CN215487760U - 一种阀座、旋塞阀以及压裂管汇 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种阀座、旋塞阀以及压裂管汇,涉及阀门技术领域,旨在解决采用薄壁构件的密封弧片作为密封部件而导致的结构强度低的技术问题。阀座设置在阀体内,阀体内开设有用于容纳阀芯和阀座的阀腔,以及与阀腔连通的流道。阀座包括环形的密封阀座和环形的安装阀座,密封阀座嵌套于安装阀座内,且密封阀座和安装阀座的内孔均与流道连通;密封阀座远离安装阀座的表面用于与阀芯的阀芯孔周边贴合。其中,沿流道的轴向和径向,密封阀座的外表面与安装阀座的内表面抵接,安装阀座的外表面与阀腔的内表面抵接。本实用新型的阀座安装在旋塞阀的阀腔内,用于密封阀芯。
Description
技术领域
本实用新型涉及阀门技术领域,尤其涉及一种阀座、旋塞阀以及压裂管汇。
背景技术
旋塞阀是通过控制阀芯的转动以控制流体流通或关断的阀门。相关技术中,为了避免由于流体内的砂粒等杂质进入阀腔而引起的旋塞阀卡滞的问题,通常采用密封弧片作为阀芯的密封部件。但密封弧片在阀腔内需要使用圆柱销才能在阀腔内进行定位,由于密封弧片本身为薄壁构件,结构强度较低,因此允许设计的定位销直径较小、强度较低。在旋塞阀的启闭过程中,不仅定位销很容易剪切断裂,而且密封弧片也极易产生变形,从而影响了旋塞阀的正常工作。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种阀座、旋塞阀以及压裂管汇,旨在解决采用薄壁构件的密封弧片作为密封部件而导致的结构强度低的技术问题。
为达到上述目的,本实用新型的实施例采用如下技术方案:
一种阀座,设置在阀体内,阀体内开设有用于容纳阀芯和阀座的阀腔,以及与阀腔连通的流道。阀座包括环形的密封阀座和环形的安装阀座,密封阀座嵌套于安装阀座内,且密封阀座和安装阀座的内孔均与流道连通;密封阀座远离安装阀座的表面用于与阀芯的阀芯孔周边贴合。其中,沿流道的轴向和径向,密封阀座的外表面与安装阀座的内表面抵接,安装阀座的外表面与阀腔的内表面抵接。
将阀座设计为密封阀座和安装阀座相互嵌套的结构方式,且将安装阀座设置在远离密封阀座用于贴合阀芯表面的一侧,使得安装阀座能够对密封阀座朝向阀芯的表面起到支撑的作用,从而增大了密封阀座在阀芯一侧的结构强度,使密封阀座不易产生变形。
同时,安装阀座还能够在流道的轴向和径向上与阀体的内腔抵接,使得阀座通过自身结构即可实现在阀腔内的定位,无需再单独设计圆柱销结构。此外,密封阀座和安装阀座均设计为环形结构,还扩大了阀座与阀体的抵接面积,扩大了密封阀座与安装阀座的抵接面积,使得阀座不易剪切断裂,从而避免了阀座容易变形的技术问题。
可选的,密封阀座朝向安装阀座的一端设置有第一密封面和第二密封面,第一密封面与流道的径向平行,第二密封面与流道的轴向平行,第一密封面和第二密封面连接形成台阶面。安装阀座朝向密封阀座的一端设置有第一安装面和第二安装面,第一安装面与流道的径向平行,第二安装面与流道的轴向平行,第一安装面和第二安装面连接形成台阶面。其中,第一密封面与第一安装面抵接,第二密封面与第二安装面抵接。
密封阀座与安装阀座之间通过台阶面实现相互套接,使密封阀座能够稳固的定位在安装阀座内。第一密封面与第一安装面能够实现密封阀座与安装阀座在流道轴向上定位的功能,第二密封面与第二安装面能够实现密封阀座与安装阀座在流道径向上定位的功能。
可选的,第一密封面、第二密封面、第一安装面和第二安装面均为圆环面,使密封阀座与安装阀座能够通过镗铣、车削等工艺进行加工,从而降低阀座的加工难度。
