CN223690383U - 一种具有双重密封结构的球阀阀体及球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有双重密封结构的球阀阀体及球阀，涉及球阀设备技术领域，一种具有双重密封结构的球阀阀体包括球阀阀体，球阀阀体内设有用于安装球阀密封座的台阶部，球阀密封座可拆卸地安装于台阶部上，并与阀球配合；其中，球阀密封座朝向阀球的一侧设有呈环形的V型唇结构，V型唇结构在介质压力作用下发生弹性变形并向外扩张，实现与球阀阀体内壁之间的径向密封效果，球阀阀体的颈部设有与球阀密封座径向配合的环形槽，环形槽内装配有O型圈，O型圈与球阀密封座顶部外缘形成径向挤压密封，构成辅助密封结构。上述具有双重密封结构的球阀阀体，实现了球阀始终保持良好的密封状态的技术效果。

Description

一种具有双重密封结构的球阀阀体及球阀

技术领域

本实用新型涉及球阀设备技术领域，特别涉及一种具有双重密封结构的球阀阀体及球阀。

背景技术

球阀作为流体控制装置，因其操作便捷、密封性能优异而被广泛应用于各种工业领域。传统固定式球阀通常依赖单一的骨架密封座来实现阀门的开闭和密封功能。然而，在实际应用中，尤其是在低压或常压条件下，由于内部流体压力不足以使阀球与密封座紧密接触，导致密封效果不佳，容易出现泄漏问题。

因此，如何提供一种具有双重密封结构的球阀阀体保证球阀的密封性是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有双重密封结构的球阀阀体，解决了现有球阀密封效果不佳的技术问题。

本实用新型的另一目的是提供一种包括上述双重密封结构的球阀阀体的球阀。

为实现上述目的，本实用新型提供一种具有双重密封结构的球阀阀体，球阀阀体内设有用于安装球阀密封座的台阶部，所述球阀密封座可拆卸地安装于所述台阶部上，并与阀球配合；

其中，所述球阀密封座朝向阀球的一侧设有呈环形的V型唇结构，所述V型唇结构在介质压力作用下发生弹性变形并向外扩张，实现与所述球阀阀体内壁之间的径向密封效果；

所述球阀阀体的颈部设有与所述球阀密封座径向配合的环形槽，所述环形槽内装配有O型圈，所述O型圈与所述球阀密封座顶部外缘形成径向挤压密封，构成辅助密封结构。

优选地，所述球阀密封座包括内衬骨架以及包裹所述内衬骨架外部的橡胶本体。

优选地，所述内衬骨架为环形金属件，所述橡胶本体为环形橡胶件。

优选地，所述内衬骨架和所述橡胶本体为同轴设置。

优选地，所述橡胶本体的内侧设有与所述阀球形成密封配合的线密封结构。

优选地，所述环形槽沿所述球阀阀体颈部的轴向开设，所述环形槽实现对所述O型圈形成限位。

优选地，所述O型圈的截面直径大于所述环形槽的深度。

优选地，所述环形槽的截面形状为矩形或梯形。

一种球阀，包括阀体以及与阀体相配合的阀球、基座、阀杆、阀盖及手柄，所述阀体采用上述的球阀阀体，所述阀球通过阀杆与手柄连接，实现流道的开启与关闭。

优选地，所述阀球通过阀球固定销与阀杆连接。

相对于上述背景技术，本实用新型提供的双重密封结构的球阀阀体，当介质流经球阀时，V型唇结构在高压工况下受介质压力作用发生弹性变形并向外扩张，使其唇口紧密贴合于球阀阀体的内壁表面，从而实现与阀体之间的径向面密封，在低压或常压工况下，V型唇结构与阀体内壁之间的密封压缩量较小，由于环形槽内装配有O型圈，当球阀密封座安装到位后，O型圈受到球阀密封座顶部外缘的挤压而产生径向压缩变形，实现O型圈与球阀密封座顶部外缘之间的径向挤压密封，构成辅助密封结构，进一步增强了球阀的密封性能，即使V型唇结构出现微小泄漏，O型圈也能及时阻止介质继续泄漏，确保球阀在整个工作过程中始终保持良好的密封状态。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的球阀阀体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的球阀结构示意图；

