专利名称：强制密封球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种球阀，特别涉及ー种强制密封球阀。
背景技术：
球阀自从第二次世界大战以后，以ー种全通径，90度角行程回转的阀门新品种进入阀门市场。在半个多世纪的时间里，球阀已发展成为ー种主要的阀类，广泛运用于能源、石油、化工、冶金等领域，起着截流、调节、分配等功能。传统的球阀具有流体阻力小、密封性能好、球阀通道平整光滑、不易沉积介质、结构简单等优点。但传统的球阀存在三个主要问题ー是球体在启闭过程中始终与阀座接触，存在球阀的开启和关闭摩擦カ大。摩擦力大容易引起密封材料的磨损，密封性能下降、使用寿命短，开启和关闭费力等。ニ是传统的球阀在最初的开启和最后的关闭区域会形成ー个近似椭圆的通孔，流体会因汇流形成高流 速，对阀座密封面进行局部冲蚀，大大降低阀门的密封性能。三是传统的球阀就结构原理而言，可以分为浮动球固定阀座球阀(简称浮动球球阀)和固定球浮动阀座球阀(简称固定球球阀)两大类。浮动球球阀是介质推动球，球挤压在密封座上获得可靠的密封，固定球球阀阀座是浮动的，在介质力作用下，推向球体产生ー个接触应力，以获得可靠的密封。因此上述两类球阀都是通过介质来获得可靠的密封性能，介质压カ越高，密封性能越好。但压カ很低的エ况下，阀门就容易产生泄漏问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种球阀在开启和关闭时阀座与球体无摩擦，开关カ矩小，阀座无局部冲蚀，在无介质压カ下也能可靠密封的強制密封球阀。为了解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种强制密封球阀，包括排污阀、底盖、下衬套、阀座注脂阀、阀座注脂单向阀、阀座0型圈、阀座密封圈、阀座、阀体、球体、滚柱、阀杆；阀盖、填料、隔环、阀杆注脂单向阀、阀杆注脂阀、支架、轴性挡圏、导向销、黄铜套和执行机构；球体密封面的对称面上设有ー自清洁通道形成三通结构，在強制密封球阀的启闭运动中，综合压力的介质流速作用促成涡流形成，将沉淀附着在球体密封面和阀腔的颗粒介质带走，实现自清洁功能，強制密封球阀每次启闭运动就是一次清洁过程。阀杆的下面加工成平行的楔型面，该平行楔型面与滚珠配合，产生楔紧カ强迫球体压紧阀座实现密封。阀杆的上面设有销孔，ー导向销对穿销孔，其两端外圆安装黄铜套，在支架的前后对称布设有螺旋槽，该螺旋槽与黄铜套配合实现阀杆的上升、或下降、或旋转。所述阀杆设有独立的紧急密封通道，包括阀杆注脂阀和阀杆注脂单向阀，安装于阀盖的外側。所述阀盖与阀体采用螺柱固定，阀盖内腔设置填料室，填料室内装配填料，填料分上下两组，中间用隔环隔开，隔环上设有若干个小孔与阀杆的紧急密封通道连通，保证注脂的均匀性和最少的密封脂消耗量。所述阀座设有独立的紧急密封通道，包括阀座注脂阀和阀座注脂单向阀，安装于阀体的底部。所述阀座为软密封组合阀座，或为硬密封阀座，适用于不同エ况要求。所述软密封组合阀座，包括阀座、阀座0型圈和阀座密封圈，阀座密封圈上设有多个注脂通道孔，保证注脂的均匀性和最少的密封脂消耗量。加长型的阀座与与阀体氩弧焊时产生的热量不会影响阀座0型圈和阀座密封圈的密封性能。所述硬密封阀座的密封表面堆焊ー层硬质合金面。所述阀体采用上装式结构，不需要将强制密封球阀从管线上拆下就可方便地更换阀内件。排污阀安装于阀体的底部，将阀腔内的污物排放干净；底盖用于支承球体，下衬套 表面硬化处理与球体下支承轴接触，减小摩擦力。所述球体密封表面堆焊ー层硬质合金面，球体的下支承轴采用球面结构,使球体压紧阀座。