CN219796184U - 一种高压氢气球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压氢气球阀，所述球阀包括阀体，阀体的底端开设阀杆和球体的安装孔，安装孔的下端螺纹配合连接有旋塞，阀体外表面左右两端平行设置有端部螺钉，阀座组件的一端连通于阀体上的所述端部螺钉，两个所述阀座组件之间设置有位于阀体内的球体，所述球体的上下两端与所述阀体连接，所述球体的顶端连接有延伸至所述阀体外的阀杆，所述球体设置在所述阀体内部中心处，所述阀体、端部螺钉、阀座架及球体内部表面均设置有铬层，从而减小其产生氢脆的可能性，同时配合多重密封组件的设计，尤其阀杆处采取双重密封功能，提高阀体的密封性能，增强阀体的安全性，使其适用于氢气高压环境中，并且阀体内各密封组件可以单独更换，便于维修。

Description

一种高压氢气球阀

技术领域

本发明属于球阀技术领域，具体涉及一种高压氢气球阀。

背景技术

球阀的启闭件是一个带孔的圆形球体，利用球芯围绕阀杆轴线旋转0-90°的来回动作，从而达到开启或关闭阀门的目的。球阀的作用很多，一般用于管路中做开关切断或调节介质使用，其中三通型球阀可灵活切断、分配以及改变介质的流动方向。球阀的密封面通常都是处于与球面闭合的状态，所以不容易被介质冲蚀，操作方便、结构简单紧凑，可在带有水、天然气、酸、溶剂等工况中使用。

然而在高压氢气气流控制方面，现有的球阀大多不具备良好的适用性。由于氢原子半径很小，很容易进入金属的晶格空隙之中并进行扩散运动，因此在材料缺陷位置原子重新结合或者与其他物质发生反应形成气态分子后，体积迅速膨胀导致该位置产生裂纹，所以目前大部分球阀选用的材料和结构对于高压氢气的密封性能达不到要求。

发明内容

为达到上述目的，这里提出一种高压氢气球阀，具体技术方案如下：一种高压氢气球阀，所述球阀包括阀体，所述阀体的底端开设阀杆和球体的安装孔，安装孔的下端螺纹配合连接有旋塞，所述阀体外表面左右两端平行设置有端部螺钉，阀座组件的一端连通于阀体上的所述端部螺钉，两个所述阀座组件之间设置有位于阀体内的球体，所述球体的上下两端与所述阀体连接，所述球体的顶端连接有延伸至所述阀体外的阀杆，所述球体设置在所述阀体内部中心处，所述阀体、端部螺钉、阀座架及球体内部表面均设置有铬层。

基于上述技术方案，所述阀体、端部螺钉、阀座架及球体内部表面均镀有铬层，在铬层的防护作用下，可减小在氢气中长期使用时，材料由于吸氢或氢渗而造成机械性能严重退化，发生脆断的现象。

作为本实用新型的一种改进，所述阀杆设置有阀杆O型圈密封组件，所述阀杆下方设置有放置所述阀杆O型圈密封组件的凹槽，所述阀杆O型圈密封组件包括阀杆O型圈、辅助阀杆支持环以及主阀杆支持环，所述阀杆O型圈密封组件填充在凹槽与所述阀体的内孔的间隙中，所述阀杆O型圈、辅助阀杆支持环以及主阀杆支持环从下至上依次安装。

作为本实用新型的一种改进，所述阀杆还设置有阀杆填料密封组件，所述阀体顶端设有放置所述阀杆填料密封组件的安装孔，所述阀杆填料密封组件包括填料垫和填料，安装孔底部依次安装填料垫和填料。

基于上述技术方案，阀杆上设有双重密封，第一重由O型圈密封组件密封，第二重由填料密封组件密封，提高阀门密封性能。所述阀杆设有双重密封功能，第一重由O型圈密封组件进行密封，阀杆下方设有放置O型圈密封组件的凹槽，O型圈密封组件填充在凹槽与阀体的间隙中，第二重由填料密封组件进行密封，阀体顶端设有放置填料密封组件的安装孔，填料密封组件放置于安装孔内，阀杆穿过填料密封组件和填料螺栓内孔，由填料螺栓将填料密封组件压紧，迫使填料压紧在阀杆密封表面上，产生密封效果的径向力，起密封作用。

