专利名称：自动补偿的硬密封高压球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种输送液体介质的管道阀门，尤其指在冶金、石油、化工行业中普遍使用的能自动补偿的硬密封高压球阀。
背景技术：
在冶金、石油、化工行业中及一些工程机械的液压系统中，通常都在输送液体管道、液压油路上设置了多种阀门。其形式有截止阀、闸阀、旋塞阀、球阀等多种。而球阀以其开启和关闭迅速、密封性能好而被普遍采用。现有球阀的基本造型是这样的在阀体的内腔中设置一个圆球，阀门处于开启状态时，圆球中间的通孔与阀门两端的进出口通畅，即通孔是管路中的一段。关闭时，由上部球锁带动将圆球旋转90，使通孔与管路垂直，用球体两边光滑的球面将管路阻断。这种结构的阀门其球面与阀体内腔的两端面之间的密封是个关键问题。以往的做法一般都是在内腔的两端面嵌入紧配合的密封圈，其材料通常都选用被认为是耐磨、耐腐的尼龙1010等。但在实际使用过程中，采用这种半柔性材料密封圈的球阀在需要开启时，由于两端有几十兆帕的高压载荷的压迫，很容易使其变形弯曲，使密封圈与圆球面几乎成抱合状态，其抱合力相当大。紧急情况下，阀门很难打开，即使在手柄上套上长长的管子增大其扭动力矩，仍相当费劲。再就是这种密封圈其实并不耐磨，由于它是半柔性的，常会被圆球通孔的锋利边缘切割损伤而造成泄漏。因此，本申请人完全拼弃了高压球阀的传统设计理念，发明了一种采用硬质合金的刚性密封件的球阀，同时能对磨损的密封件实现自动补偿的球阀来取代现有的高压球阀，其效果非常理想。
实用新型内容本实用新型的目的是设计一种开启轻松、密封性好的高压球阀，克服现有的高压球阀开启费力、密封件易损伤的缺陷，使应用该球阀的场合能顺利进行开启或关闭，同时对阀芯两侧的易磨损的密封件实行自动补偿，可延长球阀的使用寿命，对提高工效，降低生产成本都非常有利。
本实用新型解决技术问题的技术方案是将传统高压球阀的球体两侧的半柔性密封圈改变为刚性的用优质合金钢、H62铜或不锈钢等金属材料制作的耐磨、耐腐的硬质金属密封圈，并将密封件与阀体内壁之间的紧配合改成滑动式配合。
本实用新型主要由手柄、阀体、接头、球锁、球体(阀芯)、环形滑块、密封件组成。所述手柄一端有一个方孔，套在球锁的方芯上。球锁下端插入球体上部的方孔内。所述阀体为长方体，上平面设有插入球锁的通孔。两端面也设有通孔，通孔壁上设内螺纹。阀体中间内腔容置了球体(阀芯)。所述接头为圆形管状，设置在阀体的两端，每只接头中间是正六角螺帽，两头都设有螺纹，一头与阀体端部的内螺纹对接，另一头与管道的内螺纹接头对接。当然也可把外端螺纹接头改成法兰连接，但并不影响本产品的主要技术特征。所述环形滑块设置在阀体内腔两端接头的内端与球体之间，环形滑块容置在接头内端的凹腔内，其外圆面与凹腔壁之间有微小的间隙，并有橡胶密封圈密封。环形滑块与球体的接触一面嵌有一个硬质金属密封件。所述接头、环形滑块、球体、硬质金属密封件，它们中间的通孔直径都相同，并与所接管道的口径一致。
本产品由于把现有球阀的固定式半柔性密封改成有微小滑动的刚性密封，当阀门关闭时，在两端高压介质的作用下，环形滑块压向球体一侧，由于中间的密封件是刚性的硬质金属，且只有密封件边缘的锐角与球面接触，因此不但密封性能较好，开启轻松，而且不会因弯曲变形而被球体的通孔边缘切割而损伤。即使使用时间长了密封件逐渐磨损，但由于滑块始终处在高压下向球体靠拢而得到补偿，克服了现有球阀所存在的缺陷，为冶金、化工、石油等行业提供了可靠的高压管道阀门。
