CN217519272U - 一种金属密封固定球阀动作机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属密封固定球阀动作机构，包括安装在中阀体内的支撑环以及球体，支撑环的一端沿纵截面中线上下对称设置圆孔腔以及键槽，圆孔腔内依次插入安装推杆和钢球，球体的上下设有耳轴，耳轴的外表面设有半圆形槽孔，球体在关闭、开启位置时，钢球被推杆顶住并卡在半圆形槽孔内，本发明的阀座推离球体的效果安全可靠，用钢球的滚动作为驱动件，仅为点接触，有效降低驱动过程的摩擦力，并且能够防止球阀密封副相对动作过程中摩擦的产生，从而延长阀门动作寿命，降低了卡滞风险，本发明的设置不需要大幅度改变球阀基本结构，其结构简单、紧凑，造价低，易于安装。

Description

一种金属密封固定球阀动作机构

技术领域

本发明涉及一种阀门动作机构，更具体地说，涉及一种金属密封固定球阀动作机构。

背景技术

金属密封固定球阀是一种采用固定球结构、金属硬密封副的球阀，多适用于高温、高压、多颗粒介质工况。现有的典型金属密封固定球阀，多采用弹簧加载活塞效应密封结构，使阀座与球体紧密配合从而形成金属硬密封副达到密封效果。这种结构，在阀门启闭动作过程中，阀座在弹簧预紧力及介质压力作用下，会一直紧密的靠在球体上，因而形成摩擦副。然而由于金属对金属的摩擦系数较大，再叠加高温、高压、多颗粒工况的影响，频繁的启闭过程往往会使阀门密封副刮伤，造成阀门密封失效、扭矩增大甚至卡滞的不良后果。所以典型的金属密封固定球阀一般动作寿命不长，需要频繁维修或者更换。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种结构简单、安全可靠的金属密封固定球阀动作机构，它能够防止球阀密封副相对动作过程中的摩擦的产生，从而延长阀门动作寿命，降低卡滞风险。

为了达到上述目的，本发明提供了一种金属密封固定球阀动作机构，包括安装在中阀体内的支撑环以及球体，支撑环的一端沿纵截面中线上下对称设置一个圆孔腔以及一个键槽，圆孔腔内依次插入安装推杆和钢球。

球体的上下两端对称设有耳轴，耳轴的外表面设有半圆形槽孔，耳轴上的半圆形槽孔为四个，并且呈环形等间距设置在耳轴的外表面上，球体上下两个耳轴的半圆形槽孔位置对称。

推杆的一个端面抵在阀座上，推杆的另一个端面抵在钢球上，钢球的另一端抵在耳轴上，球体在关闭、全开位置时，钢球被推杆顶入到半圆形槽孔内。

阀座安装在边阀体内，边阀体与阀座连接的竖直端面上均匀设有若干个弹簧孔，每个弹簧孔内安装第一弹簧，第一弹簧的另一端安装支撑件，支撑件抵在阀座的竖直端面上。

上述金属密封固定球阀动作机构，优选方式下，键槽内设有键，边阀体通过键与支撑环连接。

上述金属密封固定球阀动作机构，优选方式下，边阀体与阀座连接的另一个竖直端面上均匀设有第二弹簧，第二弹簧的另一端抵在阀座的另一个竖直端面上。

上述金属密封固定球阀动作机构，优选方式下，阀座的另一个竖直端面上均匀分布若干个圆孔，第二弹簧的另一端抵在圆孔内。

上述金属密封固定球阀动作机构，优选方式下，阀座和球体接触的位置设有与球体外表球面相匹配的斜面结构。

上述金属密封固定球阀动作机构，优选方式下，阀座与边阀体接触的水平面之间设有密封圈。

上述金属密封固定球阀动作机构，优选方式下，半圆形槽孔与耳轴外圆边缘设有渐入式倒角。

本发明的推杆驱动阀座的受力点在阀座的中线上，且上下位置对称，推力平衡，所以阀座推离球体的效果安全可靠；用钢球的滚动作为驱动件，仅为点接触，有效降低驱动过程的摩擦力；并且能够防止球阀密封副相对动作过程中的摩擦的产生，从而延长阀门动作寿命；降低了卡滞风险，本发明动作机构的设置不需要大幅度改变球阀基本结构，其结构简单、紧凑，造价低，易于安装。