可选的,阀座还包括第一密封圈和第二密封圈。第一密封面开设有环形的第一密封槽,第一密封圈安装于第一密封槽内,且密封在第一安装面与第一密封面之间。第二密封面开设有环形的第二密封槽,第二密封圈安装于第二密封槽内,且密封在第二安装面与第二密封面之间。
第一密封圈能够防止流道内的流体流入密封阀座与安装阀座之间的间隙,第二密封圈能够对第一密封圈起到加强密封的作用。第一密封槽与第二密封槽提供了第一密封圈和第二密封圈安装空间,使第一密封圈和第二密封圈在安装时不易脱落。
可选的,阀座还包括弹性件。密封阀座朝向安装阀座的一端还设置有第三密封面,第三密封面与第一密封面平行且开设有第一弹性槽。安装阀座朝向密封阀座的一端还设置有第三安装面,第三安装面与第一安装面平行且开设有第二弹性槽。其中,弹性件安装于第一弹性槽与第二弹性槽拼接形成的槽内,且与密封阀座和安装阀座抵接。
当密封阀座与安装阀座相互套接后,第一弹性槽与第二弹性槽拼接形成用于安装弹性件的槽腔,起到防止弹性件脱离的作用。第三密封面与第三安装面在弹性件的弹性作用下具有分离的趋势,从而使密封阀座顶紧在阀芯的外表面,对阀芯起到密封的作用;而安装阀座则顶紧在阀体的内腔,加强了安装阀座的定位。
可选的,弹性件包括至少一个圆环形的弹片,弹片的板面呈波浪形。波浪形的弹片通过弹片板面的起伏变化提供弹性力,将密封阀座顶紧在阀芯的外表面,圆环形的弹片使得密封阀座所承受的顶推力更均匀。
可选的,弹性件包括多个弹片,多个弹片的波浪形板面起伏位置相同且堆叠设置,使得弹性件具有更大的弹性力,从而能够提高密封阀座与阀芯之间的密封效果。
可选的,密封阀座和安装阀座一体成型为环形的阀座本体,阀座本体的内孔与流道连通,阀座本体的一端表面与阀芯的阀芯孔周边贴合。沿流道的轴向和径向,阀座本体的另一端外表面与阀腔的内表面抵接。将密封阀座和安装阀座设计为一体式的阀座本体结构,有利于减少密封阀座和安装阀座之间的漏点,提高阀座的刚度。
可选的,安装阀座朝向阀腔的一端设置有第四安装面和第五安装面,第四安装面与流道的径向平行,第五安装面与流道的轴向平行,第四安装面和第五安装面连接形成台阶面。阀体开设有与阀腔连通的安装孔,安装孔包括形成台阶面的第一孔壁和第二孔壁,第一孔壁与流道的径向平行,第二孔壁与流道的轴向平行。其中,第四安装面与第一孔壁抵接,第五安装面与第二孔壁抵接。
安装阀座与安装孔之间通过台阶面实现定位,使安装阀座能够稳固的定位在阀腔内。第四安装面与第一孔壁能够实现安装阀座与阀腔在流道轴向上定位的功能,第五安装面与第二孔壁能够实现安装阀座与阀腔在流道径向上定位的功能。
可选的,第四安装面、第五安装面、第一孔壁和第二孔壁均为圆环面,使安装阀座能够通过镗铣、车削等工艺进行加工,从而降低阀座的加工难度。
可选的,阀座还包括第三密封圈和第四密封圈。第四安装面开设有同心布置的第三密封槽和第四密封槽,第三密封圈安装于第三密封槽内,第四密封圈安装于第四密封槽内,第三密封圈和第四密封圈均密封在第四安装面与第一孔壁之间。
第三密封圈能够防止流道内的流体流入安装阀座与阀体之间的间隙,第四密封圈能够对第三密封圈起到加强密封的作用。第三密封槽与第四密封槽提供了第三密封圈和第四密封圈安装空间,使第三密封圈和第四密封圈在安装时不易脱落。
可选的,阀座还包括环状的胀紧带,第五安装面开设有环形的胀紧槽,胀紧带安装于胀紧槽内,且与第二孔壁和第五安装面抵接。胀紧带安装在胀紧槽后膨胀,使安装阀座顶紧在第二孔壁,从而对安装阀座的径向移动起到限位的作用,防止安装阀座在安装孔内的晃动。
