CN212584306U - 一种活动密封结构及具有其的球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种活动密封结构及具有其的球阀，活动密封结构包括：活动安装在阀盖上的阀座，和活动安装在阀球上的活动密封环，其中阀座具有阀座密封面，活动密封环具有阀球密封面，当阀座密封面与阀球密封面紧密结合后，实现密封。本实用新型的活动密封结构，阀座活动安装设置，能够灵活补偿应对密封面磨损后阀座密封面与阀球密封面间出现的压力减小，避免轻微磨损后的密封不严；阀球密封面设置在活动密封环上，活动密封环活动且可转动地安装在阀球上，当对阀球进行装配，出现阀座密封面与阀球密封面因对位不精导致贴合不严时，可调松并转动活动密封环，调整阀座密封面与阀球密封面实现精确对位，之后再重新固定活动密封环，从而提高装配效率。

Description

一种活动密封结构及具有其的球阀

技术领域

本实用新型涉及球阀技术领域，具体涉及一种活动密封结构及具有其的球阀。

背景技术

球阀是应用较为广泛的阀门之一，其结构简单，密封可靠，维修方便，被广泛应用在石油、化工、冶金、轻纺、食品、原子能、航空等领域。球阀具有旋转90°的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线，其在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90°的操作和很小的转动力矩就能严密关闭。

常规球阀的密封，依赖阀座密封面和球体密封面的精密挤压密封，这对于阀座密封面和球体密封面的加工精度和安装精度要求都非常高，一旦加工或安装出现细微偏差，即有可能出现偏压，影响密封效果，严重时可导致密封失效。现有技术中的阀座通常是固定安装在阀盖上，当关闭球阀时，阀球的球面与阀座的阀座密封面挤压接触，实现密封；这对阀座的安装精度要求很高，通常会涉及到多次的微调过程，而且即便是一开始安装精度达到了，后续经过一定时间的使用后，也有可能出现偏压磨损，导致阀座密封面与球面之间的密封压力不均，进而导致密封强度降低，严重的甚至能够导致密封失效。另外，现有技术中的球阀，阀座密封面和球体密封面都是固定设置的，一旦因磨损等导致密封失效，就需要整体更换球阀，成本较高。

中国专利文献CN108980400B公开了一种偏心球阀，其阀座通过可调安装结构可微小移动地安装在阀盖上，阀座的外圆周面与阀盖之间具有间隙；在操作机构的驱动下，阀球转动至使阀球密封面与阀座密封面逐渐挤压接触时，阀座可沿其圆周方向作微小移动，使得阀球密封面与阀座密封面自动调节对中，进而实现压力均匀的密封。上述专利文献中的技术方案虽然能够解决安装出现细微偏差的问题，但对于生产精度要求较高。

因此，如何能够设计一种既能解决安装过程需要多次微调这一技术问题，又可以降低阀门更换成本的新型球阀，是现有技术中尚未解决的技术问题。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的球阀虽然能够解决安装时容易出现细微偏差，无需多次调整，但对于生产精度要求高、且一旦阀座密封面因磨损导致密封失效时，需要整体更换球阀，导致更换成本高的技术缺陷，从而提供一种应用于球阀的活动密封结构。

本实用新型还提供一种具有上述活动密封结构的球阀。

为此，本实用新型提供一种活动密封结构，包括：

阀座，适于活动安装在阀盖上，具有阀座密封面，所述阀座密封面为偏心密封面；

活动密封环，适于活动且可转动地安装在阀球上，具有阀球密封面，所述阀球密封面为能够与所述阀座密封面配合密封的偏心密封面；

所述阀座密封面与所述阀球密封面紧密贴合后，实现密封。

作为一种优选方案，所述阀座包括筒状主体部，设置在所述筒状主体部一端的环形部，以及位于所述筒状主体部和所述环形部连接位置的密封部，所述阀座密封面设置在所述密封部的朝向阀球一侧的位置；所述阀盖的用于安装阀座的位置形成有凹陷，所述阀座的外壁贴合所述凹陷的内壁设置。