附图说明

图1是本发明的整体安装结构示意图。

图2是本发明支撑环侧视结构示意图。

图3是本发明支撑环正视结构示意图。

图4是本发明边阀体侧视结构示意图。

图5是本发明边阀体正视结构示意图。

图6是本发明球体侧视结构示意图。

图7是本发明球体俯视结构示意图。

图8是本发明阀座侧视结构示意图。

图中：1、支撑环，2、钢球，3、推杆，4、键，5、圆孔腔，6、键槽，7、通孔，8、球体，9、半圆形槽孔，10、阀座，11、第一弹簧，12、边阀体，13、中阀体，14、耳轴，15、第二弹簧，16、弹簧孔。

具体实施方式

如图1～图3所示，本发明一种金属密封固定球阀动作机构，包括安装在中阀体13内的支撑环1以及球体8，支撑环1的一端沿纵截面中线上下对称设置一个圆孔腔5以及一个键槽6，圆孔腔5内依次插入安装推杆3和钢球2。

如图6、图7所示，球体8的上下两端对称设有耳轴14，耳轴14的外表面设有半圆形槽孔9，耳轴14上的半圆形槽孔9为四个，并且呈环形等间距设置在耳轴14的外表面上，球体8上下两个耳轴14的半圆形槽孔9位置对称。

如图1所示，推杆3的一个端面抵在阀座10上，推杆3的另一个端面抵在钢球2上，钢球2的另一端抵在耳轴14上，球体8在关闭、全开位置时，钢球2被推杆3顶入到半圆形槽孔9内。

阀座10安装在边阀体12内，边阀体12与阀座10连接的竖直端面上均匀设有若干个弹簧孔16，每个弹簧孔16内安装第一弹簧11，第一弹簧11的另一端安装支撑件，支撑件抵在阀座10的竖直端面上。

键槽6内设有键4，边阀体12通过键4与支撑环1连接，并限定支撑环1的位置。

钢球2和与其配合的耳轴14、推杆3均为点接触。

如图5所示，边阀体12与阀座10连接的另一个竖直端面上均匀设有第二弹簧15，第二弹簧15的另一端抵在阀座10的另一个竖直端面上。

如图1所示，阀座10的另一个竖直端面上均匀分布若干个圆孔，第二弹簧15的另一端抵在圆孔内。

如图1、图8所示，阀座10和球体8接触的位置设有与球体8外表球面相匹配的斜面结构。

如图1所示，阀座10与边阀体12接触的水平面之间设有密封圈。

如图6所示，半圆形槽孔9与耳轴14外圆边缘设有渐入式倒角。

如图2所示，一种金属密封固定球阀动作机构，是一种利用推杆3与球体8的耳轴14相互配合以撑开阀座10，实现开关过程中球体8与阀座10防摩擦效果的金属密封固定球阀动作机构，包括支撑环1、推杆3、钢球2和键4。

与金属密封固定球阀动作机构相互配合实现功能的球阀本身零部件有边阀体12、中阀体13、球体8、阀座10、第一弹簧11，支撑环1沿中线上下对称位置设置有圆孔腔5，支撑环1的内腔设有通孔7，支撑环1上下沿中线对称设置有圆孔腔5及键槽6；推杆3和钢球2依次镶嵌在圆孔腔5内；球体8上、下对称位置设有耳轴14，其基本形状为圆柱，阀门的球体8的上下圆柱形耳轴14预先设计成半圆形槽孔9；钢球2一侧顶在推杆3的端面上，另一侧顶在球体的耳轴14上；推杆3的另一个端面顶在阀座10的端面上；当阀门的球体8处在关闭、开启位置时候，所述的钢球2正好落在耳轴14的半圆形槽孔9内，从而使阀座10能够紧密的与球体8结合形成密封副；当阀门越过耳轴14上的半圆形槽孔9时，钢球2被耳轴14轮廓推向推杆3，推杆3驱动阀座10与球体8分离从而实现启闭过程中防摩擦的目的。

球阀的耳轴14上设置的半圆形槽孔9为四个，且沿球体中线均布，从而实现阀门在全关及全开位置时，阀座10与球体8都能形成密封副避免全开时由于间隙导致的气蚀、噪声、流阻增大等问题。

