CN213598610U - 一种防尘球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防尘球阀。防尘球阀包括：阀壳、阀球以及安装在阀壳与阀球之间的环形密封结构；所述环形密封结构包括环形阀座以及弹性支撑结构；所述环形阀座在靠近密封配合端的一侧与阀壳密封配合；所述弹性支撑结构包括：密封传力环，导向滑动安装在阀壳内，且与阀壳围成封闭内腔；弹簧，安装在封闭内腔中，提供给密封传力环弹性作用力进而使密封传力环顶推环形阀座；密封传力环与环形阀座以及阀壳之间分别设有密封结构。本实用新型的防尘球阀的环形密封结构具有较好的密封效果，能够避免流动介质侵入环形阀座与阀壳之间以及密封传力环与阀壳之间而在其中形成夹渣或结晶，保证了球阀的性能。

Description

一种防尘球阀

技术领域

本实用新型涉及阀门领域，尤其涉及一种防尘球阀。

背景技术

阀门是热力工程中常用的管道控制部件，其使用性能对热力工程的管控起到十分重要的作用。在实际使用中，球阀通过转动实现管路的通断，而为了避免球阀的转动操作杆处发生泄漏，阀球与阀壳之间往往设有环形密封结构。

如授权公告号为CN203604696U的中国实用新型公开的一种球阀，其设置在阀球与阀壳之间的环形密封结构包括环形阀座以及有弹簧、弹簧座构成的弹性支撑结构，阀座沿介质流道的流向方向上导向滑动安装在阀壳内，且与阀壳密封配合，弹性支撑结构提供给环形阀座弹性支撑以使其压紧在阀球上，并实现与阀球之间的密封配合。

但是这种球阀在使用时，弹簧暴露于介质通道内，某些含有颗粒或沉淀物的流动介质往往会在弹簧的安装位置以及环形阀座和阀壳之间形成夹渣或者结晶，影响球阀的使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防尘球阀，用以解决现有技术中的球阀容易在环形密封结构处累积夹渣而影响球阀使用性能的问题。

本实用新型的防尘球阀包括：

阀壳、阀球以及安装在阀壳与阀球之间的环形密封结构；

所述环形密封结构包括环形阀座以及弹性支撑结构；

所述环形阀座导向滑动安装在阀壳内，且具有与阀球抵紧的密封配合端，弹性支撑结构提供给环形阀座朝向阀球的弹性作用力；

所述环形阀座在靠近密封配合端的一侧与阀壳密封配合；

所述弹性支撑结构包括：

密封传力环，导向滑动安装在阀壳内，且与阀壳围成封闭内腔；

弹簧，安装在封闭内腔中，提供给密封传力环弹性作用力进而使密封传力环顶推环形阀座；

密封传力环与环形阀座以及阀壳之间分别设有密封结构。

本实用新型的防尘球阀的环形密封结构中，环形阀座在靠近阀球的一侧与阀壳密封配合，密封传力件与阀壳之间也通过密封结构实现密封配合，此外，在环形阀座与密封传力件之间设置的密封结构进一步保证了两者之间的密封，如此很好的避免了流动介质侵入环形阀座与阀壳之间以及密封传力环与阀壳之间，保证了环形密封结构与阀壳之间的正常弹性浮动，保证了环形密封结构的可靠密封效果。

进一步的，密封传力环与环形阀座之间的密封结构夹装在两者之间，且起到传力作用。该密封结构夹装在密封传力环和环形阀座之间且起到传力作用，那么在其受力时能够使密封结构与两者之间挤压的更为紧密，密封效果更好。

进一步的，密封传力环与环形阀座之间夹装的密封结构为柔性石墨圈。采用柔性石墨圈做为密封结构，一方面保证了可靠的传力效果，另一方面柔性石墨耐磨性更好、能够耐受更高的温度，使球阀能够应用于高温等恶劣工况。