图3为图2中A处放大示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的球阀密封座结构示意图。

其中：

1-球阀阀体、11-环形槽、2-球阀密封座、21-V型唇结构、22-内衬骨架、23-橡胶本体、3-阀球、4-O型圈、5-基座、6-阀盖。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1、图2和图3，本申请提供的一种具有双重密封结构的球阀阀体，球阀阀体1内设有用于安装球阀密封座2的台阶部，球阀密封座2可拆卸地安装于台阶部上，并与阀球3配合；其中，球阀密封座2朝向阀球3的一侧设有呈环形的V型唇结构21，V型唇结构21在高压工况下受介质压力作用发生弹性变形并向外扩张，实现与球阀阀体1内壁之间的径向密封效果；球阀阀体1的颈部设有与球阀密封座2径向配合的环形槽11，环形槽11内装配有O型圈4，O型圈4与球阀密封座2顶部外缘形成径向挤压密封，构成辅助密封结构。

具体而言，在球阀阀体1的颈部，设有与球阀密封座2径向配合的环形槽11，环形槽11的尺寸和形状与O型圈4的规格相匹配，保证了O型圈4能够与球阀密封座2顶部外缘形成有效的径向挤压密封，构成辅助密封结构。

球阀密封座2可拆卸地安装于球阀阀体1的台阶部上，便于在需要时对球阀密封座2进行更换或维修，降低了维护成本，提高了球阀的使用寿命，球阀密封座2朝向阀球3的一侧设有呈环形的V型唇结构21。在高压工况下，当介质流经球阀时，V型唇结构21会受到介质压力的作用，由于V型唇结构21具有一定的弹性，在压力作用下，会发生弹性变形并向外扩张，进而向外扩张的动作使得V型唇结构21与球阀阀体1内壁之间形成紧密接触，从而实现可靠的径向密封效果。即使在高压环境下，也能有效防止介质从球阀密封座2与球阀阀体1内壁之间的间隙泄漏，保证了球阀的密封性能。

O型圈4装配在球阀阀体1颈部的环形槽11内，O型圈4具有弹性和密封性能。当球阀密封座2安装到球阀阀体1上后，O型圈4会与球阀密封座2顶部外缘形成径向挤压密封，使得O型圈4发生弹性变形，填充了球阀密封座2与环形槽11之间的微小间隙，从而构成了辅助密封结构，辅助密封结构与V型唇结构21形成的径向密封相互配合，形成了双重密封保障，提高了球阀的密封可靠性。

本申请一种具有双重密封结构的球阀阀体的工作原理为：在球阀正常工作时，当介质流经球阀时，V型唇结构21在高压工况下受介质压力作用发生弹性变形并向外扩张，使其唇口紧密贴合于球阀阀体1的内壁表面，从而实现与阀体之间的径向面密封，当介质压力越高，密封比压越大，密封性能越可靠；在低压或常压工况下，V型唇结构21与球阀阀体1内壁之间的密封压缩量较小，由于环形槽11内装配有O型圈4，当球阀密封座2安装到位后，O型圈4受到球阀密封座2顶部外缘的挤压而产生径向压缩变形，实现O型圈4与球阀密封座2顶部外缘之间的径向挤压密封，构成辅助密封结构，进一步增强了球阀的密封性能。即使V型唇结构21出现微小泄漏，O型圈4也能及时阻止介质继续泄漏，确保球阀在整个工作过程中始终保持良好的密封状态。

在上述实施例基础之上，参见图4，球阀密封座2包括内衬骨架22以及包裹内衬骨架22外部的橡胶本体23，内衬骨架22为环形金属件，橡胶本体23为环形橡胶件，内衬骨架22和橡胶本体23为同轴设置。

具体而言，球阀密封座2为复合式弹性密封结构，包括内衬骨架22以及整体硫化包覆于内衬骨架22外部的橡胶本体23。其中，内衬骨架22为环形金属件，优选由不锈钢、碳钢或铜合金制成，具有较高的机械强度和尺寸稳定性；橡胶本体23为环形橡胶件，采用具有良好弹性、耐磨性和耐介质性能的材料制成，如氢化丁腈橡胶HNBR、氟橡胶FKM或三元乙丙橡胶EPDM，适用于不同工况环境。

内衬骨架22嵌设于橡胶本体23内部，且与橡胶本体23的外轮廓之间保持一定的径向距离即包胶厚度，且包胶层在径向上形成足够的橡胶覆盖量，既能保证密封座的整体结构强度，防止在高压或装配应力下发生变形、塌陷或唇口回弹不足，又能确保V型唇结构21和两道线密封结构具备良好的压缩回弹性能。

进一步地，内衬骨架22与橡胶本体23的中心轴线重合，呈同轴设置，橡胶本体23朝向阀球3的一侧设有环形V型唇结构21，另一侧则设有用于与阀体台阶部配合的支撑面；其内周面还设有两道沿圆周分布的线接触式密封唇，用于与阀球3表面形成动态密封配合，实现球阀关闭状态下的主密封功能。

