CN216975857U - 一种可在线维护的球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及球阀技术领域，提供一种可在线维护的球阀，包括阀体、阀盖、阀杆及第一、二阀座，阀体成型有贯通的阀腔，阀盖与阀体相连接、用于盖合阀腔，球体设于阀腔中、其具有可与阀腔连通的通道，阀杆与球体相连接、用于转动球体，第一阀座设于阀腔上游且通过一套弹性预紧机构与球体密封配合，第二阀座设于阀腔下游且通过另一套弹性预紧机构与球体密封配合；阀腔上游、下游均设有限位杆，第一阀座、第二阀座背对球体的一端分别滑动套装在限位杆上。本实用新型通过弹性预紧机构可以分别在线调节第一、二阀座与球体之间的密封预紧力以满足不同的密封要求，同时利用限位杆限制第一、二阀座的移动方向，可以保证密封预紧力调节过程的稳定性。

Description

一种可在线维护的球阀

技术领域

本实用新型涉及球阀技术领域，具体涉及一种可在线维护的球阀。

背景技术

球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。它具有以下优点：

1、结构简单、体积小、质量轻、维修方便；

2、流体阻力小，紧密可靠，密封性能好；

3、操作方便，开闭迅速，便于远距离的控制；

4、球体和阀座的密封面与介质隔离，不易引起阀门密封面的侵蚀；

5、适用范围广，通径从小到几毫米、大到几米，从高真空至高压力都可应用。

目前，现有的球阀结构如图1所示，球阀的阀体多为两段式或三段式（如图中的左阀体1´、中阀体2´、右阀体3´）的分段式阀体，分段式阀体采用铸件或锻件加工，然后通过法兰或螺栓4´连接成阀体组件。分段式阀体可以构成容纳球体5´、阀座6´的密闭腔体，但是这种分段式阀体存在以下缺点：

1、球体5´与阀座6´之间的密封预紧力恒定，不可以在线调整大小；

2、分段阀体采用法兰垫片或螺栓4´连接，泄露部位多，而螺栓4´既要保证分段阀体之间密封，又要承受来自管线的应力，密封效果不理想，易产生介质外漏；

3、一旦阀门出现密封圈损坏，需要将阀门整体拆卸，无法实现真正的在线维修更换。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种可在线维护的球阀，以解决现有分段式阀体球体与阀座之间的密封预紧力恒定、不可以在线调整大小的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种可在线维护的球阀，包括：

阀体，其成型有贯通的阀腔；

阀盖，与所述阀体相连接，用于盖合所述阀腔；

球体，设于所述阀腔中，其具有可与所述阀腔连通的通道；

阀杆，与所述球体相连接，用于转动所述球体；

弹性预紧机构，设有两套，分别用于调节密封预紧力；

第一阀座，设于所述阀腔上游且通过一套弹性预紧机构与所述球体密封配合；及

第二阀座，设于所述阀腔下游且通过另一套弹性预紧机构与所述球体密封配合；

其中，所述阀腔上游、下游均设有限位杆，所述第一阀座、第二阀座背对所述球体的一端分别滑动套装在所述限位杆上。

在本申请公开的一个实施例中，所述阀腔上游、下游均设有台阶；

每套所述的弹性预紧机构包括预紧弹簧及弹簧座；

所述预紧弹簧与所述台阶的圆形端面抵触连接；

所述弹簧座压在所述预紧弹簧上且分别与所述第一阀座、第二阀座靠近所述球体的一端螺纹连接。

在本申请公开的一个实施例中，所述预紧弹簧为碟形弹簧。

在本申请公开的一个实施例中，所述弹性预紧机构还包括定位板；

所述定位板呈L型结构，其一端通过螺钉与所述弹簧座相连接、另一端通过螺钉与所述阀腔的腔壁凸起相连接。

在本申请公开的一个实施例中，所述第一阀座与所述阀腔内壁之间安装有第一密封圈；

所述第二阀座与所述阀腔内壁之间安装有第二密封圈。

在本申请公开的一个实施例中，所述第一密封圈、第二密封圈均为唇形密封圈。

在本申请公开的一个实施例中，所述第一密封圈的横断截面呈U型结构、数量为1个；

所述第二密封圈的横断截面呈W型结构、数量为2个且背靠背布置。

在本申请公开的一个实施例中，所述第一阀座为单活塞阀座；

所述第二阀座为双活塞阀座。

在本申请公开的一个实施例中，所述阀盖下端通过螺柱与所述阀体密封连接且盖合于所述阀腔的缺口上；

所述阀腔的缺口面积大于所述球体的最大横截面面积。

在本申请公开的一个实施例中，所述阀杆下端与所述球体相连接、上端向上延伸穿过所述阀盖后连接有执行器；

所述执行器安装于支架上；

所述支架通过螺栓连接于所述阀盖的上端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过转动弹性预紧机构的弹簧座，可以分别在线调节第一阀座、第二阀座与球体之间的密封预紧力以满足不同的密封要求，同时利用限位杆限制第一阀座、第二阀座的移动方向，可以保证密封预紧力调节过程的稳定性。

