硬密封球阀阀座的密封结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种硬密封球阀阀座的密封结构，包括球阀的阀座和阀球，阀座与阀球弧面接触的密封面为内凹圆弧，所述阀座密封面的内凹圆弧上设有多个开口朝向阀球的环形凹槽，这些环形凹槽将阀座密封面分成几个不相连的密封段，所述环形凹槽的横截面为V形直角凹槽，所述V形直角凹槽的一槽壁与阀座轴心线平行，另一槽壁与阀座轴心线垂直，各V形直角凹槽槽口的转角形成刮垢刃。本实用新型降低了球阀的转动扭矩，防止垢层影响密封效果，延长了球阀的使用寿命。
【专利说明】 硬密封球阀阀座的密封结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及阀门领域，特别涉及一种硬密封球阀阀座的密封结构。
【背景技术】
[0002]目前硬密封球阀的阀座与阀球之间的密封面局限于斜面密封、点密封、以及弧面密封，这三种类型的密封结构分别具有如下缺陷:
[0003]斜面密封:是球阀较多采用的一种密封形式，球阀阀座的斜面垂直于阀球的圆弧面，阀座斜面上的一条密封线与阀球圆弧面接触起密封作用，斜面密封结构为线密封，密封效果较好，但阀座斜面与阀球圆弧面之间存在夹角，阀球在转动过程中，夹角处极易进渣，导致线密封不严，缩短了球阀的使用寿命。
[0004]点密封:球阀阀座的密封点与阀球接触，形成点密封，但此类密封结构的阀座与阀球为点接触，密封面积太小，在高压环境中使用时，密封点极易被冲刷，使用寿命较短。
[0005]弧面密封:球阀阀座的密封面设置为与阀球圆弧面对应的弧面，是公认较好的一种密封结构，其密封效果较好，但此类密封结构，由于阀座密封面与阀球弧面接触积过大，阀球在转动过程中，扭矩较大，转动较为困难，不便使用；同时此类弧面密封结构只有一个密封面，一旦密封面受损，就无法保证球阀的密封效果，降低了球阀的使用寿命。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种硬密封球阀阀座的密封结构，降低了球阀的转动扭矩，防止垢层影响密封效果，延长了球阀的使用寿命。
[0007]本实用新型的技术方案是:一种硬密封球阀阀座的密封结构，包括球阀的阀座和阀球，阀座与阀球弧面接触的密封面为内凹圆弧，所述阀座密封面的内凹圆弧上设有多个开口朝向阀球的环形凹槽，这些环形凹槽将阀座密封面分成几个不相连的密封段，所述环形凹槽的横截面为V形直角凹槽，所述V形直角凹槽的一槽壁与阀座轴心线平行，另一槽壁与阀座轴心线垂直，各V形直角凹槽槽口的转角形成刮垢刃。
[0008]所述V形直角凹槽平行于阀座轴心线的槽壁高为2?4 mm。
[0009]所述V形直角凹槽垂直于阀座轴心线的槽壁高为2?4mm。
[0010]所述V形直角凹槽的数量至少为两个。
[0011]所述阀座的轴向端面与相邻密封段的相交部形成刮垢刃。
[0012]采用上述技术方案:一种硬密封球阀阀座的密封结构,包括球阀的阀座和阀球，阀座与阀球弧面接触的密封面为内凹圆弧，阀座的密封面与阀球弧面接触形成弧面密封，具有弧面密封类球阀密封效果较好的优点。所述阀座密封面的内凹圆弧上设有多个开口朝向阀球的环形凹槽，这些环形凹槽将阀座密封面分成几个不相连的密封段，所述环形凹槽的横截面为V形直角凹槽，这些V形直角凹槽减少了球阀阀座与阀球的接触面积，降低了阀门的扭矩，方便球阀使用，阀座密封面被分成几个不相连的密封段，每个密封段分别与阀球接触形成密封，即使有密封段损坏、变形，使得该密封段与阀球密封不严，余下的密封段也能有效保证阀球良好的密封性。所述V形直角凹槽的一槽壁与阀座轴心线平行，另一槽壁与阀座轴心线垂直，各V形直角凹槽槽口的转角形成刮垢刃，球阀的阀球在转动过程中，阀球弧面上粘附介质形成的垢层通过刮垢刃被刮去，避免了垢层转移至弧面与密封段之间的间隙中，防止介质泄漏，有效延长阀球的使用寿命。
[0013]所述V形直角凹槽的数量至少为两个，至少两个V形直角凹槽能保证分隔出的密封段数量至少为三个，当密封段数量为三个时，处于两端的密封段与阀球接触形成密封，位于中间的密封段与球阀弧面接触，而不与介质接触，能显著延长球阀的使用寿命，并保证球阀具有良好的密封效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为球阀的结构示意图；
