一種密封球閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種管道控制閥門，特別是一種密封球閥，包括閥體、閥桿、球體、進口閥座、出口閥座，所述球體的進口球面設置有通孔，所述通孔與所述球體的流道相通；所述球體的頂部經(jīng)過減重處理，形成平臺，平臺上設置有凸臺，所述凸臺內(nèi)設置有鍵槽，鍵槽與所述閥桿底部的連接鍵連接；所述球體的底部經(jīng)過減重處理，形成平臺。總之，本實用新型提供的密封球閥具有重量輕，操作力矩小，開關平穩(wěn)等特點，延長了球閥的使用壽命，保證了球閥的安全性和可靠性。
【專利說明】
一種密封球閥
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一種管道控制閥門，特別是一種密封球閥。
【背景技術】
[0002]球閥由于具有流阻小、開關迅速、密封性能好、使用壽命長，便于氣控和電控等特點，廣泛應用于石油煉制、長輸管線、化工、造紙、制藥等行業(yè)，在國民經(jīng)濟中占有舉足輕重的地位。隨著近幾年煤化工等行業(yè)的興起，球閥在高溫、高壓、高耐磨工況下，具有密封性能好，壽命長的特點，應用領域更加廣泛。
[0003]球閥是通過在閥座和球體之間設定的預緊力加上介質(zhì)壓力在閥座密封面上產(chǎn)生的作用力形成足夠的密封比壓，從而實現(xiàn)密封。球閥在開關過程中，閥座與球體之間的預緊力和介質(zhì)壓力始終作用在閥座與球體的密封面上，因此球閥的開關力矩大于其他類型閥門?？傊?，球閥在開啟或關閉過程中，閥座和球體密封面始終保持接觸。由于閥座和球體密封面接觸面積大，需要克服的摩擦力矩大，導致需要選用大輸出力矩的執(zhí)行機構，增大了閥門的外型尺寸；同時由于閥座與球體的密封面之間的磨損，加大了密封面發(fā)生泄漏的風險，影響了球閥的使用壽命。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，本實用新型的一個目的在于提出一種密封球閥，采用了進口球面設置了通孔的球體結(jié)構設計并進行了減重處理，增加了介質(zhì)的流通路徑，減小了球閥開關時的流體阻力，從而改善了介質(zhì)的流動形態(tài)，減小了壓力變化時產(chǎn)生的振動和噪聲，使得球閥開關動作更加平穩(wěn)，同時減輕了球體的重量，也減輕了閥門的自身重量。
[0005]本實用新型的另一個目的在于提出一種密封球閥，閥桿軸套采用了具有自潤滑功能的軸套設計，摩擦系數(shù)小，耐磨性能好，減小了開關球閥時的操作扭矩，使開關動作平穩(wěn)，避免閥桿處發(fā)生咬軸的現(xiàn)象，同時還具有重量輕、使用壽命長的特點，在球閥開關過程中可形成轉(zhuǎn)移膜，減小閥桿處振動，降低噪音，起到保護閥桿的作用。
[0006]本實用新型的第三個目的在于提出一種密封球閥，進口閥座與出口閥座采用不同的材料，進口閥座采用聚四氟乙烯材料，出口閥座采用增強型聚四氟乙烯材料，這樣在高溫情況下可以保證閥門的密封性能。
[0007]為達此目的，本實用新型提供如下的技術方案:
[0008]本實用新型提供的一種密封球閥，包括:閥體、閥桿、球體、進口閥座、出口閥座，所述球體的進口球面設置有通孔，所述通孔與所述球體的流道相通;所述球體的頂部經(jīng)過減重處理，形成平臺，平臺上設置有凸臺，所述凸臺內(nèi)設置有鍵槽，鍵槽與所述閥桿底部的連接鍵連接;所述球體的底部經(jīng)過減重處理，形成平臺。采用進口球面設置了通孔的球體結(jié)構設計，在球閥處于全關狀態(tài)時，出口球面與出口閥座形成球面密封，進口球面上的通孔不會影響密封性能;在球閥開關過程中，介質(zhì)可以從進口球面上的通孔通過，增加了介質(zhì)的流通路徑，減小了球閥開關時的流體阻力，從而改善了介質(zhì)的流動形態(tài)，減小了壓力變化時產(chǎn)生的振動和噪聲，使得球閥開關動作更加平穩(wěn)。球體經(jīng)過減重處理，減輕了球體的重量，也減輕了閥門的自身重量。
[0009]在一個具體的技術方案中，所述球體的底部平臺上設有加強筋，以保證經(jīng)過減重處理后所述球體的強度和剛度。
