至少一YX轴用密封圈。

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