一种带有旋转式密封圈组件的聚乙烯球阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及球阀结构【技术领域】，更具体地，涉及一种带有旋转式密封圈组件的聚乙烯球阀，包括阀体、阀杆、阀芯以及设于所述阀体两端开口处的两限位管组件，所述阀芯设于阀体内，所述阀杆穿过所述阀体设于所述阀芯上并用于转动所述阀芯，所述两限位管组件分别与所述阀芯相抵紧，每个所述限位管组件与所述阀芯相抵紧处设有旋转式密封圈组件，当所述阀芯转动时，所述旋转式密封圈组件随所述阀芯的转动而转动。本实用新型带有旋转式密封圈组件的聚乙烯球阀，可将阀芯转动的能量转换为密封圈组件的转动能量，从而消耗能量，减小密封圈与阀芯长期摩擦发热导致的损耗，从而提高产品的密封性能及使用寿命。
【专利说明】一种带有旋转式密封圈组件的聚乙烯球阀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及球阀结构【技术领域】，更具体地，涉及一种带有旋转式密封圈组件的聚乙烯球阀。
【背景技术】
[0002]目前市场现有聚乙烯燃气阀(以下所说都为聚乙烯燃气阀)多为浮动球式球阀结构，如图1所示，浮动球式球阀的球芯对橡胶密封座长期受压，密封座可能会出现疲劳使其失去原有的弹性，则球阀容易出现内漏，低压状态时更为突出。尤其大规格的浮动球阀，由于球芯重、毛坯机加工和后期安装焊接的公差叠加，导致每个浮动球阀的扭力都不一样，及格率不高。可见，目前聚乙烯燃气球阀是密封圈紧套球阀里，根据能量守恒，球芯对密封圈产生的能量转化为密封圈的热量(密封圈不动时)，摩擦力比较大，在这种情况下密封圈容易磨损产生密封不良。
[0003]根据聚乙烯燃气球阀与燃气钢阀的结构分析，燃气钢阀在组装使用后可以调节密封圈的位置来保持密封圈与球芯的配合，以避免密封圈长期使用后磨损导致泄漏；基于聚乙烯燃气球阀的材料和焊接问题，国内外都很少使用通过贯穿阀体调节密封圈跟球芯的配合。而且聚乙烯燃气球阀阀杆扭矩制造中难以稳定在一个比较低的数值，几乎同一型号的聚乙烯燃气球阀，每个的扭矩都不一样，有的相差很大。
实用新型内容
[0004]本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种带有旋转式密封圈组件的聚乙烯球阀，可将阀芯转动的能量转换为密封圈组件的转动能量，从而消耗能量，减小密封圈与阀芯长期摩擦发热导致的损耗，从而提高产品的密封性能及使用寿命。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]提供一种带有旋转式密封圈组件的聚乙烯球阀，包括阀体、阀杆、阀芯以及设于所述阀体两端开口处的两限位管组件，所述阀芯设于阀体内，所述阀杆穿过所述阀体设于所述阀芯上并用于转动所述阀芯，所述两限位管组件分别与所述阀芯相抵紧，每个所述限位管组件与所述阀芯相抵紧处设有旋转式密封圈组件，当所述阀芯转动时，所述旋转式密封圈组件随所述阀芯的转动而转动。
[0007]该聚乙烯球阀设有旋转式密封圈组件，该密封圈组件由阀体和限位管组件进行限位，当阀芯不转动时，密封圈组件紧固阀芯；当阀芯转动时，点对点对密封圈组件有法向作用力。由于阀芯转动时对密封圈有法向力，根据能量守恒定律，球芯转动的能量可以转换为密封圈组件的转动能量，带动密封圈组件旋动，从而消耗能量，瞬间使阀芯和密封圈组件之间的摩擦力减小，降低了密封圈跟球芯长期摩擦发热导致的损耗。
[0008]进一步地，所述旋转式密封圈组件包括与所述阀芯点接触的密封圈和设于所述密封圈外的密封护套，所述密封圈同时嵌设于所述限位管组件内。可以理解的是，密封圈与阀芯点接触是指，在截面图上看，密封圈与阀芯仅在一个点上接触，实际上，当密封圈整体安装于球阀时，密封圈与阀芯形成的为一圈圆周式的线接触。
[0009]更进一步地，每个所述限位管组件包括管件、套设于所述管件外的轴承件以及阀端管，所述管件与所述阀芯相抵紧，所述阀端管与所述管件承接并设于所述轴承件外，所述密封圈部分嵌设于所述管件内。密封圈的部分嵌设是为了安装方便，使密封圈能够安装于阀芯与限位管组件之间，以保证聚乙烯球阀的密封性能。
[0010]更进一步地，所述轴承件包括依次套接于所述管件外的第一垫片、第一轴承、第二轴承以及第二垫片，所述第二垫片与所述阀端管相贴合。
[0011]可选地，所述第一轴承和/或第二轴承为自润滑轴承。
[0012]可选地,所述第一轴承和/或第二轴承为滚动轴承或滑动轴承。
[0013]可选地，所述阀端管外套设有阀端盖。
[0014]可选地，所述阀杆包括杆体以及杆体下部的连接座，所述杆体穿过所述阀体，所述连接座通过一定位柱与所述阀芯固定连接。
