球阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种球阀。所述球阀包括相互配合地装配在一起的阀体、阀座、密封球和阀杆，所述密封球容纳在所述阀体中且所述密封球设置有通孔，所述阀杆与所述密封球连接，通过转动所述密封球带动所述密封球的通孔一起转动，来调整所述球阀的开度。所述密封球在与所述阀座和所述阀体的接合处分别设置有密封件，以与所述密封球形成密封副。所述密封球在垂直于所述通孔的延伸方向的一侧上还设置有与所述通孔连通的泄压孔，阀体或阀座中的至少一个与密封件接触的一侧上设置有刺入密封件中的刀锋结构，并且至少一个所述刀锋结构位于与在球阀关闭时泄压孔的朝向相反的一侧上。
【专利说明】球阀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种球阀，尤其涉及二氧化碳系统中使用的球阀。
【背景技术】
[0002]在现有技术的球阀结构中，密封件安装在阀体内。在密封件和阀体之间是面密封。该面密封对这两个部件的尺寸、粗糙度、外观等要求很高，而且即使很小的间隙也会造成泄漏。
[0003]鉴于上述，确有必要提供一种新型的球阀，其能够对至少部分地减轻或消除上述的泄露的风险。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
[0005]相应地，本实用新型的目的之一是提供一种带有泄压孔或压力平衡孔的球阀，该球阀具有较好的密封性能。
[0006]通过上述可知，本实用新型在保持原有球阀的基本结构的基础上，通过改变单侧的密封结构，达到了任意方向使用都能保证密封的效果。因此，以最简单的改进方式实现了最好的性能。
[0007]在本实用新型的一个方面中，提供了一种球阀，所述球阀包括相互配合地装配在一起的阀体、阀座、密封球和阀杆，所述密封球容纳在所述阀体中且所述密封球设置有通孔，所述阀杆与所述密封球连接，通过转动所述密封球带动所述密封球的通孔一起转动，来调整所述球阀的开度，其中，所述密封球在与所述阀座和所述阀体的接合处分别设置有密封件，以与所述密封球形成密封副。所述密封球在垂直于所述通孔的延伸方向的一侧上还设置有与所述通孔连通的泄压孔，阀体或阀座中的至少一个与密封件接触的一侧上设置有刺入密封件中的刀锋结构，并且至少一个所述刀锋结构位于与在球阀关闭时泄压孔的朝向相反的一侧上。
[0008]具体地，所述刀锋结构为与密封件相配合的环形的刀锋结构。
[0009]具体地，所述刀锋结构的截面为三角形或梯形。
[0010]具体地，所述阀座与所述阀体通过螺纹副连接，所述阀座与所述阀体相连接的一端上设置有外螺纹，而所述阀体与所述阀座相连接的一端上设置有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹螺纹连接。
[0011]具体地，所述球阀还包括与所述阀座和阀体焊接连接的接管。
[0012]具体地，所述密封件为含碳的特氟龙密封环或密封圈。
[0013]具体地，与所述阀座连接的接管与所述阀座形成一端缩口的腔体。
[0014]具体地，所述阀杆的一端插入到所述密封球的沟槽中，所述阀杆的另一端与阀帽螺纹连接。
[0015]具体地，所述阀座还设置有用于旋拧所述阀座与阀体之间的螺纹副的槽口。[0016]在本实用新型中，在阀体的装配面上增加了一个刀锋结构。例如三角形的刀锋结构，在安装密封件的时候，会刺到密封件中。把原来的阀体和密封件之间的面密封变为线密封。线密封对细小间隙不敏感，而且有更长的密封路径。此外，本实用新型的球阀结构很容易加工，并且不会引起价格变化。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]本实用新型的这些和/或其他方面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0018]图1是根据本实用新型的一个实施例的球阀的透视图；
[0019]图2是图1所示的球阀处于打开状态时的截面视图；
[0020]图3是图1所示的球阀的分解视图；
[0021]图4a是图2所示的阀体的截面视图；
[0022]图4b是图4a中所示的圆圈的放大视图；和
[0023]图5是图3所示的球阀内的密封球的视图。
【具体实施方式】
[0024]下面通过实施例，并结合附图1-5，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本实用新型实施方式的说明旨在对本实用新型的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本实用新型的一种限制。
