改进型球阀的片式硬密封结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种改进型球阀的片式硬密封结构，包括阀体和阀盖，所述的阀体内部设有流道，所述的流道内设有球形阀芯，所述的阀盖上设有阀杆，所述的阀杆和球形阀芯连接，所述的流道两侧分别设有一个固定密封盘，所述的固定密封盘用于将所述的球形阀芯固定在所述的流道内，所述的固定密封盘包括盘体和金属密封环。本实用新型旨在提供一种密封效果好，降低密封件磨损对密封效果影响的改进型球阀的片式硬密封结构。
【专利说明】改进型球阀的片式硬密封结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及阀门设计和制造领域，特别是一种改进型球阀的片式硬密封结构。
【背景技术】
[0002]球阀(ball valve在海工和船舶领域应为截止阀)，标准GB/T21465-2008《阀门术语》中定义为:启闭件(球体)由阀杆带动，并绕方工球阀轴线作旋转运动的阀门。亦可用于流体的调节与控制，其中硬密封V型球阀其V型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力，特别适用于含纤维、微小固体颗料等的介质。而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换，同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连。本类阀门在管道中一般应当水平安装。球阀分类:气动球阀，电动球阀，手动球阀。其具有如下优点:
[0003]一 ；耐磨；由于硬密封球阀的阀芯是合金钢喷焊，密封圈是合金钢堆焊，所以硬密封球阀在开关时不会产生太大的磨损。(它的硬度系数为65-70):
[0004]二 ；密封性能好；由于硬密封球阀的密封是采用人工研磨，直到阀芯与密封圈完全吻合才能使用。所以他的密封性能是可靠的。
[0005]三；使用寿命长:已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部门，以及人们日常生活中。
[0006]但是在使用过程中发现，由于球阀很多时候是用于高压力介质，其密封结构容易磨损、泄漏等问题，因此，研发一种密封性能好的球阀的密封结构非常有必要。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的是提供一种密封效果好，降低密封件磨损对密封效果影响的改进型球阀的片式硬密封结构。
[0008]本实用新型提供的技术方案为:一种改进型球阀的片式硬密封结构，包括阀体和阀盖，所述的阀体内部设有流道，所述的流道内设有球形阀芯，所述的阀盖上设有阀杆，所述的阀杆和球形阀芯连接，所述的流道两侧分别设有一个固定密封盘，所述的固定密封盘用于将所述的球形阀芯固定在所述的流道内，所述的固定密封盘包括盘体和金属密封环，所述的盘体中央设有一圆形通孔，所述的圆形通孔的边缘设有第一环形凹槽，所述的第一环形凹槽的底部设有若干个弹簧孔，所述的每一个弹簧孔内均设有一个弹簧，所述的第一环形凹槽的外侧边缘设有第二环形凹槽，所述的金属密封环设置在所述的第一环形凹槽内，所述的金属密封环与球形阀芯接触的一面设有与所述的球形阀芯形状匹配的环形坡面，所述的第二环形凹槽内设有盘根，所述的阀盖内设有套接在所述阀杆上的密封函，所述的密封函内由下而上依次设有碳纤维填料层、第一石墨填料层、铜垫圈、第二石墨填料层。
[0009]在上述的改进型球阀的片式硬密封结构中，所述的金属密封环的中心通孔与所述的球形阀芯的通孔的孔径相同。
[0010]在上述的改进型球阀的片式硬密封结构中，所述的弹簧孔的数量为4?10个。
[0011]在上述的改进型球阀的片式硬密封结构中，所述的阀体上设有与所述的固定密封盘形状匹配的第三环形凹槽，所述的固定密封盘与第三环线凹槽接触的位置设有环形密封件。
[0012]在上述的改进型球阀的片式硬密封结构中，所述的固定密封盘上设有用于与所述的阀体固定连接的连接件。
[0013]所述的碳纤维填料层、第一石墨填料层、铜垫圈、第二石墨填料层的厚度比为I?1.2:1 ?1.2:0.2 ?0.3:1 ?1.2。
[0014]本实用新型采用多种密封件结合提高密封效果，具体来说就是通过金属密封环、盘根、环形密封件来达到彻底密封的效果。
[0015]更为重要的是，为防止金属密封环在使用过程中磨损导致密封结构不密封的问题，通过在第一环形凹槽的底部设有若干个弹簧孔，一旦金属密封环磨损后，将其顶出，与球形阀芯紧密结合。
[0016]更进一步地，采用多种不同的填料，特别是采用碳纤维填料层进行过渡和密封，提高第一石墨填料层的密封效果，在第一石墨填料层和第二石墨填料层之间设置铜垫圈可以有效的吸收来自于流体的冲击力，将压力均匀分散到第二石墨填料层中，防止第二石墨填料层在填料压套的作用力下破碎，并且铜材质的垫圈具有一定的金属形变能力，可以从一定程度上吸收来自流体的冲击力。
[0017]当碳纤维填料层、第一石墨填料层、铜垫圈、第二石墨填料层的厚度比为I?1.2:1?1.2:0.2?0.3:1?1.2时，在高压流体、高频使用的情况下特别是在压力为10?SOMPa的条件下填料可以至少使用2?3年。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的具体实施例1的剖视图；
[0019]图2是本实用新型的具体实施例1的密封环51的局部放大图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合【具体实施方式】，对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本实用新型的任何限制。
[0021]如图1和图2所示，一种改进型球阀的片式硬密封结构，包括阀体I和阀盖5，所述的阀体I内部设有流道2，所述的流道2内设有球形阀芯3，所述的阀盖5上设有阀杆6，所述的阀杆6和球形阀芯3连接，所述的流道2两侧分别设有一个固定密封盘4，所述的固定密封盘4用于将所述的球形阀芯3固定在所述的流道2内，所述的固定密封盘4包括盘体41和金属密封环42，所述的盘体41中央设有一圆形通孔43，所述的圆形通孔43的边缘设有第一环形凹槽44，所述的第一环形凹槽44的底部设有若干个弹簧孔45，所述的每一个弹簧孔45内均设有一个弹簧，所述的第一环形凹槽44的外侧边缘设有第二环形凹槽46，所述的金属密封环42设置在所述的第一环形凹槽44内，所述的金属密封环42与球形阀芯3接触的一面设有与所述的球形阀芯3形状匹配的环形坡面，所述的第二环形凹槽46内设有盘根47，其中，所述的金属密封环42的中心通孔与所述的球形阀芯3的通孔的孔径相同。所述的阀盖5内设有套接在所述阀杆6上的密封函51，所述的密封函51内由下而上依次设有碳纤维填料层511、第一石墨填料层512、铜垫圈513、第二石墨填料层514。在本实施例中，碳纤维填料层551、第一石墨填料层512、铜垫圈513、第二石墨填料层514的厚度比为I?
