一種浮動(dòng)球閥的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種浮動(dòng)球閥，包括閥體、球體、閥座和閥桿，該閥體內(nèi)包括一閥體腔，該球體和該閥座均放置于該閥體腔內(nèi)，該閥桿與該球體連接并置于該閥體上，該閥座通過(guò)一彈性元件與該閥體連接；當(dāng)該浮動(dòng)球閥閉合時(shí)，該浮動(dòng)球閥的球體與閥座均在該閥體腔內(nèi)移動(dòng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種浮動(dòng)球閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種用于流體控制的閥門(mén)，尤其涉及一種浮動(dòng)球閥。
【背景技術(shù)】
[0002]球閥是一種由啟閉件(球體)由閥桿帶動(dòng)，并繞閥桿的軸線作90度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的閥門(mén)，主要用于流體的調(diào)節(jié)與控制。球閥自誕生以來(lái)，被廣泛的應(yīng)用在石油煉制、長(zhǎng)輸管線、化工、造紙、制藥、水利、電力、市政、鋼鐵等行業(yè)，屬于機(jī)械領(lǐng)域中必不可少的零部件。
[0003]球閥的主要特點(diǎn)是本身結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，密封可靠，維修方便，密封面與球面在介質(zhì)壓力的作用下常處于閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，易于操作和維修，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過(guò)氧化氫、甲烷和乙烯等，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。
[0004]現(xiàn)有【技術(shù)領(lǐng)域】，球閥可以分為浮動(dòng)球閥和固定球閥。其中，浮動(dòng)球閥是指球閥的球體是浮動(dòng)的，在介質(zhì)壓力作用下，球體能產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。壓力越大時(shí)，密封性能也越好，但是啟動(dòng)關(guān)閉的扭矩隨壓力的增大而增大。浮動(dòng)球球閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性好，但球體承受工作介質(zhì)的載荷全部傳給了閥座，因此要考慮閥座能否經(jīng)受得住球體介質(zhì)的工作載荷，在受到較高壓力擠壓時(shí)，柔性的閥座材料發(fā)生偏移，因而密封效果下降。這種結(jié)構(gòu)，一般用于中低壓、小口徑場(chǎng)合。
[0005]固定球閥與浮動(dòng)球閥相比，球體不浮動(dòng)，閥座可動(dòng)。工作時(shí)，閥前流體壓力在球體上產(chǎn)生的作用力全部傳遞給閥桿，不會(huì)使球體向閥座移動(dòng)，因而閥座不會(huì)承受過(guò)大的壓力，所以固定球閥的扭矩小、閥座變形小，密封性能穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)，適用于高壓、大口徑場(chǎng)合。通常而言，固定球閥為了使球體固定，而結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝相對(duì)于浮動(dòng)球閥復(fù)雜。
[0006]與固定球閥相比較，浮動(dòng)球閥的制造工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，但是由于全部壓力被閥座承受，因此導(dǎo)致開(kāi)啟關(guān)閉浮動(dòng)球閥時(shí)需要的驅(qū)動(dòng)力非常大。另一方面，由于現(xiàn)有技術(shù)中的浮動(dòng)閥座都是柔性閥座，多選用聚四氟乙烯制成，見(jiàn)專(zhuān)利CN201020182464.6，當(dāng)介質(zhì)壓力增大，球體傳遞給閥座的壓力也會(huì)增加，導(dǎo)致閥座磨損增大，因而密封性能下降。
[0007]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種能有效克服上述缺陷的新的浮動(dòng)球閥。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種球體、閥座雙浮動(dòng)型浮動(dòng)球閥。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型公開(kāi)一種浮動(dòng)球閥，包括閥體、球體、閥座和閥桿，該閥體內(nèi)包括一閥體腔，該球體和該閥座均放置于該閥體腔內(nèi)，該閥桿與該球體連接并置于該閥體上，其特征在于，該閥座通過(guò)一彈性元件與該閥體連接；當(dāng)該浮動(dòng)球閥閉合時(shí)，該浮動(dòng)球閥的球體與閥座均在該閥體腔內(nèi)移動(dòng)。
[0010]更進(jìn)一步地，該彈性元件為螺旋彈簧，該螺旋彈簧的一端與該閥座連接，另一端與該閥體連接。[0011]更進(jìn)一步地，該閥座由剛性材料制成。該閥座由金屬或陶瓷制成。該閥座包括一密封圈，該閥座通過(guò)該密封圈與該球體連接。該閥座在靠近該球體的一面上包含一第一凹槽，該第一凹槽用于放置該密封圈。該閥座在靠近該閥體的一面上包括一第二凹槽，該第二凹槽用于放置一第二密封圈。該第二密封圈為O型密封圈或V型密封圈。
