專利名稱：金屬密封副球閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用以控制管道內(nèi)介質(zhì)(水、石油、蒸氣等)的開通與截斷的閥門裝置，尤其是能夠應用于高溫高壓場合的金屬密封副球閥。
目前，公知的球閥由于它的密封座是聚四氟乙烯等工程塑料，受到溫度的嚴格限制，因此，它的最大弱點是不能應用于高溫高壓場合。如果將球閥的密封座改為金屬材料，變成金屬對金屬的密封副，則球閥的應用范圍顯然大增，因此金屬密封副閥門曾于八五期間被列入國家級優(yōu)先開發(fā)項目。據(jù)此，許多閥門廠家投入大量人力、物力進行開發(fā)，可是由于球閥使用場合是高溫高壓，球閥內(nèi)部由于各零件材料異同，厚薄不均，熱膨脹系數(shù)不統(tǒng)一，易產(chǎn)生咬結(jié)、膠著、拉毛、摩損、啟閉失靈等缺陷。因此，開發(fā)并非易事。近年來，有人根據(jù)國外的一項技術將球體設計成組合式(見


圖1)將球體分成兩個球瓣(11)和一個楔形閘板(10)，開啟時楔形閘板上行，使球瓣收攏，然后再旋轉(zhuǎn)；關閉時楔形閘板下行，將球瓣擠開，這樣較好地解決咬結(jié)、膠著、摩損等缺陷。但是由于結(jié)構欠合理，仍存在球體總成轉(zhuǎn)不動和球閥啟閉失靈等缺陷，使可靠性無法達到，更談不上實用性，直接影響產(chǎn)品的實際推廣應用。首先由于現(xiàn)有技術的球閥(見
圖1)下部沒有定位軸裝置，球體與閥桿只有上端填料函座孔對其有限制，下端未限制，在壓力作用下成為典型的懸臂梁，易使球體貼向壓力負面，而形成蹩勁，從而使球閥轉(zhuǎn)動困難，甚至無法轉(zhuǎn)動(見圖3a、b、c)。其次，現(xiàn)有技術的球閥(見
圖1)。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構是利用手輪上的錐度塞(2)和閥桿(6)上部的錐度孔配合形成摩擦力驅(qū)動的。當手輪逆時針轉(zhuǎn)動時，閥桿上移與手輪頂部的錐度塞越壓越緊，到一定程度時，當錐度塞與錐度孔的摩擦力大于填料函與閥桿的摩擦力時，則球閥能夠轉(zhuǎn)動?？墒怯袝r填料函壓得過多、過緊，使閥桿摩擦力矩驟增，此時依靠錐度塞與錐度孔的摩擦力則無法克服填料函對閥桿的摩擦力矩，因此此時會出現(xiàn)無法轉(zhuǎn)動球閥現(xiàn)象?；蛘咤F度塞與錐度孔用久了，形成摩損亦會使轉(zhuǎn)動失效。若填料函壓的過少或過松，雖然開啟輕便，但又會引起填料函與閥桿之間的泄漏。因此，錐度塞與錐度孔這一裝置有時有效，有時無效，無法保證產(chǎn)品的可靠性，若球閥使用在重要場合，關鍵時刻手輪開啟或關閉失效，其后果是不堪設想的，因此，此裝置不能算是成功的。
本發(fā)明的目的，就是克服現(xiàn)有技術球閥的上述缺陷，設計成一種能夠推廣應用的滿足實際使用要求的新型金屬密封副球閥，提高產(chǎn)品的可靠性，保證產(chǎn)品的實用性，使其達到安全、可靠、長效。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的(見圖2)首先將楔形閘板下部增設定位軸結(jié)構，安裝時將定位軸安裝在定位孔內(nèi)。從而使球體在閥腔的上下部位都有限制。增設該機構之后，球閥在實際使用過程中，在關閉狀態(tài)時，在流體壓力的作用下，球體閥桿成為簡支梁，由填料函、下部定位孔對其限制，不至于球體總成壓向一邊而形成蹩勁，從而使球閥的旋轉(zhuǎn)效果大大改善(見圖3a’、b’、c’)。從理論上分析，筒支梁與懸臂梁的剪力和彎矩，前者遠遠小于后者，從而使操作輕便。其次是改進球閥的操作機構(見圖2)。在球閥的閥罩(3)中部兩側(cè)，銑加工對稱的軌跡槽(見圖4)，在槽內(nèi)安裝滑銷(4)并與閥桿(2)相連接，在操作時它隨閥桿的上下移動在軌跡槽內(nèi)作相應的移動，并接受軌跡槽對其的反作用力又撥動閥桿作正、反轉(zhuǎn)動。