1.2:1?1.2:0.2?0.3:1?1.2。通过大量的试验发现，当铜垫圈513的厚度与第一石墨填料层512、第二石墨填料层514的厚度比为1:3?6倍时，特别是当铜垫圈513的厚度与第一石墨填料层512、第二石墨填料层514的厚度比为1:5:5的时候，两层石墨填料层更加能够承受:介质的闻压，石墨破损或者粉化的几率大为降低，寿命相比于传统的填料提闻了2?3倍。
[0022]在本实施例中，所述的弹簧孔的数量为4?10个，优选为6?8个，特别优选为6个，在保证金属密封环42能够具有足够的弹力弹起的同时，降低加工难度，为了进一步增加本硬密封结构的密封性能，所述的阀体I上设有与所述的固定密封盘4形状匹配的第三环形凹槽11，所述的固定密封盘4与第三环线凹槽11接触的位置设有环形密封件48，这个环形密封件48属于静密封，能够有效的保证固定密封盘4和阀体I之间的密封性能，为了固定固定密封盘4并提高金属密封环42的密封性能，所述的固定密封盘4上设有用于与所述的阀体I固定连接的连接件。
[0023]在实际使用的过程中，首先将球形阀芯3安装在流道2内，将填料安装到填料函内并加封填料压盖和固定压盖，安装阀杆6，然后将弹簧安装到弹簧孔45内，然后将两个金属密封环42分别放置在两个盘体41的第一环形凹槽44内，并将盘根47安装在第二环形凹槽46内，将组装好的固定密封盘4安装到阀体I的流道两侧，并通过连接件进行紧固。通过金属密封环42、盘根47和环形密封件46动密封和静密封结合，提高密封效果，保证本改进型球阀的片式硬密封结构的密封性能。
[0024]更为重要的是，在使用过程中，随着金属密封环42的磨损，金属密封环42底部的弹簧会将金属密封环42顶出，保证金属密封环42 —直和球形阀芯3保持密切的接触。
[0025]以上所述的仅为本实用新型的较佳实施例，凡在本实用新型的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种改进型球阀的片式硬密封结构，包括阀体和阀盖，所述的阀体内部设有流道，所述的流道内设有球形阀芯，所述的阀盖上设有阀杆，所述的阀杆和球形阀芯连接，其特征在于，所述的流道两侧分别设有一个固定密封盘，所述的固定密封盘用于将所述的球形阀芯固定在所述的流道内，所述的固定密封盘包括盘体和金属密封环，所述的盘体中央设有一圆形通孔，所述的圆形通孔的边缘设有第一环形凹槽，所述的第一环形凹槽的底部设有若干个弹簧孔，所述的每一个弹簧孔内均设有一个弹簧，所述的第一环形凹槽的外侧边缘设有第二环形凹槽，所述的金属密封环设置在所述的第一环形凹槽内，所述的金属密封环与球形阀芯接触的一面设有与所述的球形阀芯形状匹配的环形坡面，所述的第二环形凹槽内设有盘根，所述的阀盖内设有套接在所述阀杆上的密封函，所述的密封函内由下而上依次设有碳纤维填料层、第一石墨填料层、铜垫圈、第二石墨填料层。
2.根据权利要求1所述的改进型球阀的片式硬密封结构，其特征在于，所述的金属密封环的中心通孔与所述的球形阀芯的通孔的孔径相同。
3.根据权利要求1所述的改进型球阀的片式硬密封结构，其特征在于，所述的弹簧孔的数量为4?10个。
4.根据权利要求1所述的改进型球阀的片式硬密封结构，其特征在于，所述的阀体上设有与所述的固定密封盘形状匹配的第三环形凹槽，所述的固定密封盘与第三环线凹槽接触的位置设有环形密封件。
5.根据权利要求1所述的改进型球阀的片式硬密封结构，其特征在于，所述的固定密封盘上设有用于与所述的阀体固定连接的连接件。
6.根据权利要求1所述的改进型球阀的片式硬密封结构，其特征在于，所述的碳纤维填料层、第一石墨填料层、铜垫圈、第二石墨填料层的厚度比为I?1.2:1?1.2:0.2?0.3:1 ?1.2。
【文档编号】F16K5/08GK204025746SQ201420449951
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】黄志敏 申请人:湖北裕兴机械有限公司