本实用新型另一方面实施例还提供了一种旋塞阀,包括阀体、阀芯和如上任一技术方案的阀座。阀体开设有阀腔以及与阀腔连通的流道。阀芯安装在阀腔内,阀芯开设有贯穿阀芯的阀芯孔。两个阀座相对设置,且两个密封阀座和两个安装阀座的内孔均与流道连通。其中,两个密封阀座一端的表面与阀芯的阀芯孔周边贴合,两个密封阀座另一端的外表面与安装阀座的内表面抵接,两个安装阀座另一端的外表面与阀腔的内表面抵接。
当阀芯转动至阀芯孔、阀座的内孔以及流道连通的位置时,则流体可从旋塞阀的一端流向另一端。当阀芯转动至阀芯孔与阀座密封的位置时,则阻止流体的流动,从而实现控制流体流通或关断的功能。上述阀座用于旋塞阀时,具有与前述实施例提供的阀座相同的技术效果,此处不再赘述。
可选的,旋塞阀还包括阀杆,阀体开设有与阀腔连通的阀杆腔,阀杆贯穿阀杆腔且与阀芯连接,可通过控制阀杆的转动,带动阀芯转动,从而控制旋塞阀内的流体流通或关断。
本实用新型另一方面实施例还提供了一种压裂管汇,包括至少两个管道以及如上任一技术方案的旋塞阀,旋塞阀连接于相邻两个管道之间,相邻两个管道分别与旋塞阀的流道连通。上述旋塞阀用于压裂管汇时,具有与前述实施例提供的旋塞阀相同的技术效果,此处不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的压裂管汇的结构示意图;
图2为图1中一种旋塞阀的剖视结构示意图;
图3为图2中阀体的剖视结构示意图;
图4为图2中密封阀座的第一视角立体结构示意图;
图5为图2中密封阀座的第二视角立体结构示意图;
图6为图2中安装阀座的第一视角立体结构示意图;
图7为图2中安装阀座的第二视角立体结构示意图;
图8为图2中阀腔的放大结构示意图;
图9为图8中弹性件的立体结构示意图;
图10为图8中弹性件的主视结构示意图;
图11为图1中另一种旋塞阀的剖视结构示意图;
图12为图11中阀座本体的立体结构示意图。
附图标记:
100-旋塞阀;
110-阀体;111-阀腔;112-安装孔;1121-第一孔壁;1122-第二孔壁;113-流道;114-阀杆腔;
120-阀芯;121-阀芯孔;
130-密封阀座;131-第一密封面;1311-第一密封槽;132-第二密封面;1321-第二密封槽;133-第三密封面;1331-第一弹性槽;134-弧面;
140-安装阀座;141-第一安装面;142-第二安装面;143-第三安装面;1431-第二弹性槽;144-第四安装面;1441-第三密封槽;1442-第四密封槽;145-第五安装面;1451-胀紧槽;
150-阀杆;
160-弹性件;161-弹片;
170-胀紧带;
181-第一密封圈;182-第二密封圈;183-第三密封圈;184-第四密封圈;
190-阀座本体;191-第一阀座面;192-第二阀座面;
200-管道。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本申请提供一种压裂管汇,如图1所示,包括旋塞阀100以及两根管道200。旋塞阀200的两端分别通过法兰或者卡箍等结构与管道200相连接,用于向油气作业井内充入高压的气体或者液体(以下统称为流体),以提供油气作业井的压裂作业需要。当然,压裂管汇并不局限于两根管道200,根据作业需要,压裂管汇还可以包括更多的管道200,相邻两根管道200之间可以通过旋塞阀200连接,从而控制流体在管道200内的流通或者关断。此外,与旋塞阀100相连接的除了管道200以外,还可以是压裂车的流体输出口或者三通接头等结构。
由于管道200中流入旋塞阀100的流体通常含有砂粒等杂质,导致旋塞阀100在长期使用后,砂粒很容易堆积在旋塞阀100内而造成卡滞的问题。因此,本申请还提供一种旋塞阀100,如图2所示,包括阀体110、阀芯120、阀座以及阀杆150。如图3所示,阀体110内开设有阀腔111、流道113以及阀杆腔114。流道113贯穿阀体110的两端并且与阀腔111连通,阀杆腔114与阀腔111连通且与流道113相垂直。
