一种用于软密封球阀阀腔的泄压结构的制作方法

本实用新型涉及阀门设备领域，特别涉及一种用于软密封球阀阀腔的泄压结构。

背景技术：

以球体作为关闭件的阀门，称为球阀。球阀的主要功能是切断或者接通管道中的流体通道，即球阀通常为闭路阀。因此，球阀的作用原理很简单：借助手柄或其他驱动装置在阀杆上端施加一定的转矩并传递给球体，使它旋转90°(特殊球阀结构例外)，球体的通孔则与阀体通道中心线重合或垂直，球阀便完成了全开或者全关的动作。

目前，球阀作为主要的阀门种类，因其操作简单方便快捷，被广泛应用于化工、石油、冶金、电力、制药、能源等工业生产管线中。但同时，随着各种工艺状况的不断变化，用户对球阀的要求也越来越高。阀座作为球阀结构中重要组成部分，它的功能也越来越受到重视。

如图1中，关于浮动式软密封球阀的密封主要靠球体压阀座，阀座压阀体，形成两道隔断密封。当球阀处于全开或者全关时，阀体与球体之间的腔体内残留的介质就会被阻隔。目前市场上的软密封球阀基本上只考虑球体和阀座挤压密封，而没有考虑全开或全关这两种情况下的阀腔安全问题。一旦球阀处于常开或常关状态，阀体和球体之间的腔体就相当于长时间处于封闭状态，如果其中残留易燃易爆介质，在外部环境发生变化情况下，腔体内介质升温急剧膨胀，压力骤升，会有爆炸的危险。

本实用新型的方案便是针对上述问题对现有软密封球阀进行的改进。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种用于软密封球阀阀腔的泄压结构，通过开孔或改变形状等方式来改善球体、阀座结构，可以使球阀在全开或全关状态下，球体与阀体之间腔体压力和管道的压力保持一致，可以防止球阀在全开或者全关状态下阀腔内温度、压力突然升高而导致的膨胀甚至爆炸等情况发生。

为了达到上述实用新型目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种用于软密封球阀阀腔的泄压结构，包括阀体、阀座、球体、填料函、阀杆和介质流道，其中：