[0025]本领域技术人员可知，在用于诸如二氧化碳的高压制冷剂系统的球阀中，密封球的一侧上会安装有一个泄压孔。当球阀关闭时，会有部分制冷剂存留在密封球内的通孔里。当环境温度升高时，该通孔内的制冷剂的压力会急剧升高。为了保证使用安全，通常会在密封球的一侧上开设如上所述的泄压孔或压力平衡孔，用来释放通孔内存留的制冷剂。
[0026]然而，针对于具有泄压孔的球阀，在低温应用环境下，其中的密封材料或密封件会收缩；经过带压开关以后，密封材料会有磨损。鉴于阀体和密封件之间是面密封；只要有很小的间隙，这种密封方式就很容易泄漏。这样，当关闭该球阀进行系统元件维护时，会从一个方向产生泄漏。
[0027]针对于此，需要提供一种改进的球阀，以下将参考附图对本实用新型所提供的球阀进行详细说明。
[0028]参考图1-3，分别示出了本实用新型的球阀10的立体示意图、截面视图、分解视图。本实用新型的球阀10可以诸如二氧化碳的高压制冷剂的系统中。当然，还可以根据需要将其应用于冷藏、冷冻和空气调节装置的液体、吸气和热气管路上。
[0029]具体地，所述一种球阀10包括:阀体2 ;与所述阀体2通过螺纹副连接的阀座7 ;容纳在所述阀体2中的密封球3，所述密封球3设置有通孔31 ;和与所述密封球3连接的阀杆5，用于转动所述密封球3，实现所述密封球3的通孔31的打开、关闭或至少部分打开，也就是实现对球阀10的开度的调整。
[0030]如图2所示，显示了处于打开状态的球阀10的截面视图。也就是，在此种状态下，流体能够从球阀10的一侧流至另一侧，反之亦然。[0031]具体地，参考图2和3，密封球3在与阀座7和阀体2的接合处分别设置有密封件6，以与密封球3形成密封副。也就是，实现在关闭状态下，切断流体在球阀10中的流通。具体参见图3，所述密封件6为密封环或密封圈，通常呈现大致O形形状。所述密封件6可以由纯特氟龙材料或含碳的特氟龙材料制成。
[0032]如在图2和5中所示的，所述密封球3在垂直于其中的通孔31的延伸方向的一侧上还设置有与所述通孔31连通的泄压孔33。该泄压孔33用于在关闭球阀10时，排泄存留在通孔31中的诸如制冷剂的流体。
[0033]如图4a和4b中所示，阀体2与密封件6接触的一侧(即图4a的右侧)上设置有刺入到密封件6中的刀锋结构21。如图4b的放大视图所示，刀锋结构21的位置和尺寸被设置成与密封件6相配合。如图所示，刀锋结构21为环形的刀锋结构，其大体与密封件6的尺寸相同。在本示例中，刀锋结构21的截面为三角形，当然，本领域技术人员还可以将其设置成其他诸如梯形的或截面中带尖端的适合的形状。
[0034]尽管图4a和4b中仅显示出刀锋结构21被设置在阀体2与密封件6接触的一侧上，但是本领域技术人员可以明白，当球阀10关闭并且泄压孔33朝向阀体2 —侧时，刀锋结构21应当相应地设置在阀座7与密封件6接触的一侧上。也就是说，在球阀10关闭时，需要在与泄压孔33朝向相反的一侧(例如相差180°的角度)的阀座或阀体上设置刀锋结构，以解决因泄压孔33的存在而导致的泄露问题。当然，为了实现防止由于泄压孔33的双向旋转(即分别朝向阀座或阀体)，可以分别在阀座和阀体上设置刀锋结构。
[0035]参见图3，所述阀座7与所述阀体2相连接的一端上设置有外螺纹，而所述阀体2与所述阀座7相连接的一端上设置有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹螺纹连接，即形成螺纹副。通过对螺纹副的调节，可以控制和调节球阀10的密封轴向力。或者说，通过对螺纹副的调节，可以控制密封球3在球阀10内的密封能力。
[0036]当然，根据球阀10的流体流通的需要，所述球阀10还包括分别与所述阀座7和阀体2焊接连接的接管1、8。当然，接管1、8可以采用诸如螺纹接合或胶粘接合的其它适合的方式与阀座7和阀体2连接。具体地，与阀座7连接的接管8，采用缩口工艺与所述阀座7形成球阀10的一端缩口的腔体。
[0037]在阀座7设置有槽口或其它结构的情况下，可以通过旋拧阀座7，使球阀10的密封轴向力增加或减少，进而调节并获得需要的密封性能。
[0038]具体地，参见图5，密封球3表面光滑且具有一定耐磨性。密封球3的轴线或中心处上设置有通孔31。密封球3的表面与阀体2和阀座7紧密接合以形成密封副。具体地，密封球3的表面与阀体2和阀座7相对应的密封件6紧密贴合，最终形成密封副。
[0039]所述阀杆5的一端插入到所述密封球3的沟槽32中，所述阀杆5的另一端与阀帽4螺纹连接。所述阀杆5整体上呈现圆柱形。在所述球阀10工作时，通过对其沿着例如顺时针方向进行旋转，把力矩传递给密封球3，从而控制球阀10的打开，反之亦然，通过对其沿着逆时针方向进行旋转，把力矩传递给密封球3，从而控制球阀10的关闭。当然，也可以通过旋转阀杆5实现球阀10的部分打开或关闭。虽然图中还示出了多个诸如垫圈或密封圈的配件，鉴于它们与本实用新型的原理说明没有直接关系，故在此不再对它们进行详细描述。