[0010]在另一個具體的技術方案中，所述球體的頂面設置有一個或多個連通孔，所述連通孔將所述球體的流道與所述閥體中的閥體內(nèi)腔連通。連通孔的設計可保持球體流道與閥體內(nèi)腔的壓力平衡。
[0011 ]在另一個具體的技術方案中，所述連通孔為直通孔。
[0012]在另一個具體的技術方案中，還包括閥桿軸套，所述閥桿軸套位于所述閥體的閥桿孔內(nèi)，且套置于所述閥桿上。閥桿軸套采用了具有自潤滑功能的軸套設計，摩擦系數(shù)小，耐磨性能好，減小了開關球閥時的操作扭矩，使開關動作平穩(wěn)，同時可避免閥桿處發(fā)生咬軸的現(xiàn)象。
[0013]在另一個具體的技術方案中，所述閥桿軸套上設有一個或多個軸套通孔，所述軸套通孔將所述閥桿軸套的內(nèi)圓面和外圓面連通。這樣設計的閥桿軸套還具有重量輕、使用壽命長的特點，在球閥開關過程中可形成轉(zhuǎn)移膜，減小閥桿處振動，降低噪音，起到保護閥桿的作用。
[0014]在另一個具體的技術方案中，所述軸套通孔為均勻分布。
[0015]在另一個具體的技術方案中，所述軸套通孔為直通孔。
[0016]在另一個具體的技術方案中，所述進口閥座的材料為聚四氟乙烯。
[0017]在另一個具體的技術方案中，所述出口閥座的材料為增強型聚四氟乙烯。進口閥座與出口閥座采用不同的材料，這樣在高溫情況下可以保證閥門的密封性能。
[0018]本實用新型的有益效果為:
[0019]本實用新型提供的一種密封球閥，由于采用了進口球面設置了通孔的球體結(jié)構設計并經(jīng)過減重處理、采用了具有自潤滑功能的閥桿軸套設計、進口閥座與出口閥座采用不同的材料，從而具有以下優(yōu)點:
[0020]減小了球閥開關時的流體阻力，改善了介質(zhì)的流動形態(tài)，減小了壓力變化時產(chǎn)生的振動和噪聲，使得球閥開關動作更加平穩(wěn)，同時減輕了球體的重量，也減輕了閥門的自身重量，延長了球閥的使用壽命，保證了球閥的安全性和可靠性。
[0021]閥桿處摩擦系數(shù)小，耐磨性能好，減小了開關球閥時的操作扭矩，使開關動作平穩(wěn)，避免閥桿處發(fā)生咬軸的現(xiàn)象。
[0022]高溫工況下球體與閥座密封可靠，避免了球閥發(fā)生內(nèi)漏的危險。
[0023]同時，本實用新型具有結(jié)構簡單、易于加工、利于裝配、節(jié)能環(huán)保等特點，可廣泛應用于高溫高壓差的工況。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型實施例提供的一種密封球閥全開狀態(tài)的結(jié)構示意圖；
[0025]圖2為本實用新型實施例提供的一種密封球閥全關狀態(tài)的結(jié)構示意圖；
[0026]圖3為本實用新型實施例提供的一種密封球閥球體與閥座的結(jié)構示意圖；
[0027]圖4為本實用新型實施例提供的一種密封球閥閥桿軸套的結(jié)構示意圖。
[0028]圖中:
[0029]1、閥體;2、端蓋;3、閥桿;4、球體;5、進口閥座;6、出口閥座;7、軸套;4-1、通孔;4-
2、連通孔;4-3、加強筋;7-1、軸套通孔。
【具體實施方式】
[0030]下面將結(jié)合本實用新型實施例和附圖，對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0031]實施例1
[0032]本實用新型實施例提供了一種密封球閥，如圖1所示，包括:由閥體I和端蓋2組成的整個閥體結(jié)構，閥桿3、球體4、進口閥座5、出口閥座6、閥桿軸套7，進口閥座5和出口閥座6設置在閥體的腔體中，球體4處于進口閥座5和出口閥座6之間并且是浮動的，閥桿3設置在閥體的閥桿孔中以驅(qū)動球體4完成開關動作。如圖3所示，球體4的進口球面設有通孔4-1，通孔4-1與球體4的流道相通，這樣增加了介質(zhì)的流通路徑，減小了球閥開關時的流體阻力，從而改善了介質(zhì)的流動形態(tài)，減小了壓力變化時產(chǎn)生的振動和噪聲，使得球閥開關動作更加平穩(wěn);球體4經(jīng)過減重處理，以減輕球體的重量，進而減輕了閥門的自身重量，減重處理后的球體4頂部和底部形成平臺，頂部平臺上設置有一個凸臺，該凸臺內(nèi)設置有鍵槽，鍵槽與閥桿3底部的連接鍵連接，閥桿3通過該連接鍵驅(qū)動球體4轉(zhuǎn)動;球體4底部平臺上設置有加強筋4-3，以保證經(jīng)過減重處理后球體4的強度和剛度;球體4的頂面設置有一個連通孔4-2，連通孔4-2將球體4的流道與閥體I中的閥體內(nèi)腔連通，可保持球體流道與閥體內(nèi)腔的壓力平衡，連通孔4-2是直通孔。
