专利名称：密封面无磨损硬密封球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阀门，特别是一种密封面无磨损硬密封球阀。
背景技术：
目前，球阀已广泛应用于石油、化工、电力、冶金、造纸等行业中。传统球阀一般采 用软密封，由于受密封材料的制约，其适用温度范围小，耐高温、高压和腐蚀性能低，使 用寿命较短，对于需采用高参数、高性能球阀作为启闭件的特殊工况条件，如矿桨、灰 渣、粉尘等场合，则无法满足，因而则采用硬密封球阀。现行的硬密封球阀通常由阀体、 阀盖、阀球、阀座和阀杆组成，使用时通过转动阀杆带动其下端的阀球转动，使阀球上的 通孔与阀门的流道相对应或错开，从而实现球阀的开启或闭合。由于阀球在转动过程中与 阀座产生摩擦，磨损严重，易造成泄露，降低了球阀的工作可靠性，縮短了球阀的使用寿 命。尽管目前也有无磨损球阀问世，但其结构较复杂，使用、维修不甚方便。
实用新型内容
为克服现有技术的不足之处，本实用新型提供一种结构合理、阀球密封面与阀座密封 面之间无磨损、使用寿命长、使用及维修方便的密封面无磨损硬密封球阀，且耐高温、高 压、密封性能好。
本实用新型解决其技术问题所釆用的技术方案是包括阀体、阀盖、阀座、阀球和阀 杆，阀体内设有通孔的阀球，阀球的上端与阀杆及阀杆阀球传动机构相连，阀球的下端装
有导向销，阀体的两侧装有带有流道的左、右阀盖；左、右阀座分别装于左、右阔盖内、 阀球的两侧，阀座的外端装有阀座弹簧，阔座与阀盖之间设有密封圈；左、右阀盖均设有 与阀球表面相接触的支撑面；其特征在于阀球的表面设有螺旋齿槽和凹入阀球表面的密 封面，在左、右阀座的端面分别设有相对应的螺旋齿槽和凹入阀座端面的密封面。
上述由外阀杆、凸轮、半圆齿轮所构成的阀杆阀球传动机构，阀杆的下端套置于外阀 杆内，阔杆上设有阀杆平键，外阀杆上设有外阀杆平键，阀杆的下端设有凸轮及半圆齿轮，
3且凸轮的下端与可转动的半圆齿轮上端曲面相接触，半圆齿轮与阀球上端的传动齿相啮
合o
上述阀球和阀座表面的螺旋齿槽均为环状连续的螺旋齿槽。
上述密封圈为金属波纹管型或金属环型密封圈。 在上述阀球螺旋齿槽的槽底设有出污通孔。
上述阀座及阀球上的螺旋齿槽的槽深为阀球密封面、阀座密封面凹入深度的2倍以 上。这样可保证球阀在开启与关闭过程中，阔球密封面、阀座密封面完全贴合，达到理想 的密封效果。
本实用新型结构合理，有效地保证了球阀在开启与关闭过程中密封面实现无磨损，从 而提高了球阀的工作可靠性，延长了球阀的使用寿命，且耐高温、高压、密封性能好。
图1为本实用新型的结构示意图2为本实用新型中阀球与阀座的螺旋齿槽相互旋入、密封面贴合状态的结构示意
图3为本实用新型中阀球的结构示意图4为图3的左视图5为图4中螺旋齿槽的展开示意图6为本实用新型中右阀座的结构示意图7为图6的左视图8为图7中螺旋齿槽展开示意图9为本实用新型中阀杆阀球传动机构的结构示意图。
