CN220302766U - 一种球形蝶阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种球形蝶阀，包括阀体，所述阀体上端设有填料函，所述填料函内部安装有填料组，所述阀体内部安装有阀座，所述阀座内部安装有阀芯，所述填料组内部安装有阀杆，所述阀杆下端穿过填料组伸入到阀芯内部，并通过销钉连接阀芯，所述阀杆的底端通过轴承连接阀体，所述阀杆上端套有压盖，所述压盖连接阀体，所述压盖将填料组压紧于填料函内，所述阀体两侧连接阀盖，所述阀芯为圆盘结构，圆周为光洁的球面结构。本球形蝶阀通过对球阀、蝶阀结构特征的分析，取长补短，保留固定球阀的阀芯固定、浮动双阀座、双向流动性等特点，融合蝶阀结构简单、体积小、重量轻，成本低廉的特性。

Description

一种球形蝶阀

技术领域

本实用新型涉及阀门结构技术领域，具体涉及一种球形蝶阀。

背景技术

现代工业飞速发展，管道输送作为一种连续的、便捷高效的、经济的输送方式得到更为广泛的应用，尤其是油气管网，燃气管网等实现大口径高压高效输送，跨越省市、跨越国界、甚至洲界实现了长距离输送，而在这些大口径管网输送工程中，大口径的阀门成了最昂贵、最重要的流体机械之一，在保证密封性能和安全的基础上，开发研究节能的、经济的、性能更优的大口径管网阀门技术成为行业研究的焦点之一。

目前大口径管网的大口径阀门，以蝶阀、闸阀、球阀为主，各有优缺点。

闸阀是一个启闭件闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直的阀门。闸阀通过阀座和闸板接触进行密封，大部分闸阀是采用强制密封的，即阀门关闭时，要依靠外力强行将闸板压向阀座，以保证密封面的密封性。由于闸阀与管道中轴垂直运动的特性，决定了闸阀的启闭时间随着阀门口径的增大而增加，不利于阀门迅速启闭，行程长也导致了其横向体积增大，因此已经不太适合大口径管网迅速启闭的要求。

蝶阀是指关闭件(阀瓣或蝶板)为圆盘并绕阀轴旋转而启闭的阀门，主要在管道上起断开和节流的功效。其单阀座结构简单，相对体积小，重量轻，成本低廉等特征受到广大用户的喜爱，尤其低压的大口径管网输送。缺点是蝶阀的蝶板位于流道内，挤占了部分管道流通面积，尤其是偏心蝶阀较为明显，不论是中线蝶阀还是偏心蝶阀，都是单侧密封的，相对密封性能较差，且具有显著的方向性。

球阀问世于20世纪50年代，由旋塞阀演变而来，传统的球阀阀芯是一个有流通孔的球体，球体大小按照标准的球径比设置，利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现阀门的开启和关闭。具有流体阻力小(全通径流道阀体的阻力系数与同长度管段几乎相同)，密封可靠性高(进出口双道阀座密封)，双向流动、双向密封，适合高压、高温等应用场合，启闭迅速(不论阀门口径大小，0-90°均能迅速完成阀门启闭)等优势特征，成为工业领域，尤其是石化行业应用最为广泛阀门之一。缺点是随着管道、阀门口径增大，按球径比设置球体的球阀体积庞大，质量也大，不但制造成本高，且安装、运输成本均比蝶阀要求高很多。

鉴于球阀的双阀座双密封的结构特性，以及低流阻、耐高压、密封可靠、双向密封等功能特点，在大型燃气管网，尤其是液化燃气管网，石油管线等场合，人们通常会选择使用大口径球阀作为管道启闭阀门，即使其成本代价非常昂贵，也无法减少人们对可靠性、安全性的追求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种球形蝶阀，通过对球阀、蝶阀结构特征的分析，取长补短，保留固定球阀的阀芯固定、浮动双阀座、双向流动性等特点，融合蝶阀结构简单、体积小、重量轻，成本低廉的特性，以解决背景技术中提到的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种球形蝶阀，包括阀体，所述阀体上端设有填料函，所述填料函内部安装有填料组，所述阀体内部安装有阀座，所述阀座内部安装有阀芯，所述填料组内部安装有阀杆，所述阀杆下端穿过填料组伸入到阀芯内部，并通过销钉连接阀芯，所述阀杆的底端通过轴承连接阀体，所述阀杆上端套有压盖，所述压盖连接阀体，所述压盖将填料组压紧于填料函内，所述阀体两侧连接阀盖，所述阀芯为圆盘结构，圆周为光洁的球面结构。