图1是本实用新型的内部结构剖视图；图2是图1的左视图。
图中各部名称及标记1.手柄、2.阀体、3.接头、4.球锁、5.滑块、6.球体、7.密封圈、8.硬质金属密封件、9.球锁密封环、10.紧固螺栓。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型由阀体2、手柄1、接头3、球锁4、滑块5、球体6和密封部件构成。长方体的阀体1上面有一通孔，上端方形的球锁4通过该孔插入阀腔中的球体(阀芯)6上部的销孔中。球锁4中段为圆柱形并设有球锁密封环9进行密封。球锁4上端呈方形，并套有一个手柄1。阀体2两端设有内螺纹，并与接头3连接。阀体2内腔中设有球体6，中间有一通孔与两个接头3的通孔口径一致并相连通。在球体6与接头3内端之间设有一个环形的滑块5，其外圆面与接头3内端的凹腔壁之间留有可滑动的微小间隙。滑块5与接头内端的凹腔之间也设有密封圈7。在滑块5与球体6接触的一端的凹腔内嵌有一个硬质金属密封件8。手柄1的开口方孔与球锁4的端部用紧固螺栓10固定。本实用新型在使用时，把两端接头3接入几十兆帕的高压管路中。球阀在关闭时，环形滑块5在高压介质的压迫下，其硬质金属密封件8边缘的锐角紧贴球面，密封性能特好。开启阀门时，由于刚性的密封件只有边缘的锐角与球体6接触，接触面积较小，且因滑块5可略微滑动，因此扭动力矩也不需要很大，所以开启也较轻松。另外由于球阀在关闭时两端始终处于高压载荷作用下，硬质金属密封件即使长时间使用而磨损，也能得到自动补偿而不会泄漏。
权利要求1.一种自动补偿的硬密封高压球阀，由手柄(1)、阀体(2)、接头(3)、球锁(4)、球体(阀芯)(6)、环形滑块(5)和硬质金属密封件(8)组成，其特征是紧贴球体(6)两侧的硬质金属密封件(8)镶嵌在环形滑块(5)内端的凹腔内，环形滑块(5)的外圆与接头(3)内壁之间有微小的间隙成可滑动的配合状态，并在环形滑块(5)的外圆中间设有橡胶密封圈(7)。
2.如权利要求1所述的自动补偿的硬密封高压球阀，其特征是所述的球锁(4)上端为方芯，套了一个端部具有方孔的手柄(1)，并用紧固螺栓(10)紧固，中段为圆柱形，外圆上设有球锁密封环(9)，下端亦呈方形，通过阀体(2)上面中央的通孔插入球体(6)上部的方孔内。
3.如权利要求1所述的自动补偿的硬密封高压球阀，其特征是所述的球体(6)中间有圆形通孔，该通孔直径与接头(3)和管道的口径一致，阀门开启时，该通孔与接头(3)和管道畅通，阀门关闭时，该通孔与接头(3)和管道垂直。
专利摘要本实用新型公开了一种自动补偿硬密封高压球阀的内部结构。它把现有球阀的半柔性尼龙1010密封件改变为环形滑块中嵌入硬质合金的密封件的刚性密封。克服了现有高压球阀普遍存在的开启扭矩大、密封件易磨损或被球体通孔边缘切割损伤的严重缺陷。使高压球阀在开启时不需要太大的扭矩，同时硬质合金密封件不会被切割损伤，即使磨损也会被两端管路中的高压载荷将其牢牢压向球体而得到补偿。本产品尤其适合在冶金、石油、化工的高压管路和液压系统中使用。
文档编号F16K5/00GK2856628SQ20052004715
公开日2007年1月10日 申请日期2005年11月28日 优先权日2005年11月28日
发明者蒋通夫 申请人:蒋通夫