图中1为左阀盖、2为右阀盖、3为阀体、4为阀球、5为阀杆、6为阀杆阀球传动 机构、7为左阀座、8为右阀座、9和10为阀座弹簧、11和12为密封圈、13为导向销、 14和17为阀球螺旋齿槽、18和15为阀球密封面、19为左阀座螺旋齿槽、16为右阀座螺 旋齿槽、20为右阀座密封面、21为左阀座密封面、22为右阀盖支撑面、23为左阀盖支撑 面、24为传动齿、25为导向槽、26为阀杆凸轮、27为阀杆平键、28为外阀杆、29为外阀杆平键、30为半圆齿轮。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型包括阀体3、阀盖l、 2、阀座7、 8、阀球4和阀杆5，阀体3内设有通孔
的阀球4，阀球4的上端装有阀杆5及阀杆阀球传动机构6，阀球4的下端设有导向槽25，
导向槽25内装有导向销13;阀体3的两侧装有带有流道的左、右阀盖l、 2，左、右阀座
7、 8分别装于左、右阀盖l、 2内，且位于阀球4的两侧，左、右阀座7、 8的端部装有
阀座弹簧9、 10，左阀座7与左阀盖1、右阀座8与右阀盖2之间分别设有0型密封圈11、
12;上述0型密封圈11、 12为金属波纹管型(或金属环型)密封圈。左、右阀盖1、 2
均设有与阀球4表面相接触的支撑面23、 22;阀球4的表面设有螺旋齿槽17、 14和凹入
阀球4表面的密封面18、 15，在左、右阀座7、 8的端面分别设有相对应的螺旋齿槽19、
16和凹入左、右阀座7、 8表面的密封面21、 20。上述阀球4和左、右阀座7、 8端面的
螺旋齿槽14、 17、 19、 16均为环状连续的螺旋齿槽，即在阀球4的一个表面圆周上以N
度进行均分成数个螺旋齿槽17 (如图4所示)，其中A-B、 D-E为螺旋齿槽17的螺旋面，
B-C、 E-F为螺旋齿槽17的齿顶，也就是阀球的表面(如图5所示)；同样，在右阀座8
的端面圆周上，对应于阀球4的表面以N度进行均分成数个螺旋齿槽16 (如图7所示)，
其中A'-B'、 D'-E'为螺旋齿槽16的螺旋面，B'-C'、 E'-F'为螺旋齿槽16的齿顶(如图8
所示)。上述阀杆阀球传动机构6主要由外阀杆28、阀杆凸轮26、半圆齿轮30所构成(阀
杆阀球传动机构6也可采用现有的齿轮式传动机构、凹凸轮式传动机构、蜗轮式传动机构、
杠杆式传动机构中的一种)，阀杆5的下端套置于外阀杆28内，阀杆5上设有阀杆平键
27，外阀杆28上设有外阀杆平键29，当阀杆5转动使阀杆平键27至外阀杆平键29处时，
由于受外阀杆平键29的作用，而使得外阀杆28也随之转动。阀杆5的下端设有阀杆凸轮
26及半圆齿轮30，且阀杆凸轮26的下端与可转动的半圆齿轮30上端曲面相接触，半圆
齿轮30与阀球4上端的传动齿24相啮合。在上述阀球螺旋齿槽14、 17的槽底设有出污
通孔，以去除污垢。上述左、右阀座7、 8及阀球4表面的螺旋齿槽14、 17、 19、 16的槽
深L为阀球密封面18、 15、左、右阀座密封面21、 20凹入深度L，的2倍以上。这样可保证球阀在开启与关闭过程中，阀球密封面18和15分别与左、右阀座密封面21和20完全 贴合，达到理想的密封效果。