优选地，所述阀盖一端为标准管道法兰，另外一端流道逐步扩大呈喇叭口状，并通过螺栓与阀体连接。

优选地，所述阀体为圆筒状结构，所述阀体左右两侧设有凹槽，所述阀座安装于凹槽内，所述凹槽内部还安装有阀体密封圈和阀座密封圈，所述阀体密封圈位于阀体与阀盖之间，构成密封，所述阀座密封圈位于阀体与阀座之间，构成密封。

优选地，所述阀座为环状结构，设有两个，左右对称地放置在阀体内，所述阀座外圆带有凸缘，内侧设置有密封圈槽，所述密封圈槽内部安装有密封圈，所述阀座外侧端面环周设置有安装孔，所述安装孔内部安装有弹簧。

优选地，所述轴承底部设有端盖，所述端盖通过螺栓连接阀体，所述端盖与阀体之间安装有端盖密封圈。

优选地，所述压盖通过螺栓螺母配合连接阀体。

优选地，所述阀盖、阀芯、阀体、压盖由碳钢或不锈钢材质制成，所述阀杆、阀座和端盖由不锈钢或合金钢制成。

本实用新型的技术效果和优点：本球形蝶阀通过对球阀、蝶阀结构特征的分析，取长补短，保留固定球阀的阀芯固定、浮动双阀座、双向流动性等特点，融合蝶阀结构简单、体积小、重量轻，成本低廉的特性；阀盖的喇叭口设置，有效弥补了阀芯挤占的流道空间，从而保持阀门流通面积与管道流通截面积基本一致；阀芯为圆盘状结构，具有中线蝶阀特征，且阀芯圆周较宽的光洁球面保留了球阀阀芯的外部特征，与对称设置的带弹簧的阀座和阀座密封圈形成摩擦式密封又属于典型传统固定球阀的特征，因此兼具球阀、蝶阀各自优点。

附图说明

图1为本实用新型的剖面图；

图2为本实用新型的爆炸图；

图3为本实用新型的开启状态示意图；

图4为本实用新型的关闭状态示意图。

图中，1.阀盖；2.阀芯；3.销钉；4.阀体；5.压盖；6.阀杆；7.填料组；8.阀座；9.密封圈；10.弹簧；11.阀体密封圈；12.阀座密封圈；13.轴承；14.端盖密封圈；15.端盖；16.填料函；17.管道法兰；18.凹槽；19.凸缘；20.密封圈槽；21.安装孔。

具体实施方式

为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型，在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接或是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。

实施例

如图1和图2所示一种球形蝶阀，包括阀体4，阀体4上端设有填料函16，填料函16内部安装有填料组7，阀体4内部安装有阀座8，阀座8内部安装有阀芯2，填料组7内部安装有阀杆6，阀杆6下端穿过填料组7伸入到阀芯2内部，并通过销钉3连接阀芯2，阀杆6的底端通过轴承13连接阀体4，阀杆6上端套有压盖5，压盖5连接阀体4，压盖5将填料组7压紧于填料函16内，阀体4两侧连接阀盖1，阀芯2为圆盘结构，圆周为光洁的球面结构。

实施例2

如图1和图2所示一种球形蝶阀，包括阀体4，阀体4上端设有填料函16，填料函16内部安装有填料组7，填料组7为组合材料构成，包括聚四氟乙烯、石墨或其他密封材质等，通为多个小圆环层叠组合而成；阀体4内部安装有阀座8，阀座8内部安装有阀芯2，填料组7内部安装有阀杆6，阀杆6由不锈钢或合金材料加工而成，下端穿过填料组7伸入到阀芯2内部，并通过销钉3连接阀芯2，销钉3一般由不锈钢或合金材料制成的标准件，圆柱型，用以连接并固定阀芯2和阀杆6，使得阀杆6转动能带动阀芯2同步旋转，销钉数量根据阀门口经过大小和工作压力设置2到4根；阀杆6的底端通过轴承13连接阀体4；阀杆6上端套有压盖5，压盖5由碳钢和不锈钢材质制成，为中空圆形结构，通过螺栓螺母配合连接阀体4，压盖5将填料组7压紧于填料函16内，提供阀杆6旋转的动态密封；阀体4两侧连接阀盖1；阀芯2由碳钢或不锈钢管材料加工而成，为圆盘结构，圆周为光洁的球面结构；

