施例提供一种顶装式O型球阀，其包括流动通道、具有与流动通道大致垂直连通的安装孔13以及在该安装孔13两侧的第一和第二通道段
11、12的阀体10、围绕安装孔13的轴线可旋转地安装在该安装孔13内的O型球芯20、用于将O型球芯20支承在安装孔13内并与阀体10相接地安装在安装孔13内的阀座组件、连接O型球芯20并自安装孔13延伸出阀体10的阀杆40、可拆卸地套设在阀杆40外的球阀密封机构。
[0044]在本实施例中，O型球芯20具有贯通的第三通道段21，阀座组件具有在流动通道方向上形成在O型球芯20两侧的贯通的、并总是与第一和第二通道段11、12连通的第四通道段31和第五通道段32。随O型球芯20的旋转，第三通道段21可选择地连通球阀的其它通道段，以构成贯通球阀的流动通道。
[0045]结合图3a至3f所示，阀座组件包括沿安装孔13的轴向内、外布置在O型球芯20两侧的内阀座300和外阀座30。内阀座300和外阀座30各自具有凹腔34a、34b。内阀座300的凹腔34b和外阀座30的凹腔34a组合构成容纳O型球芯20的容纳空腔34。内阀座300具有在流动通道方向上布置在容纳空腔34两侧并与该容纳空腔34连通的两个第一凹口 31b、32b。外阀座30具有与该两个第一凹口 31b、32b对置设置的两个第二凹口 31a、32a。第四通道段31和第五通道段32分别由各自对置布置的第一和第二凹口 31b、31a和32b、32a形成。优选地，两第一凹口 31b、32b和两个第二凹口 31a、32a分别呈半圆形以使得对接后的各自第一和第二凹口 31b和31a、32b和32a分别形成为大致圆形的第四和第五通道31、32。顶装式O型球阀还包括补偿O型球芯20与阀座组件之间的间隙的间隙补偿机构，以在O型球芯20与阀座组件之间因磨损、变形等原因导致间隙增大时，进行间隙补偿，进而保证O型球芯20与阀座组件之间的密封。
[0046]本实施例的顶装式O型球阀由于阀体10是一体式结构，且仅通过在阀体10上钻设安装孔13便可通过层叠式方式将球阀的其它部分安装在阀体10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。此外，本实施例通过设置用于补偿O型球芯20与阀座组件之间的间隙的间隙补偿机构，从而当O型球芯20与阀座组件之间因磨损、变形等原因而间隙增大时，可通过该间隙补偿机构进行间隙补偿，进一步防止了球阀的泄漏。
[0047]上述的间隙主要由以下原因产生:第一种是弹性的内阀座300和外阀座30分别产生形变，导致内阀座300和外阀座30的结合部位产生缝隙。第二种是内阀座300、外阀座30和O型球芯20三者之间和外阀座30的穿孔33与阀杆40之间的预紧力变小，导致这些部件的结合处产生缝隙。第三种是相接触的部件之间的磨损造成的缝隙。
[0048]在本实施例中，如图2所示，球阀还包括用于控制阀杆40绕各自安装孔13的轴线旋转的手柄110，以使在一定角度如90°范围内旋转阀杆40以带动O型球芯20旋转。该手柄110也可作为方向指示用。手柄110和阀杆40可优选通过固定销120固定。手柄110可以直接指示阀门所处的开关位置。
[0049]在本实施例中，间隙补偿机构包括安装在安装孔13中的阀盖60。阀盖60 —端设有与安装孔13的内螺纹131相配的外螺纹并有阀杆40穿过其中。当阀盖60在安装孔13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。尽管，图中示出了阀盖60与阀体10之间通过螺纹连接，但可以想到，阀盖60与阀体10之间还可以通过其它方式连接，如法兰连接等，这不脱离本发明的保护范围。
[0050]可选地，阀座组件的内阀座300和/或外阀座30由弹性材料制成，以便在O型球芯20与阀座组件之间间隙增大时在预紧力的作用下保持两者之间的接触。例如，制成外阀座30和/或内阀座300的填料型弹性材料可以是增强聚四氟乙烯(RTFE)，这种增强聚四氟乙烯制成的阀座组件具有的耐腐蚀、耐老化、低摩擦系数及不粘性、耐温范围广、弹性好等诸多优点。