相关技术中的旋塞阀100通常将阀芯120和阀座一同安装在阀腔111内,阀杆150贯穿阀杆腔114并且通过螺纹、螺钉或者键连接等方式与阀芯120相连接,用于控制阀芯120的转动。其中,阀芯120整体呈圆柱状结构,在阀芯120的圆柱侧壁上开设有贯穿阀芯120的阀芯孔121。阀座一般为两片开设有通孔的弧片结构,分别贴合在阀芯120的圆柱侧壁上。当阀杆150带动阀芯120转动至阀芯孔121与通孔和流道113连通时,旋塞阀100内的流体即可流通;当阀杆150带动阀芯120转动至阀芯孔121与通孔和流道113错开时,即可实现旋塞阀100内流体关断的功能。
但是,弧片本身为薄壁构件,结构强度低。在阀芯120启闭的过程中,弧片容易受到阀芯120转动扭矩的作用而变形,从而使积砂进入弧片与阀芯120之间的间隙,引起旋塞阀100卡滞的问题。此外,弧片还需要通过圆柱销与阀体110定位,由于弧片本身为薄壁构件,使得用于弧片定位的圆柱销的直径较小、强度较低。当阀杆150带动阀芯120转动时,圆柱销很容易发生剪切断裂,影响旋塞阀100的正常工作。
本申请提供一种阀座,如图2所示,包括密封阀座130和安装阀座140。两个密封阀座130分别设置在阀芯120的两侧,两个安装阀座140分别设置在密封阀座130与阀体110之间。密封阀座130一端的表面贴合在阀芯120的阀芯孔121周边,另一端嵌套在安装阀座140内,安装阀座140的另一端安装在阀体110的阀腔111内。沿流道113的轴向和径向,密封阀座130的外表面与安装阀座140的内表面抵接,安装阀座130的外表面与阀腔111的内表面抵接。其中,密封阀座130和安装阀座140均为环形结构,并且密封阀座130和安装阀座140的内孔均与流道113连通。
具体来说,如图4所示,密封阀座130为圆环形结构。密封阀座130的一端设置有第一密封面131、第二密封面132和第三密封面133。第一密封面131和第三密封面133分别与流道113的径向平行,第二密封面132与流道113的轴向平行。第一密封面131和第二密封面132连接形成台阶面,第二密封面132和第三密封面133连接形成台阶面。其中,第一密封面131和第二密封面132均为圆环面。当然,第一密封面131和第二密封面132也可以设置为方形环面或者多边形环面,即第一密封面131和第二密封面132所在的密封阀座130一端为方框或者多边形框等结构。
其中,如图5所示,密封阀座130的另一端,即与第一密封面131相对设置的表面为弧面134,弧面134与阀芯120的圆柱侧壁相贴合,用于对阀芯120进行密封。弧面134所在的一端为圆筒状结构,由此,密封阀座130的整体结构形成了一端圆筒状,另一端内弧状的结构。相对于现有的弧片形薄壁阀座更加厚重,增加了整个阀座的整体厚度,可以降低加工过程中阀座变形的可能,降低加工的难度,有助于保证加工的精度。当然,也可以根据阀腔111的形状将密封阀座130设计为方筒或者多边形筒等结构。
另一方面,如图6所示,安装阀座140为圆环形结构。安装阀座140的一端设置有第一安装面141、第二安装面142和第三安装面143。第一安装面141和第三安装面143分别与流道113的径向平行,第二安装面142与流道113的轴向平行。第一安装面141和第二安装面142连接形成台阶面,第二安装面142和第三安装面143连接形成台阶面。其中,第一安装面141和第二安装面142均为圆环面。当然,第一安装面141和第二安装面142也可以设置为方形环面或者多边形环面,即第一安装面141和第二安装面142所在的安装阀座140一端为方框或者多边形框等结构。
