一種半接觸式密封球閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種半接觸式密封球閥，包括閥體（1）、閥座（2）和球體（3），所述閥體（1）內(nèi)設(shè)置有流體通道（4），所述流體通道（4）上設(shè)置有兩相對的所述閥座（2），兩所述閥座（2）之間密封式設(shè)置有所述球體（3），所述球體（3）的表面為非連續(xù)性球面，所述非連續(xù)性球面包括位于所述閥座（2）密封線內(nèi)圈的球面一（5）和與所述閥座（2）密封線相接觸的起到密封作用的球面二（6）；所述球面一（5）的直徑小于所述球面二（6）的直徑。本發(fā)明提供的一種半接觸式密封球閥，可以極為有效的消除腐蝕性和容易結(jié)晶的介質(zhì)對球閥所帶來的損傷，極大地延長了閥門的使用壽命。
【專利說明】
一種半接觸式密封球閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種半接觸式密封球閥，尤其涉及一種小口徑金屬硬密封浮動球閥，屬于球閥技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]總所周知，球閥的主要功能是切斷或接通管道中的流體通道，它的作用原理很簡單，借助手柄或其他驅(qū)動裝置在閥桿上端施加一定的轉(zhuǎn)矩并傳遞給球體，使它旋轉(zhuǎn)90° (或其他特殊要求的角度除外)，球體的通孔則與閥體通道中心線重合或垂直，球閥便完成了全開或全關(guān)的動作。球閥以其流體阻力小、開關(guān)迅速、閥體內(nèi)通道平整光滑等特點，已經(jīng)發(fā)展成為一種主要的閥類，在航天、石油、化工、長輸管線、輕工業(yè)食品、建筑等許多方面都得到了廣泛的應(yīng)用。隨著經(jīng)濟、市場需求的發(fā)展，一些特殊用途的特殊結(jié)構(gòu)球閥在不斷涌現(xiàn)，比如耐高溫、耐磨損、耐腐蝕的低摩擦系數(shù)的金屬球閥的需求。相對于其他控制管道介質(zhì)流通的閥門，傳統(tǒng)的軟密封浮動球閥雖然具備球閥固有的特性，然而，傳統(tǒng)的浮動硬密封球閥，由于結(jié)構(gòu)單一，缺乏對現(xiàn)場維修服務(wù)的快速響應(yīng)，而且尤其在一些容易發(fā)生點腐蝕、介質(zhì)結(jié)晶的特殊工況，比如過熱蒸汽管道的對空排氣應(yīng)用方面，由于球面直接面對大氣，外界的雜物如混合雨雪等落在此處，由于系統(tǒng)的高位導(dǎo)致球面的溫度會達(dá)到500多度以上，一方面雜物會被加熱硬化粘附在球體表面，另一方面冰凍的雨雪液體會對球面的涂層造成點腐蝕，傳統(tǒng)的浮動硬密封球閥無法滿足客戶及市場需求，極大地限制了硬密封浮動球閥的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種可以極為有效的消除腐蝕性和容易結(jié)晶的介質(zhì)對球閥所帶來的損傷，極大地延長了閥門的使用壽命，適用于小口徑浮動球閥對密封要求嚴(yán)苛的高壓工況的半接觸式密封球閥；進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種減小了啟動時閥桿作用在閥球上的沖擊力的半接觸式密封球閥；更進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種保證閥桿可靠密封性，壓蓋組件可以在線更換的半接觸式密封球閥。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種半接觸式密封球閥，包括閥體、閥座和球體，所述閥體內(nèi)設(shè)置有流體通道，所述流體通道上設(shè)置有兩相對的所述閥座，兩所述閥座之間密封式設(shè)置有所述球體，所述球體的表面為非連續(xù)性球面，所述非連續(xù)性球面包括位于所述閥座密封線內(nèi)圈的球面一和與所述閥座密封線相接觸的起到密封作用的球面二;所述球面一的直徑小于所述球面二的直徑。
[0005]所述球面一上設(shè)置有若干凹陷。
[0006]所述閥座密封線與所述球面二的弧度相配合并形成密封副。