[0051]可替代地，阀座组件的内阀座300和外阀座30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20与阀座组件之间间隙增大时，在预紧力的作用下使得内阀座300和外阀座30沿阀体10可相对移动，进而实现O型球芯20与阀座组件之间的间隙补偿作用。在这方面，内阀座300和外阀座30可由刚性材料或硬度大于该填充在间隙内的弹性材料的硬度的柔性材料制成，只要在预紧力的作用下该填充在间隙内的弹性材料首先被压缩即可。
[0052]作为另一个可选方案，阀座组件的内阀座300和外阀座30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。该弹性体可以以本领域内的任何合适方式被施加到相应阀座300、30的接触面上，例如可通过热粘合、超声粘合结合或通过注塑等工艺一个形成等。
[0053]为了实现O型球芯20与阀座组件之间的间隙的自动补偿，优选地，间隙补偿机构还包括在阀盖60与外阀座30之间设置的调节垫圈50。如图5A和5B所示，该调节垫圈50可优选包括表面平坦的环形中空外罩51和设置在环形中空外罩51内的弹性机构52。弹性机构52被构造成在阀盖60的安装状态下朝向安装孔13的内侧偏压外阀座30。其中，弹性机构52可包括均匀布置在环形中空外罩51内的多个弹性金属环、螺旋弹簧、橡胶或蝶簧等坐寸ο
[0054]采用这样的调节垫圈50不仅可以防止阀盖60对外阀座30的磨损，而且在正常情况下，弹性机构52还被压缩并保持对外阀座30的偏压作用。而且当外阀座30/内阀座300与O型球芯20之间和/或外阀座30与内阀座300之间因磨损、变形等导致间隙加大或作用力减小时，弹性机构52的部分弹力会自动进行释放，以在保证对外阀座30的足够偏压力的作用下，使得外阀座30和/或内阀座300至少在其接触部分变形，以自动调整外阀座30对O型球芯20的压紧力，以避免O型球芯20和内、外阀座300、30两部分之间出现泄漏。因此，本实施例O型球阀阀组可以通过调节垫圈50在线自动或通过旋拧阀盖60手动调整O型球芯20与阀座组件之间的作用力，确保了球阀良好的关闭性能和阀杆40处的密封效果。
[0055]此外，尽管图2中仅在外阀座30与阀盖60之间设置调节垫圈50，但可以想到，还可在内阀座300与安装孔13的底部之间垫设弹性垫，同样能实现上述的自动补偿作用。该弹性垫可具有与上述调节垫圈50相似的内部结构，即也可以是由例如圆形的中空外罩51和设置在中空外罩51内的弹性机构52构成。该弹性垫可以具有任何合适形状，以能够均匀施力为优选，这不脱离本发明的保护范围。
[0056]如图2所示，本实施例中的球阀密封机构包括阀杆密封机构，该阀杆密封机构包括沿阀杆40的轴向在远离O型球芯20的方向上依次填充在阀杆40与阀盖60之间的阀杆填料70、与阀盖60的内壁螺纹连接的阀帽80、防松垫片90如普通弹性垫片，蝶形或齿形以及可与阀盖60内壁螺纹连接的阀帽压盖100。其中，阀杆填料70用于阀杆40密封以确保介质不从阀杆40处泄漏。阀帽80用于压紧阀杆填料70以调节阀杆填料70和阀杆40之间的作用力以确保密封。防松垫片90用于防止阀帽压盖100对阀帽80压紧后，阀门开关过程中的松动。
[0057]结合图4A和4B所示，在本实施例中，阀杆40与O型球芯20之间优选可永久性地固定连接。可选地，O型球芯20和阀杆40可由相同材料一体化制造形成，也可由不同材料分别制造后再利用本领域内的其它固定连接方式如焊接或铆接连接成一体，以避免在阀门开关旋转中两者连接不可靠导致阀门开关不到位。此外，一体结构的阀杆40与O型球芯20可以将O型球芯20处产生的静电引导至阀杆40，再传导给压盖100，经由与压盖100接触的阀盖60传导给阀体10，最终传导至连接阀体10的管路，防止静电在O型球芯20累积。
[0058]当然，应当理解阀杆40与O型球芯20之间也可通过合适的机构如键合结构可拆卸连接，这均没有脱离本发明的保护范围。
[0059]在本实施例在制造时，阀体10可根据使用时的工艺介质腐蚀性，选择合适的金属材料，可以选择普通碳钢、合金钢、铝合金等，根据使用场合压力等级，铸造或锻造形成。
[0060]在阀体10加工时，可根据阀体1