CN2600664Y - 凸轮式无磨损球阀 - Google Patents

Abstract

一种凸轮式无磨损双面硬密封球阀，设有阀体、阀座和阀芯，阀芯上设有球体、凸轮和阀杆且为一个整体结构，凸轮为在球体两端圆柱形颈臂的外圆周上设有四个对称设置的平面。阀座分别设于球体左右两侧的阀腔内，阀座的外侧还分别设有蝶形弹簧和可使左右阀座与球体相夹紧的调节套。其优点是，耐磨损、耐腐蚀，可适用于高温高压的介质，双面密封，密封性能稳定，使用寿命高，由于阀芯上设有凸轮结构，故而阀门在开启或是关闭时，只有在静止状态才构成密封面，而手柄的转动过程中，其密封面始终处于分离、无接触、无磨损状态。

Description

凸轮式无磨损球阀

技术领域

本实用新型涉及一种阀门，特别是一种凸轮式无磨损球阀。

背景技术

目前，球阀一般采用软密封，也即采用软质材料的密封圈进行密封，密封圈材料一般为聚四氟乙烯或尼龙塑料，由于受密封材料的制约，其阀门的适用温度范围较小(≤150℃)，不耐高温高压。耐腐蚀性能低，对介质的适用范围小，耐腐蚀性能差。阀座、阀芯的密封面易受磨损，密封性能差，使用寿命较低。

目前，也有一种单面硬密封球阀，即为硬质材料与硬质材料相互贴合构成的密封，球体采用单侧结构密封，且阀座与球体间的密封面调节好后相对固定，在使用过程中，密封面磨损后，随着磨损的加大，磨损间隙无法自动补偿，故而因磨损而降低密封性能，降低使用寿命，且磨损速度相当快。同时由于此阀不管是密封状态时，还是介质流通时，阀体、球体、阀座以及其余零部件均始终处于介质液体中，始终受到介质的冲击，使其极易受损、受腐蚀，密封性能不稳定，使用寿命低，同时所受压力和通径也受一定限制(一般压力≤6.4MPa，通径≤100MM)，不能应用于高温、高压，球体、阀杆加工精度要求高，体积大，零部件多，成本高，装配难。

综述上述现有技术，其主要不足是，耐磨损、耐腐蚀性能差，寿命低，适用范围小，不能应用于高温高压，密封性能差，性能不可靠。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术中密封面零件易磨损、易腐蚀，密封不稳定、使用寿命低、不耐高温高压的不足，提供一种耐磨损、耐腐蚀、耐高温高压、密封性能稳定、使用寿命长的无磨损球阀。

本实用新型的技术解决方案是，  设有阀体、阀座和阀芯，阀芯上设有球体和阀杆，球体置于阀体的阀腔内，阀座分别设于阀腔内球体的两侧。球体的上下两端颈臂设有凸轮结构，球体、凸轮和阀杆三者为一个整体阀芯。两阀座的外侧分别设有蝶形弹簧，蝶形弹簧的外侧的阀腔两端分别设有可使左右阀座与球体相互夹紧的调节套。

所述的球体两端颈臂的凸轮为外圆周上设有四个平面。

调节套与阀体间通过螺纹相联接。

本实用新型的优点是，①球体上设有凸轮结构以及蝶簧夹紧结构，所以在阀门的开/闭过程中，密封面完全处于一种分离的无接触、无磨损状态，大大提高了阀门的使用寿命，而且密封面无冲击力，性能稳定，密封可靠，经久耐用。②由于采用双面密封，密封性能好，无论是密封状态或介质通过时，其阀座与球面始终处于密封状态，无介质进入，这样介质对壳体、球体无冲击力，且硬密封耐高温高压，耐腐蚀，可适用于550度高温、32MPa压力、500MM通径的介质。③球、球杆采用整体式体积小，制造简单，无相对配合精度要求，成本低，装配时只需将球的整体放入阀体即可，装配十分方便，操作灵活。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中阀座与凸轮开关/啮合的示意图。

