CN217081513U - 一种深海球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深海球阀，涉及阀门技术领域，解决了传统球阀缺乏独立抵御深海压力的外压密封结构的问题，其技术方案要点是：包括阀体和阀杆阀球组件，阀杆阀球组件穿设于阀体，阀杆阀球组件包括阀杆阀球本体、外压密封组件，外压密封组件包括第一外压密封构件和第二外压密封构件，第一外压密封构件用于密封阀杆阀球本体与阀体之间的间隙，第二外压密封构件用于密封阀杆阀球本体内部的间隙；通过增设独立的外压密封组件形成外压密封，防止海水进入阀体内部。

Description

一种深海球阀

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，更具体地说，它涉及一种深海球阀。

背景技术

深海是200米以下水深的海域，深海具有高压、底层水流速缓慢的特点，随着海上油气工程、深海潜水装置等领域迅速发展，潜水深度增加，装置阀门所需承受的水压也越来越高，使用一般的球阀已满足不了要求，因此，亟需提供一种深海球阀，但现有的深海球阀缺乏独立抵御深海压力的外压密封结构，海水易进入阀体内部。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是传统球阀缺乏独立抵御深海压力的外压密封结构，目的在于提供一种深海球阀，通过增设外压密封组件形成外压密封副，防止海水进入阀体内部。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种深海球阀，包括阀体和阀杆阀球组件，所述阀杆阀球组件穿设于所述阀体，所述阀杆阀球组件包括阀杆阀球本体、外压密封组件，所述外压密封组件包括第一外压密封构件和第二外压密封构件，所述第一外压密封构件用于密封所述阀杆阀球本体与阀体之间的间隙，所述第二外压密封构件用于密封所述阀杆阀球本体内部的间隙。

与现有技术相比，在阀杆阀球组件上增设了独立的外压密封组件，且外压密封组件分为第一外压密封构件和第二外压密封构件，分别实现阀杆阀球本体和阀体上的外压密封，第一外压密封构件与阀体内壁配合形成第一外压密封副，避免海水从阀杆阀球组件与阀体之间的间隙进入阀体，第二外压密封构件与阀杆阀球本体配合形成第二外压密封副，避免海水从阀杆阀球组件内部进入阀体。

进一步的，所述阀杆阀球本体包括阀杆、阀球和套设于所述阀杆表面的阀帽，所述阀帽表面设置有第一环形凹槽，所述第一外压密封构件套设于所述第一环形凹槽，所述阀帽内壁设置有第二环形凹槽，所述第二外压密封构件置于所述第二环形凹槽。

采用上述技术方案，阀杆、阀球固定连接，套设在阀杆表面的阀帽将阀杆和阀球固定于阀体，阀帽和阀体内壁具有微小间隙，在深水环境下，海水可能经此间隙流入阀体内部，因此，在阀帽表面套设第一外压密封构件，具体地，将第一外压密封构件套设于阀帽表面的第一环形凹槽，固定更为牢固，第一外压密封构件与阀体内壁配合形成第一外压密封副，可以有效的阻绝海水经阀帽与阀体之间的间隙进入阀体；阀杆和阀帽之间也具有微小间隙，海水可能由此流入阀体内部，因此，在阀杆和阀帽之间设置第二外压密封构件，具体地，是将第二外压密封构件设置在阀帽内壁的第二环形凹槽中，使得第二外压密封构件与阀杆配合形成第二外压密封副，通过第一、第二外压密封副可以有效的抵御深海压力，避免深海海水进入阀体。

进一步的，所述第一环形凹槽与第二环形凹槽沿所述阀帽轴向间隔设置。

采用上述技术方案，将第一环形凹槽与第二环形凹槽设置在不同的高度，可以提高结构强度，能够更好的应对深海压力。

进一步的，所述第一外压密封构件和第二外压密封构件为O型圈。

采用上述技术方案，可以保证外压密封的可靠性，且采用O型圈成本低廉，安装简单。

进一步的，所述阀杆底部套设有第一止推垫圈和内密封组件，所述第一止推垫圈的一端与所述阀帽相抵，另一端与所述内密封组件相抵，所述内密封组件用于密封所述阀杆与阀体内壁之间的间隙。