[0015]优选地，所述阀杆在所述阀体外的一端套设有旋接座，所述旋接座与所述阀体卡扣连接。可以理解的是，除了卡扣连接，还可以是焊接等其他连接方式。
[0016]优选地，所述阀体与所述阀杆的杆体、阀杆的连接座、旋接座的连接处分别设有第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈。各部位的密封圈保证了球阀的密封性能。此外，除了上述的密封圈，还可以在适当的位置补充密封圈的形式和数量。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0018]本实用新型聚乙烯球阀设有旋转式密封圈组件，该密封圈组件由阀体和限位管组件进行限位，当阀芯不转动时，密封圈组件紧固阀芯；当阀芯转动时，点对点对密封圈组件有法向作用力。由于阀芯转动时对密封圈有法向力，根据能量守恒定律，球芯转动的能量可以转换为密封圈组件的转动能量，带动密封圈组件旋动，从而消耗能量，瞬间使阀芯和密封圈组件之间的摩擦力减小，降低了密封圈跟球芯长期摩擦发热导致的损耗。
[0019]本实用新型聚乙烯球阀由于球芯转动带动密封圈组件转动，可以达到减小扭矩；特别是长期没有开过的聚乙烯燃气球阀，刚开始开闭时的扭矩是最高的，该方案可以有效解决扭矩问题，从而提高产品的及格率。此外，由于密封圈组件可以转动，从而使其较为均匀地受力，密封圈组件中的密封圈不会一直位于同一个部位，使其不会受压变形，也保证了产品的密封性能、延长了产品的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为现有浮动球阀结构示意图。
[0021]图2为实施例二聚乙烯球阀的结构示意图。
[0022]图3为图2中A部分放大结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合【具体实施方式】对本实用新型作进一步的说明。
[0024]本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
[0025]此外，若有“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
[0026]实施例一
[0027]本实用新型聚乙烯球阀的第一实施例，包括阀体、阀杆、阀芯以及设于阀体两端开口处的两限位管组件，阀芯设于阀体内，阀杆穿过阀体设于阀芯上并用于转动阀芯，两限位管组件分别与阀芯相抵紧，每个限位管组件与阀芯相抵紧处设有旋转式密封圈组件，当阀芯转动时，旋转式密封圈组件随阀芯的转动而转动。
[0028]本实施例聚乙烯球阀设有旋转式密封圈组件，该密封圈组件由阀体和限位管组件进行限位，当阀芯不转动时，密封圈组件紧固阀芯；当阀芯转动时，点对点对密封圈组件有法向作用力。由于阀芯转动时对密封圈有法向力，根据能量守恒定律，球芯转动的能量可以转换为密封圈组件的转动能量，带动密封圈组件旋动，从而消耗能量，瞬间使阀芯和密封圈组件之间的摩擦力减小，降低了密封圈跟球芯长期摩擦发热导致的损耗。
[0029]实施例二
[0030]如图2至图3所示为本实用新型聚乙烯球阀的第二实施例。如图1所示，聚乙烯球阀包括阀体1、设于阀体I内的阀芯2、阀杆3、两限位管组件4以及旋转式密封圈组件5，阀杆3穿过阀体I设于阀芯2上并用于转动阀芯2，当阀芯2转动时，旋转式密封圈组件5随阀芯2的转动而转动。
[0031]其中，如图3所示，旋转式密封圈组件5包括与阀芯2点接触的密封圈51和设于密封圈51外的密封护套52。可以理解的是，密封圈51与阀芯2点接触是指，在截面图上看，密封圈51与阀芯2仅在一个点上接触，当密封圈51整体安装于球阀时，密封圈51与阀芯2形成的为一圈圆周式的线接触。
[0032]如图2、图3所示，每个限位管组件4包括管件41、依次套接于管件41外的第一垫片42、第一轴承43、第二轴承44、第二垫片45以及与第二垫片相贴合的阀端管46，阀端管46外套设有阀端盖47。管件41与阀芯2相抵紧，阀端管46与管件41承接并设于第二垫片45外，密封圈51部分嵌设于管件41内。密封圈51部分嵌设是为了安装方便，使密封圈51能够安装于阀芯2与限位管组件4之间，以保证聚乙烯球阀的密封性能。实际上，密封圈组件5在组装结构上为安装在管件41中。
[0033]本实施例中，第一轴承43和第二轴承44可均为滚动轴承或滑动轴承，可优选采用米思米POM滚动轴承或滑动轴承。此外，第一轴承43和第二轴承44均为自润滑轴承,优选采用POM自润滑轴承，以防止静电产生。需要注意的是，POM自润滑轴承、密封圈组件和阀端管等零件装配的先后顺序必须了解。POM自润滑轴承放进阀体内部必须把阀体固定好，慢慢的通过压力机把POM自润滑轴承压进去，保证POM自润滑轴承完好无损。