作为一种优选方案，所述活动密封结构还包括阀座固定结构，所述阀座固定结构包括环形挡板，具有通孔，适于通过螺栓固定在阀盖上，部分所述环形挡板和所述阀盖之间形成限位腔；

所述环形部的外周上设有环形凸起，所述环形凸起伸入至所述限位腔内部被所述限位腔限位。

作为一种优选方案，所述筒状主体部的朝向所述阀盖一侧，形成有第一间隙和第二间隙，所述第二间隙的宽度大于所述第一间隙，所述第一间隙内部安装有阀座密封圈，所述第二间隙内部安装有阀座压套，所述阀座压套的一端贴合插入所述第一间隙内部向着所述阀盖方向挤压所述阀座密封圈，所述阀座压套的另一端安装有阀座弹簧，所述阀座压套与所述第二间隙的靠近所述第一间隙一侧的侧壁具有活动间隙。

作为一种优选方案，还包括环形槽，设置在位于所述阀座压套外侧的阀盖内壁上，所述环形槽内部设有石墨垫片，所述石墨垫片的伸出所述环形槽的部分与所述筒状主体部的外壁贴合接触。

作为一种优选方案，所述活动密封环具有固定状态和可转动状态；处于固定状态时，所述活动密封环和所述阀球固定为一体；处于可转动状态时，在外力作用下，所述活动密封环能够相对所述阀球转动，进而改变所述阀球密封面与所述阀座密封面的相对位置。

作为一种优选方案，所述活动密封环包括环形主体，所述环形主体的中部设有转动孔，所述环形主体的外围设有所述阀球密封面；所述转动孔为通孔。

作为一种优选方案，所述阀球上设有：

第一平面，成型在所述阀球的用于密封的一端；

第一台阶柱，成型在所述第一平面上且与所述第一平面垂直；所述第一台阶柱适于所述转动孔可转动地套设，且所述第一台阶柱的高度≤所述活动密封环的厚度；

压盖，可拆卸地固定安装在所述阀球上，用于将套设到所述第一台阶柱上的所述活动密封环固定。

作为一种优选方案，所述第一台阶柱顶面上设有第二平面，所述第二平面上成型有第二台阶柱，所述压盖套设在所述第二台阶柱上后，通过螺栓固定安装在所述第二平面上。

本实用新型还提供一种球阀，包括阀体，通过阀杆安装在所述阀体内部的阀球，安装在所述阀体上的阀盖，以及安装在所述阀盖内侧的阀座；

还包括安装在所述阀座和所述阀球上的活动密封结构，所述活动密封结构为上述任一项所述的活动密封结构。

本实用新型提供的技术方案，具有以下优点：

1.本实用新型的活动密封结构，包括活动安装在阀盖上的阀座，和活动安装在阀球上的活动密封环，其中阀座具有阀座密封面，活动密封环具有阀球密封面，当阀座密封面与阀球密封面紧密结合后，实现密封。本实用新型的活动密封结构，阀座活动安装设置，一是能够灵活补偿密封面磨损后阀座密封面与阀球密封面间压力减小，避免轻微磨损后的密封不严；二是当阀座密封面发生磨损后需要更换时，仅需更换体积较小的阀座即可，设备更换成本低；阀球密封面设置在活动密封环上，活动密封环活动且可转动地安装在阀球上，当对阀球进行装配，出现阀座密封面与阀球密封面因对位不精导致贴合不严时，可调松活动密封环，通过转动活动密封环，快速调整阀座密封面与阀球密封面实现精确对位，调整完毕后再重新固定活动密封环，从而能够大大提高装配效率。