进一步的，所述密封传力环的截面形状为Z字形，环形阀座在背向阀球的一端的外周面具有后侧台阶，Z字形的上侧水平边伸入环形阀座的后侧台阶与阀壳之间的空间内，密封传力环与环形阀座之间的密封结构被夹紧在该空间内。这种结构形式的传力环与环形阀座以及阀壳配合，能够将密封结构完全封堵在封闭空间内，有助于提升该处的密封效果。

进一步的，所述环形阀座的外周面具有两级台阶，分别为所述的后侧台阶以及处于后侧台阶的靠近阀球一侧的前侧台阶，环形阀座通过前侧台阶的环形外周面与阀壳密封配合。通过设置两级台阶且在两级台阶处分别形成密封，使环形阀座与阀壳之间的整体密封性较高。

进一步的，阀壳内绕介质流道均匀间隔设有多个开口朝向阀球的弹簧安装槽，弹簧安装槽构成所述封闭内腔的一部分并用于安装弹簧，所述弹簧为圆柱弹簧。在阀壳上形成独立的弹簧安装槽，便于在装配时使弹簧能够相对阀壳保持固定，降低了装配难度。

此外，环形阀座的密封配合段上敷设有阀座耐磨合金层，阀球上对应阀座耐磨合金层敷设有阀球耐磨合金层，阀球耐磨合金层与阀座耐磨合金层硬度不同。采用耐磨合金层相互配合实现密封，大大减弱了阀球和阀座之间的磨损量，提高了球阀的使用寿命，两种耐磨合金层的硬度不同，又能够形成较好的密封副，保证较好的硬密封。

优选地，所述阀座耐磨合金层为司太立特合金层，所述阀球耐磨合金层为镍基合金层。

附图说明

图1为本实用新型的防尘球阀的实施例一的结构示意图；

图2为图1中A处的结构放大图；

图中：1-阀壳；20-驱动模块；21-阀球转轴；4-阀球；5-环形阀座；60-前侧密封圈；61-后侧密封圈；62-柔性石墨圈；8-弹簧；9-传力密封环。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的防尘球阀的具体实施例一：

本实施例的防尘球阀的结构如图1-2所示，其主要包括阀壳1、转动安装在阀壳1上的阀球4以及驱动阀球4转动而实现球阀通断的驱动模块20，其中，阀球4通过阀球转轴21转动安装在阀壳1上，驱动模块20与阀球转轴21传动连接，并通过带动阀球转轴21转动实现阀球4的转动。

以图1所示的方向为准，阀壳1由左右两部分壳体密封对接形成，且在其内形成左右延伸的介质流道，阀球4处于介质流道内且阀球上开设有与介质流道对应的过流通道。为了保证在球阀正常导通时，流动介质由阀球一侧的介质流道经过过流通道顺利流至阀球另一侧，在球阀关闭时，处于阀球一侧的介质流道内的流动介质被阀球可靠的阻挡，避免流动介质流入到阀球和阀壳之间的其他间隙，例如阀球转轴所处的位置而造成泄露，阀球的外表面与阀壳之间在介质流道和过流通道对接的位置处设有环形密封结构，即图1中A处所示结构。

本实用新型的防尘球阀也正是针对所述的环形密封结构进行改进的，旨在通过对环形密封结构的结构改进，避免流动介质侵入环形密封结构与阀壳之间的间隙内而在其中形成夹渣或结晶，保证环形密封结构相对阀壳顺畅的导向滑动，进而保证其与阀球之间的可靠压紧密封。

环形密封结构的构造可以清楚的从图2中看出，其包括环形阀座5，环形阀座5的内孔与介质流道同轴对应且内径一致，环形阀座5导向滑动安装在阀壳1内，且具有与阀球4抵紧的密封配合端。环形阀座5的外周面为两级台阶面，阀壳1的与环形密封结构配合的内周面两级台阶面，环形阀座5的两级台阶面中，最大的大径段靠近阀球4设置，且与阀壳1的最大的大径段内周面之间设有前侧密封圈60，进而在前侧实现与阀壳1的密封配合。环形阀座5的中间外周面与阀壳1的中间内周面导向滑动配合，而使环形阀座5的最小的小径段与阀壳1的中间内周面之间形成间隔。