[0033]下面結(jié)合本實用新型實施例1中的密封球閥，詳細說明采用該球閥全開和全關時球閥的運行狀態(tài)及介質(zhì)的流動過程。
[0034]如圖1所示，球閥處于全開狀態(tài)時，球體4與進口閥座5、出口閥座6分別接觸形成密封面，流體介質(zhì)順序通過端蓋2、進口閥座5、球體4、出口閥座6及閥體I內(nèi)的流道，可以正常流通，同時也可以保護進口閥座5與出口閥座6的密封表面。并且，介質(zhì)可以經(jīng)通孔4-1及連通孔4-2流進或流出閥體I中的閥體內(nèi)腔中，以保持球體流道與閥體內(nèi)腔的壓力平衡。
[0035]經(jīng)閥桿3驅(qū)動球體4完成關閉動作后，如圖2所示，球閥處于全關狀態(tài)，流體介質(zhì)順序流經(jīng)端蓋2內(nèi)流道、進口閥座5流道通過球體4的通孔4-1進入球體4的流道內(nèi)，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閥座6上，形成球面密封。并且，介質(zhì)可以經(jīng)球體4的流道及連通孔4-2流進或流出閥體I中的閥體內(nèi)腔中，以保持球體流道與閥體內(nèi)腔的壓力平衡。
[0036]實施例2
[0037]本實用新型實施例提供了一種密封球閥，如圖1所示，包括:由閥體I和端蓋2組成的整個閥體結(jié)構，閥桿3、球體4、進口閥座5、出口閥座6，進口閥座5和出口閥座6設置在閥體的腔體中，球體4處于進口閥座5和出口閥座6之間并且是浮動的，閥桿3設置在閥體的閥桿孔中以驅(qū)動球體4完成開關動作。如圖3所示，球體4的進口球面設有通孔4-1，通孔4-1與球體4的流道相通，這樣增加了介質(zhì)的流通路徑，減小了球閥開關時的流體阻力，從而改善了介質(zhì)的流動形態(tài)，減小了壓力變化時產(chǎn)生的振動和噪聲，使得球閥開關動作更加平穩(wěn);球體4經(jīng)過減重處理，以減輕球體的重量，進而減輕了閥門的自身重量，減重處理后的球體4頂部和底部形成平臺，頂部平臺上設置有一個凸臺，該凸臺內(nèi)設置有鍵槽，鍵槽與閥桿3底部的連接鍵連接，閥桿3通過該連接鍵驅(qū)動球體4轉(zhuǎn)動;球體4底部平臺上設置有加強筋4-3，以保證經(jīng)過減重處理后球體4的強度和剛度;球體4的頂面設置有一個連通孔4-2，連通孔4-2將球體4的流道與閥體I中的閥體內(nèi)腔連通，可保持球體流道與閥體內(nèi)腔的壓力平衡，連通孔4-2是直通孔。進口閥座5與出口閥座6采用不同的材料，進口閥座5采用聚四氟乙烯材料，出口閥座6采用增強型聚四氟乙烯材料，由于本球閥的密封是由球體4與出口閥座6形成的球面密封完成的，出口閥座6具有耐高溫性能，使得本球閥在高溫時能夠保證密封性能。而球體4進口表面處的通孔4-1并不影響球閥的密封性能。
[0038]如圖4所示，閥桿軸套7位于閥體I的閥桿孔內(nèi)且套置于閥桿3上，并采用自潤滑設計，閥桿軸套7上設置有多個軸套通孔7-1以將閥桿軸套7的內(nèi)圓面和外圓面連通，軸套通孔7-1為直通孔并且均勻分布。具有自潤滑功能的閥桿軸套7摩擦系數(shù)小，耐磨性能好，減小了開關球閥時的操作扭矩，使開關動作平穩(wěn)，同時可以避免閥桿3處發(fā)生咬軸的現(xiàn)象。同時，閥桿軸套7具有重量輕、使用壽命長的特點，在球閥開關過程中可形成轉(zhuǎn)移膜，減小閥桿3處振動，降低噪音，起到保護閥桿3的作用。
[0039]下面結(jié)合本實用新型實施例1中的密封球閥，詳細說明采用該球閥全開和全關時球閥的運行狀態(tài)及介質(zhì)的流動過程。