所述填料函固定连接在所述阀体上；

所述阀体、填料函之间围合形成一阀腔；

所述球体设置于所述阀腔内；

所述阀座设置于所述阀体和球体之间，并套接在所述阀体上，且所述阀座与所述阀体之间具有第一间隙；

所述介质流道设置于所述阀体内，并贯穿所述阀体；

所述阀座的外周上设置有若干阀腔泄压槽，若干所述阀腔泄压槽一端与所述阀腔连通，另一端通过所述第一间隙与所述介质流道连通；

所述球体上端开设有一容置槽，用于容置所述阀杆；

所述容置槽底部设置有一阀腔泄压孔，所述阀腔泄压孔贯穿所述球体；

所述阀杆的一端穿过所述填料函放置于所述容置槽内，另一端位于所述填料函的外部；

所述阀杆与所述容置槽之间具有第二间隙。

进一步的，所述阀体包括第一阀体和第二阀体，所述第一阀体和第二阀体相对设置在所述球体的两侧。

优选的，所述填料函与所述第二阀体一体成型。

进一步的，所述介质流道包括第一流道、第二流道和第三流道，其中：

所述第一流道和第二流道设置于所述阀体内，且分别位于所述球体的两侧，所述第一流道位于所述第一阀体一侧，所述第二流道位于所述第二阀体一侧；

所述第三流道设置于所述球体内，其两端的口径大小与所述第一流道和第二流道的口径大小相匹配。

进一步的，所述阀座包括第一阀座和第二阀座，其中：

所述第一阀座和第二阀座相对设置在所述球体的两侧；

所述第一阀座套设在所述第一阀体上，两者之间通过间隙配合进行活动连接；

所述第二阀座套设在所述第二阀体上，两者之间通过间隙配合进行活动连接。

进一步的，所述第一间隙包括第一阀体阀座间隙和第二阀体阀座间隙，其中：

所述第一阀体阀座间隙为所述第一阀体和第一阀座之间的间隙，

所述第二阀体阀座间隙为所述第二阀体和第二阀座之间的间隙。

进一步的，所述阀腔泄压槽包括若干第一阀腔泄压槽，若干所述第一阀腔泄压槽设置于所述第一阀座的外周上，并将所述阀腔通过所述第一阀体阀座间隙与所述第一流道连通。

优选的，所述第一阀腔泄压槽为半圆弧形。

进一步的，所述阀腔泄压槽还包括若干第二阀腔泄压槽，若干所述第二阀腔泄压槽设置于所述第二阀座的外周上，并将所述阀腔通过所述第二阀体阀座间隙与所述第二流道连通。

优选的，所述第二阀腔泄压槽为半圆弧形。

本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1、使用本实用新型所述的球阀泄压结构，可使球阀无论在全开还是全关的情况下，阀体和球体之间腔体的压力与管道的压力达到平衡，防止因外界环境变化引发阀腔膨胀爆炸；

2、使用本实用新型所述的球阀泄压结构，扩大了阀座的挤压面积，在保证球阀密封的情况下，可减小扭矩，相应配的执行机构可以变小，进而降低球阀的整机成本；

3、本实用新型中阀腔泄压孔与阀腔泄压槽相互配合，起到双重安全保障，有效防止球阀在全开或者全关状态下阀腔内温度、压力突然升高而导致的膨胀甚至爆炸等情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1是传统球阀内部结构图；

图2是本实用新型中浮动式软密封球阀整体组件图；

图3是本实用新型中阀腔泄压球阀内部结构图；

图4是本实用新型在球阀全开状态下的泄压原理图；

图5是本实用新型在球阀全关状态下的泄压原理图。

【主要符号说明】

1-阀体；

11-第一阀体；

12-第二阀体；

2-阀座；

21-第一阀座；

22-第二阀座；

3-球体；

4-填料函；

5-阀杆；

6-介质流道；

61-第一流道；

62-第二流道；

63-第三流道；

7-阀腔泄压槽；

71-第一阀腔泄压槽；

72-第二阀腔泄压槽；

8-阀腔泄压孔；

9-阀腔。

具体实施方式

以下将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例，并不是全部的实例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图2-5所示，本实用新型公开了一种用于软密封球阀阀腔的泄压结构，包括阀体1、阀座2、球体3、填料函4、阀杆5和介质流道6，其中：

所述填料函4固定连接在所述阀体1上；

所述阀体1、填料函4之间围合形成一阀腔9；

所述球体3设置于所述阀腔9内；

所述阀座2设置于所述阀体1和球体3之间，并套接在所述阀体1上，且所述阀座2与所述阀体1之间具有第一间隙(未标示)；

所述介质流道6设置于所述阀体1内，并贯穿所述阀体1；

所述阀座2的外周上设置有若干阀腔泄压槽7，若干所述阀腔泄压槽7一端与所述阀腔9连通，另一端通过所述第一间隙与所述介质流道6连通；

所述球体3上端开设有一容置槽(未标示)，用于容置所述阀杆5；

所述容置槽底部设置有一阀腔泄压孔8，所述阀腔泄压孔8贯穿所述球体3；

所述阀杆5的一端穿过所述填料函4放置于所述容置槽内，另一端位于所述填料函4的外部；

所述阀杆5与所述容置槽之间具有第二间隙(未标示)。

进一步的，所述阀体1包括第一阀体11和第二阀体12，所述第一阀体11和第二阀体12相对设置在所述球体3的两侧。本实施例中，所述第一阀体11设置于所述球体3的右侧，相对应的，所述第二阀体12则设置于所述球体3的左侧。优选的，所述填料函4与所述第二阀体12一体成型。