作为本实用新型的一种改进，所述端部螺钉由螺纹配合连接安装在所述阀体上，所述端部螺钉伸入所述阀体的外端开设安装密封组件的凹槽，凹槽内由远离球体的一端依次向接近的一端放置主端部螺钉支撑环、辅助端部螺钉支撑环、端部螺钉O型圈、端部螺钉支持环，由这四个零件组成端部螺钉密封组件。

基于上述技术方案，所述端部螺钉由螺纹配合连接安装在阀体上，端部螺钉伸入阀体的外端开设凹槽，用于安装密封组件。

作为本实用新型的一种改进，所述阀座组件由阀座架和阀座构成，所述阀座组件尾部插入端部螺钉连接孔内，所述阀座组件尾部与所述端部螺钉连接孔间隙之间填充阀座架密封组件，由所述端部螺钉连接孔底部依次向内安装阀座架支撑环、阀座架O型圈、阀座架支撑环和阀座架导向环。

作为本实用新型的一种改进，所述阀座组件与所述端部螺钉之间连接有阀座支撑碟簧。

基于上述技术方案，球体外表面左右两侧连接有阀座组件，阀座组件尾部插入端部螺钉连接孔内，阀座组件尾部与端部螺钉内连接孔之间填充密封组件，阀座组件与端部螺钉之间连接有阀座支撑碟簧，通过端部螺钉压缩阀座支撑碟簧向阀座组件施加预紧力，以补偿温差、压力、磨损等外界条件变化对球阀密封性能的影响。球体转动时改变其球体上的通孔在阀座中所处的相对位置而达到切断或接通阀门前后端介质的作用。

作为本实用新型的一种改进，所述旋塞开设安装旋塞O型圈密封组件的槽，从下向上依次安装主底端螺钉支持环、辅助底端螺钉支持环、底端螺钉O型圈和底端螺钉支持环，由这四个零件组成旋塞O型圈密封组件。

基于上述技术方案，所述旋塞开设O型圈密封槽，通过安装O型圈密封组件对阀体下端安装孔进行密封。

作为本实用新型的一种改进，所述球体设置在所述阀体内部中心处，所述球体上下部耳轴设置有安装耳轴轴承的凹槽，与所述阀体内孔之间设置有耳轴轴承。

基于上述技术方案，所述球体设置在阀体内部中心处，球体上下部耳轴处设置有凹槽，并且与阀体之间的间隙处设置有耳轴轴承，使用时可通过转动安装在阀杆上手柄带动球体旋转使得阀门达到启闭的功能，且耳轴轴承的设计避免了球体上下部耳轴处与阀体内孔直接摩擦，减小了摩擦力，同时凹槽的设计将耳轴轴承的位置与球体相对固定。

作为本实用新型的一种改进，所述阀杆下端耳轴处设有安装阀杆辅助轴承的凹槽，与所述阀体内孔之间设置有阀杆辅助轴承，所述阀杆下端耳轴的上方与所述阀体之间安装阀杆轴承。

基于上述技术方案，阀杆辅助轴承和阀杆轴承的安装避免了阀杆耳轴处与阀体内孔直接摩擦，减小摩擦力。

作为本实用新型的一种改进，所述阀杆穿过阀杆填料密封组件和填料螺栓内孔，由填料螺栓将阀杆填料密封组件压紧。

基于上述技术方案，阀杆穿过阀杆填料密封组件和填料螺栓内孔，由填料螺栓将填料密封组件压紧，迫使填料压紧在阀杆密封表面上，产生密封效果的径向力，起密封作用。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：本实用新型在使用时，铬层可以减小氢气进入球阀内零件流道中的量，从而减小其产生氢脆的可能性，另外，在铬层的保护下，球芯具有更高的强度，同时配合多重密封组件的设计，尤其阀杆处采取双重密封功能，提高阀体的密封性能，增强阀体的安全性，使其适用于氢气高压环境中，并且阀体内各密封组件可以单独更换，便于维修。

