顶装式o型球阀及其制造装配方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种顶装式O型球阀及其制造装配方法。
【背景技术】
[0002]O型球阀因其直通性好，对流体流通阻力小而广泛应用于石油、化工、冶金、等工业和民用领域。但现有O型球阀均为侧装式球阀，即如图1所示，球阀的阀体分为左右设置的左阀盖5和通过合适的紧固机构与该左阀盖5连接的右阀盖1，阀座分为左右设置的左阀座3和右阀座6。O型球芯2与阀杆4为分体结构以适应阀体的侧装结构，且O型球芯2与阀杆4在安装状态下通过键槽彼此连接，从而能够实现O型球芯2随阀杆4的旋转。
[0003]采用这样的球阀存在一些问题，例如，由于现有技术中的球阀的阀体均由左右两部分通过螺纹或螺栓连接后形成，而具有这样的分体阀体的球阀是无法制成共用一个整体阀体的阀组的。此外，由于开关球阀是阀杆4通过键槽带动O型球芯2旋转，这样，在长时间使用后，阀杆4与O型球芯2之间容易发生磨损并出现间隙，致使O型球芯2与阀杆4不能严格同步旋转，从而造成阀门开关不到位。
[0004]此外，由于阀体依靠左右阀盖5、I压紧O型球芯2和阀座3，在球阀制造和安装完成后，尤其是安装到管道上后，受进出口管道限制，左右阀盖5、I以及阀座3、6无法进行调整，以至于在球阀使用一段时间后，O型球芯2和阀座3、6之间间隙变大，进而造成阀门关闭效果差、阀门内漏。同样也能造成介质从阀杆处外漏。此外，阀座和O型球芯也无法在线更换。
【发明内容】
[0005]本发明旨在提供一种能够解决上述一部分问题的顶装式O型球阀及其制造装配方法。
[0006]根据本发明的一个方面，提供一种顶装式O型球阀，包括:流动通道；阀体，具有与流动通道垂直连通的安装孔、在该安装孔两侧的第一和第二通道段，与阀体抵接地安装在安装孔内的阀座组件，阀座组件具有容纳空腔、垂直于流动通道并与容纳空腔相连的一个穿孔以及沿流动通道方向布置该容纳空腔两侧并总是与第一和第二通道段连通的贯通的第四通道段和第五通道段；围绕安装孔的轴线可旋转地安装在该容纳空腔内的O型球芯，O型球芯具有贯通的第三通道段，随O型球芯的旋转，第三通道段可选择地连通相应的其它通道段，以构成贯通球阀的流动通道；阀杆，连接O型球芯并自穿孔穿出阀座组件进而延伸出阀体；可拆卸地套设在阀杆外的球阀密封机构；补偿O型球芯与阀座组件之间的间隙的间隙补偿机构；其中，阀座组件包括在安装孔的轴向上对置布置在O型球芯两侧且各自具有凹腔的内阀座和外阀座，容纳空腔由内阀座的凹腔和外阀座的凹腔组合构成，穿孔设置在外阀座上。
[0007]本发明的顶装式O型球阀由于阀体是一体式结构，且仅通过在阀体上钻设安装孔便可通过层叠式方式将球阀的其它部分安装在阀体上，方便快捷，结构简单，特别适用于共用一个阀体的阀组结构中，允许在线更换O型球阀组件。此外，本发明通过设置用于补偿O型球芯与阀座组件之间的间隙的间隙补偿机构，这样当O型球芯与阀座组件之间因磨损、变形等原因而导致间隙增大时，可通过该间隙补偿机构进行补偿，进一步防止了球阀的泄漏。
[0008]在一个具体实施例中，安装孔的外端设有内螺纹，间隙补偿机构包括安装在安装孔中的阀盖，阀盖一端设有与安装孔的内螺纹相配的外螺纹并有阀杆穿过其中，当阀盖在安装孔中拧紧时，其在垂直于流动通道的方向上给阀座组件一个预紧力。
[0009]作为一个可选方案，至少阀座组件的内阀座由弹性材料制成，以便在O型球芯与阀座组件之间出现间隙时在预紧力的作用下保持两者之间的接触。
[0010]作为另一可选方案，阀座组件的内阀座和外阀座具有间隙，弹性材料以密封的方式被压紧在该间隙中，以便在O型球芯与阀座组件之间出现间隙时，在预紧力的作用下使得内阀座和外阀座沿阀体可相对移动。
[0011]作为再一可选方案，阀座组件的内阀座和外阀座之间的接触面中的至少一个设有弹性体，该弹性体的硬度比设有该弹性体的阀座的其余部分的硬度低。
