一种用于天然气运输的阀门的制作方法

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种用于天然气运输的阀门。

背景技术：

用于天然气运输的阀门一般为球阀，天然气用的球阀相较于水用的球阀，对于密封性的要求更高，如果在使用过程中发生泄漏，将会造成更大的危害。

现有的球阀结构中，阀球是浮动式的，当使用中的球阀呈关闭状态时，阀球一侧的气压会大于另一侧的气压，阀球就会往气压小的一侧偏移，天然气就容易从气压小的一侧的密封圈处泄漏，这就需要靠阀杆处的密封结构来防止天然气泄漏了。

同时，阀杆是定位在阀座上且只可在定位孔内自转，阀杆不会适应阀球发生偏移。当阀球发生偏移时，阀杆与阀球连接的一端会受到一个横向的切应力。这个切应力容易破坏阀杆与阀杆定位孔之间的密封结构，从而造成球阀的泄漏。

技术实现要素：

本发明为了解决现有的用于天然气运输阀门在使用过程中容易因阀球浮动造成泄漏的问题，提出一种能够防止阀球发生浮动造成泄漏的用于天然气运输的阀门。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于天然气运输的阀门，至少包括阀座、设于阀座内的阀球、用于驱动阀球旋转的阀杆及设于阀座两侧的进气连管和出气连管，阀球两侧各通过一定位座夹紧定位，两个定位座上朝向阀球一侧均设有与阀球外壁贴合的第一密封圈，所述阀座上侧贯穿内外壁设有一阀杆贯穿孔，所述阀杆定位在阀杆贯穿孔内，

所述进气连管的管腔包括横向通道和纵向通道，所述纵向通道的上端为一活塞容置腔，下端为阀门的进气口，所述横向通道的一端与阀座的一端连通，另一端与纵向通道的连通；

所述纵向通道内设有一活塞套管和一活塞，所述活塞套管的外壁与纵向通道的内壁贴合密封固定且活塞套管的管壁上开设有与横向通道连通的开孔，所述活塞可滑动地设于活塞套管内，活塞由上至下分为上外螺纹段、密封段及下外螺纹段，上外螺纹段和下外螺纹段的直径均小于密封段的直径，所述活塞套管的管孔顶部设有与上外螺纹段螺合匹配的上内螺纹段，活塞套管的管孔底部设有与下外螺纹段螺合匹配的下内螺纹段；

该阀门还包括一可拆卸的活塞驱动杆和一可拆卸的密封盖，所述进气连管的管壁上开设有一驱动杆贯穿孔，所述驱动杆贯穿孔的中心轴线与活塞套管的中心轴线重合，所述活塞驱动杆可穿过驱动杆贯穿孔与活塞顶部连接，且活塞驱动杆与驱动杆贯穿孔之间为滑动密封配合，驱动杆贯穿孔的外部环设有一密封凸台，所述密封凸台与密封盖之间通过螺纹固定。

作为优选，所述活塞驱动杆下端设有横截面为正六边形的起头，所述活塞顶部设有可与活塞驱动杆下端起头卡接的六边形沉孔，活塞驱动杆与活塞之间还设有纵向防脱落结构。

作为优选，所述活塞套管外壁上设有外凸的加固筋。

作为优选，所述阀座内设有一双节万向节，所述阀杆下段位于阀杆贯穿孔内且阀杆与阀杆贯穿孔之间通过转动密封机构实现转动密封配合，阀杆下端设有一万向节定位孔，所述双节万向节纵向设置，由上往下依次分为上节、中节和下节，上节的上段可滑动地伸于阀杆下端的万向节定位孔内且上节与万向节定位孔之间不可相对转动；下节下端与阀球顶部连接，可带动阀球旋转。

作为优选，位于两个定位座之间的阀座内孔中设有一滑动座，所述滑动座呈横置圆筒状，滑动座外壁与阀座内壁之间为滑动密封配合，所述阀球位于滑动座管孔内，滑动座管孔内壁两侧设有用于夹紧密封阀球的第二密封圈及用于定位第二密封圈的限位环，滑动座管壁上开设有用于双节万向节穿过的通孔。