附图说明

图1为高压氢气球阀的整体立体结构示意图；

图2为高压氢气球阀的整体正剖视结构示意图；

图3为图2中E处放大结构示意图；

图4为图2中C处放大结构示意图；

图5为图2中B处放大结构示意图；

图6为图2中A处放大结构示意图；

图7为图2中D处放大结构示意图。

附图标识列表：1为阀体，2为端部螺钉，3为手柄，4为阀座架支撑环，5为阀座架O型圈，6为旋塞，7为阀座支撑碟簧，8为阀座架导向环，9为耳轴轴承，10为阀杆，11为填料螺栓，12为球体，13为阀杆辅助轴承，14为阀杆轴承，A1为阀座架，A2为阀座，B1为主端部螺钉支撑环，B2为辅助端部螺钉支撑环，B3为端部螺钉O型圈，B4为端部螺钉支持环，C1为填料垫，C2为填料，D1为底端螺钉支持环，D2为底端螺钉O型圈，D3为辅助底端螺钉支持环，D4为主底端螺钉支持环，E1为主阀杆支持环，E2为辅助阀杆支持环，E3为阀杆O型圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例：如图1和图2所示，一种高压氢气球阀，包括阀体1，所述阀体1的底端开设阀杆10和球体12的安装孔，安装孔的下端螺纹配合连接有旋塞6，所述阀体1外表面左右两端平行设置有2个的端部螺钉2，阀座组件的一端连通于阀体上的端部螺钉2，两个所述阀座组件之间设置有位于阀体内的球体，所述球体12的上下两端通过轴承与阀体转动连接，球体12的顶端连接有通过延伸至阀体1外的阀杆10，阀杆10上设有双重密封，第一重由阀杆O型圈密封组件密封，第二重由阀杆填料密封组件密封，提高阀门阀杆处密封性能。所述阀体1，端部螺钉2，阀座架A1，球体12内部表面均镀有铬层在铬层的防护作用下，可减小在氢气中长期使用时，材料由于吸氢或氢渗而造成机械性能严重退化，发生脆断的现象。

进一步地，如图3所示，第一重由阀杆O型圈密封组件进行密封，阀杆10下方设有放置阀杆O型圈密封组件的凹槽，阀杆O型圈密封组件填充在凹槽与阀体1内孔的间隙中，从下至上依次安装阀杆O型圈E3、辅助阀杆支持环E2和主阀杆支持环E1。

进一步地，如图4所示，第二重由填料密封组件进行密封，阀体1顶端设有放置阀杆填料密封组件的安装孔，安装孔底部依次向上安装填料垫C1、两个填料C2和填料垫C1，由这四个零件组成阀杆填料密封组件。阀杆10穿过阀杆填料密封组件和填料螺栓11内孔，由填料螺栓11将填料密封组件压紧，迫使填料C2压紧在阀杆10密封表面上，产生密封效果的径向力，起密封作用。

进一步地，所述阀杆10下端耳轴处设有安装阀杆辅助轴承13的凹槽，与阀体1内孔之间设置有阀杆辅助轴承13，阀杆10下端耳轴的上方与阀体之间安装阀杆轴承14，阀杆辅助轴承13和阀杆轴承14的安装避免了阀杆10耳轴处与阀体1内孔直接摩擦，减小摩擦力。

进一步地，阀杆10穿过阀杆填料密封组件和填料螺栓11内孔，由填料螺栓11将填料密封组件压紧，迫使填料C2压紧在阀杆10密封表面上，产生密封效果的径向力，起密封作用。

进一步地，如图5所示，所述端部螺钉2由螺纹配合连接安装在阀体1上，端部螺钉2伸入阀体1的外端开设安装密封组件的凹槽，凹槽内由远离球体12的一端依次向接近的一端放置主端部螺钉支撑环B1、辅助端部螺钉支撑环B2、端部螺钉O型圈B3、端部螺钉支持环B4，由这四个零件组成端部螺钉密封组件。

进一步地，如图6所示，球体12外表面左右两侧连接有阀座组件，阀座组件由阀座架A1和阀座A2构成，阀座组件尾部插入端部螺钉2连接孔内，阀座组件尾部与端部螺钉2连接孔间隙之间填充阀座架密封组件，由端部螺钉2连接孔底部依次向内安装阀座架支撑环4、阀座架O型圈5、阀座架支撑环4和阀座架导向环8，这些零件组成封组件密封组件，阀座组件与端部螺钉2之间连接有阀座支撑碟簧7，通过端部螺钉2压缩阀座支撑碟簧7向阀座组件施加预紧力，以补偿温差、压力、磨损等外界条件变化对球阀密封性能的影响。球体12转动时改变其球体上的通孔在阀座中所处的相对位置而达到切断或接通阀门前后端介质的作用。

