CN218935336U - 一种角式球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于阀门技术领域，公开了一种角式球阀，该球阀包括阀体、阀杆、阀芯结构和开关结构，其中，阀体包括上开口和下开口，且侧面开设有进口，阀芯结构安装在阀体内，阀杆竖直安装在阀体中，阀杆的上端伸出阀体上开口并与开关结构紧固连接，其下端与阀芯结构连接，且其靠近阀芯结构的杆体上设置有凸台，阀体内设置有止挡结构，凸台与止挡结构配合将阀杆限制在阀体内；开关结构与阀体之间设置有密封补偿组件。本实用新型能够在角式球阀安装后使密封补偿组件产生预紧力，并在密封组件在低温环境下收缩时，预紧力能补偿密封比压，防止流体介质泄露。

Description

一种角式球阀

技术领域

本实用新型属于阀门技术领域，更具体地，涉及一种角式球阀。

背景技术

现有角式球阀，阀杆与阀体之间仅有双O形密封圈进行密封，在低温环境下O型圈收缩，会导致阀门泄漏，同时长时间使用后，O型圈磨损却没有任何补偿，极易导致泄漏，阀座与阀球之间，也会产生在低温环境下阀座收缩导致的二者之间密封不良的问题。

如专利CN208185595U公开一种角式球阀，其阀杆上密封采用双O型圈结构，在低温环境下O型圈收缩，容易导致泄漏，同时长时间使用后O型圈磨损没有补偿易导致泄漏；阀座与密封球无弹性密封补偿结构。专利CN204083347U公开的一种角式球阀，虽然采用了弹性体加垫片的补偿结构，但结构复杂，装配复杂，且阀杆上采用双O型圈结构密封。

上述专利均存在的问题是，在低温介质环境或低温运行工作环境下，阀座收缩易导致阀球与阀座之间密封不良，此外，在低温环境下O型圈收缩会导致阀门泄露，同时长时间使用后O型圈磨损但又没有任何补偿，也容易导致阀门泄漏。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种角式球阀，主要解决的是现有角式球阀的密封部位在低温环境下收缩或长时间使用磨损导致的接触面间出现空隙而使密封不良的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种角式球阀，该球阀包括阀体、阀杆、阀芯结构和开关结构，其中，所述阀体包括上开口和下开口，且侧面开设有进口，所述阀芯结构安装在所述阀体内，所述阀杆竖直安装在所述阀体中，所述阀杆的上端伸出所述上开口并与所述开关结构紧固连接，其下端与所述阀芯结构连接，且其靠近阀芯结构的杆体上设置有凸台，所述阀体内设置有止挡结构，所述凸台与所述止挡结构配合将所述阀杆限制在所述阀体内；所述开关结构与所述阀体之间设置有密封补偿组件；

工作时，所述开关结构紧固到所述阀杆上，能带动所述阀杆向上运动，使得所述凸台与所述止挡结构抵接，同时使所述阀体的上开口端面与所述开关结构的下端面靠近并挤压所述密封补偿组件，以使所述密封补偿组件发生形变并产生预紧力。

进一步的，所述阀杆上端中心开设有第一紧固孔，所述开关结构上开设有第二紧固孔，所述第一紧固孔与所述第二紧固孔同轴设置，且二者中穿设有紧固件将所述开关结构紧固到所述阀杆上。

进一步的，所述密封补偿组件由下至上包括第一密封件、第二密封件以及第一弹簧垫圈。

更进一步的，所述第一密封件为矩形密封垫，所述第二密封件为平垫圈，所述第一弹簧垫圈为蝶形弹簧垫圈。

进一步的，所述凸台与所述止挡结构之间设置有密封垫。

进一步的，所述阀芯结构包括阀球和阀座，所述阀座包括对称设置的第一阀座和第二阀座，所述阀球设置在两个阀座之间，所述第一阀座外侧抵靠在所述阀体的内壁上，所述第二阀座中心开设有介质通孔，且其外侧抵靠在所述进口的端面上；工作时，旋转所述开关结构带动所述阀杆旋转，进而带动所述阀球旋转，使阀球内的介质通道、所述介质通孔和所述进口依次连通，外界流体从所述进口流入，经由所述介质通孔进入所述介质通道，最终从阀体的下开口流出。

