专利名称：双向密封轨道球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阀门，尤其是带球形阀元件的双向密封球阀。
但是这种结构的球阀增加了中间楔形球体与两边阀瓣相对滑动时的摩擦力，也增加了拉帽和两阀瓣外周面的摩擦力，易造成其表面磨损或硬颗粒介质擦伤，会导致泄露。
此外，由于阀芯的通孔在中间楔形球体上，而楔形球体是受阀杆的作用力而上下滑动的，因此不易使通孔与阀体的进出口完全对准，造成误差，不易形成全通径。
另外，现有球阀的双向密封通过金属密封来实现，密封效果不佳。
本实用新型的目的是通过以下技术措施实现的双向密封轨道球阀，它包括一个阀体、一个球形阀芯和一个阀杆，阀芯和阀杆容置于阀体中空的空间中；阀体上部有一个导套，阀杆滑动穿套在这个导套中；阀杆上有螺旋导槽，阀体上有导销，阀体导销配合在阀杆导槽中；阀体下部有一对贯通阀体中空空间的料孔，阀芯上有一贯通的通孔，在该球阀关闭状态阀芯的外侧表面封闭阀体下部那对料孔，在该球阀开启状态阀芯的通孔与阀体下部那对料孔形成通道；阀芯沿其自身通孔轴向分成左右两个半球，两个半球的底部各有一凸耳，一支圆柱销铰接两凸耳，两个半球的顶部各有一个阀杆座，两阀杆座相对的两边各有一个滚柱，两阀杆座的外周有一环形扣簧将其围住；阀杆靠近下端处有一段锥形面，锥形面以下为扁平条，扁平条插入上述两阀杆座的滚柱之间。在需要关闭该球阀时，外力使阀杆相对阀体上的导套下降，由于阀体导销与阀杆导槽的相互作用；阀杆边下降边旋转，阀芯的扣簧使两阀杆座的两滚柱始终卡住阀杆的扁平条，阀芯也随之旋转，直至到达关闭位置，阀芯的外侧表面封闭阀体下部那对料孔；此刻，阀体导销处于阀杆导槽的直线段，阀杆继续直线下降，阀芯的扣簧使两阀杆座的两滚柱始终卡住阀杆的锥形面，阀芯左右两个半球受锥形面下压运动的作用，以底部凸耳上圆柱销为轴心同时向两侧撑开，直至到达一定的预紧力为止。该球阀开启的过程与关闭过程相反。
为确保球阀的阀芯左右两个半球同步开合，一种做法是所述阀芯的两滚柱中部分别套接一支连杆，两连杆的另一端套装在一起并用铰轴铰接，两连杆的长度相等；所述阀杆下部的中间有一道可容纳上述两连杆的切槽，该切槽将扁平条和锥形面分隔成前后两部分并深入阀杆内部，切槽的内壁做有直槽与两连杆铰轴外凸的端头配合。
为使球阀全开启时是全通径的，采取以下措施两个半球之间的通孔直径与阀体的料孔直径相同；阀体内的底部有一底套从下方包容阀芯底部的两凸耳；阀体的底部设有调节螺钉，该调节螺钉的钉头顶推所述底套的下方，对阀芯在阀体内的位置作精细的调整。
为确保球阀的双向密封性，阀体下部那对料孔的内侧各装配一环形金属密封座，环形金属密封座的内侧各装配一软性密封圈。更进一步，阀体下部那对料孔的内侧与环形金属密封座之间有密封垫片和密封圈。
为使球阀开启轻松，所述阀芯的左右两个半球分别配置只允许介质从内向外流动的单向阀，阀芯闭合时其内部的部分介质可通过单向阀向低压侧排泄。
本实用新型的双向密封轨道球阀，采用阀芯底部铰接的左右两个半球，两个半球之间的通孔直径与阀体的料孔直径相同，两个半球的顶部设带有滚柱的阀杆座，并用环形扣簧将其围住；阀杆靠近下端处有一段锥形面，锥形面以下为扁平条，扁平条插入上述两阀杆座的滚柱之间的结构措施。在开启或闭合的过程中，阀芯两个半球开合灵活，阀芯与阀体密封面之间没有摩擦，不会造成表面损伤，密封效果好，使用寿命长。阀芯的两滚柱套接双连杆配合扣簧保证两个半球同步开合，可有效防止“抱死”现象。阀体料孔的内侧装有配软性密封圈的环形金属密封座，及进一步在阀体料孔的内侧与环形金属密封座之间设密封垫片和密封圈，可保证高压介质的密封。阀芯的左右两个半球配置单向阀使开启更轻松。阀体设底套及调节螺钉，使阀芯在阀体内的位置精确工作可靠。
图2是
图1实施例阀杆的仰视结构示意图。
图3是本实用新型双向密封轨道球阀又一个实施例的结构图。
图4是图3实施例阀杆的仰视结构示意图。
图5是图3实施例阀芯的两滚柱，两连杆及铰轴的分解结构示意图。
图6是图3实施例左半球，左连杆及铰轴，阀杆的装配结构示意图。
本实用新型双向密封轨道球阀一个实施例请参见