2.本实用新型的活动密封结构，阀盖的用于安装阀座的位置形成有凹陷，阀座的外壁贴合凹陷的内壁设置，使得阀座仅能沿介质流向方向移动，而不会发生径向移动。

3.本实用新型的活动密封结构，还包括阀座固定结构，阀座固定结构包括环形挡板，环形挡板通过螺栓固定在阀盖上，部分环形挡板与阀盖之间形成限位腔；环形部的外周上设有环形凸起，环形凸起伸入至限位腔内部被限位腔限位，使得阀座仅能沿介质流向方向作一定程度的伸缩运动。

4.本实用新型的活动密封结构，筒状主体部的朝向阀盖一侧，形成有第一间隙和第二间隙，第一间隙内部安装有梯形的阀座密封圈，第二间隙内部安装有阀座压套，阀座压套的一端贴合插入第一间隙内部向着阀盖方向挤压阀座密封圈，阀座压套的另一端安装有阀座弹簧，阀座弹簧用于通过驱动阀座压套进而驱动阀座向着阀球的方向运动，从而挤紧阀座密封面和阀球密封面，且即便是当密封面有轻微磨损，在弹簧的压力作用下，阀座密封面和阀球密封面仍可实现挤压密封。

5.本实用新型的活动密封结构，还包括环形槽，环形槽内部设有石墨垫片，石墨垫片的伸出环形槽的部分与筒状主体部的外壁贴合接触，实现密封，防止介质进入到阀座压套内部。

6.本实用新型的活动密封结构，活动密封环处于固定状态时，活动密封环与阀球固定为一体，活动密封环随阀球转动，实现流道的开通或切断；活动密封环处于可转动状态时，在外力作用下，阀球密封面能够相对阀座密封面转动；当装配时发生阀座密封面与阀球密封面不能紧密接触实现密封时，可将活动密封环调松至可转动状态，逐渐转动活动密封环，直至阀球密封面与阀座密封面紧密接触密封，此时再将活动密封环固定在阀球上，即可实现阀球的精密装配。本实用新型的活动密封结构，能够解决安装时容易出现细微偏差需要多次微调的技术问题。

7.本实用新型的活动密封结构，活动密封环包括环形主体，环形主体的中部设有转动孔，环形主体的外围设有阀球密封面；活动密封环通过转动孔安装在阀球上，在需要调整时，活动密封环通过转动孔位置实现转动。

8.本实用新型的活动密封结构，阀球上设有第一平面和第一台阶柱，活动密封环套设在第一台阶柱上，使用压盖固定安装到阀球上，将套设在第一台阶柱上的活动密封环挤压固定。

9.本实用新型的活动密封结构，第一台阶柱顶面设有第二平面，第二平面上成型有第二台阶柱，压盖套设在第二台阶柱上后，通过螺栓规定安装在第二平面上；第二台阶柱和第二平面的设计，更加方便压盖的固定。

10.本实用新型还提供一种球阀，包括阀体、阀杆、阀球、阀座、阀盖等，还包括活动密封结构，安装在阀座和阀球之间，其中的活动密封结构为上述的活动密封结构，由于采用了上述的活动密封结构，因而自然具有因采用上述阀球结构所带来的一切优点。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术或本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式描述中所使用的附图作简单介绍。

图1是本实用新型阀球的整体结构示意图。

图2是图1中A部分的结构放大示意图。

附图标记：100、阀座；101、阀座密封面；110、筒状主体部；111、第一间隙；112、第二间隙；113、第一倒角结构；120、环形部；121、环形凸起；130、密封部；140、环形挡板；141、限位腔；150、阀座密封圈； 160、阀座压套；170、阀座弹簧；180、活动间隙；190、环形槽；191、石墨垫片；200、活动密封环；201、阀球密封面；210、环形主体；211、转动孔；300、阀球；301、第一平面；302、第一台阶柱；303、压盖；304、第二平面；305、第二台阶柱；306、螺栓；400、阀盖；401、端面；402、第二倒角结构；500、阀杆；600、阀体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细描述。