其中，阀盖1由碳钢或不锈钢管材质加工而成，一端为标准管道法兰17，可以根据需要按不同的法兰标准进行加工；另外一端流道逐步扩大呈喇叭口状，并通过螺栓与阀体4连接；

其中，阀体4由碳钢或不锈钢材质制成，为圆筒状结构，阀体4左右两侧设有凹槽18，阀座8安装于凹槽18内，凹槽18内部还安装有阀体密封圈11和阀座密封圈12，阀体密封圈11位于阀体4与阀盖1之间，构成密封，防止内部介质向外泄漏；阀座密封圈12位于阀体4与阀座8之间，构成密封，防止内部介质向管道内泄漏；

其中，阀座8由不锈钢或合金材料制成，为环状结构，设有两个，左右对称地放置在阀体4内，阀座8外圆带有凸缘19，凸缘19能防止阀座8过于向阀芯2方向压迫；内侧设置有密封圈槽20，密封圈槽20内部安装有密封圈9，阀座8外侧端面环周设置有安装孔21，安装孔21内部安装有小型圆柱型的合金弹簧10，弹簧10为阀座8与阀芯2之间的主动式密封提供机械的密封比压；

其中，轴承13底部设有端盖15，端盖15通过螺栓连接阀体4，端盖15由不锈钢或合金钢制成，圆盘结构，用于封闭阀体轴承孔，端盖15与阀体4之间安装有端盖密封圈14，用于阀体4与端盖15之间密封，防止内部介质向外部泄漏。

本实用新型工艺流程和工作原理为：如图3所示，当阀门处于开启状态，阀芯2与阀体4中轴呈0°，介质自阀门任何方向流入阀门内部，通过阀盖1并经阀盖1的喇叭口被阀芯2分为两路流经阀体4，再流经对侧阀盖1的喇叭口，阀芯2两侧的介质汇聚为一路流体，经过阀盖1流出阀门；如图4所示，当阀门处于关闭状态，阀杆6带动阀芯2旋转90°，阀门迅速关闭，左、右弹簧10组推动左、右阀座8向阀芯2压紧，从而使位于密封槽20内的密封圈9与阀芯2的球面紧密接合，形成关闭密封。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种球形蝶阀，包括阀体，所述阀体上端设有填料函，其特征在于：所述填料函内部安装有填料组，所述阀体内部安装有阀座，所述阀座内部安装有阀芯，所述填料组内部安装有阀杆，所述阀杆下端穿过填料组伸入到阀芯内部，并通过销钉连接阀芯，所述阀杆的底端通过轴承连接阀体，所述阀杆上端套有压盖，所述压盖连接阀体，所述压盖将填料组压紧于填料函内，所述阀体两侧连接阀盖，所述阀芯为圆盘结构，圆周为光洁的球面结构。

2.根据权利要求1所述的一种球形蝶阀，其特征在于：所述阀盖一端为标准管道法兰，另外一端流道逐步扩大呈喇叭口状，并通过螺栓与阀体连接。

3.根据权利要求1所述的一种球形蝶阀，其特征在于：所述阀体为圆筒状结构，所述阀体左右两侧设有凹槽，所述阀座安装于凹槽内，所述凹槽内部还安装有阀体密封圈和阀座密封圈，所述阀体密封圈位于阀体与阀盖之间，构成密封，所述阀座密封圈位于阀体与阀座之间，构成密封。

4.根据权利要求1所述的一种球形蝶阀，其特征在于：所述阀座为环状结构，设有两个，左右对称地放置在阀体内，所述阀座外圆带有凸缘，内侧设置有密封圈槽，所述密封圈槽内部安装有密封圈，所述阀座外侧端面环周设置有安装孔，所述安装孔内部安装有弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种球形蝶阀，其特征在于：所述轴承底部设有端盖，所述端盖通过螺栓连接阀体，所述端盖与阀体之间安装有端盖密封圈。

6.根据权利要求1所述的一种球形蝶阀，其特征在于：所述压盖通过螺栓螺母配合连接阀体。