本发明利用钢球2的滚动作为驱动件，与其配合零件一直为点接触，有效降低驱动过程的摩擦力。

每个阀门对称分布有两套动作机构。支撑环1安装在中阀体13上，其位置由边阀体12及键4限定，阀座10一直由镶嵌在边阀体12一周上的第一弹簧11提供预紧力。

工作原理：

如图1所示，当阀门在关闭位置时，钢球2正好落在耳轴14的半圆形槽孔9内，第一弹簧11提供的预紧力压迫阀座10与球体8紧密接触，从而形成密封副，达到关闭阀门的目的；当阀门从关闭位置开启时，伴随着球体8的开启动作，钢球2越过球体8的耳轴14上的半圆形槽孔9，钢球2被耳轴14的圆柱轮廓顶向推杆3，迫使推杆3产生位移，从而驱动阀座10与球体8产生间隙，间隙的大小就是半圆形槽孔9的深度，分离的阀座10可有效防止其与球体8之间产生摩擦，从而实现开启过程中防摩擦的目的；当阀门的球体8开启90°后达到全开位置时，钢球2再次落入球体8的半圆形槽孔9内，阀座10与球体8再次紧密接触形成密封副，这样的设计可以有效防止阀门全开时候由于间隙导致的气蚀、噪声、流阻增大等问题。阀门的关闭过程与开启过程原理一致。

钢球2与其配合的球体8、推杆3一直为点接触，可有效降低设置本机构而对阀门额外产生的摩擦力矩。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种金属密封固定球阀动作机构，包括安装在中阀体(13)内的支撑环(1)以及球体(8)，其特征在于，所述支撑环(1)的一端沿纵截面中线上下对称设置一个圆孔腔(5)以及一个键槽(6)，所述圆孔腔(5)内依次插入安装推杆(3)和钢球(2)；

所述球体(8)的上下两端对称设有耳轴(14)，所述耳轴(14)的外表面设有半圆形槽孔(9)，所述耳轴(14)上的半圆形槽孔(9)为四个，并且呈环形等间距设置在所述耳轴(14)的外表面上，所述球体(8)上下两个所述耳轴(14)的半圆形槽孔(9)位置对称；

所述推杆(3)的一个端面抵在阀座(10)上，所述推杆(3)的另一个端面抵在所述钢球(2)上，所述钢球(2)的另一端抵在所述耳轴(14)上，所述球体(8)在关闭、全开位置时，所述钢球(2)被所述推杆(3)顶入到所述半圆形槽孔(9)内；

所述阀座(10)安装在边阀体(12)内，所述边阀体(12)与所述阀座(10)连接的竖直端面上均匀设有若干个弹簧孔(16)，每个所述弹簧孔(16)内安装第一弹簧(11)，所述第一弹簧(11)的另一端安装支撑件，所述支撑件抵在所述阀座(10)的竖直端面上。

2.根据权利要求1所述金属密封固定球阀动作机构，其特征在于，所述键槽(6)内设有键(4)，所述边阀体(12)通过所述键(4)与所述支撑环(1)连接。

3.根据权利要求1所述金属密封固定球阀动作机构，其特征在于，所述边阀体(12)与所述阀座(10)连接的另一个竖直端面上均匀设有第二弹簧(15)，所述第二弹簧(15)的另一端抵在所述阀座(10)的另一个竖直端面上。

4.根据权利要求3所述金属密封固定球阀动作机构，其特征在于，所述阀座(10)的另一个竖直端面上均匀分布若干个圆孔，所述第二弹簧(15)的另一端抵在所述圆孔内。

5.根据权利要求1所述金属密封固定球阀动作机构，其特征在于，所述阀座(10)和所述球体(8)接触的位置设有与所述球体(8)外表球面相匹配的斜面结构。

6.根据权利要求1所述金属密封固定球阀动作机构，其特征在于，所述阀座(10)与所述边阀体(12)接触的水平面之间设有密封圈。

7.根据权利要求1所述金属密封固定球阀动作机构，其特征在于，所述半圆形槽孔(9)与所述耳轴(14)外圆边缘设有渐入式倒角。

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