进一步的，所述第一阀座与所述阀体之间还设置有第二弹簧垫圈，所述第二弹簧垫圈对所述阀座能产生预紧力。

更进一步的，所述第二弹簧垫圈为多波形弹簧垫圈。

进一步的，所述阀杆与所述阀体内壁接触的面之间还设置有密封圈。

通过本实用新型所构思的以上技术方案，与现有技术相比，主要具备以下优点：

1.本实用新型的角式球阀阀体包括上开口和下开口，且侧面开设有进口，阀芯结构安装在阀体内，阀杆竖直安装在阀体中，其下端与阀芯结构连接，且其靠近阀芯结构的杆体上设置有凸台，阀体内设置有止挡结构，凸台与止挡结构配合将阀杆限制在阀体内；开关结构与阀体之间设置有密封补偿组件，阀杆的上端伸出上开口并与开关结构紧固连接。开关结构紧固到阀杆上时，能带动阀杆向上运动，使得凸台与止挡结构抵接，同时使阀体的上开口端面与开关结构的下端面靠近并挤压密封补偿组件，以使密封补偿组件产生与挤压方向相反的预紧力。当密封补偿组件因低温收缩时，在预紧力作用下密封补偿组件能进行补偿，使密封比压下降，防止低温泄露问题。

2.本实用新型的密封补偿组件由矩形密封垫片、平垫圈和蝶形弹性垫圈组成补偿结构，该结构简单，易安装易更换，使得整个阀门结构紧凑，并且能配合阀杆中部的密封结构来实现低温环境下阀门的密封可靠性与长寿命。

3.本实用新型的阀芯结构包括阀球和阀座，阀球设置在两个阀座之间，第一阀座外侧抵靠在阀体的内壁上，第二阀座中心开设有介质通孔，且其外侧抵靠在进口的端面上，在第一阀座的后端设置了多波形弹垫，当阀门安装后，多波形弹垫被阀座挤压并产生一定的预压力，该预压力能够补偿低温环境下的阀座收缩，从而避免阀球与阀座处的密封比压下降，进而防止阀门在低温下泄漏，同时结构简单，便于安装更换。

附图说明

图1是本实用新型的角式球阀结构示意图；

图2是本实用新型的角式球阀上半部分结构示意图；

图3是本实用新型的阀芯结构示意图；

图4是本实用新型的阀芯结构三维示意图。

图中：1-阀体、10-阀杆，11-紧固件，111-凸台，112-进口，12-第一弹簧垫圈，2-第二弹簧垫圈，3-阀座，4-阀球，5-密封垫，51-止挡结构，6-O形密封圈，7-第一密封件，8-第二密封件，9-开关结构。

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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提到的预紧力为在连接中(连接的方式和用途是多样的)，受到工作载荷之前，为了增强连接的可靠性和紧密性，以防止受到工作载荷后连接件间出现缝隙或者相对滑移而预先加的力。

如图1所示，为本实施例提供的一种角式球阀，该球阀包括阀体1、阀杆10、阀芯结构和开关结构9。其中，阀体1包括上开口和下开口，且侧面开设有进口112，阀芯结构安装在阀体1内，阀杆10竖直安装在阀体1中，其下端与阀芯结构连接，且其靠近阀芯结构的杆体上设置有凸台111，阀体1内设置有止挡结构51，凸台111与止挡结构51配合将阀杆10限制在阀体1内，使其伸出阀体的部分有限，且阀杆10的上端伸出上开口并与开关结构9紧固连接。开关结构设置为一个可旋转的手柄，开关结构9与阀体1之间还设置有密封补偿组件，该密封补偿组件有一定形变空间；将开关结构9紧固到阀杆10上时，开关结构9能带动阀杆10向上运动，使得凸台111与止挡结构51的端面抵接配合，同时使阀体1的上开口端面与开关结构9的下端面靠近并挤压二者之间的密封补偿组件，以使密封补偿组件形变后产生一定的预紧力，该预紧力能在密封组件低温收缩时对收缩间隙产生压力补偿，以保证开关结构与阀体之间的正常接触密封。