其中,如图7所示,安装阀座140的另一端,即与第一安装面141相对设置的一端设置有第四安装面144和第五安装面145。第四安装面144与流道113的径向平行,第五安装面145与流道113的轴向平行。第四安装面144和第五安装面145连接形成台阶面。其中,第四安装面144和第五安装面145均为圆环面。当然,第四安装面144和第五安装面145也可以设置为方形环面或者多边形环面,即第四安装面144和第五安装面145所在的安装阀座140一端为方框或者多边形框等结构。
在此基础上,如图3所示,阀体110还开设有与阀腔111连通的安装孔112。两个安装孔112分别设置在阀腔111的两侧,安装孔112包括第一孔壁1121和第二孔壁1122。第一孔壁1121与流道113的径向平行,第二孔壁1122与流道113的轴向平行。第一孔壁1121和第二孔壁1122连接形成台阶面。其中,第一孔壁1121和第二孔壁1122均为圆环面。当然,安装孔112也可以设置为方形环面或者多边形环面,即第一孔壁1121和第二孔壁1122为方框或者多边形框等结构。
在组装旋塞阀100时,首先将安装阀座140嵌设在安装孔112内,即第四安装面144与第一孔壁1121抵接,实现安装阀座140沿流道113的轴向定位;第五安装面145与第二孔壁1122抵接,实现安装阀座140沿流道113的径向定位。然后将密封阀座130嵌套在安装阀座140内,即第一密封面131与第一安装面141抵接,实现密封阀座130沿流道113的轴向定位;第二密封面132与第二安装面142抵接,实现密封阀座130沿流道113的径向定位。当阀腔111两侧的密封阀座130和安装阀座140均安装完成后,将阀芯120安装在两个相对设置的密封阀座130之间,使阀芯120的圆柱侧壁与密封阀座130的弧面134贴合。最后将阀杆150插入阀杆腔114并与阀芯120连接,从而完成旋塞阀100的组装。
本申请通过将密封阀座130设计为一端圆筒状,另一端内弧状的结构,不仅增加了阀座的整体厚度,而且使得密封阀座130形成了第一密封面131小于第三密封面133的凸头状结构,从而使密封阀座130能够通过自身的凸头状结构进行定位。相对于现有弧片形薄壁阀座,无需再采用圆柱销进行定位,取消了圆柱销的设计。
此外,密封阀座130和安装阀座140均设计为环形结构,还扩大了与阀体110的抵接面积,扩大了密封阀座130与安装阀座140的抵接面积,提高了密封阀座130定位的刚度,避免了采用圆柱销容易剪切断裂的问题。实现了密封阀座130既能够与阀芯120密封,又能够与阀体110定位的技术效果。同时,分体式的密封阀座130和安装阀座140之间能够变形协调,从而更有利于密封阀座130对阀芯120进行密封。
可以理解的是,当密封阀座130设计为方框或者多边形框的形状时,相应的安装阀座140也可以设计为方框或者多边形框的形状。在密封阀座130与安装阀座140嵌套时,方框或者多边形框的形状还能够起到防止密封阀座130转动的作用。同理,安装孔112也可以设计为相应的方框或者多边形框的形状,用于防止安装阀座140的转动。
为了增大密封阀座130对阀芯120的密封性能,如图8所示,本申请还在密封阀座130与安装阀座140之间设置有弹性件160。具体来说,如图4和图6所示,在第三密封面133开设有第一弹性槽1331,在第三安装面143开设有第二弹性槽1431。当密封阀座130与安装阀座140嵌套后,弹性件160安装在第一弹性槽1331与第二弹性槽1431拼接形成的槽内,弹性件160与密封阀座130和安装阀座140抵接。