进一步的，所述介质流道6包括第一流道61、第二流道62和第三流道63，其中：

所述第一流道61和第二流道62设置于所述阀体1内，且分别位于所述球体3的两侧，所述第一流道61位于所述第一阀体11一侧，所述第二流道62位于所述第二阀体12一侧；

所述第三流道63设置于所述球体3内，其两端的口径大小与所述第一流道61和第二流道62的口径大小相匹配。即当所述球阀进入全开状态时，所述第一流道61、第二流道62和第三流道63能贯通连接，且三者连接面处口径大小均一致，有利于管道中介质的输送。

进一步的，所述阀座2具体包括第一阀座21和第二阀座22，所述第一阀座21和第二阀座22相对设置在所述球体3的两侧；所述第一阀座21套设在所述第一阀体11上，两者之间通过间隙配合进行活动连接，同时，所述第二阀座22套设在所述第二阀体12上，同样两者之间通过间隙配合进行活动连接。

进一步的，所述第一间隙包括第一阀体阀座间隙和第二阀体阀座间隙，其中：

所述第一阀体阀座间隙为所述第一阀体11和第一阀座21之间的间隙，

所述第二阀体阀座间隙为所述第二阀体12和第二阀座22之间的间隙。

一实施例中，所述阀腔泄压槽7包括若干第一阀腔泄压槽71，若干所述第一阀腔泄压槽71设置于所述第一阀座21的外周上，并将所述阀腔9通过所述第一阀体阀座间隙与所述第一流道61连通。优选的，所述第一阀腔泄压槽71为半圆弧形。本实施例中，不对所述第一阀腔泄压槽71的形状作具体限制，只要能达到将所述阀腔9内的介质送至所述第一流道61即可。

另一实施例中，所述阀腔泄压槽7还包括若干第二阀腔泄压槽72，若干所述第二阀腔泄压槽72设置于所述第二阀座22的外周上，并将所述阀腔9通过所述第二阀体阀座间隙与所述第二流道62连通。优选的，所述第二阀腔泄压槽72为半圆弧形。本实施例中，不对所述第二阀腔泄压槽72的形状作具体限制，只要能达到将所述阀腔9内的介质送至所述第二流道62即可。

具体工作原理：

当球阀3进入全开状态，阀腔9内的介质如果压力升高，可通过第二间隙(球体和阀杆之间的间隙配合处)流向球体上端的阀腔泄压孔8，再通过此孔汇流到介质流道6，最后随着管道介质一起流入下游。

当球阀3进入关闭状态，分为两种情况：

当阀腔9内的介质从右往左流动，则阀腔9内的介质推动球体与第二阀座22压紧密封，隔断介质流通(此时第一阀座21处于未压紧状态)，而球体3与阀体1之间腔体中的介质可通过第一阀座21的半圆弧小槽流回到第一流道61，从而形成压力平衡状态；

或者，当阀腔9内的介质从左往右流动，则阀腔9内的介质推动球体与第一阀座21压紧密封，隔断介质流通(此时第二阀座22处于未压紧状态)，而球体3与阀体1之间腔体中的介质可通过第二阀座22的半圆弧小槽流回到第二流道62，从而形成压力平衡状态。

这样，即使外部环境变化，也不会造成阀腔9内部介质升温急剧膨胀的情况。

本实用新型的阀腔泄压结构实现泄压功能是要在球阀全开或者全关情况下，球体3、阀座2、阀杆5、阀体1与球体间的腔体介质、以及介质流道6等共同作用下完成的。阀腔泄压结构采用球体3开阀腔泄压孔8、阀座2四周开阀腔泄压槽7的结构，在球阀3全开或全关的情况下，通过带阀腔泄压孔8的球体3或阀腔泄压槽7的阀座2，来保持阀体1与球体3间阀腔9的压力与介质流道6压力相一致。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二、左侧和右侧等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。