实施例1

本实施例提供一种活动密封结构，用于偏心球阀，如图2所示，包括：阀座100，适于活动安装在阀盖400上，具有阀座密封面101，所述阀座密封面101为偏心密封面；活动密封环200，适于活动且可转动地安装在阀球 300上，具有阀球密封面201，所述阀球密封面201为能够与所述阀座密封面101配合密封的偏心密封面；所述阀座密封面101与所述阀球密封面201 紧密贴合后，实现密封。

本实施例的活动密封结构，阀座100活动安装设置，一是能够灵活补偿密封面磨损后阀座密封面101与阀球密封面201间压力减小，避免轻微磨损后的密封不严；二是当阀座密封面101发生磨损后需要更换时，仅需更换体积较小的阀座100即可，设备更换成本低；阀球密封面201设置在活动密封环200上，活动密封环200活动且可转动地安装在阀球300上，当对阀球300进行装配，出现阀座密封面101与阀球密封面201因对位不精导致贴合不严时，可调松活动密封环200，通过转动活动密封环200，快速调整阀座密封面101与阀球密封面201实现精确对位，调整完毕后再重新固定活动密封环200，从而能够大大提高装配效率。

所述阀座100包括筒状主体部110，设置在所述筒状主体部110一端的环形部120，以及位于所述筒状主体部110和所述环形部120连接位置的密封部130，所述阀座密封面101设置在所述密封部130的朝向阀球300一侧的位置；所述阀盖400的用于安装阀座100的位置形成有凹陷，所述阀座 100的外壁贴合所述凹陷的内壁设置。

阀座100的外壁贴合凹陷的内壁设置，使得阀座100仅能沿介质流向方向(即图2中左右方向)移动，而不会发生径向移动。

所述活动密封结构还包括阀座固定结构，所述阀座固定结构包括环形挡板140，具有通孔，适于通过螺栓固定在阀盖400上，部分所述环形挡板140和所述阀盖400之间形成限位腔141。

所述环形部120的外周上设有环形凸起121，所述环形凸起121伸入至所述限位腔141内部被所述限位腔141限位，使得阀座100仅能沿介质流向方向作一定程度的伸缩运动。

所述筒状主体部110的朝向所述阀盖400一侧，形成有第一间隙111 和第二间隙112，所述第二间隙112的宽度大于所述第一间隙111，所述第一间隙111内部安装有阀座密封圈150，所述第二间隙112内部安装有阀座压套160，所述阀座压套160的一端贴合插入所述第一间隙111内部向着所述阀盖400方向挤压所述阀座密封圈150，所述阀座压套160的另一端安装有阀座弹簧170，所述阀座压套160与所述第二间隙112的靠近所述第一间隙111一侧的侧壁具有活动间隙180。

阀座弹簧170用于通过驱动阀座压套160进而驱动阀座100向着阀球 300的方向运动，从而挤紧阀座密封面101和阀球密封面201，且即便是当密封面(以上两个密封面中的任何一个)有轻微磨损，在弹簧的压力作用下，阀座密封面101和阀球密封面201仍可实现挤压密封。

还包括环形槽190，设置在位于所述阀座压套160外侧的阀盖400内壁上，所述环形槽190内部设有石墨垫片191，所述石墨垫片191的伸出所述环形槽190的部分与所述筒状主体部110的外壁贴合接触，实现密封，防止介质进入到阀座压套160内部。

所述筒状主体部110的端部形成有第一倒角结构113，当安装阀座100 时，第一倒角113结构可以避免触碰石墨垫片191，保证石墨垫片191安装位置正确，密封严密。

所述阀盖400具有与所述筒状主体部110相对的端面401，所述端面 401与所述筒状主体部110的顶端具有一定距离，并且所述端面401位置形成有第二倒角结构402。