本实用新型的优越功效在于I)強制密封球阀在开启和关闭时阀座与球体不接触，阀座和球体不会产生摩擦，阀门密封面在操作过程中不会受到损坏，使用寿命长，阀门具有小カ矩特性，阀门开启和关闭轻松自如；2)強制密封球阀在开启和关闭时，阀杆首先提升使球体与阀座瞬间脱离接触，强制密封球阀的流道瞬间全开或全关，使強制密封球阀在开关过程中无高速流体局部冲蚀阀座密封面，提高阀门的密封性能；3)強制密封球阀不是依靠介质的压カ实现密封的，而是通过阀杆下面的平行的楔型面与滚柱配合，产生楔紧カ强迫球体压紧阀座来实现密封，这种强制性的机械カ可以保证阀门持续的紧密性，并实现长期的零泄漏；即使在管道介质压カ或外部強制力消失的情况下，这个楔紧カ仍然可以继续保持阀门的零泄漏；4)強制密封球阀的阀座密封和阀杆密封均设有紧急注入密封脂通道；阀座和阀杆均设有独立的注脂ロ，注脂ロ可带压更换。
图I为本实用新型的强制密封球阀示意图；图2为本实用新型的软密封组合阀座结构示意图；图3为本实用新型的硬密封阀座结构示意图；图中标号说明I一排污阀；2—底盖；3—下衬套；4一阀座注脂阀；5一阀座注脂单向阀；6—阀座0型圈；7—阀座密封圈；8—阀座；81 —硬密封阀座；9—阀体；10—球体；11一滚柱；12—阀杆；13 —阀盖；14一填料；[0029]15—隔环；16—阀杆注脂单向阀；17—阀杆注脂阀；18—支架；19 一轴性挡圏；20—导向销；21—黄铜套；22—执行机构。
具体实施方式
请參阅附图所示，对本实用新型作进ー步的描述。如图I所示，本实用新型提供了一种强制密封球阀，包括排污阀I、底盖2、下衬套3、阀座注脂阀4、阀座注脂单向阀5、阀座0型圈6、阀座密封圈7、阀座8、阀体9、球体10、滚柱11、阀杆12、阀盖13、填料14、隔环15、阀杆注脂单向阀16、阀杆注脂阀17、支架18、轴性挡圈19、导向销20、黄铜套21、执行机构22。球体10密封面的对称面上设有ー自清洁通道形成三通结构，在強制密封球阀的启闭运动中，综合压力的介质流速作用促成涡流形成，将沉淀附着在球体密封面和阀腔的颗粒介质带走，实现自清洁功能，強制密封球阀每次启闭运动就是一次清洁过程。阀杆12的下面加工成平行的楔型面，该平行楔型面与滚珠11配合，产生楔紧カ强迫球体10压紧阀座8实现密封。阀杆12的上面设有销孔，一导向销20对穿销孔，其两端外圆安装黄铜套21，在支架18的前后对称布设有螺旋槽，该螺旋槽与黄铜套21配合实现阀杆12的上升、或下降、或旋转。所述阀杆12设有独立的紧急密封通道，包括阀杆注脂阀17和阀杆注脂单向阀16，安装于阀盖13的外側。所述阀盖13与阀体9采用螺柱固定，阀盖13内腔设置填料室，填料室内装配填料14，填料分上下两组，中间用隔环15隔开，隔环15上设有若干个小孔与阀杆12的紧急密封通道连通，保证注脂的均匀性和最少的密封脂消耗量。所述阀座8设有独立的紧急密封通道，包括阀座注脂阀4和阀座注脂单向阀5，安装于阀体9的底部。所述阀座为软密封组合阀座，或为硬密封阀座81，适用于不同エ况要求。如图2所示，软密封组合阀座包括阀座8、阀座0型圈6和阀座密封圈7，阀座密封圈7上设有多个注脂通道孔，保证注脂的均匀性和最少的密封脂消耗量。加长型的阀座8与与阀体9氩弧焊时产生的热量不会影响阀座0型圈6和阀座密封圈7的密封性能。如图3所示，硬密封阀座81的密封表面堆焊ー层硬质合金面。所述阀体9采用上装式结构，不需要将强制密封球阀从管线上拆下就可方便地更换阀内件。排污阀I安装于阀体9的底部，将阀腔内的污物排放干净；底盖2用干支承球体10，下衬套3表面硬化处理与球体下支承轴接触，减小摩擦力。所述球体10密封表面堆焊ー层硬质合金面，球体10的下支承轴采用球面结构，使球体10压紧阀座8。