[0012]更進(jìn)一步地，該閥座與該閥體之間包括一間隙。該球體在該閥體腔內(nèi)可移動(dòng)的距離大于該間隙。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型所提供的浮動(dòng)球閥，首次將球體、閥座同時(shí)設(shè)計(jì)成為可浮動(dòng)，并利用彈性元件使閥座和閥體之間通過(guò)彈性元件連接。這樣能同時(shí)實(shí)現(xiàn)以下優(yōu)
占-
^ \\\.[0014]第一、由于壓力被多個(gè)部件分散，使該浮動(dòng)球閥可以使用在更大尺寸的管道中，用于更大的壓力環(huán)境下；第二、由于球體、閥座均可浮動(dòng)，使該浮動(dòng)球閥在開(kāi)啟時(shí)無(wú)需事先移開(kāi)閥座，僅通過(guò)二者之間的位置調(diào)節(jié)即可實(shí)現(xiàn)低扭矩、易開(kāi)啟；第三、閥座采用了剛性材料，并且壓力被多個(gè)部件分散，使該浮動(dòng)球閥的使用壽命更長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)更牢靠；第四、本實(shí)用新型所提供的閥座和球體可以使用在溫度、壓力變化較大等惡劣環(huán)境下。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]關(guān)于本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過(guò)以下的實(shí)用新型詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。
[0016]圖1是現(xiàn)有技術(shù)所提供的浮動(dòng)球閥的結(jié)構(gòu)示意圖； [0017]圖2是本實(shí)用新型所提供的浮動(dòng)球閥的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施例的閥座及浮動(dòng)球閥。然而，應(yīng)當(dāng)將本實(shí)用新型理解成并不局限于以下描述的這種實(shí)施方式，并且本實(shí)用新型的技術(shù)理念可以與其他公知技術(shù)或功能與那些公知技術(shù)相同的其他技術(shù)組合實(shí)施。
[0019]在以下描述中，為了清楚展示本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及工作方式，將借助諸多方向性詞語(yǔ)進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)將“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“內(nèi)”、“向外”、“向內(nèi)”、“軸向”、“徑向”等詞語(yǔ)理解為方便用語(yǔ)，而不應(yīng)當(dāng)理解為限定性詞語(yǔ)。
[0020]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中浮動(dòng)球閥的開(kāi)啟狀態(tài)。其中10是閥桿、11是球體、12是介質(zhì)通道，13是閥體，14是閥座?，F(xiàn)有技術(shù)中，浮動(dòng)球閥所使用的閥座14必須是彈性材料制成，否則在浮動(dòng)球閥的關(guān)閉狀態(tài)下，無(wú)法實(shí)現(xiàn)密封。在浮動(dòng)球閥的開(kāi)啟狀態(tài)下，介質(zhì)流經(jīng)介質(zhì)通道12和球體11?，F(xiàn)有技術(shù)中球閥由關(guān)閉進(jìn)入開(kāi)啟時(shí)都希望能盡量減少閥桿的扭矩，這樣既能減少開(kāi)啟時(shí)需要的驅(qū)動(dòng)力，還能降低閥座的磨損，避免密封性能的下降。為了減少閥桿的開(kāi)啟扭矩，就必須想辦法減少閥座和球體之間的摩擦力。
[0021]圖2是本實(shí)用新型所提供的用于浮動(dòng)球閥的閥座的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中所示出的浮動(dòng)球閥，此時(shí)為閉合狀態(tài)。其中閥體構(gòu)成一閥體腔，球體和閥座都放置于該閥體腔內(nèi)。該浮動(dòng)球閥開(kāi)啟時(shí)，閥體腔中充滿了介質(zhì)，介質(zhì)流經(jīng)所述球體24和通道22。由于本實(shí)用新型的球體24和閥座26都可以在閥體腔內(nèi)移動(dòng)，因此，當(dāng)介質(zhì)進(jìn)入閥門(mén)以后，在球體腔內(nèi)介質(zhì)的壓力推動(dòng)下，可浮動(dòng)的球體24與可移動(dòng)的閥座26進(jìn)行密合。由于閥座26通過(guò)一彈性元件23與閥體連接，因此當(dāng)閥座26上承受的壓力增加時(shí)，彈性元件23會(huì)吸收掉部分壓力。閥座26與閥體21之間存有一間隙dl。當(dāng)通道22內(nèi)介質(zhì)所產(chǎn)生的壓力持續(xù)增大時(shí)，推動(dòng)該球體24移動(dòng)。球體在通道內(nèi)可以移動(dòng)的范圍d2大于閥座可移動(dòng)的范圍dl。當(dāng)閥座26移動(dòng)至極限時(shí)，閥座26同時(shí)緊貼閥體21和彈性元件23，于是球體與閥座之間的壓力被分散至由閥座、彈性元件、閥體三個(gè)部件來(lái)承受，同時(shí)體腔內(nèi)壓力分布也發(fā)生了變化。因此與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型所提供的球體、閥座同時(shí)可以浮動(dòng)的球閥更適應(yīng)于較大口徑和更高的壓力環(huán)境下。