在上述实施例基础之上，参见图1和图3，球阀阀体1颈部沿轴向方向开设有环形槽11，环形槽主要用于安装并限位O型圈4。

具体来说，O型圈4的截面直径被设定为大于环形槽11的深度，进而当O型圈4被安装进环形槽11后，在未受压状态下即有一定的预压缩量，有助于提高O型圈4与球阀密封座2之间的初始接触压力，从而增强低压状态下的密封效果。

关于环形槽11的截面形状，可以是矩形或梯形。选择矩形截面时，易于加工且能够提供均匀的支撑面，保证O型圈4受力均衡；而采用梯形截面则有利于引导O型圈4在安装过程中正确就位，并能在一定程度上增加O型圈4的挤压量，以适应更高的密封要求。无论是矩形还是梯形截面，都需确保O型圈4能够在环形槽11内稳定定位，避免因流体压力作用发生移位或挤出现象。

本申请还提供另一实施例，参见图2，提供一种具有双重密封结构的球阀，球阀为固定式球阀，包括阀体以及与阀体相配合的基座5、阀球3、阀杆、阀盖6、手柄、阀球固定销。

其中，阀体采用如前所述球阀阀体1结构，其内部设有台阶部，球阀密封座2设置于球阀阀体1台阶部，并在颈部设置有装配O型圈4的环形槽11，构成双重密封系统，确保球阀在高压、低压乃至负压工况下的密封可靠性。

阀球3设有驱动槽或连接孔，与阀杆配合连接，并通过阀球固定销实现周向和轴向的可靠固定，防止阀球在启闭过程中发生相对转动或轴向位移，确保传动稳定；阀杆上端穿过阀盖6并伸出阀体外部，与手柄连接。操作人员通过旋转手柄带动阀杆转动，进而驱动阀球3绕其轴线旋转，实现流道的开启与关闭；阀盖6通过螺栓或螺纹连接方式固定于球阀阀体1的一端，形成封闭阀腔；基座5设于球阀阀体1的另一端，为法兰或螺纹连接结构，用于将球阀整体安装于管道系统中，实现与上下游管路的可靠连接。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有双重密封结构的球阀阀体，其特征在于，球阀阀体（1）内设有用于安装球阀密封座（2）的台阶部，所述球阀密封座（2）可拆卸地安装于所述台阶部上，并与阀球（3）配合；

其中，所述球阀密封座（2）朝向阀球（3）的一侧设有呈环形的V型唇结构（21），所述V型唇结构（21）在介质压力作用下发生弹性变形并向外扩张，实现与所述球阀阀体（1）内壁之间的径向密封效果；

所述球阀阀体（1）的颈部设有与所述球阀密封座（2）径向配合的环形槽（11），所述环形槽（11）内装配有O型圈（4），所述O型圈（4）与所述球阀密封座（2）顶部外缘形成径向挤压密封，构成辅助密封结构。

2.根据权利要求1所述的球阀阀体，其特征在于，所述球阀密封座（2）包括内衬骨架（22）以及包裹所述内衬骨架（22）外部的橡胶本体（23）。

3.根据权利要求2所述的球阀阀体，其特征在于，所述内衬骨架（22）为环形金属件，所述橡胶本体（23）为环形橡胶件。

4.根据权利要求3所述的球阀阀体，其特征在于，所述内衬骨架（22）和所述橡胶本体（23）为同轴设置。

5.根据权利要求4所述的球阀阀体，其特征在于，所述橡胶本体（23）的内侧设有与所述阀球（3）形成密封配合的线密封结构。

6.根据权利要求1所述的球阀阀体，其特征在于，所述环形槽（11）沿所述球阀阀体（1）颈部的轴向开设，所述环形槽（11）实现对所述O型圈（4）形成限位。

7.根据权利要求6所述的球阀阀体，其特征在于，所述O型圈（4）的截面直径大于所述环形槽（11）的深度。

8.根据权利要求7所述的球阀阀体，其特征在于，所述环形槽（11）的截面形状为矩形或梯形。

9.一种球阀，包括阀体以及与所述阀体相配合的阀球（3）、基座（5）、阀杆、阀盖（6）及手柄，其特征在于，所述阀体采用如权利要求1至8任一项所述的球阀阀体（1），所述阀球（3）通过阀杆与手柄连接，实现流道的开启与关闭。

10.根据权利要求9所述的球阀，其特征在于，所述阀球（3）通过阀球固定销与阀杆连接。