[0007]所述閥體內(nèi)設(shè)置有內(nèi)孔，所述內(nèi)孔內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向套筒，閥桿扁式一端穿過所述導(dǎo)向套筒頂端后與所述球體頂端的矩形截面孔相連，所述矩形截面孔與所述流體通道相通，所述閥座包括分別設(shè)置于所述閥桿兩側(cè)的上游支撐閥座和下游閥座，所述上游支撐閥座設(shè)置于所述導(dǎo)向套筒內(nèi)，所述上游支撐閥座和所述導(dǎo)向套筒的上游內(nèi)壁之間設(shè)置有蝶型彈簧，所述下游閥座包括與所述球體相接觸的圓柱形的閥座小端和與閥蓋相連的圓柱形的閥座大端，所述閥座大端和閥座小端之間有楔形斜面相連，所述閥座大端位于所述導(dǎo)向套筒外部，所述楔形斜面與所述導(dǎo)向套筒的下游端之間由楔形密封圈和墊圈密封。
[0008]所述流體通道依次穿過所述導(dǎo)向套筒的上游端、蝶型彈簧、上游支撐閥座、球體和下游閥座。
[0009]所述閥體上部固定設(shè)置有壓蓋組件，所述壓蓋組件上的填料組設(shè)置了動載彈簧。
[0010]所述閥座和球體的材質(zhì)均包括金屬。
[0011]所述閥座和球體的表面均設(shè)置有噴涂層。
[0012]所述墊圈的材質(zhì)包括金屬。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的一種半接觸式密封球閥，其閥座密封面在開關(guān)的過程中只和非長期暴露在腐蝕性或以結(jié)晶介質(zhì)中的光滑球面(即球面二)接觸，在最大的程度上避免了球體表面由于涂層破損和堅硬結(jié)晶附著物的存在而導(dǎo)致的密封面之間夾渣的現(xiàn)象，進(jìn)而損傷關(guān)鍵密封表面，極大地延長了閥門的使用壽命;球面一上的凹陷的設(shè)置，使在凹陷的區(qū)域內(nèi)形成的點腐蝕和堆積物形成的硬點不會在開關(guān)過程中刮傷或擠壓球體和閥座的噴涂層，使本發(fā)明使用壽命長;球體與閥桿配合面為矩形截面孔，采用間隙配合，矩形截面孔與流體通道相通，使本發(fā)明擠壓面積增大，減小了啟動時閥桿作用在閥球上的沖擊力;壓蓋組件上的填料組設(shè)置了動載彈簧，可以持續(xù)不斷的給填料進(jìn)行動態(tài)應(yīng)力加載，以保證閥桿可靠密封性，壓蓋組件可以在線更換。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明中球體的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2中A部分的放大圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0016]如圖1?圖3所示，一種半接觸式密封球閥，包括閥體1、蝶型彈簧13、上游支撐閥座U、球體3、導(dǎo)向套筒8、閥桿9、下游閥座12、墊圈15、楔形密封圈16、閥蓋14、壓蓋組件17、動載彈簧18。所述閥體I內(nèi)設(shè)置有流體通道4，所述流體通道4上設(shè)置有兩相對的所述閥座2，兩所述閥座2之間密封式設(shè)置有所述球體3，所述閥體I內(nèi)孔設(shè)置導(dǎo)向套筒8，導(dǎo)向套筒8在閥桿9孔處設(shè)置了一個孔，閥體I底部依次設(shè)置蝶型彈簧13、上游支撐閥座11、球體3，導(dǎo)向套筒8另一端設(shè)置墊圈15、楔形密封圈16，閥體I另一端裝入下游閥座12和閥蓋14，閥桿9為單件整體式鍛造，所述的球體3的球面為非連續(xù)性球面，所述非連續(xù)性球面包括位于所述閥座2密封線內(nèi)圈的球面一 5和與所述閥座2密封線相接觸的起到密封作用的球面二 6;所述球面一 5的直徑小于所述球面二 6的直徑。所述球面一 5上設(shè)置有若干凹陷7。球體3頂部設(shè)置一個矩形截面孔10，將閥桿9扁式一端從閥體I上部裝入并裝入球體3頂端，矩形截面孔10與流體通道4相通，擠壓面積增大，在球體3關(guān)閉位置，矩形截面孔10的長軸與流體通道4軸線一致，增加浮動球閥的球體的浮動范圍，閥體I上部通過螺釘固定壓蓋組件17，壓蓋組件17上的填料組設(shè)置了動載彈簧18，可以持續(xù)不斷的給填料進(jìn)行動態(tài)應(yīng)力加載，保證閥桿9可靠密封性，關(guān)閉球體3，壓蓋組件17可以在線更換。
[0017]所述閥座2和球體3的材質(zhì)均為金屬。
[0018]所述墊圈15的材質(zhì)為金屬。
[0019]所述球體3與閥桿9配合面為矩形截面孔10，采用間隙配合，與流體通道4相通，寬大的閥桿-閥球驅(qū)動面積，使擠壓面積增大，減小了啟動時閥桿9作用在閥球上的沖擊力，在球體3關(guān)閉位置，矩形截面孔10的長軸與流體通道4軸線一致，增加浮動球閥的球體3的浮動范圍。
[0020]所述球體3的球面為非連續(xù)性球面，球體3表面直徑較小的區(qū)域內(nèi)形成的點腐蝕和堆積物形成的硬點不會再開關(guān)過程中刮傷或擠壓球體3和閥座2的噴涂層，適用于小口徑浮動球閥對密封要求嚴(yán)苛的高壓工況。