2、在密封预紧力调节完成后，通过定位板可将弹簧座固定住，以保证第一阀座、第二阀座与球体之间的密封预紧力不会随着阀门的启闭发生变化，有利于提高密封效果。

3、连接阀盖的螺柱不用承受管线应力，保证了阀盖与阀体之间的密封性能，密封效果好，不易产生介质外漏，而且能够更省力地拆掉阀盖并通过阀腔的缺口将球体从顶部装入或取出，可以实现真正的在线更换第一阀座、第二阀座，避免大拆大卸，降低了因阀门整体拆卸造成的安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为现有球阀的主剖结构示意图；

图2为本实用新型的主剖结构示意图；

图3为图2中局部A放大结构示意图；

图4为图2中局部B放大结构示意图；

图5为弹簧座的主视结构示意图；

图6为图5中C-C向剖视结构示意图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，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，“多个”的含义是两个或两个以上，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“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

参见图2～图6所示，本实用新型提供了一种可在线维护的球阀，包括：

阀体10，其成型有贯通的阀腔；

阀盖20，与阀体10相连接，用于盖合阀腔；

球体30，设于阀腔中，其具有可与阀腔连通的通道；

阀杆40，与球体30相连接，用于转动球体30；

弹性预紧机构60，设有两套，分别用于调节密封预紧力；

第一阀座70，设于阀腔上游（即介质流入侧）且通过一套弹性预紧机构60与球体30密封配合；及

第二阀座80，设于阀腔下游（即介质流出侧）且通过另一套弹性预紧机构60与球体30密封配合；

其中，阀腔上游、下游均设有限位杆11，第一阀座70、第二阀座80背对球体30的一端分别滑动套装在限位杆11上。

阀腔上游、下游均设有台阶12；每套弹性预紧机构60包括预紧弹簧61及弹簧座62，预紧弹簧61与台阶12的圆形端面抵触连接，弹簧座62压在预紧弹簧61上且分别与第一阀座70、第二阀座80靠近球体30的一端螺纹连接。具体地，参见图3和图4所示，预紧弹簧61与弹簧座62均位于台阶12内，第一阀座70、第二阀座80靠近球体30的一端均设有外螺纹；参见图5和图6所示，弹簧座62呈环形结构、其内圈加工有内螺纹，弹簧座62通过螺纹连接分别安装在第一阀座70、第二阀座80上后抵靠在预紧弹簧61上。

由于阀腔上游和阀腔下游的弹性预紧机构60的结构完全相同，下面以上游的弹簧座62为例进行说明：当转动上游的弹簧座62使其向右移动时，弹簧座62会松开预紧弹簧61（此时预紧弹簧61仍然处于压缩状态），预紧弹簧61的复位力反作用于弹簧座62并向右推动弹簧座62，弹簧座62则带动第一阀座70在限位杆11的导向下抵靠在球体30上实现密封，由于预紧弹簧61被松开了，其复位力较小，第一阀座70与球体30之间的密封预紧力也较小，而第一阀座70由于限位杆11的限制不会跟随弹簧座62发生轴向转动，也不会随着球体30的转动而产生晃动；反之，当转动上游的弹簧座62使其向左移动时，第一阀座70与球体30之间的密封预紧力会变大。同理，下游的预紧弹簧61通过弹簧座62带动第二阀座80抵靠在球体30上实现密封。即通过转动弹性预紧机构60的弹簧座62，可以分别在线调节第一阀座70、第二阀座80与球体30之间的密封预紧力以满足不同的密封要求，同时利用限位杆11限制第一阀座70、第二阀座80的移动方向，可以保证密封预紧力调节过程的稳定性。

在本实施例中，预紧弹簧61为碟形弹簧。碟形弹簧受压变形后能够储蓄一定的势能，当弹簧座62出现松弛时，碟形弹簧可以释放部分势能以保持第一阀座70、第二阀座80与球体30之间的密封预紧力达到密封要求。