图1。它包括一个阀体3阀体3中心是空的。阀体3下部装有一对法兰5，这对法兰5具有贯通阀体中空空间的料孔。阀体下部那对法兰5料孔的内侧各装配一环形金属密封座7，环形金属密封座7的内侧各装配一软性密封圈6。阀体下部那对法兰5料孔的内侧与环形金属密封座7之间有密封垫片8和密封圈22。阀体内的底部有一底套2从下方包容阀芯底部的两凸耳。阀体的底部装配一底盖，底盖中部有调节螺钉1，该调节螺钉1的钉头顶推底套2的下方，对阀芯在阀体内的高度作调整，以保证全通径开通。阀体3上部安装一阀盖14，阀体3与阀盖14之间分别装有垫片13和密封圈21使之成为密闭的一体；阀盖14的作用是支承阀杆16，其上部安装一支架20以便与传动机构连接。阀盖14的中心为管孔，其下部装有一个导套15，阀杆16滑动穿套在导套15中；其上部装有一个填料压盖19，阀杆16的上段穿过填料压盖19中心的通孔向外引伸，填料压盖19的底下为对阀杆16作密封的填料18；其中部横向装有一个导销17，它的作用是与阀杆16上的导槽配合，在导槽的竖直段使阀杆16保持上下运动，而在导槽的螺旋段使阀杆16在上下运动的同时做旋转。
一个球形阀芯阀芯容置于阀体3中空的空间中。阀芯上有一贯通的通孔，通孔直径与阀体的料孔直径相同。在该球阀关闭状态阀芯的外侧球面封闭阀体3下部那对料孔，在该球阀开启状态阀芯的通孔与阀体3下部那对料孔形成通道。阀芯沿其自身通孔轴向分成左半球9和右半球10，两个半球的底部各有一凸耳，一支圆柱销4铰接两凸耳。两个半球的顶部各有一个阀杆座，两阀杆座相对的两边各有一个轴线相互平行的滚柱12。两阀杆座的外周有一环形扣簧11将其围住。
一个阀杆16阀杆16容置于阀体3中空的空间(包括阀盖14的中心孔)中。阀杆16上部经支架20向外引出，以便与传动机构连接。请结合图2，阀杆16中部的外圆柱面161有螺旋导槽，其作用前面已作过说明；阀杆16靠近下端处有一段锥形面162，锥形面162以下为扁平条163。扁平条163插入前述阀芯两阀杆座的滚柱12之间。
关闭球阀时，外力使阀杆16相对阀体3下降，由于阀体3导销17与阀杆导槽的相互作用；阀杆16边下降边旋转，阀芯的扣簧11使两阀杆座的两滚柱12始终卡住阀杆16的扁平条163的两侧平面，阀芯也随之旋转，直至到达关闭位置，阀芯左右两个半球9、10的外侧球面可封闭阀体3的料孔；此刻，阀体导销17处于阀杆导槽的直线段，阀杆16继续直线下降，阀芯的扣簧14使两滚柱12始终与阀杆16的锥形面162接触，左右两个半球9、10受锥形面162下压运动时侧推的作用，以底部凸耳上圆柱销4为轴心同时向两侧撑开，直至到达一定的预紧力为止，实现无泄露的封闭阀体3两侧的料孔。
球阀开启的过程与关闭过程相反，不在此累述。
本实用新型双向密封轨道球阀又一个实施例请参见图3。它是上装式的，它利用球形阀芯中部通孔的两端口平面间的宽度小于球直径的特点，将阀芯从阀体3的上部安装到阀体3中空的空间中。阀体3下部加工有一对法兰，以与外部管路联结。本例与前一实施例主要区别请结合图4、图5和图6考察。本例中，为确保球阀的阀芯左右两个半球9、10同步开合，阀芯的两滚柱12套接双连杆30配合扣簧11限制两个半球9、10开合。具体地说，滚柱12变形为两段短管122，中间为一根短轴121，两段短管122穿套在短轴121的两端。两滚柱12的短轴121中部分别套接右连杆301、左连杆302；两连杆301、302的另一端套装在一起并用铰轴303铰接，两连杆301、302的长度相等。在阀杆16下部的中间做有一道可容纳上述两连杆301、302的切槽165，该切槽165将扁平条163和锥形面162分隔成前后两部分并深入阀杆16内部，切槽165的内壁即前后扁平条163相对的侧面中央各做有一条直槽166与两连杆铰轴303外凸的两端头配合，限制铰轴303只能沿阀杆16的中心线上下移动。直槽166也可只做一条，它与两连杆铰轴303一侧外凸的端头配合。球阀开启时，利用阀芯某侧半球外侧较高的介质压力和扣簧11的夹持力，借助双连杆30，使左右两个半球9、10同时收拢，达到密封面同时分离。球阀闭合时，即使阀芯某侧半球外侧的介质压力较高，借助双连杆30配合阀杆16的锥形面162，使左右两个半球9、10克服扣簧11的夹持力，同时撑开，达到密封面同时封闭。