进一步地，如图7所示，所述旋塞6开设安装旋塞O型圈密封组件的槽，从下向上依次安装主底端螺钉支持环D4、辅助底端螺钉支持环D3、底端螺钉O型圈D2和底端螺钉支持环D1，由这四个零件组成旋塞O型圈密封组件，通过安装旋塞O型圈密封组件的旋塞对阀体1下端的安装孔进行密封。

进一步地，所述球体12设置在阀体1内部中心处，球体12上下部耳轴设置有安装耳轴轴承9的凹槽，与阀体1内孔之间设置有耳轴轴承9，使用时可通过转动安装在阀杆10上手柄3带动球体12旋转使得阀门达到启闭的功能，且耳轴轴承9的设计避免了球体12上下部耳轴处与阀体1内孔直接摩擦，减小了摩擦力，同时凹槽的设计将耳轴轴承9的位置与球体12相对固定。

需要说明的是，以上内容仅仅说明了本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压氢气球阀，其特征在于，所述球阀包括阀体，所述阀体的底端开设阀杆和球体的安装孔，安装孔的下端螺纹配合连接有旋塞，所述阀体外表面左右两端平行设置有端部螺钉，阀座组件的一端连通于阀体上的所述端部螺钉，两个所述阀座组件之间设置有位于阀体内的球体，所述球体的上下两端与所述阀体连接，所述球体的顶端连接有延伸至所述阀体外的阀杆，所述球体设置在所述阀体内部中心处，所述阀体、端部螺钉、阀座架及球体内部表面均设置有铬层。

2.根据权利要求1所述的一种高压氢气球阀，其特征在于，所述阀杆设置有阀杆O型圈密封组件，所述阀杆下方设置有放置所述阀杆O型圈密封组件的凹槽，所述阀杆O型圈密封组件包括阀杆O型圈、辅助阀杆支持环以及主阀杆支持环，所述阀杆O型圈密封组件填充在凹槽与所述阀体的内孔的间隙中，所述阀杆O型圈、辅助阀杆支持环以及主阀杆支持环从下至上依次安装。

3.根据权利要求2所述的一种高压氢气球阀，其特征在于，所述阀杆还设置有阀杆填料密封组件，所述阀体顶端设有放置所述阀杆填料密封组件的安装孔，所述阀杆填料密封组件包括填料垫和填料，安装孔底部依次安装填料垫和填料。

4.根据权利要求1所述的一种高压氢气球阀，其特征在于，所述端部螺钉由螺纹配合连接安装在所述阀体上，所述端部螺钉伸入所述阀体的外端开设安装密封组件的凹槽，凹槽内由远离球体的一端依次向接近的一端放置主端部螺钉支撑环、辅助端部螺钉支撑环、端部螺钉O型圈及端部螺钉支持环，由这四个零件组成端部螺钉密封组件。

5.根据权利要求1所述的一种高压氢气球阀，其特征在于，所述阀座组件由阀座架和阀座构成，所述阀座组件尾部插入所述端部螺钉连接孔内，所述阀座组件尾部与所述端部螺钉连接孔间隙之间填充阀座架密封组件，由所述端部螺钉连接孔底部依次向内安装阀座架支撑环、阀座架O型圈、阀座架支撑环和阀座架导向环。

6.根据权利要求5所述的一种高压氢气球阀，其特征在于，所述阀座组件与所述端部螺钉之间连接有阀座支撑碟簧。

7.根据权利要求1所述的一种高压氢气球阀，其特征在于，所述旋塞开设安装旋塞O型圈密封组件的槽，从下向上依次安装主底端螺钉支持环、辅助底端螺钉支持环、底端螺钉O型圈和底端螺钉支持环，由这四个零件组成旋塞O型圈密封组件。

8.根据权利要求1所述的一种高压氢气球阀，其特征在于，所述球体设置在所述阀体内部中心处，所述球体上下部耳轴设置有安装耳轴轴承的凹槽，与所述阀体内孔之间设置有耳轴轴承。

9.根据权利要求3所述的一种高压氢气球阀，其特征在于，所述阀杆下端耳轴处设有安装阀杆辅助轴承的凹槽，与所述阀体内孔之间设置阀杆辅助轴承，所述阀杆下端耳轴的上方与所述阀体之间安装阀杆轴承。

10.根据权利要求9所述的一种高压氢气球阀，其特征在于，所述阀杆穿过阀杆填料密封组件和填料螺栓内孔，由填料螺栓将阀杆填料密封组件压紧。