采用上述技术方案，阀体的内密封与外压密封相互独立，依靠不同的组件完成，互不影响，内密封组件无需承受外压，阀门密封更为可靠，内密封组件套设于阀杆的底部，并通过第一止推垫圈固定内密封组件的安装位置，使得内密封组件、阀体内壁和阀杆配合形成内密封副，实现外漏密封。

进一步的，所述内密封组件为泛塞封。

采用上述技术方案，外漏密封更为可靠，泛塞封无膨润性的困扰，可长期保持良好的密封性能，能有效减少磨耗与摩擦阻力，提高阀门的使用寿命。

进一步的，还包括阀杆稳定组件，所述阀杆稳定组件包括轴承、堵头和第三锁紧螺母，所述堵头伸入所述阀体，所述堵头上端设置有轴承，所述轴承包裹所述阀杆阀球本体下端至少一部分，所述堵头通过所述第三锁紧螺母固定于所述阀体。

采用上述技术方案，阀杆稳定组件与阀杆阀球本体相抵，对阀杆阀球本体具有向上的推力，限制其失稳偏转，增加了阀杆阀球本体的稳定性，可以减少深水压力下阀门开合对阀座的磨损，轴承包裹阀杆阀球本体下端的一部分，在第三锁紧螺母的锁紧作用下对阀杆阀球本体提供向上的推力，可以稳定阀杆阀球本体，避免阀杆阀球本体在外压的冲击下失稳偏转。

进一步的，所述轴承的内径与所述阀杆阀球本体底部的直径相适应。

采用上述技术方案，轴承的内径与阀杆阀球本体底部的直径相适应，轴承包裹阀杆阀球本体下端，在阀杆阀球本体受外压冲击具有偏转趋势时，轴承可以对阀杆阀球本体进行固定。

进一步的，所述轴承与所述阀杆阀球本体之间设置有第二止推垫圈。

采用上述技术方案，第二止推垫圈向阀杆、阀球传递第三锁紧螺母提供的向上的作用力，在稳定阀杆阀球本体的同时，还可以减少阀球转动时对轴承的摩擦，延长阀门的使用寿命。

进一步的，所述堵头表面设置有第三环形凹槽，所述第三环形凹槽内设有第二O型圈和第二O型圈挡圈，所述第二O型圈和第二O型圈挡圈用于密封所述堵头与阀体内壁之间的间隙。

采用上述技术方案，阀杆稳定组件与阀体之间也具有微小间隙，需要进行密封处理，通过第二O型圈、第二O型圈挡圈与阀体内壁的配合形成稳定组件密封副，避免海水经堵头与阀体之间的间隙进入阀体内部。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型较现有技术而言，增设了独立的外压密封组件，通过第一、第二外压密封构件对阀帽和阀体，阀帽和阀杆之间的间隙进行外压密封，承受深水压力，防止海水进入阀体内部，且与内密封组件相互独立，阀门密封更可靠。

2.本实用新型较现有技术而言，增设了阀杆稳定组件，对阀杆阀球本体提供向上的推力，可以稳定阀杆，避免阀杆在外压的冲击下失稳偏转。

3.本实用新型较现有技术而言，内密封组件采用泛塞封，无膨润性的困扰，可长期保持良好的密封性能，有效减少磨耗与摩擦阻力，提高阀门的使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。

在附图中：

图1为本实用新型一实施例提供的传统球阀的阀杆阀球组件的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例提供的传统球阀的阀杆固定结构示意图。

图3为本实用新型一实施例提供的深海球阀整体结构示意图。

图4为本实用新型一实施例提供的深海球阀的阀体结构示意图。

图5为本实用新型一实施例提供的深海球阀的阀杆阀球组件结构示意图。

图6为本实用新型一实施例提供的深海球阀的阀座密封组件结构示意图。

图7为本实用新型一实施例提供的深海球阀的阀杆稳定组件结构示意图。

图8为本实用新型一实施例提供的深海球阀的外观示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1、阀体；2、阀杆阀球组件；3、阀座密封组件；4、阀杆稳定组件；20、阀杆；21、阀球；22、内密封组件；23、第一止推垫圈；241、第一外压密封构件；242、第二外压密封构件；25、阀帽；26、第一锁紧螺母；27、限位块；28、手柄座；29、手柄；210、第一紧定螺钉；211、螺钉；212、第二紧定螺钉；213、圆柱销；31、接头；32、第二锁紧螺母；33、第一O型圈挡圈；34、阀座护圈；35、阀座；36、第一O型圈；37、卡套；38、卡套螺母；41、堵头；42、第三锁紧螺母；43、第二O型挡圈；44、轴承；45、第二止推垫圈；46、第二O型圈。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。

