专利名称：硬密封高压球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种输送液体介质的管道阀门，尤其指与大型工程机械中蓄能器配套使用的采用硬密封的高压球阀。
背景技术：
在一些大型的工程机械、军事重型武器的液压系统中，通常都在液压管路上设置了球阀。由于球阀以其开启和关闭迅速、密封性能好而被普遍采用。现有的与蓄能器配套的卸荷型球阀的基本造型是这样的在阀体的内腔中设置一个圆球，阀门处于开启状态时，圆球中间的通孔与阀门两端的进出口通畅，即通孔是管路中的一段。关闭时，由上部球锁带动将圆球旋转90°，使通孔与管路垂直，用球体两边光滑的球面将管路阻断。卸荷型球阀在输出端一侧还设有一条卸荷通道，通道的两出口分别与蓄能器和油缸之间用油管相连通，并通过手轮控制该通道的开启与关闭。这种结构的球阀，其球面与阀体内腔的两壁面之间的密封是个关键问题。以往的做法通常都是在内腔的两壁面嵌入紧配合的密封圈，其材料一般都选用被认为是耐磨、耐腐的尼龙1010等。但在实际使用过程中，采用这种半柔性材料密封圈的球阀开启时，由于两端有几十兆帕的高压载荷的压迫，很容易使其变形弯曲，使密封圈与圆球面几乎成抱合状态，其抱合力相当大，紧急情况下，阀门很难打开。即使在手柄上套上长长的管子增大其扭动力矩，仍相当费劲。再就是这种半柔性密封圈其实并不耐磨，由于它是半柔性的，常会被金属圆球通孔的锋利边缘切割损伤而造成泄漏。因此，本申请人完全拼弃了传统高压球阀的设计理念，发明了一种采用硬质合金的刚性密封件的球阀，同时能对磨损的密封件实现自动补偿，其效果非常理想。
实用新型内容本实用新型的目的是设计一种开启轻松、密封性好的与蓄能器配套的卸荷型高压球阀，克服现有高压球阀开启时费力、密封件易损伤的缺陷，使配用该球阀的蓄能器能顺利进行操作，同时对球体(阀芯)两侧易磨损的密封件实行自动补偿，可延长球阀的使用寿命。
本实用新型解决技术问题的技术方案是将传统卸荷型高压球阀的球体两侧的半柔性密封圈改变为刚性的硬质金属密封圈，它可以用优质合金钢、H62铜或不锈钢等金属材料制作，使其更加耐磨、耐腐，并将密封件与阀体内壁之间的紧配合改成滑动式的配合。
本实用新型主要由扳手、阀体、接头、球锁、球体(阀芯)、环形滑块、手轮和密封件等组成。所述扳手一端有一个方孔，套在球锁的方芯上。球锁下端插入球体上部的方孔内。所述阀体为长方体，上平面设有插入球锁的通孔，两端面也设有通孔，通孔壁上设有内螺纹。阀体中间内腔容置了球体(阀芯)，并在阀体的输出端设有卸荷通道，侧壁上设有关闭和开启卸荷通道的手轮。所述接头为圆形管状，设置在阀体的两端，每只接头中间是正六角螺帽，两头都设有螺纹，一头与阀体的内螺纹对接，另一头与管道的内螺纹接头对接。当然也可以把外端螺纹接头改成法兰连接，但这并不影响本产品的主要技术特征。所述环形滑块设置在阀体内腔两端接头的内侧与球体之间，其外圆面与腔壁之间有微小的间隙，并用橡胶密封圈密封。环形滑块与球体的接触一面嵌有一个硬质金属密封件。所述接头、环形滑块、球体、硬质金属密封件，它们中间的通孔直径都相同，并与所接管道的口径一致。
本产品由于把现有球阀的固定式半柔性密封改成有微小滑动的刚性密封，当阀门关闭时，在两端高压介质的作用下，环形滑块压向球体一侧，由于中间的密封件是刚性的硬质金属，且只有密封件边缘的锐角与球面接触，因此不但密封性能较好，开启轻松，而且不会因弯曲变形而被球体的通孔边缘切割而损伤。即使使用时间长了密封件逐渐磨损，但由于环形滑块始终处在高压下向球体靠拢而得到补偿，克服了现有球阀所存在的缺陷。是与蓄能器配套理想可靠的高压球阀。
图1是本实用新型内部结构剖视图；图2是图1的左视图。