其中,如图9所示,弹性件160包括圆环形的弹片161。如图10所示,弹片161的板面呈波浪形。即,沿弹片161的环形方向,弹片161的板面呈高低起伏的形状,而圆环形弹片161的内圈与外圈均呈圆形。第三密封面133与第三安装面143在弹片161的波浪形起伏的板面顶推作用下具有相互远离的趋势,使安装阀座140通过弹片161对密封阀座130施加弹性作用力,从而将密封阀座130顶紧在阀芯120的圆柱侧壁,以增大密封阀座130对阀芯120的密封性能。当然,根据密封阀座130和安装阀座140的结构形状,还可以将弹性件160设计为相应的方框或者多边形框的环形结构。
此外,根据所需弹性力的大小,弹性件160可以设置一个、两个或者多个弹片161。当弹性件160设置有多个弹片161时,多个弹片161的波浪形板面起伏位置相同且堆叠设置,用于增大弹性件160的弹性力,环形的弹片161使得密封阀座130所承受的顶推力更均匀。另外,还可以将多个弹片161连接成为螺旋形结构,螺旋形的多个弹片161之间既可以堆叠设置,也可以间隔设置,同样能够起到顶推密封阀座130的作用。当然,还可以将弹性件160设计为弹簧、碟簧或者弹性橡胶等结构。
为了增强阀体110与安装阀座140之间的限位,避免安装阀座140在流道113径向上的晃动,如图8所示,在安装阀座140的外圈还设置有胀紧带170。具体来说,如图6所示,在第五安装面145开设有环形的胀紧槽1451,胀紧带170安装在胀紧槽1451内。安装后的胀紧带170在长期使用后膨胀变形,能够抵接在第二孔壁1122与第五安装面145之间,从而防止安装阀座140在流道113径向上的晃动。
示例的,胀紧带170的材质为聚四氟乙烯或者改性的聚四氟乙烯等塑料,也可以选用高弹性的橡胶材料。同理,也可以在密封阀座130与安装阀座140之间,或者,密封阀座130与阀体110之间设置胀紧带170,用于限制密封阀座130在流道113径向上的晃动。此外,根据密封阀座130和安装阀座140的结构形状,还可以将胀紧带170设计为相应的方框或者多边形框的环形结构。
为了增强密封阀座130与安装阀座140之间的密封性能,如图8所述,在密封阀座130与安装阀座140之间还设置有第一密封圈181和第二密封圈182。具体来说,如图4所示,在第一密封面131开设有环形的第一密封槽1311,第一密封圈181安装在第一密封槽1311内,用于密封第一安装面141与第一密封面131之间的间隙。在第二密封面132开设有环形的第二密封槽1321,第二密封圈182安装在第二密封槽1321内,用于密封第二安装面142与第二密封面132之间的间隙,从而能够有效避免流道113内的流体流入密封阀座130与安装阀座140之间的间隙,避免了密封阀座130与安装阀座140之间的砂粒堆积。
为了增强安装阀座140与阀体110之间的密封性能,如图8所述,在安装阀座140与阀体110之间还设置有第三密封圈183和第四密封圈184。具体来说,如图7所示,在第四安装面144开设有同心圆环布置的第三密封槽1441和第四密封槽1442,第三密封圈183安装在第三密封槽1441内,第四密封圈184安装在第四密封槽1442内。其中,第三密封槽1441的直径小于第四密封槽1442的直径,第三密封圈183和第四密封圈184用于密封第四安装面144与第一孔壁1121之间的间隙,从而能够有效避免流道113内的流体流入安装阀座140与阀体110之间的间隙,避免了安装阀座140与阀体110之间的砂粒堆积。
此外,根据密封阀座130和安装阀座140的结构形状,还可以将第一密封圈181、第二密封圈182、第三密封圈183和第四密封圈184设计为相应的方框或者多边形框的环形结构。其中,第一密封圈181、第二密封圈182、第三密封圈183和第四密封圈184的材质可以选用硅橡胶、乙丙橡胶或者氟化橡胶等。