[0022]本實(shí)用新型所提供的浮動(dòng)球閥，當(dāng)閥桿20開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于閥座26與球體24之間的摩擦力的存在，自動(dòng)擠壓彈簧23發(fā)生形變，彈簧通過(guò)形變將摩擦力吸收，因此開(kāi)啟時(shí)扭矩大大減小。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，閥座無(wú)法移動(dòng)將承受全部的介質(zhì)壓力，顯然摩擦力就大，導(dǎo)致閥座在多次開(kāi)啟閉合時(shí)的磨損增大。
[0023]現(xiàn)有技術(shù)中，浮動(dòng)球閥所使用的閥座必須是彈性材料制成，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)密封。本實(shí)用新型中，由于閥座26同樣可以在閥體腔中浮動(dòng)，因此本實(shí)用新型中閥體采用剛性材料，如金屬、陶瓷等制成，同時(shí)，閥座與球體接觸表面仍由摩擦系數(shù)較小的塑性材料覆蓋。這樣的話，更加增強(qiáng)了閥座本身的使用壽命，又不增大摩擦壓力，減少了因閥座損壞導(dǎo)致的密封效果變差的風(fēng)險(xiǎn)。在另一種較佳實(shí)施方式中，為了實(shí)現(xiàn)最佳的密封效果，該閥座26在靠近球體的一個(gè)面上增加了一個(gè)凹槽，該凹槽25中用于放置塑性材料密封件。這樣當(dāng)球體24與閥座26接觸時(shí)，因?yàn)樗芰厦芊饧拇嬖谑菇橘|(zhì)不會(huì)在球體與閥座之間流出，并且因?yàn)樵撍芰厦芊饧氖軌毫ψ饔孟伦冃涡。虼饲蝮w在與閥座26貼緊受壓后不會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞閥座表面的塑性材料。與此同時(shí)，我們還可以在閥座26與閥體21連接的一個(gè)面上再增設(shè)一個(gè)凹槽27，用于放置O型或V型等多種形狀的密封圈。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型所提供的浮動(dòng)球閥，可以適用于溫度、壓力變化劇烈的環(huán)境下，這是因?yàn)楫?dāng)?shù)蜏匕l(fā)生時(shí)，球閥材料的熱膨脹率不同以及冷縮形變，可浮動(dòng)的球體和可浮動(dòng)的閥座兩者之間相互調(diào)節(jié)壓力，因而不需要人工干預(yù)，自動(dòng)達(dá)到較佳密封效果。當(dāng)壓力增大時(shí)，壓力被多個(gè)零部件分散承受，因?yàn)椴粫?huì)因?yàn)閱我涣慵?fù)荷過(guò)重而發(fā)生形變。
[0024]本說(shuō)明書(shū)中所述的只是本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)本實(shí)用新型的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種浮動(dòng)球閥，包括閥體、球體、閥座和閥桿，所述閥體內(nèi)包括一閥體腔，所述球體和所述閥座均放置于所述閥體腔內(nèi)，所述閥桿與所述球體連接并置于所述閥體上，其特征在于，所述閥座通過(guò)一彈性元件與所述閥體連接；當(dāng)所述浮動(dòng)球閥閉合時(shí)，所述球體與閥座均在所述閥體腔內(nèi)移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述浮動(dòng)球閥，其特征在于，所述彈性元件為多個(gè)螺旋彈簧，所述螺旋彈簧的一端與所述閥座連接，另一端與所述閥體連接。
3.如權(quán)利要求1所述浮動(dòng)球閥，其特征在于，所述閥座由剛性材料制成。
4.如權(quán)利要求3所述浮動(dòng)球閥，其特征在于，所述閥座由金屬或陶瓷制成。
5.如權(quán)利要求3所述浮動(dòng)球閥，其特征在于，所述剛性閥座包括一密封圈，所述閥座通過(guò)所述密封圈與所述球體連接。
6.如權(quán)利要求5所述浮動(dòng)球閥，其特征在于，所述剛性閥座在靠近所述球體的一面上包含一第一凹槽，所述第一凹槽用于放置所述密封圈。
7.如權(quán)利要求6所述浮動(dòng)球閥，其特征在于，所述剛性閥座在靠近所述閥體的一面上包括一第二凹槽，所述第二凹槽用于放置一第二密封圈。
8.如權(quán)利要求7所述浮動(dòng)球閥，其特征在于，所述第二密封圈為O型密封圈或V型密封圈。
9.如權(quán)利要求1所述浮動(dòng)球閥，其特征在于，所述閥座與所述閥體之間包括一間隙。
10.如權(quán)利要求9所述浮動(dòng)球閥，其特征在于，所述球體在所述閥體腔內(nèi)可移動(dòng)的距離大于所述間隙。
【文檔編號(hào)】F16K5/08GK203797027SQ201420198017
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】賀增華 申請(qǐng)人:賀增華