环形密封结构还包括弹性支撑结构，弹性支撑结构在介质流道的轴向上被阀壳1所限制，并施加给环形阀座1朝向阀球4的弹性顶推作用，进而保证环形阀座5的密封配合端与阀球4压紧密封。

弹性支撑结构包括密封传力环9和弹簧8。密封传力环9的截面形状为Z字形，其大径段外周面与阀壳1的中间内周面导向滑动配合，其小径段外周面与阀壳1的小径段内周面之间设有后侧密封圈61，进而与阀壳1在后侧实现滑动密封。阀壳1在密封传力环9的背向阀球4一侧的环面上开设有开口朝向阀球4的弹簧安装槽，弹簧安装槽有多个，且在圆周方向上均布，弹簧安装槽以及密封传力环和阀壳之间的空间被密封传力环和阀壳围成封闭内腔，弹簧8安装在弹簧安装槽中，且外露的一端顶压在密封传力环上。

Z字形密封传力环9的上侧水平边伸入环形阀座5的后侧台阶与阀壳1之间的间隔内，且在该间隔内，密封传力环与环形阀座之间还夹装有可用于传力的密封结构，本实施例中为柔性石墨圈62。采用柔性石墨圈做为密封结构，一方面保证了可靠的传力效果，另一方面柔性石墨耐磨性更好、能够耐受更高的温度，使球阀能够应用于高温等恶劣工况。而且将柔性石墨圈夹装在该封闭间隔内，其在传递密封传力环与阀座之间的顶推力时，受挤能够紧贴环形阀座、密封传力环以及阀壳，有助于提升该处的密封效果。

通过以上结合附图对本实施例的防尘球阀的介绍可知，本实施例的球阀通过在垂于密封传力环与环形阀座之间的密封结构，一方面使密封传力环与阀壳在前后两侧分别形成密封配合关系，使其内部形成密封空腔，弹簧安装在该密封空腔中，流动介质不会进入该空腔，也就避免了该空腔内形成夹渣或结晶，保证了弹簧稳定可靠的弹性作用；另一方面使环形阀座与阀壳在前后两侧分别形成密封配合关系，避免流动介质侵入环形阀座与阀壳的配合面之间，避免配合面之间形成夹渣或结晶，保证了环形阀座能够正常受弹性支撑结构的弹性顶推而浮动，进而保证环形阀座与阀球之间可靠的压紧密封。这样的结构设计，整体上保证了球阀的密封性能，提高了球阀使用的可靠性。

此外，环形阀座5在朝向阀球4一侧的外表面敷设有阀座耐磨合金层，环形阀座5通过阀座耐磨合金层形成密封配合端并抵压在阀球4上，阀球4上在对应阀座耐磨合金层的位置敷设有阀球耐磨合金层，阀球耐磨合金层与阀座耐磨合金层硬度不同，阀球和环形阀座通过两种耐磨合金层的相互配合实现密封。这样能够大大减弱阀球和阀座之间的磨损量，保证环形阀座与阀球之间的密封，进而也尽可能的阻止流动介质进入环形阀座的前侧面，避免阀球与阀壳之间发生夹渣或结晶影响球阀使用的问题。

具体的，本实施例中阀座耐磨合金层为焊在阀座上的司太立特合金层，阀球耐磨合金层为喷涂在阀球表面的镍基合金层。

本实用新型的防尘球阀通过环形密封结构很好的实现了阀球和阀壳之间的密封，环形密封结构与阀壳的配合面之间也很好的实现了密封，避免了在环形密封结构内产生夹渣或结晶而形成环形密封结构的密封效果，整个球阀性能可靠，使用寿命长。