[0012]优选地，该间隙补偿机构还包括设置在阀盖与外阀座之间的调节垫圈和/或设置在内阀座和安装孔底部之间的弹性垫，以便在O型球芯与阀座组件之间因磨损、弹性变形等原因导致间隙增大时，因调节垫圈和/或弹性垫的自动弹性释放而为O型球芯与阀座组件之间提供弹性补偿。
[0013]在一个具体实施例中，调节垫圈具有中空外罩和设置在中空外罩内的弹性机构，弹性机构被构造成在其安装状态下朝向O型球芯偏压外阀座。
[0014]在一个具体实施例中，内阀座具有在流动通道方向上布置在容纳空腔两侧并与该容纳空腔连通的两个第一凹口，外阀座具有与该两个第一凹口对置设置的两个第二凹口，第四通道段和第五通道段分别由各自对置布置的第一和第二凹口形成。
[0015]优选地，O型球芯和阀杆一体形成，以防止阀杆与O型球芯之间的相对运动，进而防止球阀开关不到位现象。
[0016]根据本发明的另一方面，提供一种用于上述顶装式O型球阀的制造装配方法，球阀的阀体设有安装孔和垂直连通在该安装孔两侧的第一和第二通道段，其包括以下步骤:
[0017]步骤一、将内阀座填充至该安装孔底部；
[0018]步骤二、沿安装孔插入连接有阀杆的O型球芯，使O型球芯位于内阀座内；
[0019]步骤三、将外阀座套装在阀杆上并位于O型球芯外侧，使得该外阀座与该内阀座以对置的方式装入孔中；
[0020]步骤四、安装调整间隙补偿机构；以及
[0021]步骤五、安装球阀密封机构。
[0022]进一步地,步骤五还进一步包括根据阀座的材料确定是否要在内阀座和外阀座之间留间隙及填充间隙的弹性材料。
[0023]优选地，步骤五还进一步包括将调节垫圈安装在间隙补偿机构与球阀密封机构之间。
[0024]本发明的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本申请后显见的，另一部分将在下文的【具体实施方式】中结合附图描述。
【附图说明】
[0025]以下，结合附图来详细说明本发明的实施例，其中:
[0026]图1示出了现有侧装式球阀的沿其纵向中心平面的剖视图；
[0027]图2示出了本发明的一个实施例的顶装式O型球阀的沿其纵向中心平面的剖视图；
[0028]图2a示出了图2中的阀体的沿过流动通道的纵向中心平面的剖视图；
[0029]图3a示出了图2中的外阀座的沿流动通道的纵向中心平面的剖视图；
[0030]图3b示出了图2中的内阀座的沿流动通道的纵向中心平面的剖视图；
[0031]图3c示出了图2中的内、外阀座在安装状态下的沿其过流动通道的纵向中心平面的剖视图；
[0032]图3d示出了图2中的外阀座的俯视图；
[0033]图3e示出了图2中的内阀座的俯视图；
[0034]图3f示出了图2中的由内、外阀座安装后形成的阀座组件的俯视图；
[0035]图4A示出了图2中的形成为整体的O型球芯和阀杆的沿纵向中心平面的剖视图；
[0036]图4B示出了图4A的侧向剖视图；
[0037]图5A示出了图2中的调节垫圈的主视图；
[0038]图5B示出了图5A的调节垫圈的沿纵向中心平面的剖视图。
[0039]在本发明中，相同的附图标记被用来表示相同的或相似的特征。
【具体实施方式】
[0040]现参考附图，详细说明本发明所公开装置的示意性方案。尽管提供附图是为了呈现本发明的一些实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本发明的公开内容。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有附图或示例。
[0041]在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“左”、“右”、“向上”、
“向下”和其它方向性术语，将被理解为具有其正常含义并且指正常看附图时所涉及的那些方向。除另有指明，本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规球阀方向。
[0042]在本发明中的术语“约”或“大致”将会被本领域普通技术人员理解且将根据用到该术语的上下文在一定范围内变化。
[0043]如图2、2a所示，本发明的一个实