作为优选实施例，阀杆10上端中心开设有第一紧固孔，开关结构9上开设有第二紧固孔，第一紧固孔与第二紧固孔上下同轴设置，且二者中穿设有紧固件11将开关结构9紧固到阀杆10上，紧固件11为螺杆、螺钉等带螺纹、且顶端有止挡件的紧固件，相应的，两个紧固孔内部也设置有与紧固件外侧螺纹相配合的内螺纹。当紧固件竖直穿进两个紧固孔中并旋转拧紧时，紧固件的顶部止挡件被限制在第一紧固孔的上端外侧，阀杆10会与紧固件配合旋转上升，上升时凸台111和止挡结构51抵接，阀杆10上端面和开关结构9与之相对的端面不断靠近，从而挤压二者之间安装的密封补偿组件，使该密封补偿组件实现密封作用的同时产生预紧力，该预紧力能够在低温使用环境下，补偿密封补偿组件收缩而产生的密封比压不够的问题。

作为优选实施例，密封补偿组件由下至上包括第一密封件7、第二密封件8以及第一弹簧垫圈12，由于第一弹簧垫圈12在挤压时具有形变空间，因此可以产生一定预紧力，预紧力可应对低温环境下第一密封件和第二密封件收缩导致的不良密封效果。作为更进一步的优选实施例，第一密封件7为矩形密封垫，第二密封件8为平垫圈，第一弹簧垫圈12为蝶形弹簧垫圈。

作为优选实施例，凸台111与止挡结构51之间设置有密封垫5实现该部位的密封效果。

作为优选实施例，前述的阀芯结构安装在阀体内的工作腔中，如图3-4所示，其包括阀球4和阀座3，阀球4上开设有安装阀杆10的安装槽，阀座3包括对称设置在阀球4两侧的第一阀座和第二阀座，阀球4内部开设有介质通道，该介质通道呈L形，即流体介质水平进入，竖直流出；阀球4安装在两个阀座之间，第一阀座外侧抵靠在阀体1的内壁上，两个阀座中心都开设有安装阀球4的通孔，阀球外侧面抵靠在通孔内壁上，且第二阀座中心开设的安装通孔作为流体介质流动的介质通孔，且第二阀座外侧抵靠在进口112的端面上；工作时，旋转开关结构9，使其带动阀杆10旋转，进而带动阀球4旋转，使阀球4内的介质通道、介质通孔和进口112依次连通，外界流体沿着图中箭头方向从进口112流入，经由介质通孔进入介质通道，最终从阀体1的下开口端流出。

作为优选实施例，第一阀座与阀体1之间还设置有第二弹簧垫圈2，第二弹簧垫圈2安装后因挤压而发生形变，进而对阀座3产生预紧力，当阀座3在低温情况下收缩时，该预紧力可对收缩空隙进行补偿，以补偿密封比压，防止流体介质泄露。更优选的，第二弹簧垫圈2为多波形弹簧垫圈，相比蝶形弹簧垫圈，其能产生更大的预紧力，并与阀座3产生的密封作用相配合，能够具有更加好的密封补偿效果。

作为优选实施例，阀杆10与阀体1内壁的接触面之间还设置有密封圈，该密封圈为两个上下设置的两个O形密封圈6，阀杆上开设有嵌槽，O形密封圈6的一部分嵌入嵌槽中，突出嵌槽的部分位于阀体内壁与阀杆10外侧之间并被挤压，从而产生密封效果，防止流体介质从阀体1的上端泄露。