[0021]所述壓蓋組件17上的填料組設(shè)置了動載彈簧18，可以持續(xù)不斷的給填料進(jìn)行動態(tài)應(yīng)力加載，保證閥桿可靠密封性，壓蓋組件17可以在線更換。
[0022]具體使用方式如下:球體3設(shè)置為非連續(xù)性球面，位于閥座2密封線內(nèi)圈的閥球表面的直徑設(shè)計得比起到密封作用的球面要小，在閥球轉(zhuǎn)動的過程中，這部分球面與閥座2是不接觸的，點腐蝕和介質(zhì)結(jié)晶的問題大多出現(xiàn)在此球面直徑較小的區(qū)域內(nèi)。球體3旋轉(zhuǎn)，此處由點腐蝕和介質(zhì)結(jié)晶附著物的厚度低于閥座2與球體3的密封面所在的球面，根本不會接觸閥座2密封面，所以不會破壞閥座2密封面上的涂層，避免了關(guān)鍵密封面的損傷，從而提高閥門的使用壽命。
[0023]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種半接觸式密封球閥，包括閥體(I)、閥座(2)和球體(3)，所述閥體(I)內(nèi)設(shè)置有流體通道(4)，所述流體通道(4)上設(shè)置有兩相對的所述閥座(2)，兩所述閥座(2)之間密封式設(shè)置有所述球體(3)，其特征在于:所述球體(3)的表面為非連續(xù)性球面，所述非連續(xù)性球面包括位于所述閥座(2)密封線內(nèi)圈的球面一 (5)和與所述閥座(2)密封線相接觸的起到密封作用的球面二 (6 );所述球面一 (5 )的直徑小于所述球面二 (6 )的直徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半接觸式密封球閥，其特征在于:所述球面一(5)上設(shè)置有若干凹陷(7)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半接觸式密封球閥，其特征在于:所述閥座(2)密封線與所述球面二 (6)的弧度相配合并形成密封副。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半接觸式密封球閥，其特征在于:所述閥體(I)內(nèi)設(shè)置有內(nèi)孔，所述內(nèi)孔內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向套筒(8)，閥桿(9)扁式一端穿過所述導(dǎo)向套筒(8)頂端后與所述球體(3)頂端的矩形截面孔(10)相連，所述矩形截面孔(10)與所述流體通道(4)相通，所述閥座(2)包括分別設(shè)置于所述閥桿(9)兩側(cè)的上游支撐閥座(11)和下游閥座(12)，所述上游支撐閥座(11)設(shè)置于所述導(dǎo)向套筒(8)內(nèi)，所述上游支撐閥座(11)和所述導(dǎo)向套筒(8)的上游內(nèi)壁之間設(shè)置有蝶型彈簧(13)，所述下游閥座(12)包括與所述球體(3)相接觸的圓柱形的閥座小端和與閥蓋(14)相連的圓柱形的閥座大端，所述閥座大端和閥座小端之間有楔形斜面相連，所述閥座大端位于所述導(dǎo)向套筒(8)外部，所述楔形斜面與所述導(dǎo)向套筒(8)的下游端之間由楔形密封圈(16 )和墊圈(15 )密封。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種半接觸式密封球閥，其特征在于:所述閥體(I)上部固定設(shè)置有壓蓋組件(17)，所述壓蓋組件(17)上的填料組設(shè)置了動載彈簧(18)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半接觸式密封球閥，其特征在于:所述閥座(2)和球體(3)的材質(zhì)均包括金屬。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半接觸式密封球閥，其特征在于:所述閥座(2)和球體(3)的表面均設(shè)置有噴涂層。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種半接觸式密封球閥，其特征在于:所述墊圈(15)的材質(zhì)包括金屬。
【文檔編號】F16K5/06GK105972241SQ201610551393
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】方月英, 周向青
【申請人】昆山維薩閥門有限公司