其動作原理如下設初始狀態(tài)球閥處于關閉，閥桿處于最低位置，滑銷在槽內(nèi)又處于最低位置。開啟球閥時，逆時針轉(zhuǎn)動手輪，閥桿上行，楔形閘板逐步對球瓣放松并收攏，當球瓣收攏離開密封座時，滑銷已上行至豎槽與斜槽過渡處，繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動手輪，滑銷進入斜槽，滑銷在軌跡槽的左上側(cè)的反作用力的作用下開始撥動閥桿逆時針(從上往下看)轉(zhuǎn)動，當閥桿逐步轉(zhuǎn)過90°時，滑銷處于軌跡槽的最右上端位置，球閥處于全開狀態(tài)(見圖4a)。關閉球閥時則動作相反，順時針轉(zhuǎn)動手輪，閥桿開始下行，滑銷受軌跡槽右下側(cè)的反作用力，撥動閥桿順時針轉(zhuǎn)動，當閥桿轉(zhuǎn)到90°時，球體已將流道槽關上，但未密封，滑銷已進入軌跡槽的豎槽上端，此時繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動手輪，閥桿繼續(xù)下行，楔形閘板將球瓣擠緊并逐步密封(見圖4b)。采用此種結(jié)構，較好地解決了一輪兩用的問題，即轉(zhuǎn)動手輪，既可使閥桿作上、下移動。同時滑銷撥動閥桿又作正、反轉(zhuǎn)動，從而實施對球閥的開啟和關閉，動作同步，自動協(xié)調(diào)。
由于采用上述技術方案，可以較好地解決球閥轉(zhuǎn)不動(蹩勁)現(xiàn)象和球閥啟閉失靈的問題。實驗表明改進后的球閥結(jié)構新穎、趨于合理，實驗表明轉(zhuǎn)動輕便，動作靈活、安全可靠，可以直接應用于生產(chǎn)
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1、是現(xiàn)有高溫高壓球閥結(jié)構圖。
圖2、是本實用新型球閥結(jié)構圖。
圖3、a、b、c是現(xiàn)有球閥受力分析圖，a’、b’、c’是本實用新型球閥受力分析圖。
圖4、是滑銷在閥罩軌跡槽內(nèi)的動作原理圖。
圖2中1、手輪及閥桿鑼母；2、閥桿；3、閥罩；4、滑銷；5、填料壓緊鑼母；6、填料函；7、閥體；8、楔形閘板；9、球瓣；10、定位孔座。
在圖2中先將閥桿2下部與楔形閘板8上部相連接，然后從閥體7下部將其裝入閥腔內(nèi)，再在楔形閘板8左右兩側(cè)裝上球瓣9，接著裝上定位孔座10，爾后再將閥桿的填料函6壓入并用壓緊鑼母5將其壓緊。接下來再把手輪1用彈子裝入閥罩3，再與閥體7對接擰緊，最后將滑銷4從閥罩3軌跡槽內(nèi)裝入閥桿2即可。
權利要求一種金屬密封副球閥其特征在于(1)楔形閘板的下部設置一定位軸，閥體底部設置一定位座，安裝時將定位軸放置在定位座孔內(nèi)，以改善球體的轉(zhuǎn)動效果；
(2)在球閥的閥罩中部兩側(cè)對稱銑加工兩道軌跡槽，在槽內(nèi)設置滑銷，并與閥桿連接，轉(zhuǎn)動手輪，閥桿作上下移動，并帶動滑銷在軌跡槽內(nèi)移動，滑銷受槽的反作用力，對閥桿作正反轉(zhuǎn)動，從而對球閥進行開啟和關閉。
專利摘要金屬密封副球閥適用于電站、石化等行業(yè)。它的構造是由:手輪閥桿螺母(1)、閥桿(2)、滑銷(4)、閥體(7)、楔形閘板(8)、球瓣(9)、定位座(10)等構成。其主要技術改進是:首先對楔形閘板下部增設定位軸,以改善球閥的轉(zhuǎn)動效果;其次是改進操作機構,在閥罩中部,加工兩道軌跡槽,在槽內(nèi)設置滑銷,并與閥桿相連,轉(zhuǎn)動手輪,閥桿上、下移動并帶動滑銷在槽內(nèi)移動,滑銷受槽的反作用力又撥動閥桿轉(zhuǎn)動,從而對球閥實施啟閉。采用上述結(jié)構原理,可以解決球閥在高溫高壓場合的實際應用。
文檔編號F16K5/06GK2309462SQ97219230
公開日1999年3月3日 申請日期1997年6月18日 優(yōu)先權日1997年6月18日
發(fā)明者廖大林 申請人:廖大林