[0040]如圖1所示，球閥處于全開狀態(tài)時，球體4與進口閥座5、出口閥座6分別接觸形成密封面，流體介質(zhì)順序通過端蓋2、進口閥座5、球體4、出口閥座6及閥體I內(nèi)的流道，可以正常流通，同時也可以保護進口閥座5與出口閥座6的密封表面。并且，介質(zhì)可以經(jīng)通孔4-1及連通孔4-2流進或流出閥體I中的閥體內(nèi)腔中，以保持球體流道與閥體內(nèi)腔的壓力平衡。同時，介質(zhì)可以流經(jīng)閥桿軸套7上的軸套通孔7-1，起到自潤滑的作用。
[0041]經(jīng)閥桿3驅(qū)動球體4完成關閉動作后，如圖2所示，球閥處于全關狀態(tài)，流體介質(zhì)順序流經(jīng)端蓋2內(nèi)流道、進口閥座5流道通過球體4的通孔4-1進入球體4的流道內(nèi)，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閥座6上，形成球面密封。并且，介質(zhì)可以經(jīng)球體4的流道及連通孔4-2流進或流出閥體I中的閥體內(nèi)腔中，以保持球體流道與閥體內(nèi)腔的壓力平衡。同時，介質(zhì)可以流經(jīng)閥桿軸套7上的軸套通孔7-1，在球閥開關過程中在閥桿軸套7內(nèi)外表面可形成轉(zhuǎn)移膜，以減小閥桿3處振動，降低噪音，起到保護閥桿3的作用。
[0042]另外，在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“前”、“后”、“上”、“下”“頂部”、“底部”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0043]以上所述，僅為本實用新型的兩種【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種密封球閥，包括閥體(I)、閥桿(3)、球體(4)、進口閥座(5)、出口閥座(6)，其特征在于: 所述球體(4)的進口球面設置有通孔(4-1)，所述通孔(4-1)與所述球體(4)的流道相通； 所述球體(4)的頂部經(jīng)過減重處理，形成平臺，平臺上設置有凸臺，所述凸臺內(nèi)設置有鍵槽，所述鍵槽與所述閥桿(3)底部的連接鍵連接； 所述球體(4)的底部經(jīng)過減重處理，形成平臺。2.根據(jù)權利要求1所述的密封球閥，其特征在于: 所述球體(4)的底部平臺上設有加強筋(4-3)。3.根據(jù)權利要求1所述的密封球閥，其特征在于: 所述球體(4)的頂面設置有一個或多個連通孔(4-2)，所述連通孔(4-2)將所述球體(4)的流道與所述閥體(I)中的閥體內(nèi)腔連通。4.根據(jù)權利要求3所述的密封球閥，其特征在于: 所述連通孔(4-2)為直通孔。5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的密封球閥，其特征在于: 還包括閥桿軸套(7)，所述閥桿軸套(7)位于所述閥體(I)的閥桿孔內(nèi)，且套置于所述閥桿⑶上。6.根據(jù)權利要求5所述的密封球閥，其特征在于: 所述閥桿軸套(7)上設有一個或多個軸套通孔(7-1)，所述軸套通孔(7-1)將所述閥桿軸套(7)的內(nèi)圓面和外圓面連通。7.根據(jù)權利要求6所述的密封球閥，其特征在于: 所述軸套通孔(7-1)為均勻分布和/或所述軸套通孔(7-1)為直通孔。8.根據(jù)權利要求3所述的密封球閥，其特征在于: 所述進口閥座(5)的材料為聚四氟乙烯和/或所述出口閥座(6)的材料為增強型聚四氟乙烯。9.根據(jù)權利要求1所述的密封球閥，其特征在于: 所述進口閥座(5)的材料為聚四氟乙烯和/或所述出口閥座(6)的材料為增強型聚四氟乙烯。10.根據(jù)權利要求5所述的密封球閥，其特征在于: 所述進口閥座(5)的材料為聚四氟乙烯和/或所述出口閥座(6)的材料為增強型聚四氟乙烯。
【文檔編號】F16K5/06GK205479449SQ201620190194
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】趙海燕, 李峰, 俞曉龍, 李伯文, 秦黎
【申請人】航天長征化學工程股份有限公司, 北京航天長征機械設備制造有限公司