弹性预紧机构60还包括定位板63，定位板63呈L型结构，其一端通过螺钉与弹簧座62相连接、另一端通过螺钉与阀腔的腔壁凸起相连接。在密封预紧力调节完成后，通过定位板63可将弹簧座62固定住，以保证第一阀座70、第二阀座80与球体30之间的密封预紧力不会随着阀门的启闭发生变化，有利于提高密封效果。

参见图3所示，第一阀座70与阀腔内壁之间安装有第一密封圈90；参见图4所示，第二阀座80与阀腔内壁之间安装有第二密封圈90´。在本实施例中，第一密封圈90、第二密封圈90´均为唇形密封圈；其中，第一密封圈90的横断截面呈U型结构、数量为1个，第二密封圈90´的横断截面呈W型结构、数量为2个且背靠背布置。

在本实施例中，第一阀座70为单活塞阀座，即可以进行泄压的一种阀座；第二阀座30为双活塞阀座，即能够完全密封且介质无法从第二阀座30处泄露的阀座。

参见图2所示，阀盖20下端通过螺柱与阀体10密封连接且盖合于阀腔的缺口上；阀腔的缺口面积大于球体30的最大横截面面积。连接阀盖20的螺柱不用承受管线应力，保证了阀盖20与阀体10之间的密封性能，密封效果好，不易产生介质外漏，而且能够更省力地拆掉阀盖20并通过阀腔的缺口将球体30从顶部装入或取出，可以实现真正的在线更换第一阀座70、第二阀座80，避免大拆大卸，降低了因阀门整体拆卸造成的安全风险。

阀杆40下端与球体30相连接、上端向上延伸穿过阀盖20后连接有执行器50，执行器50安装于支架上，支架通过螺栓连接于阀盖20的上端。通过操作执行器50，可以转动阀杆40，阀杆40带动球体30转动，使得球体30的通道与阀腔连通或不连通，实现阀门启闭。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可在线维护的球阀，其特征在于，包括：

阀体，其成型有贯通的阀腔；

阀盖，与所述阀体相连接，用于盖合所述阀腔；

球体，设于所述阀腔中，其具有可与所述阀腔连通的通道；

阀杆，与所述球体相连接，用于转动所述球体；

弹性预紧机构，设有两套，分别用于调节密封预紧力；

第一阀座，设于所述阀腔上游且通过一套弹性预紧机构与所述球体密封配合；及

第二阀座，设于所述阀腔下游且通过另一套弹性预紧机构与所述球体密封配合；

其中，所述阀腔上游、下游均设有限位杆，所述第一阀座、第二阀座背对所述球体的一端分别滑动套装在所述限位杆上。

2.根据权利要求1所述的可在线维护的球阀，其特征在于：

所述阀腔上游、下游均设有台阶；

每套所述的弹性预紧机构包括预紧弹簧及弹簧座；

所述预紧弹簧与所述台阶的圆形端面抵触连接；

所述弹簧座压在所述预紧弹簧上且分别与所述第一阀座、第二阀座靠近所述球体的一端螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的可在线维护的球阀，其特征在于，所述预紧弹簧为碟形弹簧。

4.根据权利要求2或3所述的可在线维护的球阀，其特征在于：

所述弹性预紧机构还包括定位板；

所述定位板呈L型结构，其一端通过螺钉与所述弹簧座相连接、另一端通过螺钉与所述阀腔的腔壁凸起相连接。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的可在线维护的球阀，其特征在于：

所述第一阀座与所述阀腔内壁之间安装有第一密封圈；

所述第二阀座与所述阀腔内壁之间安装有第二密封圈。

6.根据权利要求5所述的可在线维护的球阀，其特征在于，所述第一密封圈、第二密封圈均为唇形密封圈。

7.根据权利要求6所述的可在线维护的球阀，其特征在于：

所述第一密封圈的横断截面呈U型结构、数量为1个；

所述第二密封圈的横断截面呈W型结构、数量为2个且背靠背布置。

8.根据权利要求5所述的可在线维护的球阀，其特征在于：

所述第一阀座为单活塞阀座；

所述第二阀座为双活塞阀座。

9.根据权利要求1所述的可在线维护的球阀，其特征在于：

所述阀盖下端通过螺柱与所述阀体密封连接且盖合于所述阀腔的缺口上；

所述阀腔的缺口面积大于所述球体的最大横截面面积。

10.根据权利要求1或9所述的可在线维护的球阀，其特征在于：

所述阀杆下端与所述球体相连接、上端向上延伸穿过所述阀盖后连接有执行器；

所述执行器安装于支架上；

所述支架通过螺栓连接于所述阀盖的上端。

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