一種低泄漏球閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種管道控制閥門，特別是一種低泄漏球閥。
【背景技術(shù)】
[0002]球閥由于具有流阻小、開關(guān)迅速、密封性能好、使用壽命長，便于氣控和電控等特點，應(yīng)用范圍廣泛。
[0003]球閥最常見的問題是外漏問題。球閥發(fā)生外漏通常有兩處，一處泄漏為閥桿密封泄漏，引起閥桿處泄漏的主要原因是由于作用在閥桿上的側(cè)向載荷。由于球閥使用不當(dāng)或者執(zhí)行機(jī)構(gòu)偏心，會導(dǎo)致閥桿上產(chǎn)生側(cè)向載荷，通常閥桿上較小的側(cè)向負(fù)載就有可能引起顯著的泄漏，并導(dǎo)致嚴(yán)重的安全問題。另一處泄漏為閥體與端蓋處泄漏，引起閥體與端蓋處泄漏的主要原因是溫度和壓力變化時會引起墊片的松弛，直接導(dǎo)致閥體與端蓋處的泄漏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有的球閥結(jié)構(gòu)中存在的易發(fā)生外漏的問題，本發(fā)明的一個目的在于提供一種低泄漏球閥，對球閥的閥桿處提出了新的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計，閥桿處的密封結(jié)構(gòu)設(shè)有三重密封。閥桿下部密封的球面密封用于補(bǔ)償閥桿轉(zhuǎn)動和閥座磨損等原因所造成的閥桿處承受的側(cè)向載荷，當(dāng)閥桿處于側(cè)向載荷時，可使閥桿球面結(jié)構(gòu)和密封座形成的密封面之間的壓力保持恒定，維持更好的密封性。密封座設(shè)置的槽和切角結(jié)構(gòu)，有利于閥桿球形結(jié)構(gòu)和密封座之間的球面密封，為閥桿提供了最佳保護(hù)，防止球閥外漏。同時，閥桿底部設(shè)置的碟簧，可提供彈簧預(yù)緊力，保證閥桿球形結(jié)構(gòu)與密封座的之間的密封。閥桿中下部密封中，張力密封環(huán)中不銹鋼環(huán)的張力能夠迫使聚四氟乙烯層緊密貼在閥桿與閥體之間，其產(chǎn)生的壓力能夠達(dá)到非常好的密封性，張力密封環(huán)可以補(bǔ)償密封座的磨損與偏心，并持久回彈，保證密封性能。閥桿中上部密封，通過碟簧墊片對石墨填料進(jìn)行動態(tài)加載，保證閥桿處的密封。以上三重密封組成了球閥閥桿處的密封結(jié)構(gòu)，保證了閥桿處的低泄漏性能，延長了球閥在苛刻條件下的使用壽命，特別是溫度和壓力變化時的閥門壽命。
[0005]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種低泄漏球閥，閥體與端蓋的密封結(jié)構(gòu)采用了三種材質(zhì)復(fù)合墊片，由聚四氟乙烯層、不銹鋼層和石墨層多層復(fù)合而成。聚四氟乙烯層具有化學(xué)惰性，石墨層具有防火安全特性，并且不銹鋼層為“V”型結(jié)構(gòu)，為石墨層和聚四氟乙烯層提供了支撐和動態(tài)加載，可保護(hù)其在溫度和壓力變化過程中免受擠壓和冷流的影響，保證閥體與端蓋處沒有發(fā)生泄漏的危險。
[0006]為達(dá)此目的，本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明提供了一種低泄漏球閥，包括:閥體、端蓋、閥桿、球體、閥座和壓蓋，還包括閥桿下部密封，所述閥桿下部密封包括密封座和碟簧，所述閥桿具有閥桿凸起結(jié)構(gòu)，所述閥桿凸起結(jié)構(gòu)位于所述閥桿下部，是下直徑大于上直徑的凸起結(jié)構(gòu)，所述密封座一側(cè)與所述閥桿凸起結(jié)構(gòu)的凸起側(cè)面相接觸，所述密封座另一側(cè)與閥體相接觸；所述碟簧位于所述閥桿下端面與所述球體凹槽上端面之間。設(shè)置凸起結(jié)構(gòu)的密封用于補(bǔ)償閥桿轉(zhuǎn)動和閥座磨損等原因所造成的閥桿處承受的側(cè)向載荷，當(dāng)閥桿處于側(cè)向載荷時，可使閥桿凸起結(jié)構(gòu)和密封座形成的密封面之間的壓力保持恒定，維持更好的密封性。閥桿底部設(shè)置的碟簧，可以提供彈簧預(yù)緊力，保證閥桿球形結(jié)構(gòu)與密封座的之間的密封。
[0008]在一個具體的技術(shù)方案中，所述閥桿凸起結(jié)構(gòu)的凸起側(cè)面為弧形球面，形成球面密封。
[0009]在另一個具體的技術(shù)方案中，所述密封座上具有密封面V型槽、底部V型槽和切角，所述密封面V型槽位于所述密封座與所述閥桿凸起結(jié)構(gòu)接觸的側(cè)面上，所述底部V型槽位于所述密封座底部朝向所述球體的斷面上，所述切角位于所述密封座與所述閥體兩個接觸面形成的夾角處。
[0010]在另一個具體的技術(shù)方案中，所述密封座的材料是聚四氟乙烯。
[0011]在另一個具體的技術(shù)方案中，還包括閥桿中下部密封，所述閥桿中下部密封包括張力密封環(huán)和壓環(huán)，所述壓環(huán)位于所述張力密封環(huán)上方并與其上端面接觸，且所述壓環(huán)上端面處與所述閥體接觸的一側(cè)有一凸臺，起到止動作用。