[0034]如图3所示，阀杆3包括杆体31以及杆体31下部的连接座32，杆体31穿过阀体1，连接座32通过一定位柱33与阀芯2固定连接；阀杆3的杆体31在阀体I外的一端套设有旋接座34，旋接座34与阀体I卡扣连接。可以理解的是，除了卡扣连接，还可以是焊接等其他连接方式。
[0035]为了保证球阀的密封性能，如图3所示，在阀体I与阀杆3的杆体31、阀杆3的连接座32、旋接座34的连接处分别设有第一密封圈11、第二密封圈12、第三密封圈13，本实施例的第一密封圈11、第二密封圈12和第三密封圈13均为O型密封圈。此外，除了上述的密封圈，还可以在适当的位置补充密封圈的形式和数量。
[0036]本实施例聚乙烯球阀的安装工艺如下:首先把密封圈51安装在管件41上，再把密封护套52塞进，完成密封圈组件5的组装；第二，分别把第一密封圈11、第二密封圈12和第三密封圈13都装在阀体I上；第三，依次把阀杆3、阀芯2、第一垫片42、第一轴承44 (塑料轴承)、密封圈组件5、第二轴承44 (塑料轴承)、第二垫片45以及阀端管46焊接上。
[0037]安装过程中，第一轴承43、第二轴承44只能通过静压压进阀体，并且需要涂上适当的润滑剂，避免造成轴承的损坏，以保证其正常工作。阀体I要求安装密封圈组件5的部位加工精度，台阶直角加工不出可以适当避空槽，保证密封圈组件5安装位置正确，安装松紧合适，才能保证密封圈组件5能正常工作。
[0038]本实用新型实施例聚乙烯球阀属燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统。该聚乙烯球阀由于球芯转动带动密封圈组件转动，可以达到减小扭矩；特别是长期没有开过的聚乙烯燃气球阀，刚开始开闭时的扭矩是最高的，该方案可以有效解决扭矩问题，从而提高产品的及格率。此外，由于密封圈组件可以转动，从而使其较为均匀地受力，密封圈组件中的密封圈不会一直位于同一个部位，使其不会受压变形，也保证了产品的密封性能、延长了产品的使用寿命。
[0039]显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种带有旋转式密封圈组件的聚乙烯球阀，包括阀体、阀杆、阀芯以及设于所述阀体两端开口处的两限位管组件，所述阀芯设于阀体内，所述阀杆穿过所述阀体设于所述阀芯上并用于转动所述阀芯，所述两限位管组件分别与所述阀芯相抵紧，其特征在于，每个所述限位管组件与所述阀芯相抵紧处设有旋转式密封圈组件，当所述阀芯转动时，所述旋转式密封圈组件随所述阀芯的转动而转动。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯球阀，其特征在于，所述旋转式密封圈组件包括与所述阀芯点接触的密封圈和设于所述密封圈外的密封护套，所述密封圈同时嵌设于所述限位管组件内。
3.根据权利要求2所述的聚乙烯球阀，其特征在于，每个所述限位管组件包括管件、套设于所述管件外的轴承件以及阀端管，所述管件与所述阀芯相抵紧，所述阀端管与所述管件承接并设于所述轴承件外，所述密封圈部分嵌设于所述管件内。
4.根据权利要求3所述的聚乙烯球阀，其特征在于，所述轴承件包括依次套接于所述管件外的第一垫片、第一轴承、第二轴承以及第二垫片，所述第二垫片与所述阀端管相贴口 ο
5.根据权利要求4所述的聚乙烯球阀，其特征在于，所述第一轴承和/或第二轴承为自润滑轴承。
6.根据权利要求4所述的聚乙烯球阀，其特征在于，所述第一轴承和/或第二轴承为滚动轴承或滑动轴承。
7.根据权利要求3所述的聚乙烯球阀，其特征在于，所述阀端管外套设有阀端盖。
8.根据权利要求1至7任一项所述的聚乙烯球阀，其特征在于，所述阀杆包括杆体以及杆体下部的连接座，所述杆体穿过所述阀体，所述连接座通过一定位柱与所述阀芯固定连接。
9.根据权利要求8所述的聚乙烯球阀，其特征在于，所述阀杆在所述阀体外的一端套设有旋接座，所述旋接座与所述阀体卡扣连接。
10.根据权利要求9所述的聚乙烯球阀，其特征在于，所述阀体与所述阀杆的杆体、阀杆的连接座、旋接座的连接处分别设有第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈。
【文档编号】F16K5/06GK204083317SQ201420364601
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】康文辉 申请人:联塑科技发展(贵阳)有限公司