作为优选，还包括一阀杆密封机构，所述阀杆密封机构包括一定位套筒和一充气密封圈，所述定位套筒同轴嵌设在阀杆贯穿孔内，所述阀杆通过定位套筒与阀杆贯穿孔实现转动密封配合，阀杆上套设有若干o型密封圈，所述o型密封圈与定位套筒内壁转动密封配合；所述定位套筒内壁环设有密封圈限位槽，所述充气密封圈设于密封圈限位槽内且环设在阀杆外侧；定位套筒内设有充气通道，所述充气通道一端与充气密封圈连通，另一端连通至阀杆下方的阀杆贯穿孔内腔。

因此，本发明具有如下有益效果：1、设置活塞套管和活塞，在球阀呈关闭状态时，能将进气连管隔离成一个独立的密封空腔，减小阀球进气侧的压力，防止阀球发生偏移；2、阀杆和阀球之间通过双节万向节间接连接，既能通过阀杆驱动阀球旋转，又可让阀杆适应阀球浮动，且阀杆不会受到横向的切应力，从而保护了阀杆与阀杆定位孔之间的密封结构；3、将阀球定位在一个滑动座内，且滑动座与阀球之间设有第二密封圈，当阀球与定位座上的第一密封圈之间发生泄漏时，仍能通过滑动座上的第二密封圈对阀球实现密封；4、滑动座上设置有旋转轴，旋转轴用于辅助阀球定位，使得阀球只能沿竖直轴线作旋转，更利于阀杆驱动阀球旋转。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中活塞套管的结构示意图。

图3是本发明中活塞套管的剖视图。

图4是本发明中活塞的结构示意图。

图5是本发明呈关闭状态的结构示意图。

图6是图1中a处的放大图。

图7是本发明中定位座和第一密封圈的剖视图。

图8是本发明中双节万向节的结构示意图。

图9是本发明中滑动座的剖视图。

图10是本发明中滑动座的结构示意图。

图11是实施例一中阀杆的结构示意图。

图12是本发明中内套筒和外套筒的剖视图。

图13是实施例一中阀杆处安装后的结构示意图。

图14是实施例二的局部剖视图。

图15是图14中b处的放大图。

图16是实施例二中阀杆的结构示意图。

图17是实施例二中升降环的结构示意图。

图18是实施例三的局部剖视图。

图19是图18中c处的放大图。

图20是实施例四的局部剖视图。

图21是图20中d处的放大图。

1：阀座；101：定位凸台；2：阀球；3：进气连管；301：横向通道；302：纵向通道；303：进气口；304：活塞套管；305：活塞；306：上外螺纹段；307：密封段；308：下外螺纹段；309：上内螺纹段；310：下内螺纹段；311：活塞驱动杆；312：密封盖；313：驱动杆贯穿孔；314：密封凸台；315：加固筋；316：起头；317：六边形沉孔；318：开孔；4：出气连管；5：定位座；501：第一密封圈；6：阀杆贯穿孔；7：阀杆；701：万向节定位孔；702：定位卡盘；703：上密封圈；704：下密封圈；705：o型密封圈；8：双节万向节；801：上节；802：中节；803：下节；9：滑动座；901：第二密封圈；902：限位环；903：通孔；904：旋转轴；10：内套筒；1001：内筒体；1002：下密封板；11：外套筒；1101：外筒体；1102：上密封板；12：阀杆锁死机构；1201：定位套筒；1202：升降环；1203：滑道；1204：气压通道；1205：导向杆；1206：滑块；1207：压缩弹簧；1208：下端面棘轮；1209：上端面棘轮；13：阀杆密封机构；1301：充气密封圈；1302：密封圈限位槽；1303：充气通道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本发明做进一步的描述。

实施例一

参见图1至图13，本实施例所述的一种用于天然气运输的阀门，至少包括阀座1、设于阀座1内的阀球2、用于驱动阀球2旋转的阀杆7及设于阀座1两侧的进气连管3和出气连管4，阀球2两侧各通过一定位座5夹紧定位，两个定位座5上朝向阀球2一侧均设有与阀球2外壁贴合的第一密封圈501，所述阀座1上侧贯穿内外壁设有一阀杆贯穿孔6，所述阀杆7定位在阀杆贯穿孔6内，所述进气连管3的管腔包括横向通道301和纵向通道302，所述纵向通道302的上端为一活塞容置腔，下端为阀门的进气口303，所述横向通道301的一端与阀座1的一端连通，另一端与纵向通道302的连通。