本实施例的工作原理为：

当流体介质从进口112进入阀体1时，流体介质从阀座3及阀球4中部的L形介质通道流过，转向90°从水平方向转为竖直方向从阀体1下开口流出。当需要截断流体介质时，顺时针旋转开关结构9，使与其连接的阀杆10带动阀球4旋转90°，使阀球4的外侧球面封堵阀座3上的安装通孔，从而完成关断流体介质的作用。当环境温度及介质温度较低时，矩形密封圈发生低温收缩，密封比压不够时，蝶形弹簧垫圈存在的预紧力使阀杆10和开关结构之间的空隙被蝶形弹簧垫圈形变填满，起到补偿密封比压的作用，防止流体介质外漏。同时当产品使用一定时间后，矩形密封圈磨损，通过蝶形弹垫圈的预紧力也可以补偿矩形密封圈的磨损间隙，保证产品的正常密封防止介质外漏。此外，当环境温度及介质温度较低时，阀座3与阀球4发生低温收缩，密封比压不够时，多波形弹簧垫圈朝向与之接触的阀座方向由于具备预紧力，能够提供一定压力补偿，防止介质泄漏。同时当该阀使用一定时间后，阀座3产生磨损，通过多波形弹垫2提供的预紧力也可以补偿阀座与密封球4之间的磨损间隙，以保证角式球阀的正常密封。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种角式球阀，其特征在于，该球阀包括阀体(1)、阀杆(10)、阀芯结构和开关结构(9)，其中，所述阀体(1)包括上开口和下开口，且侧面开设有进口(112)，所述阀芯结构安装在所述阀体(1)内，所述阀杆(10)竖直安装在所述阀体(1)中，所述阀杆(10)的上端伸出所述上开口并与所述开关结构(9)紧固连接，其下端与所述阀芯结构连接，且其靠近阀芯结构的杆体上设置有凸台(111)；所述阀体(1)内设置有止挡结构(51)，所述凸台(111)与所述止挡结构(51)配合将所述阀杆(10)限制在所述阀体(1)内；所述开关结构(9)与所述阀体(1)之间设置有密封补偿组件，所述开关结构(9)紧固到所述阀杆(10)上时，所述阀杆(10)向上运动，能使所述凸台(111)与所述止挡结构(51)抵接，所述阀体(1)的上开口端面与所述开关结构(9)的下端面能靠近并挤压所述密封补偿组件，所述密封补偿组件被挤压时能发生形变并产生预紧力。

2.如权利要求1所述的一种角式球阀，其特征在于，所述阀杆(10)上端中心开设有第一紧固孔，所述开关结构(9)上开设有第二紧固孔，所述第一紧固孔与所述第二紧固孔同轴设置，且二者中穿设有紧固件(11)将所述开关结构(9)紧固到所述阀杆(10)上。

3.如权利要求1所述的一种角式球阀，其特征在于，所述密封补偿组件由下至上包括第一密封件(7)、第二密封件(8)以及第一弹簧垫圈(12)。

4.如权利要求3所述的一种角式球阀，其特征在于，所述第一密封件(7)为矩形密封垫，所述第二密封件(8)为平垫圈，所述第一弹簧垫圈(12)为蝶形弹簧垫圈。

5.如权利要求1所述的一种角式球阀，其特征在于，所述凸台(111)与所述止挡结构(51)之间设置有密封垫(5)。

6.如权利要求1所述的一种角式球阀，其特征在于，所述阀芯结构包括阀球(4)和阀座(3)，所述阀座(3)包括对称设置的第一阀座和第二阀座，所述阀球(4)设置在两个阀座之间，所述第一阀座外侧抵靠在所述阀体(1)的内壁上，所述第二阀座中心开设有介质通孔，且其外侧抵靠在所述进口(112)的端面上；工作时，旋转所述开关结构带动所述阀杆(10)旋转，进而带动所述阀球(4)旋转，使阀球(4)内的介质通道、所述介质通孔和所述进口(112)依次连通，外界流体从所述进口(112)流入，经由所述介质通孔进入所述介质通道，最终从阀体(1)的下开口流出。

7.如权利要求6所述的一种角式球阀，其特征在于，所述第一阀座与所述阀体(1)之间还设置有第二弹簧垫圈(2)，所述第二弹簧垫圈(2)对所述阀座(3)产生预紧力。

8.如权利要求7所述的一种角式球阀，其特征在于，所述第二弹簧垫圈(2)为多波形弹簧垫圈。

9.如权利要求1所述的一种角式球阀，其特征在于，所述阀杆(10)与所述阀体(1)内壁的接触面之间还设置有密封圈。

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