当开启球阀时，转动阀杆5，在阀杆凸轮26作用下，使半圆齿轮30通过阀球传动齿 24带动阀球4沿螺旋齿槽方向(即螺旋方向)转动一定角度，将左阀座螺旋齿槽19、 右阀座螺旋齿槽16旋出阀球螺旋齿槽17、 14，使左阀座密封面21、右阀座密20与阀球 密封面18、 15旋开，同时阀杆平键27和外阀杆平键29锁紧，继续转动阀杆5带动外阀 杆28使阀球4沿阀门流道方向转动90°，将阀门开启。当关闭球阀时，反方向转动阀杆5， 在阀杆凸轮26作用下，使半圆齿轮30通过阀球传动齿24带动阀球4沿螺旋齿槽方向(即 螺旋方向)逆向转动一定角度，同时阀杆平键27和外阀杆平键29反向锁紧，继续转动阀 杆5带动外阀杆28使阀球4沿阀门流道方向转动90°，在阀座弹簧9、 IO的作用下使左阀 座螺旋齿槽19、右阀座螺旋齿槽16旋入阀球螺旋齿槽17、 14，使阀球密封面18、 15与 左阀座密封面21、右阀座密封面20旋合，达到阀门关闭。在阀球4转动过程中阀球、阀 座密封面始终处于不接触状态。因此，阀球、阀座密封面不产生磨损，可有效保证了阀门 的使用寿命，是普通硬密封球阀的更新换代产品。
权利要求1、 密封面无磨损硬密封球阀，包括阀体、阀盖、阀座、阀球和阀杆，阀体内设有通 孔的阀球，阀球的上端与阀杆及阀杆阀球传动机构相连，阀球的下端装有导向销，阀体 的两侧装有带有流道的左、右阀盖；左、右阀座分别装于左、右阀盖内、阀球的两侧， 阀座的外端装有阀座弹簧，阀座与阀盖之间设有密封圈；左、右阀盖均设有与阀球表面 相接触的支撑面；其特征在于阀球的表面设有螺旋齿槽和凹入阀球表面的密封面，在 左、右阀座的端面分别设有相对应的螺旋齿槽和凹入阀座端面的密封面。
2、 根据权利要求l所述的密封面无磨损硬密封球阀，其特征在于上述由外阀杆、 凸轮、半圆齿轮所构成的阀杆阀球传动机构，阀杆的下端套置于外阀杆内，阀杆上设有 阀杆平键，外阀杆上设有外阀杆平键，阀杆的下端设有凸轮及半圆齿轮，且凸轮的下端 与可转动的半圆齿轮上端曲面相接触，半圆齿轮与阀球上端的传动齿相啮合。
3、 根据权利要求l所述的密封面无磨损硬密封球阀，其特征在于上述阀球和阀座 上的螺旋齿槽均为环状连续的螺旋齿槽。
4、 根据权利要求l所述的密封面无磨损硬密封球阀，其特征在于上述密封圈为金 属波纹管型或金属环型密封圈。
5、 根据权利要求1或3所述的密封面无磨损硬密封球阀，其特征在于在上述阀球 螺旋齿槽的槽底设有出污通孔。
6、 根据权利要求l所述的密封面无磨损硬密封球阀，其特征在于上述阀座及阀球 上的螺旋齿槽的槽深为阀球密封面、阀座密封面凹入深度的2倍以上。
7、 根据权利要求1或2所述的密封面无磨损硬密封球阀，其特征在于阀杆阀球传动机构为齿轮式传动机构、凹凸轮式传动机构、蜗轮式传动机构、杠杆式传动机构中的 一种。
专利摘要本实用新型提供一种密封面无磨损硬密封球阀。包括阀体、阀盖、阀座、阀球和阀杆，阀体内设有通孔的阀球，阀球的上端与阀杆及阀杆阀球传动机构相连，阀球的下端装有导向销，阀体的两侧装有带有流道的左、右阀盖；左、右阀座分别装于左、右阀盖内、阀球的两侧，阀座的外端装有阀座弹簧，阀座与阀盖之间设有密封圈；左、右阀盖均设有与阀球表面相接触的支撑面；阀球的表面设有螺旋齿槽和凹入阀球表面的密封面，在左、右阀座的端面分别设有相对应的螺旋齿槽和凹入阀座端面的密封面。本实用新型结构合理，有效地保证了球阀在开启与关闭过程中密封面实现无磨损，从而提高了球阀的工作可靠性，延长了球阀的使用寿命，且耐高温、高压、密封性能好。
文档编号F16K5/00GK201155587SQ20082003250
公开日2008年11月26日 申请日期2008年2月5日 优先权日2008年2月5日
发明者朱晓丰 申请人:朱晓丰