所述纵向通道302内设有一活塞套管304和一活塞305，所述活塞套管304的外壁与纵向通道302的内壁贴合密封固定且活塞套管304的管壁上开设有与横向通道301连通的开孔318，所述活塞套管304外壁上设有外凸的加固筋315，加固筋315用于辅助活塞套管304外壁与纵向通道302内壁的固定。所述活塞305可滑动地设于活塞套管304内且可在开孔318上下滑动，活塞305由上至下分为上外螺纹段306、密封段307及下外螺纹段308，上外螺纹段306和下外螺纹段308的直径均小于密封段307的直径，所述活塞套管304的管孔顶部设有与上外螺纹段306螺合匹配的上内螺纹段309，活塞套管304的管孔底部设有与下外螺纹段308螺合匹配的下内螺纹段310。

该阀门还包括一可拆卸的活塞驱动杆311和一可拆卸的密封盖312，所述进气连管3的管壁上开设有一驱动杆贯穿孔313，所述驱动杆贯穿孔313的中心轴线与活塞套管304的中心轴线重合，所述活塞驱动杆311可穿过驱动杆贯穿孔313与活塞305顶部连接，且活塞驱动杆311与驱动杆贯穿孔313之间为滑动密封配合，驱动杆贯穿孔313的外部环设有一密封凸台314，所述密封凸台314与密封盖312之间通过螺纹固定。

所述活塞驱动杆311下端设有横截面为正六边形的起头316，所述活塞305顶部设有可与活塞驱动杆311下端起头卡接的六边形沉孔317，活塞驱动杆311与活塞305之间还设有纵向防脱落结构，所述纵向防脱落结构可为磁吸结构或者卡接结构。

当阀门连通使用时，活塞305位于活塞套管304上部，活塞305上部的上外螺纹段306与活塞套管304上部的上内螺纹段309螺合固定。

当需要关闭阀门断开管路时，先旋转阀球2至关闭状态，再将活塞驱动杆311穿过驱动杆贯穿孔313与活塞305顶部连接，旋转活塞305，使得活塞305上部的上外螺纹段306与活塞套管304上部的上内螺纹段309脱离，再下压活塞305，使得活塞305从活塞套管304上的开孔318上部移至开孔318下部。此时，活塞305与阀球2之间的进气连管3管腔形成了一个密封空腔。活塞305继续下移，该密封空腔扩张，腔内的气压减小，进而使得阀球2在该侧受到的力也减小，不易发生浮动偏移，降低了天然气从阀球2与第一密封圈501之间的贴合处泄漏的可能性。

所述阀座1上还设有一双节万向节8，所述阀杆7下段位于阀杆贯穿孔6内且阀杆7与阀杆贯穿孔6之间通过转动密封机构实现转动密封配合，所述转动密封机构为阀杆7上套设有若干o型密封圈705，所述o型密封圈705与阀杆贯穿孔6之间为转动密封配合。阀杆7下端设有一万向节定位孔701，所述双节万向节8纵向设置，由上往下依次分为上节801、中节802和下节803，上节801的上段可滑动地伸于阀杆7下端的万向节定位孔701内且上节801与万向节定位孔701之间不可相对转动；下节803下端与阀球2顶部固定连接，阀杆7可通过双节万向节8带动阀球2旋转。

位于两个定位座5之间的阀座1内孔中设有一滑动座9，所述滑动座9呈横置圆筒状，滑动座9外壁与阀座1内壁之间为滑动密封配合，滑动座9可在阀座1作横向左右移动，所述阀球2位于滑动座9管孔内，滑动座9管孔内壁两侧设有用于夹紧密封阀球2的第二密封圈901及用于定位第二密封圈901的限位环902，滑动座9管壁上开设有用于双节万向节8穿过的通孔903。所述阀球2底部设有旋转定位孔，所述滑动座9管孔内设有与旋转定位孔匹配的旋转轴904，滑动座9上设置有旋转轴904，旋转轴904用于辅助阀球2定位，使得阀球2只能沿竖直轴线作旋转，更利于阀杆7驱动阀球2旋转。