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。

传统球阀如图1-2所示，其阀杆阀球组件的结构如图1所示，未区别外压密封和外漏密封，采用两个O型圈提供密封，密封稳定性差，尤其是应对深海高压环境时，深海高压易冲破两个O型圈提供的密封，对阀门造成破坏，使得海水进入球阀，污染内部介质。

传统球阀的阀杆则是依靠阀帽和阀座来固定的，其结构如图2所示，在深海高压环境中，阀杆将承受外压的冲击，易失稳，与阀帽和阀座会产生局部的应力集中，此时旋转阀杆，将会加速阀杆和阀座的磨损。

实施例1

本实施例1提供一种深海球阀，如图3-图8所示，

深海球阀的整体可分为四部分，如图3和图8所示，包括：阀体1、阀杆阀球组件2、阀座密封组件3和阀杆稳定组件4；阀体1的具体结构如图4所示，内部具有一腔体，表面具有与腔体连通的上、下、左、右四个装配口，四个装配口内壁均设置有螺纹，采用螺纹连接的方式进行装配。

阀体1的上装配口穿设有阀杆阀球组件2，阀杆阀球组件2的结构如图5所示，包括阀杆阀球本体以及套设于阀杆阀球本体的外压密封组件和内密封组件22，外压密封组件包括第一外压密封构件241和第二外压密封构件242，阀杆阀球本体包括手柄29、手柄座28、阀杆20、阀球21和套设于阀杆20表面的阀帽25，手柄29通过第一紧定螺钉210固定于手柄座28，手柄座28通过螺钉211与阀杆20连接，阀杆20上套设有限位块27，限位块27通过第二紧定螺钉212固定与阀杆20的相对位置，限位块27通过圆柱销213限定旋转角度，阀帽25套设在阀杆20上，阀帽25表面设置有螺纹，通过螺纹与阀体1的上装配口连接，阀帽25通过第一锁紧螺母26固定于阀体1，阀帽25表面设置有第一环形凹槽，阀帽25内壁设置有第二环形凹槽，第一环形凹槽与第二环形凹槽位于不同水平位置，第一环形凹槽内设有第一外压密封构件241，第一外压密封构件241与阀体1内壁配合形成第一外压密封副，可以有效的阻绝海水经阀帽25与阀体1之间的间隙进入阀体1，第二环形凹槽内设有第二外压密封构件242，第二外压密封构件242与阀杆20配合形成第二外压密封副，阻绝海水经阀杆20与阀帽25之间的间隙进入阀体1，第一外压密封构件241和第二外压密封构件242可以采用O型圈；阀杆20的底部套设有第一止推垫圈23和内密封组件22，第一止推垫圈23的一端与阀帽25的底部相抵，另一端与内密封组件22相抵，内密封组件22与所述阀体1内壁和阀杆20配合形成内密封副，内密封组件22可以采用泛塞封，无膨润性的困扰，外漏密封更为可靠。

阀体1的左、右装配口(阀体的入口和出口)通过螺纹连接有阀座密封组件3，阀座密封组件3的结构如图6所示，阀座密封组件3从阀体1外部至阀体1内部依次包括有：卡套螺母38、卡套37、接头31、第二锁紧螺母32、阀座护圈34和阀座35，接头31表面设置有螺纹，与阀体1的左、右装配口螺纹连接，接头31通过第二锁紧螺母32固紧，接头31表面还设置有第一O型挡圈33和第一O型圈36，用于与阀体1内壁形成阀座密封副，实现外密封，接头31靠近阀球21的一端设置有阀座护圈34和阀座35，阀座护圈34可以限制阀座35变形，阀座35和阀球21形成密封副，用于介质的关断，实现内密封，接头31远离阀球21的一端设置有卡套37和卡套螺母38，卡套37与外部管件和阀体1内壁形成密封副，实现外部连接，卡套螺母38为卡套提供压紧力。