具体实施方法

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述：

本实用新型设有阀体2、阀座4和阀芯，阀芯上设有球体9、凸轮8和阀杆12，凸轮8设于球体9上下两端的颈臂处，球体9、凸轮8和阀杆12三者构成为一个整体阀芯。阀芯通过二侧的阀杆12与轴承1、7置于阀体2内，球体9设于阀腔内，球体9内有一通孔。阀座4分别设于球体9左右两侧的阀腔内，左右两阀座4的外侧分别设有一组蝶形弹簧5和平面弹簧6，蝶形弹簧5夹于2片平面弹簧6之间。左右两组弹簧外侧的阀腔内还分别设有调节套3，调节套3与阀体2间通过螺纹相联接，通过两侧的调节套3可使左右阀座4与球体9相互压紧构成密封。阀座4的一侧端面上设有平端面11和球形凹端面10，平端面11与阀芯上的凸轮8相啮合，球形凹端面10与阀芯上的球体9相啮合而构成密封面。调节套3可对蝶形弹簧5的压紧力进行调节。球体9由阀腔内二侧对称设置的调节套3、平面弹簧6、蝶形弹簧5和阀座4夹持固定于阀体2内，其夹紧力和球体9密封面可通过两侧螺纹调节套进行调整。

上述所述的凸轮8，为在球体9两端圆柱形颈臂的外圆周b面上设有四个平面，即如图2中所示的左右2个平面a和上下2个平面c，四个平面与球体9的内孔对称设置。当阀门处于密封状态时，凸轮8上的平面a与阀座4的平端面11相啮合，阀座4的球形凹端面10与球体9啮合。当逆时针转动手柄1 3时，凸轮8开始转动，阀座4的平端面11慢慢的接触b面，由于凸轮9中心到b面的距离比到a的距离大，故当手柄13板动时，凸轮8推动阀座4左右撑开，顶住蝶簧5，使蝶簧5产生预压力，此时阀座4上的球形凹端面10与球体9相互分离，处于非密封状态。当转动到90°时，通过蝶簧5的反弹力来推动阀座4，使凸轮8的c平面与阀座4的平端面11再次接触，这样阀座4就紧紧夹住球体9，这时介质通过。这样，在整个转动过程中，球体9的外球面与阀座4的球形凹端面10之间处于分离状态，两者之间无接触、无磨损。顺时针转动手柄时，同理，凸轮8再次转动，推动阀座4与球体9分离，转到90°时复位，这时蝶簧5的反弹力再使阀座4的球形凹端面10与球体9的球面紧紧压紧，实现阀座4与球体9的密封。

由于球体9的两端设有凸轮结构，所以球体9与阀座4的球形密封面只有在阀门完全处于开启或关闭的静止状态下才相互接触构成密封面，而在手柄13的开启或关闭的转动过程中，球体9与阀座4的密封面间始终处于一种相互分离、无接触、无磨擦的状态，使整个阀门在开通和关闭时实现无磨损，完全减少和避免了阀门因磨损而引起的寿命降低的现象。本实用新型因采用阀座双端面蝶簧夹紧结构，从而又实现了双面硬密封的功能，因而耐腐蚀，耐高温高压。由于球体、凸轮和阀杆为一体化的阀芯结构，故而结构简单合理，性能可靠、稳定，加工方便，成本低。

Claims (3)

1、一种凸轮式无磨损球阀，设有阀体、阀座和阀芯，阀芯上设有球体和阀杆，球体置于阀体的阀腔内，阀座分别设于阀腔内球体的两侧，其特征在于：球体的上下两端颈臂设有凸轮结构，球体、凸轮和阀杆三者为一个整体阀芯；两阀座的外侧分别设有蝶形弹簧，蝶形弹簧的外侧的阀腔两端分别设有可使左右阀座与球体相互夹紧的调节套。

2、如权利要求1所述的一种凸轮式无磨损球阀，其特征在于：所述的球体两端颈臂的凸轮为外圆周上设有四个平面。

3、如权利要求1或2所述的一种凸轮式无磨损球阀，其特征在于：调节套与阀体间通过螺纹相联接。

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