所述阀杆7外壁周向设有一定位卡盘702，位于阀杆贯穿孔6外侧的阀座1上设有一定位凸台101，所述定位凸台101外卡设有一内套筒10，所述内套筒10外卡设有一外套筒11，所述内套筒10包括纵向设置的内筒体1001及位于内筒体1001顶部向内水平翻折延伸的下密封板1002，所述内筒体1001密封套接在定位凸台101外侧；所述外套筒11包括纵向设置的外筒体1101及位于外筒体1101顶部向内水平翻折延伸的上密封板1102，所述外筒体1101密封套接在内筒体1001外侧，所述上密封板1102位于下密封板1002上方，所述定位卡盘702位于上密封板1102与下密封板1002之间。所述定位卡盘702上表面与上密封板1102下表面之间设有上密封圈703，定位卡盘702下表面与上密封板1102上表面之间设有下密封圈704。

本实施例将阀杆7和阀球2之间通过双节万向节8间接连接，既能通过阀杆7驱动阀球2旋转，又可让阀杆7适应阀球2浮动，且阀杆7不会受到横向的切应力，防止阀杆7处的密封结构被破坏。当阀球2在使用过程中发生左右偏移，双节万向节8的下节803会随着阀球2作水平移动，通过中节802两端的铰接连接，上节801可在阀杆7下端的万向节定位孔701内作上下滑动，用于适应阀球2偏移。

球阀阀杆7处发生泄漏的还有一个原因是，关闭状态的阀球2发生偏移时，阀球2与气压大的一侧的第一密封圈501之间的密封性变差，天然气容易从该处泄漏至阀杆贯穿孔6内。本实施例将阀球2定位在一个滑动座9内，滑动座9外壁与阀座1内壁之间为滑动密封配合，且滑动座9与阀球2之间设有第二密封圈901，当阀球2与定位座5上的第一密封圈501之间发生泄漏时，仍能通过滑动座9上的第二密封圈901对阀球2实现密封，防止天然气进入至阀杆贯穿孔6内，进一步降低了天然气从阀杆7处泄漏的可能性。

同时，阀杆7外壁周向设置了一个一体成型的定位卡盘702，且定位卡盘702的上下面均与内套筒10和外套筒11之间设置了密封结构，使得天然气即使泄漏至阀杆贯穿孔6内，也不会从阀杆7处泄漏至球阀外，进一步提高了球阀使用的安全性。

实施例二

参见图14至图17，本实施例在实施例一的基础上进一步作出以下改进：

还包括一阀杆锁死机构12，所述阀杆锁死机构12包括一定位套筒1201和一升降环1202，所述定位套筒1201同轴嵌设在阀杆贯穿孔6内，所述阀杆7通过定位套筒1201与阀杆贯穿孔6实现转动密封配合，阀杆7上套设有若干o型密封圈705，所述o型密封圈705与定位套筒1201内壁转动密封配合；定位套筒1201内设有若干滑道1203与若干气压通道1204，滑道1203与气压通道1204一一对应，所述滑道1203竖直设置，滑道1203上端开口位于定位套筒1201顶部端面，下端开口与对应气压通道1204一端连通，气压通道1204另一端连通至阀杆7下方的阀杆贯穿孔6内腔；所述升降环1202横向设于定位套筒1201正上方，升降环1202下侧设有若干导向杆1205，所述导向杆1205下端均设有滑块1206，所述滑块1206与滑道1203一一对应，滑块1206设于滑道1203内并与对应滑道1203滑动密封配合；所述导向杆1205上套设有用于将升降环1202回复至最低位的压缩弹簧1207；所述升降环1202上侧设有棘齿朝上的下端面棘轮1208，位于下端面棘轮1208上方设有与下端面棘轮1208配套的上端面棘轮1209，所述上端面棘轮1209与阀杆7固定。

通过设置阀杆锁死机构12，当天然气泄漏至阀杆7下方的阀杆贯穿孔6内腔时，阀杆贯穿孔6内腔的气压将会增大，进而通过气压通道1204推动滑道1203内的滑块1206上升，升降环1202通过导向杆1205与滑块1206连接，因而，整个升降环1202会跟随滑块1206上升。升降环1202上升时，升降环1202上侧的下端面棘轮1208会与固定在阀杆7上的上端面棘轮1209啮合，从而锁死阀杆7。人们将不能再旋转阀杆7，进而减小天然气从阀杆7处泄漏的可能性。