作为另一种实施方式,如图11所示,也可以将密封阀座130和安装阀座140设计为一体成型的阀座本体190。具体来说,如图12所示,阀座本体190整体为环形结构,阀座本体190的内孔与流道113连通。阀座本体190的一端表面设置有第一阀座面191和第二阀座面192,第一阀座面191与流道113的径向平行,第二阀座面192与流道113的轴向平行。第一阀座面191和第二阀座面192连接形成台阶面。将阀座本体190中与第一阀座面191相对的另一端表面,设计为与密封阀座130的弧面134相同的结构,同样能够实现阀座本体190一端与阀芯120密封,另一端与安装孔112连接定位的功能,并且也能够相对密封弧片增加整体的厚度。
其中,第一阀座面191和第二阀座面192均为圆环面。当然,整个阀座本体190也可以设置为方筒状或者多边形筒状的结构形式。此外,还可以在阀座本体190的端面与安装孔112之间设置弹性件160,用于将阀座本体190抵紧在阀芯120的圆柱侧壁上;设置胀紧带170,用于防止阀座本体190在流道113径向上的移动;设置密封圈,用于密封阀座本体190与阀体110之间的间隙。弹性件160、胀紧带170以及密封圈设置的方式、选用的材质均可以参照前述实施方式进行设计,在此不再赘述。
一体式的阀座本体190结构刚度较大,无论在阀座本体190的加工过程中,还是在阀座本体190的工作过程中,均不易变形,从而能够有效的延长旋塞阀100的使用寿命。此外,一体式的阀座本体190相对于密封阀座130和安装阀座140分体式的结构,还能够减少密封阀座130与安装阀座140之间的密封结构,从而减少阀座本体190上的漏点,有利于提高阀体110与阀座之间的密封性能。
将本申请的阀座应用在旋塞阀100内,一方面能够提高阀芯120的密封性能;另一方面,阀座的厚度相较于密封弧片的厚度大幅增加,能够避免旋塞阀100在工作过程中由于密封弧片变形而导致的积砂或者卡滞的问题,有利于延长旋塞阀100的使用寿命。而且,增加了厚度的阀座,在加工过程中,也不易变形,降低了阀座的加工难度,从而有利于提高阀座的加工精度,以更好的保证旋塞阀100的密封效果。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种阀座,其特征在于,设置在阀体内,所述阀体内开设有用于容纳阀芯和所述阀座的阀腔,以及与所述阀腔连通的流道;
所述阀座包括环形的密封阀座和环形的安装阀座,所述密封阀座嵌套于所述安装阀座内,且所述密封阀座和所述安装阀座的内孔均与所述流道连通;所述密封阀座远离所述安装阀座的表面用于与所述阀芯的阀芯孔周边贴合;
其中,沿所述流道的轴向和径向,所述密封阀座的外表面与所述安装阀座的内表面抵接,所述安装阀座的外表面与所述阀腔的内表面抵接。
2.根据权利要求1所述的阀座,其特征在于,所述密封阀座朝向所述安装阀座的一端设置有第一密封面和第二密封面,所述第一密封面与所述流道的径向平行,所述第二密封面与所述流道的轴向平行,所述第一密封面和所述第二密封面连接形成台阶面;
所述安装阀座朝向所述密封阀座的一端设置有第一安装面和第二安装面,所述第一安装面与所述流道的径向平行,所述第二安装面与所述流道的轴向平行,所述第一安装面和所述第二安装面连接形成台阶面;
其中,所述第一密封面与所述第一安装面抵接,所述第二密封面与所述第二安装面抵接。
3.根据权利要求2所述的阀座,其特征在于,所述第一密封面、第二密封面、第一安装面和第二安装面均为圆环面。
4.根据权利要求3所述的阀座,其特征在于,所述阀座还包括第一密封圈和第二密封圈;