当然，本实用新型的防尘球阀并不仅限于上述介绍的实施方式，本文还提供了其他几种基于本实用新型的设计构思的防尘球阀的实施例，具体如下。

例如，在其他防尘球阀的实施例中，与上述介绍的实施例一不同的是，密封圈可以采用聚氨酯密封圈或聚四氟乙烯密封圈或其他耐腐蚀、耐高温的橡胶密封圈；阀壳上开设有的弹簧安装槽可以替换为开口朝向不变且环绕介质流动通道的环槽，此时弹簧可采用环绕介质流动通道的圆柱弹簧或碟簧或波纹簧片。

例如，在其他防尘球阀的实施例中，与上述介绍的实施例一不同的是，密封传力环的截面为“7”字形，阀壳上在密封传力环的背向阀球的一侧形成开口朝向阀球的环槽，密封传力环的最小内周面与环槽的内壁面密封滑动配合，弹簧安装在该环槽中。

或者，在其他防尘球阀的实施例中，与上述介绍的实施例一不同的是，环形阀座的截面形状为L形，密封传力环的截面形状也为L形，密封传力环和环形阀座之间夹装的密封结构处于L形阀座的水平边端面和L形密封传力环的竖直边前侧面之间。

再或者，在其他防尘阀球的实施例中，与上述介绍的实施例一不同的是，阀球以及环形阀座上敷设的耐磨合金层也可以为碳化铬合金层或高锰合金层等，优选的，两者采用硬度不同的合金层。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种防尘球阀，包括：

阀壳、阀球以及安装在阀壳与阀球之间的环形密封结构；

所述环形密封结构包括环形阀座以及弹性支撑结构；

所述环形阀座导向滑动安装在阀壳内，且具有与阀球抵紧的密封配合端，弹性支撑结构提供给环形阀座朝向阀球的弹性作用力；

其特征是，

所述环形阀座在靠近密封配合端的一侧与阀壳密封配合；

所述弹性支撑结构包括：

密封传力环，导向滑动安装在阀壳内，且与阀壳围成封闭内腔；

弹簧，安装在封闭内腔中，提供给密封传力环弹性作用力进而使密封传力环顶推环形阀座；

密封传力环与环形阀座以及阀壳之间分别设有密封结构。

2.根据权利要求1所述的防尘球阀，其特征是，密封传力环与环形阀座之间的密封结构夹装在两者之间，且起到传力作用。

3.根据权利要求2所述的防尘球阀，其特征是，密封传力环与环形阀座之间夹装的密封结构为柔性石墨圈。

4.根据权利要求2或3所述的防尘球阀，其特征是，所述密封传力环的截面形状为Z字形，环形阀座在背向阀球的一端的外周面具有后侧台阶，Z字形的上侧水平边伸入环形阀座的后侧台阶与阀壳之间的空间内，密封传力环与环形阀座之间的密封结构被夹紧在该空间内。

5.根据权利要求4所述的防尘球阀，其特征是，所述环形阀座的外周面具有两级台阶，分别为所述的后侧台阶以及处于后侧台阶的靠近阀球一侧的前侧台阶，环形阀座通过前侧台阶的环形外周面与阀壳密封配合。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的防尘球阀，其特征是，阀壳内绕介质流道均匀间隔设有多个开口朝向阀球的弹簧安装槽，弹簧安装槽构成所述封闭内腔的一部分并用于安装弹簧，所述弹簧为圆柱弹簧。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的防尘球阀，其特征是，环形阀座的密封配合段上敷设有阀座耐磨合金层，阀球上对应阀座耐磨合金层敷设有阀球耐磨合金层，阀球耐磨合金层与阀座耐磨合金层硬度不同。

8.根据权利要求7所述的防尘球阀，其特征是，所述阀座耐磨合金层为司太立特合金层，所述阀球耐磨合金层为镍基合金层。

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