实施例三

参见图18至图19，本实施例在实施例一的基础上进一步作出以下改进：

还包括一阀杆密封机构13，所述阀杆密封机构13包括一定位套筒1201和一充气密封圈1301，所述定位套筒1201同轴嵌设在阀杆贯穿孔6内，所述阀杆7通过定位套筒1201与阀杆贯穿孔6实现转动密封配合，阀杆7上套设有若干o型密封圈705，所述o型密封圈705与定位套筒1201内壁转动密封配合；所述定位套筒1201内壁环设有密封圈限位槽1302，所述充气密封圈1301设于密封圈限位槽1302内且环设在阀杆7外侧；定位套筒1201内设有充气通道1303，所述充气通道1303一端与充气密封圈1301连通，另一端连通至阀杆7下方的阀杆贯穿孔6内腔。

通过设置阀杆密封机构13，当天然气泄漏至阀杆7下方的阀杆贯穿孔6内腔时，阀杆贯穿孔6内腔的气压将会增大，进而通过充气通道1303进入充气密封圈1301内，充气密封圈1301受力膨胀抱紧阀杆7，将阀杆7外部以充气密封圈1301为界线隔离成两个腔体，使得阀杆7处多一层密封，阀座1内的天然气更不易从阀杆7处泄漏。

实施例四

参见图20至图21，本实施例在实施例一的基础上进一步作出以下改进：

还包括一阀杆锁死机构12，所述阀杆锁死机构12包括一定位套筒1201和一升降环1202，所述定位套筒1201同轴嵌设在阀杆贯穿孔6内，所述阀杆7通过定位套筒1201与阀杆贯穿孔6实现转动密封配合，阀杆7上套设有若干o型密封圈705，所述o型密封圈705与定位套筒1201内壁转动密封配合；定位套筒1201内设有若干滑道1203与若干气压通道1204，滑道1203与气压通道1204一一对应，所述滑道1203竖直设置，滑道1203上端开口位于定位套筒1201顶部端面，下端开口与对应气压通道1204一端连通，气压通道1204另一端连通至阀杆7下方的阀杆贯穿孔6内腔；所述升降环1202横向设于定位套筒1201正上方，升降环1202下侧设有若干导向杆1205，所述导向杆1205下端均设有滑块1206，所述滑块1206与滑道1203一一对应，滑块1206设于滑道1203内并与对应滑道1203滑动密封配合；所述导向杆1205上套设有用于将升降环1202回复至最低位的压缩弹簧1207；所述升降环1202上侧设有棘齿朝上的下端面棘轮1208，位于下端面棘轮1208上方设有与下端面棘轮1208配套的上端面棘轮1209，所述上端面棘轮1209与阀杆7固定。

还包括一阀杆密封机构13，所述阀杆密封机构13至少包括一充气密封圈1301，所述定位套筒1201内壁环设有密封圈限位槽1302，所述充气密封圈1301设于密封圈限位槽1302内且环设在阀杆7外侧；定位套筒1201内设有充气通道1303，所述充气通道1303一端与充气密封圈1301连通，另一端连通至阀杆7下方的阀杆贯穿孔6内腔。

通过设置阀杆锁死机构12，当天然气泄漏至阀杆7下方的阀杆贯穿孔6内腔时，阀杆贯穿孔6内腔的气压将会增大，进而通过气压通道1204推动滑道1203内的滑块1206上升，升降环1202通过导向杆1205与滑块1206连接，因而，整个升降环1202会跟随滑块1206上升。升降环1202上升时，升降环1202上侧的下端面棘轮1208会与固定在阀杆7上的上端面棘轮1209啮合，从而锁死阀杆7。人们将不能再旋转阀杆7，进而减小天然气从阀杆7处泄漏的可能性。

通过设置阀杆密封机构13，当天然气泄漏至阀杆7下方的阀杆贯穿孔6内腔时，阀杆贯穿孔6内腔的气压将会增大，进而通过充气通道1303进入充气密封圈1301内，充气密封圈1301受力膨胀抱紧阀杆7，将阀杆7外部以充气密封圈1301为界线隔离成两个腔体，使得阀杆7处多一层密封，阀座1内的天然气更不易从阀杆7处泄漏。