所述第一密封面开设有环形的第一密封槽,所述第一密封圈安装于所述第一密封槽内,且密封在所述第一安装面与所述第一密封面之间;
所述第二密封面开设有环形的第二密封槽,所述第二密封圈安装于所述第二密封槽内,且密封在所述第二安装面与所述第二密封面之间。
5.根据权利要求3所述的阀座,其特征在于,所述阀座还包括弹性件;
所述密封阀座朝向所述安装阀座的一端还设置有第三密封面,所述第三密封面与所述第一密封面平行且开设有第一弹性槽;
所述安装阀座朝向所述密封阀座的一端还设置有第三安装面,所述第三安装面与所述第一安装面平行且开设有第二弹性槽;
其中,所述弹性件安装于所述第一弹性槽与所述第二弹性槽拼接形成的槽内,且与所述密封阀座和所述安装阀座抵接。
6.根据权利要求5所述的阀座,其特征在于,所述弹性件包括至少一个圆环形的弹片,所述弹片的板面呈波浪形。
7.根据权利要求6所述的阀座,其特征在于,所述弹性件包括多个所述弹片,多个所述弹片的波浪形板面起伏位置相同且堆叠设置。
8.根据权利要求1所述的阀座,其特征在于,所述密封阀座和所述安装阀座一体成型为环形的阀座本体,所述阀座本体的内孔与所述流道连通,所述阀座本体的一端表面与所述阀芯的阀芯孔周边贴合;
沿所述流道的轴向和径向,所述阀座本体的另一端外表面与所述阀腔的内表面抵接。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的阀座,其特征在于,所述安装阀座朝向所述阀腔的一端设置有第四安装面和第五安装面,所述第四安装面与所述流道的径向平行,所述第五安装面与所述流道的轴向平行,所述第四安装面和所述第五安装面连接形成台阶面;
所述阀体开设有与所述阀腔连通的安装孔,所述安装孔包括形成台阶面的第一孔壁和第二孔壁,所述第一孔壁与所述流道的径向平行,所述第二孔壁与所述流道的轴向平行;
其中,所述第四安装面与所述第一孔壁抵接,所述第五安装面与所述第二孔壁抵接。
10.根据权利要求9所述的阀座,其特征在于,所述第四安装面、第五安装面、第一孔壁和第二孔壁均为圆环面。
11.根据权利要求10所述的阀座,其特征在于,所述阀座还包括第三密封圈和第四密封圈;
所述第四安装面开设有同心布置的第三密封槽和第四密封槽,所述第三密封圈安装于所述第三密封槽内,所述第四密封圈安装于所述第四密封槽内,所述第三密封圈和所述第四密封圈均密封在所述第四安装面与所述第一孔壁之间。
12.根据权利要求10所述的阀座,其特征在于,所述阀座还包括环状的胀紧带,所述第五安装面开设有环形的胀紧槽,所述胀紧带安装于所述胀紧槽内,且与所述第二孔壁和所述第五安装面抵接。
13.一种旋塞阀,其特征在于,包括:
阀体,开设有阀腔以及与所述阀腔连通的流道;
阀芯,安装在所述阀腔内,所述阀芯开设有贯穿所述阀芯的阀芯孔;以及,
权利要求1至12中任一项所述的阀座,两个所述阀座相对设置,且两个所述密封阀座和两个所述安装阀座的内孔均与所述流道连通;
其中,两个所述密封阀座一端的表面与所述阀芯的阀芯孔周边贴合,两个所述密封阀座另一端的外表面与所述安装阀座的内表面抵接,两个所述安装阀座另一端的外表面与所述阀腔的内表面抵接。
14.根据权利要求13所述的旋塞阀,其特征在于,所述旋塞阀还包括阀杆,所述阀体开设有与所述阀腔连通的阀杆腔,所述阀杆贯穿所述阀杆腔且与所述阀芯连接。
15.一种压裂管汇,其特征在于,包括至少两个管道以及权利要求13或14所述的旋塞阀,所述旋塞阀连接于相邻两个所述管道之间,相邻两个所述管道分别与所述旋塞阀的流道连通。
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