图中各部名称及标记1.扳手、2.阀体、3.接头、4.球锁、5.密封圈、6.球体、7.环形滑块、8.硬质金属密封件、9.球锁密封环、10.紧固螺栓、11.手轮、12.卸荷通道。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型由阀体2、板手1、接头3、球锁4、滑块7、球体6、手轮11和密封部件构成。长方体的阀体1上面有一通孔，两端方形的球锁4的下端通过该通孔插入阀腔中的球体(阀芯)6上部的销孔中。球锁4中段为圆柱形并设有球锁密封环9进行密封。阀体2两端设有内螺纹，并与接头3连接。阀体2内腔中设有球体6，中间有一通孔与两个接头3的通孔口径一致并相连通。在球体6与接头3的两个内端之间各设有一个环形滑块7，其外圆面与阀体两端的内壁之间留有可滑动的微小间隙，两者之间设有密封圈5。在环形滑块7与球体6接触的一端的凹腔内嵌有一个硬质金属密封件8。手柄1的开口方孔与球锁4的方形上端部用紧固螺栓10相固定。
本实用新型在使用时，把两端接头3接入几十兆帕的高压管路中。球阀在关闭时，环形滑块7在高压介质的压迫下，其硬质金属密封件8边缘的锐角紧贴球面，密封性能特好。开启阀门时，由于刚性的密封件只有边缘的锐角与球体6接触，接触面积较小，且因环形滑块7可略微滑动而被推开，因此扭动力矩不需要很大，所以开启也较轻松。另外由于球阀在关闭时两端始终处于高压载荷的作用下，硬质金属密封件8即使因长时间使用而磨损，也能得到自动补偿而不会泄漏。当蓄能器需要卸去载荷时，旋松阀体侧面的手轮11，使卸荷通道12保持畅通，让高压的液压油回流至油缸，蓄能器即回到初始工作状态。
权利要求1.一种与蓄能器配套的卸荷型硬密封高压球阀，由扳手(1)、阀体(2)、接头(3)、球锁(4)、球体(阀芯)(6)、环形滑块(7)、手轮(11)和硬质金属密封件(8)等组成，其特征是在阀体(1)的内腔中设有球体(阀芯)(6)，紧贴球体(6)两侧设有硬质金属密封件(8)，并镶嵌在环形滑块(7)内端的凹腔内，环形滑块(7)的外圆与阀体(2)的内壁之间有微小的间隙，两者之间成可滑动的配合状态，在环形滑块(7)的外圆中间设有橡胶密封圈(5)。
2.如权利要求1所述的硬密封高压球阀，其特征是所述的阀体(2)为长方体，两端设有具有内螺纹的通孔，并与两个接头(3)的外螺纹连接，上平面设有球锁(4)插入孔，在阀体(2)的输出端一侧设有卸荷通道(12)，其进出口分别与蓄能器和油缸用高压油管相连通，由设在外部的手轮(11)控制通道的开启或关闭。
3.如权利要求1所述的硬密封高压球阀，其特征是所述的球锁(4)上端为方芯，套了一个端部具有方孔的扳手(1)，并用紧固螺栓(10)紧固，球锁(4)中段为圆柱形，外圆上设有球锁密封环(9)，下端亦呈方形，通过阀体(2)上面中央的通孔插入球体(6)上部的方孔内。
4.如权利要求1所述的硬密封高压球阀，其特征是所述的球体(6)中间有圆形通孔，该通孔直径与接头(3)和管道的口径一致，当阀门开启时，该通孔与接头(3)和管道畅通，阀门关闭时，该通孔与接头(3)和管道的中心线垂直。
专利摘要本实用新型公开了一种与蓄能器配套的卸荷型硬密封高压球阀的内部结构。它把现有球阀的半柔性尼龙1010密封件改变为环形滑块中嵌入硬质合金的密封件的刚性密封。克服了现有高压球阀普遍存在的开启扭矩大、密封件易磨损或被球体通孔边缘切割损伤的严重缺陷，使高压球阀在开启时不需要太大的扭矩。同时硬质合金密封件不会被切割损伤，即使磨损了，也会被两端管路中的高压载荷将其牢牢压向球体而得到补偿。本产品尤其适合在重型工程机械、军事重型武器装备配套的蓄能器液压系统中使用。
文档编号F16K5/06GK2856629SQ200520047428
公开日2007年1月10日 申请日期2005年12月6日 优先权日2005年12月6日
发明者蒋通夫 申请人:蒋通夫