考虑到球阀开启时阀芯先做闭合然后旋转，闭合时其内部的部分介质如能向外侧排泄，将有利于阀芯闭合。在阀芯的左右两个半球9、10分别配置只允许介质从内向外流动的单向阀40。这里单向阀40直接做在左右两个半球9、10上。单向阀40是在左右两个半球9、10球面的中部各做一个内侧小，外侧大的阶梯通孔，其中较大孔的尾部做有内螺纹，并配装中心有通孔的空心锣钉401，较大孔内部装入锥形阀针403，阀针403的锥头指向较小孔，阀针403与空心锣钉401之间夹有弹簧402。当左右两个半球9、10内某侧的介质压力大于该侧阀针403所受到的弹簧402弹性力时，弹簧402压缩，介质通过该侧的空心锣钉40向外排泄，直到压力与弹性力平衡。
阀体料孔内侧装配的环形金属密封座7及其内侧装配的软性密封圈6起到的作用是即使软性密封圈6遇高温受到破坏，金属密封座7仍然保持密封性。
本例中，阀杆16上的外圆柱面161有两条对称的螺旋导槽164，螺旋导槽164的上下两端为竖直的直槽，中间为π/2弧度的螺旋槽。阀体3对应设两个导销17。阀杆16的转动可以较前一实施例更平稳。
权利要求1.双向密封轨道球阀，它包括一个阀体、一个球形阀芯和一个阀杆，阀芯和阀杆容置于阀体中空的空间中；阀体上部有一个导套，阀杆滑动穿套在这个导套中；阀杆上有螺旋导槽，阀体上有导销，阀体导销配合在阀杆导槽中；阀体下部有一对贯通阀体中空空间的料孔，阀芯上有一贯通的通孔，在该球阀关闭状态阀芯的外侧表面封闭阀体下部那对料孔，在该球阀开启状态阀芯的通孔与阀体下部那对料孔形成通道；其特征是所述阀芯沿其自身通孔轴向分成左右两个半球，两个半球的底部各有一凸耳，一支圆柱销铰接两凸耳，两个半球的顶部各有一个阀杆座，两阀杆座相对的两边各有一个滚柱，两阀杆座的外周有一环形扣簧将其围住；阀杆靠近下端处有一段锥形面，锥形面以下为扁平条，扁平条插入上述两阀杆座的滚柱之间。
2.根据权利要求1所述的双向密封轨道球阀，其特征是所述阀芯的两滚柱中部分别套接一支连杆，两连杆的另一端套装在一起并用铰轴铰接，两连杆的长度相等；所述阀杆下部的中间有一道可容纳上述两连杆的切槽，该切槽将扁平条和锥形面分隔成前后两部分并深入阀杆内部，切槽的内壁做有直槽与两连杆铰轴外凸的端头配合。
3.根据权利要求1或2所述的双向密封轨道球阀，其特征是所述两个半球之间的通孔直径与阀体的料孔直径相同。
4.根据权利要求3所述的双向密封轨道球阀，其特征是所述的阀体内的底部有一底套从下方包容阀芯底部的两凸耳。
5.根据权利要求4所述的双向密封轨道球阀，其特征是所述的阀体的底部有调节螺钉，该调节螺钉的钉头顶推所述底套的下方。
6.根据权利要求3所述的双向密封轨道球阀，其特征是所述阀体下部那对料孔的内侧各装配一环形金属密封座，所述环形金属密封座的内侧各装配一软性密封圈。
7.根据权利要求6所述的双向密封轨道球阀，其特征是所述阀体下部那对料孔的内侧与环形金属密封座之间有密封垫片和密封圈。
8.根据权利要求3所述的双向密封轨道球阀，其特征是所述阀芯的左右两个半球分别配置只允许介质从内向外流动的单向阀。
专利摘要本实用新型涉及带球形阀元件的双向密封球阀。用于高压流体介质输送控制。该球阀能有效防止泄露，且在球阀处于开启状态时是全通径。它采用阀芯底部铰接的左右两个半球，两半球之间的通孔直径与阀体的料孔直径相同，两半球的顶部设带滚柱的阀杆座，并用环形扣簧将其围住；阀杆下端为锥形面与扁平条的组合，扁平条插入上述两阀杆座的滚柱之间的结构。进而阀芯的两滚柱套接双连杆配合扣簧保证两个半球同步开合；阀体料孔的内侧装有配软性密封圈的环形金属密封座，及在阀体料孔的与环形金属密封座之间设密封垫片和密封圈，可保证高压介质的密封；阀芯的两个半球配置单向阀使开启更轻松。阀体设底套及调节螺钉，使阀芯在阀体内的位置精确工作可靠。
文档编号F16K5/06GK2544150SQ02236850
公开日2003年4月9日 申请日期2002年5月28日 优先权日2002年1月10日
发明者陈日 申请人:陈日