端面401与筒状主体部110顶端之间具有一定距离，为阀座100的移动留出了空间；当有介质进入到端面401和筒状主体部110的顶端之间的空间时，第二倒角402的设置，能够避免介质在此空间停留。

本实施中，所述活动密封环200具有固定状态和可转动状态；处于固定状态时，所述活动密封环200和所述阀球300固定为一体；处于可转动状态时，在外力作用下，所述活动密封环200能够相对所述阀球300转动，进而改变所述阀球密封面201与所述阀座密封面101的相对位置。

当装配时发生阀座密封面101与阀球密封面201不能紧密接触实现密封时，可将活动密封环200调松至可转动状态，逐渐转动活动密封环200，直至阀球密封面201与阀座密封面101紧密接触密封，此时再将活动密封环200固定在阀球300上，即可实现球的精密装配。本实施例的活动密封结构，能够解决安装时容易出现细微偏差需要多次微调的技术问题。

所述活动密封环200包括环形主体210，所述环形主体210的中部设有转动孔211，所述环形主体210的外围设有所述阀球密封面201；所述转动孔211为通孔。活动密封环200通过转动孔211安装在阀球300上，在需要调整时，活动密封环200通过转动孔211位置实现转动。

所述阀球300上设有：第一平面301，成型在所述阀球300的用于密封的一端；第一台阶柱302，成型在所述第一平面301上且与所述第一平面 301垂直；所述第一台阶柱302适于所述转动孔211可转动地套设，且所述第一台阶柱302的高度≤所述活动密封环200的厚度；压盖303，可拆卸地固定安装在所述阀球300上，用于将套设到所述第一台阶柱302上的所述活动密封环200固定。

当阀球处于关闭位置时，第一平面301正对流道，第一台阶柱302的轴线与流道轴线重合。

与所述活动密封环200相对的所述第一平面301上，设有密封圈安装槽，所述密封圈安装槽内部安装有密封圈。当活动密封环安装后，帮助密封。

所述第一台阶柱302顶面上设有第二平面304，所述第二平面304上成型有第二台阶柱305，所述压盖303套设在所述第二台阶柱305上后，通过螺栓306固定安装在所述第二平面304上。

所述压盖303的远离所述阀球300的一端设有螺栓凹槽，所述螺栓将所述压盖303固定安装在所述第二平面304上后，所述螺栓的头部没入所述螺栓凹槽内部。如此设计，可以减少介质流动时的阻力，也可以避免螺栓受到介质的冲刷导致的损坏。

本实施例中，所述球体为C型球体。作为变形，球体也可以是其他结构的球体。

实施例2

本实施例提供一种球阀，如图1所示，包括阀体600，通过阀杆500安装在所述阀体600内部的阀球300，安装在所述阀体600上的阀盖400，以及安装在所述阀盖400内侧的阀座100；还包括安装在所述阀座100和所述阀球300上的活动密封结构，所述活动密封结构为实施例1中所述的活动密封结构。

本实施的球阀，由于采用了上述的活动密封结构，因而自然具有因采用上述阀球结构所带来的一切优点。

所述活动密封环200的所述阀球密封面201向四周伸出所述阀球300 一定距离设置。阀球300与阀座100不接触，当长时间使用发生磨损不能实现良好密封时，可将活动密封环200更换，从而降低设备淘汰成本。

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)

1.一种活动密封结构，其特征在于，包括：

阀座(100)，适于活动安装在阀盖(400)上，具有阀座密封面(101)，所述阀座密封面(101)为偏心密封面；

活动密封环(200)，适于活动且可转动地安装在阀球(300)上，具有阀球密封面(201)，所述阀球密封面(201)为能够与所述阀座密封面(101)配合密封的偏心密封面；