[0012]在另一個具體的技術(shù)方案中，所述張力密封環(huán)包括不銹鋼環(huán)和聚四氟乙烯層A，所述不銹鋼環(huán)環(huán)繞形成一個中空環(huán)形腔并在朝向所述球體方向上有一開口，所述聚四氟乙烯A層位于所述不銹鋼環(huán)外側(cè)并形成與所述閥桿和所述閥體接觸的密封面。不銹鋼環(huán)的張力能夠迫使聚四氟乙烯層A緊密貼在閥桿與閥體之間，其產(chǎn)生的壓力能夠達(dá)到非常好的密封性，張力密封環(huán)可以補(bǔ)償密封座的磨損與偏心，并持久回彈，保證密封性能。
[0013]在另一個具體的技術(shù)方案中，還包括閥桿中上部密封，所述閥桿中上部密封包括碟簧墊片、金屬墊片和石墨填料，兩片所述石墨填料上下接觸布置，所述金屬墊片位于所述石墨填料上方，兩片所述碟簧墊片位于所述金屬墊片上方，兩片所述碟簧墊片(8-1)采用對合的組合方式，其直徑最小端相互接觸而直徑最大端相對且遠(yuǎn)離。
[0014]在另一個具體的技術(shù)方案中，所述閥體與所述端蓋之間還有端蓋密封結(jié)構(gòu)，所述端蓋密封結(jié)構(gòu)包括一層或多層的石墨層、不銹鋼層和聚四氟乙烯層B，所述石墨層、所述不銹鋼層和所述聚四氟乙烯層B依次相互疊加組合，并且所述端蓋密封結(jié)構(gòu)最外層為石墨層并具有外圓面與所述閥體接觸，同時最內(nèi)層為所述聚四氟乙烯層B并具有內(nèi)圓面與所述端蓋接觸。
[0015]在另一個具體的技術(shù)方案中，每層所述不銹鋼層都為“V”形結(jié)構(gòu)。
[0016]本發(fā)明提供的一種低泄漏球閥，由于采用了:
[0017]1.創(chuàng)新的閥桿三重密封結(jié)構(gòu)。
[0018]2.閥體與端蓋密封結(jié)構(gòu)。
[0019]從而具有以下優(yōu)點:針對現(xiàn)有球閥中存在的易發(fā)生外漏的問題，加強(qiáng)了閥桿處的密封和閥體與端蓋處的密封，防止介質(zhì)從閥桿處及閥體與端蓋處發(fā)生泄漏，特別是在溫度和壓力變化的工況下，避免了球閥發(fā)生外漏的危險，保證了球閥的安全性和可靠性，延長了球閥的使用壽命。同時，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、利于裝配、節(jié)能環(huán)保等特點，可廣泛應(yīng)用于危險介質(zhì)及溫度、壓力變化的苛刻工況。
【附圖說明】
[0020]圖1為低泄漏球閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為低泄漏球閥的閥桿下部密封的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為低泄漏球閥的閥桿中下部密封的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為低泄漏球閥的閥桿中上部密封的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為低泄漏球閥的閥體與端蓋密封的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:
[0026]1、閥體；2、端蓋；3、閥桿；4、球體；5、閥座；6、閥桿下部密封；7、閥桿中下部密封；8、閥桿中上部密封，9端蓋密封結(jié)構(gòu)；3-1、閥桿凸起結(jié)構(gòu)；6-1、密封座；6-1-1、密封面V型槽；6-1-2、底部V型槽；6-1-3、切角；6-2、碟簧；7_1、張力密封環(huán)；7_2、壓環(huán)；7_1_1、不銹鋼環(huán)；7-1-2、聚四氟乙烯層A ;8-1、碟簧墊片；8-2、金屬墊片；8_3、石墨填料；9_1、石墨層；
9-2、不銹鋼層；9-3、聚四氟乙烯層B。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖1-5對本發(fā)明做出進(jìn)一步詳細(xì)的說明，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對于本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何限制作用。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明提出的一種低泄漏球閥，包括:由閥體I和端蓋2組成的整個閥體，閥體中，球體4是浮動的，閥桿3驅(qū)動球體4完成開關(guān)動作，閥門關(guān)閉狀態(tài)下，在介質(zhì)壓力作用下球體4產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的閥座5上，形成球面密封，閥桿處密封結(jié)構(gòu)設(shè)有三重密封，分別是閥桿下部密封6、閥桿中下部密封7和閥桿中上部密封8，保證閥桿3處的密封性，避免介質(zhì)從閥桿3處泄漏。閥體I與端蓋2處的端蓋密封結(jié)構(gòu)9是由三層材料組成的，分別是石墨層9-1、不銹鋼層9-2和聚四氟乙烯層B 9-3，多層覆合在一起，保證閥體I與端蓋2處沒有發(fā)生泄漏的危險。
[0029]如圖2所示，閥桿下部密封6包括閥桿凸起結(jié)構(gòu)3-1、密封座6-1和碟簧6_2，其中密封座6-1的材料是聚