本实用新型強制密封球阀的动作原理是导向销20穿过阀杆12的销孔，其两端外圆安装黄铜套21，两端黄铜套21用轴性挡圈19固定，防止轴向窜动。逆时针转动执行机构22，使阀杆12上升，此时黄铜套21与支架18前后対称的螺旋槽的直行程段配合，限制阀杆12只作上升运动，阀杆12下面的平行的楔型面与滚柱11配合，使球体10先向左偏移一角度，球体10与阀座8脱离。阀杆12继续上升，黄铜套21与支架18前后対称的螺旋槽的旋转段配合，限制阀杆12作90度旋转，阀杆12下面的平行的楔型面与滚柱11配合带动球体10作90度无摩擦旋转，阀门开启。相反，顺时针转动执行机构22，使阀杆12下降，此时 黄铜套21与支架18前后対称的螺旋槽的旋转段配合，限制阀杆12作90度旋转，阀杆12下面的平行的楔型面与滚柱11配合带动球体10作90度无摩擦旋转。此时球体10密封面正对阀座8密封面，阀杆12继续下降，黄铜套21与支架18前后対称的螺旋槽的直行程段限制阀杆12只作下降运动，阀杆12下面的平行的楔型面与滚柱11配合，产生楔紧力，带动球体10压紧阀座8，阀门关闭。阀杆12可继续下降，能对球体10和阀座8密封面继续施加强制密封力。
权利要求1.一种强制密封球阀，包括阀座、阀体、阀杆、球体和执行机构，其特征在于球体密封面的对称面上设有一自清洁通道形成三通结构，阀杆的下面加工成平行的楔型面，该平行楔型面与滚珠配合产生楔紧力强迫球体压紧阀座实现密封，阀杆的上面设有销孔，一导向销对穿销孔，其两端外圆安装黄铜套，在支架的前后对称布设有螺旋槽，该螺旋槽与黄铜套配合实现阀杆的上升、或下降、或旋转。
2.根据权利要求I所述的强制密封球阀，其特征在于所述阀杆设有独立的紧急密封通道，包括阀杆注脂阀和阀杆注脂单向阀，安装于阀盖的外侧。
3.根据权利要求2所述的强制密封球阀，其特征在于所述阀盖与阀体采用螺柱固定，阀盖内腔设置填料室，填料室内装配填料，填料分上下两组，中间用隔环隔开，隔环上设有若干个小孔与阀杆的紧急密封通道连通。
4.根据权利要求I所述的强制密封球阀，其特征在于所述阀座设有独立的紧急密封通道，包括阀座注脂阀和阀座注脂单向阀，安装于阀体的底部。
5.根据权利要求I或4所述的强制密封球阀，其特征在于所述阀座为软密封组合阀座，或为硬密封阀座。
6.根据权利要求5所述的强制密封球阀，其特征在于所述软密封组合阀座，包括阀座、阀座O型圈和阀座密封圈，阀座密封圈上设有多个注脂通道孔，阀座为加长型。
7.根据权利要求5所述的强制密封球阀，其特征在于所述硬密封阀座的密封表面堆焊一层硬质合金面。
8.根据权利要求I所述的强制密封球阀，其特征在于所述阀体采用上装式结构。
9.根据权利要求I所述的强制密封球阀，其特征在于所述球体密封表面堆焊一层硬质合金面，球体的下支承轴采用球面结构，使球体压紧阀座。
专利摘要本实用新型公开了一种强制密封球阀，包括阀座、阀体、阀杆、球体和执行机构，球体密封面的对称面上设有一自清洁通道形成三通结构，阀杆的下面加工成平行的楔型面，该平行楔型面与滚珠配合产生楔紧力强迫球体压紧阀座实现密封，阀杆的上面设有销孔，一导向销对穿销孔，其两端外圆安装黄铜套，在支架的前后对称布设有螺旋槽，该螺旋槽与黄铜套配合实现阀杆的上升、或下降、或旋转。本实用新型的优点是球阀在开启和关闭时阀座与球体无摩擦，开关力矩小，阀座无局部冲蚀，在无介质压力下也能可靠密封。
文档编号F16K41/02GK202402688SQ201120571730
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者卓育成, 梁连金 申请人:上海开维喜阀门集团有限公司