所述阀座密封面(101)与所述阀球密封面(201)紧密贴合后，实现密封。

2.根据权利要求1所述的活动密封结构，其特征在于，所述阀座(100)包括筒状主体部(110)，设置在所述筒状主体部(110)一端的环形部(120)，以及位于所述筒状主体部(110)和所述环形部(120)连接位置的密封部(130)，所述阀座密封面(101)设置在所述密封部(130)的朝向阀球(300)一侧的位置；所述阀盖(400)的用于安装阀座(100)的位置形成有凹陷，所述阀座(100)的外壁贴合所述凹陷的内壁设置。

3.根据权利要求2所述的活动密封结构，其特征在于：所述活动密封结构还包括阀座固定结构，所述阀座固定结构包括环形挡板(140)，具有通孔，适于通过螺栓固定在阀盖(400)上，部分所述环形挡板(140)和所述阀盖(400)之间形成限位腔(141)；

所述环形部(120)的外周上设有环形凸起(121)，所述环形凸起(121)伸入至所述限位腔(141)内部被所述限位腔(141)限位。

4.根据权利要求3所述的活动密封结构，其特征在于：所述筒状主体部(110)的朝向所述阀盖(400)一侧，形成有第一间隙(111)和第二间隙(112)，所述第二间隙(112)的宽度大于所述第一间隙(111)，所述第一间隙(111)内部安装有阀座密封圈(150)，所述第二间隙(112)内部安装有阀座压套(160)，所述阀座压套(160)的一端贴合插入所述第一间隙(111)内部向着所述阀盖(400)方向挤压所述阀座密封圈(150)，所述阀座压套(160)的另一端安装有阀座弹簧(170)，所述阀座压套(160) 与所述第二间隙(112)的靠近所述第一间隙(111)一侧的侧壁具有活动间隙(180)。

5.根据权利要求4所述的活动密封结构，其特征在于：还包括环形槽(190)，设置在位于所述阀座压套(160)外侧的阀盖(400)内壁上，所述环形槽(190)内部设有石墨垫片(191)，所述石墨垫片(191)的伸出所述环形槽(190)的部分与所述筒状主体部(110)的外壁贴合接触。

6.根据权利要求1所述的活动密封结构，其特征在于：所述活动密封环(200)具有固定状态和可转动状态；处于固定状态时，所述活动密封环(200)和所述阀球(300)固定为一体；处于可转动状态时，在外力作用下，所述活动密封环(200)能够相对所述阀球(300)转动，进而改变所述阀球密封面(201)与所述阀座密封面(101)的相对位置。

7.根据权利要求6所述的活动密封结构，其特征在于：所述活动密封环(200)包括环形主体(210)，所述环形主体(210)的中部设有转动孔(211)，所述环形主体(210)的外围设有所述阀球密封面(201)；所述转动孔(211)为通孔。

8.根据权利要求7所述的活动密封结构，其特征在于：所述阀球(300)上设有：

第一平面(301)，成型在所述阀球(300)的用于密封的一端；

第一台阶柱(302)，成型在所述第一平面(301)上且与所述第一平面(301)垂直；所述第一台阶柱(302)适于所述转动孔(211)可转动地套设，且所述第一台阶柱(302)的高度≤所述活动密封环(200)的厚度；

压盖(303)，可拆卸地固定安装在所述阀球(300)上，用于将套设到所述第一台阶柱(302)上的所述活动密封环(200)固定。

9.根据权利要求8所述的活动密封结构，其特征在于：所述第一台阶柱(302)顶面上设有第二平面(304)，所述第二平面(304)上成型有第二台阶柱(305)，所述压盖(303)套设在所述第二台阶柱(305)上后，通过螺栓(306)固定安装在所述第二平面(304)上。

10.一种球阀，包括阀体(600)，通过阀杆(500)安装在所述阀体(600) 内部的阀球(300)，安装在所述阀体(600)上的阀盖(400)，以及安装在所述阀盖(400)内侧的阀座(100)；

其特征在于：还包括安装在所述阀座(100)和所述阀球(300)上的活动密封结构，所述活动密封结构为权利要求1-9中任一项所述的活动密封结构。

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