[0040]阀帽4为圆筒形且内壁上设置有内螺纹。所述螺纹通过与阀杆5的另一端上的外螺纹配合，从而起到密封的作用。
[0041]另外，所述阀座7上还可以设置有槽口(未显示)，以便于利用相应的工具对阀座7进行旋拧调节。可以理解，可以应用任何适合的方式或工具来调节阀座7与阀体2之间的螺纹副的旋紧或松脱。
[0042]以下将结合图1-5，对本实用新型的球阀10的工作原理和操作方式进行说明。
[0043]通过外力对阀杆5施加力矩，阀杆5将力矩传递给密封球3。当密封球3的通孔31与接管1、8以及阀体2、阀座7中的通孔同轴或完全对准时，球阀10处于完全打开状态。在通孔31与上述的接管1、8以及阀体2、阀座7中的通孔部分地对准时，球阀10处于部分打开状态。当然，可以理解，当通孔31与接管1、8以及阀体2、阀座7中的通孔垂直或完全不对准时，球阀10处于完全关闭状态。当球阀10处于完全关闭状态时，上述的密封副能够防止流体内漏。在密封球3上设置由排泄孔33时，该球阀10能够在关闭状态下排放存留在通道31中的制冷剂。
[0044]现有技术的球阀在以下两种情形中都要求客户在安装球阀时对方向进行判断，极不方便也容易犯错:
[0045]I)需要在阀体上标注单向箭头以指明安装方向。这样就要求用户在安装系统的时候，首先要判断制冷剂的流向或者需要维修元件的位置。
[0046]2)例如在球阀焊接到管路之后，需要判断系统运行时高压侧的方向，调整密封球的方向，使带有泄压孔的一侧朝向高压侧，没有泄压孔的一些朝向低压侧，然后固定密封球的位置。
[0047]相比，在本实用新型中仅对单侧密封结构(即阀体和密封圈之间的刀锋结构)进行了改进，就实现了双向密封的功能。这样，在安装系统的时候，用户不用关注球阀的安装方向。既方便又安全。
[0048]虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本实用新型的范围以权利要求和它们的等同物限定。
【权利要求】
1.一种球阀，所述球阀包括相互配合地装配在一起的阀体、阀座、密封球和阀杆，所述密封球容纳在所述阀体中且所述密封球设置有通孔，所述阀杆与所述密封球连接，通过转动所述密封球带动所述密封球的通孔一起转动，来调整所述球阀的开度， 其中，所述密封球在与所述阀座和所述阀体的接合处分别设置有密封件，以与所述密封球形成密封副； 其特征在于， 所述密封球在垂直于所述通孔的延伸方向的一侧上还设置有与所述通孔连通的泄压孔， 阀体或阀座中的至少一个与密封件接触的一侧上设置有刺入密封件中的刀锋结构，并且至少一个所述刀锋结构位于与在球阀关闭时泄压孔的朝向相反的一侧上。
2.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于， 所述刀锋结构为与密封件相配合的环形的刀锋结构。
3.根据权利要求2所述的球阀，其特征在于， 所述刀锋结构的截面为三角形或梯形。
4.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于， 所述阀座与所述阀体通过螺纹副连接，所述阀座与所述阀体相连接的一端上设置有外螺纹，而所述阀体与所述阀座相连接的一端上设置有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于， 所述球阀还包括与所述阀座和阀体焊接连接的接管。
6.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于， 所述密封件为含碳的特氟龙密封环或密封圈。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的球阀，其特征在于， 与所述阀座连接的接管与所述阀座形成一端缩口的腔体。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的球阀，其特征在于， 所述阀杆的一端插入到所述密封球的沟槽中，所述阀杆的另一端与阀帽螺纹连接。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的球阀，其特征在于， 所述阀座还设置有用于旋拧所述阀座与阀体之间的螺纹副的槽口。
【文档编号】F16K5/06GK203703220SQ201420090922
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】边雪峰, 张金兰 申请人:丹佛斯公司