阀体1的下装配口通过螺纹连接有阀杆稳定组件4，阀杆稳定组件4的结构如图7所示，包括堵头41、第三锁紧螺母42、第二O型圈挡圈43、轴承44、第二止推垫圈45和第二O型圈46，堵头41表面设置有螺纹，通过螺纹与阀体1的下装配口连接，堵头41通过第三锁紧螺母42固紧，堵头41表面设置有第三环形凹槽，第三环形凹槽内置有第二O型圈挡圈43和第二O型圈46，第二O型圈挡圈43和第二O型圈46与阀体1内壁配合，形成稳定组件密封副，防止海水进入，堵头41靠近阀球21的一端设置有轴承44，轴承44的内径与阀球21底部的直径相适应，轴承44包裹阀球21下端至少一部分，对阀球21和阀杆20提供向上的推力，避免在外压的冲击下失稳偏转，轴承44与阀球21之间设置有第二止推垫圈，可以减少阀球21转动时对轴承44的摩擦。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种深海球阀，其特征是：包括阀体(1)和阀杆阀球组件(2)，所述阀杆阀球组件(2)穿设于所述阀体(1)，所述阀杆阀球组件(2)包括阀杆阀球本体、外压密封组件，所述外压密封组件包括第一外压密封构件(241)和第二外压密封构件(242)，所述第一外压密封构件(241)用于密封所述阀杆阀球本体与阀体(1)之间的间隙，所述第二外压密封构件(242)用于密封所述阀杆阀球本体内部的间隙。

2.根据权利要求1所述的一种深海球阀，其特征是：所述阀杆阀球本体包括阀杆(20)、阀球(21)和套设于所述阀杆(20)表面的阀帽(25)，所述阀帽(25)表面设置有第一环形凹槽，所述第一外压密封构件(241)套设于所述第一环形凹槽，所述阀帽(25)内壁设置有第二环形凹槽，所述第二外压密封构件(242)置于所述第二环形凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种深海球阀，其特征是：所述第一环形凹槽与第二环形凹槽沿所述阀帽(25)轴向间隔设置。

4.根据权利要求3所述的一种深海球阀，其特征是：所述第一外压密封构件(241)和第二外压密封构件(242)为O型圈。

5.根据权利要求2所述的一种深海球阀，其特征是：所述阀杆(20)底部套设有第一止推垫圈(23)和内密封组件(22)，所述第一止推垫圈(23)的一端与所述阀帽(25)相抵，另一端与所述内密封组件(22)相抵，所述内密封组件(22)用于密封所述阀杆(20)与阀体(1)内壁之间的间隙。

6.根据权利要求5所述的一种深海球阀，其特征是：所述内密封组件(22)为泛塞封。

7.根据权利要求1所述的一种深海球阀，其特征是：还包括阀杆稳定组件(4)，所述阀杆稳定组件(4)包括轴承(44)、堵头(41)和第三锁紧螺母(42)，所述堵头(41)伸入所述阀体(1)，所述堵头(41)上端设置有轴承(44)，所述轴承(44)包裹所述阀杆阀球本体下端至少一部分，所述堵头(41)通过所述第三锁紧螺母(42)固定于所述阀体(1)。

8.根据权利要求7所述的一种深海球阀，其特征是：所述轴承(44)的内径与所述阀杆阀球本体底部的直径相适应。

9.根据权利要求8所述的一种深海球阀，其特征是：所述轴承(44)与所述阀杆阀球本体之间设置有第二止推垫圈(45)。

10.根据权利要求9所述的一种深海球阀，其特征是：所述堵头(41)表面设置有第三环形凹槽，所述第三环形凹槽内设有第二O型圈(46)和第二O型圈挡圈(43)，所述第二O型圈(46)和第二O型圈挡圈(43)用于密封所述堵头(41)与阀体(1)内壁之间的间隙。

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