[0015]图2为球阀阀座、阀球的结构示意图；
[0016]图3为图2中P处放大图；
[0017]图4为球阀阀座的结构示意图；
[0018]图5为图4的A向视图；
[0019]图6为球阀关闭状态下阀座与阀球位置关系图；
[0020]图7为阀球开启状态下阀座与阀球位置关系图。
[0021 ] 附图中，I为阀座，2为阀球，3为密封面，4为V形直角凹槽，5为密封段，6为刮垢刃，7为轴向端面。
【具体实施方式】
[0022]参见图1至图5，一种硬密封球阀阀座的密封结构，包括球阀的阀座I和阀球2，阀座I和阀球2的本体均用奥氏体不锈钢材料制成，为保证阀座I和阀球2的硬度，阀座I的密封面上喷焊一层硬质合金，阀球2的弧面上喷焊一层硬质合金。阀座I与阀球2弧面接触的密封面3为内凹圆弧，阀座I的密封面3形成一个环状的密封面，环状的密封面与阀球2弧面接触形成弧面密封。所述阀座I密封面3的内凹圆弧上设有多个开口朝向阀球2的环形凹槽，这些环形凹槽将阀座I密封面3分成几个不相连的密封段5，本实施例，阀座I的密封面上设有两个环形凹槽，所述环形凹槽的横截面为V形直角凹槽4，从阀座的轴向端面起，向阀座的轴心线止，依次为第一 V形直角凹槽、第二 V形直角凹槽，第一、第二 V形直角凹槽将阀座密封面分为第一密封段、第二密封段、第三密封段，第一、第二、第三密封段均为环状，所述V形直角凹槽4的一槽壁与阀座I轴心线平行，另一槽壁与阀座I轴心线垂直，V形直角凹槽4平行于阀座I轴心线的槽壁高为2?4 mm，所述V形直角凹槽4垂直于阀座I轴心线的槽壁高为2?4 mm，本实施例，V形直角凹槽4平行于阀座I轴心线的槽壁高为
3mm, V形直角凹槽4垂直于阀座I轴心线的槽壁高为3 mm。各V形直角凹槽4槽口的转角形成刮垢刃6，所述阀座I的轴向端面与相邻密封段5的相交部形成刮垢刃，S卩，从阀座的轴向端面起，向阀座的轴心线止，阀座的轴向端面7与第一密封段的相交部形成第一刮垢刃，第一 V形直角凹槽槽口的两转角形成第二刮垢刃，第二 V形直角凹槽槽口的两转角形成第三刮垢刃。
[0023]参见图6和图7，为保证球阀密封效果和球阀正常使用功能，阀座I密封面3的内凹弧面外径R小于或等于阀球2流道的长度L，阀座I密封面3的内凹弧面内径r大于或等于阀球2流道的直径D。
[0024]使用时，阀球的弧面分别与第一、第二、第三密封段接触形成环形弧面密封，即使其中一条密封段变形、损坏失去密封效果，余下的密封段也能保证球阀良好的密封性。由于第一、第三密封段起到密封作用，使得第二密封段不与介质接触，显著延长了球阀的使用寿命。阀球弧面长时间粘附介质形成垢层后，阀球转动时，第一、第二、第三刮垢刃刮去阀球弧面上的垢层，避免垢层进入密封段与阀球弧面之间的间隙中，保证了球阀良好的密封性，同时降低球阀的转动扭矩，使用方便。
【权利要求】
1.一种硬密封球阀阀座的密封结构,包括球阀的阀座(I)和阀球(2)，阀座(I)与阀球(2)弧面接触的密封面(3)为内凹圆弧，其特征在于:所述阀座(I)密封面(3)的内凹圆弧上设有多个开口朝向阀球(2)的环形凹槽，这些环形凹槽将阀座(I)密封面(3)分成几个不相连的密封段(5)，所述环形凹槽的横截面为V形直角凹槽(4)，所述V形直角凹槽(4)的一槽壁与阀座(I)轴心线平行，另一槽壁与阀座(I)轴心线垂直，各V形直角凹槽(4)槽口的转角形成刮垢刃(6)。
2.根据权利要求1所述的硬密封球阀阀座的密封结构，其特征在于:所述V形直角凹槽(4)平行于阀座(I)轴心线的槽壁高为2?4mm。
3.根据权利要求1所述的硬密封球阀阀座的密封结构，其特征在于:所述V形直角凹槽(4)垂直于阀座(I)轴心线的槽壁高为2?4 mm。
4.根据权利要求1所述的硬密封球阀阀座的密封结构，其特征在于:所述V形直角凹槽(4)的数量至少为两个。
5.根据权利要求1所述的硬密封球阀阀座的密封结构，其特征在于:所述阀座(I)的轴向端面与相邻密封段(5)的相交部形成刮垢刃(6)。
【文档编号】F16K5/06GK204061982SQ201420522297
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】孙进, 周亮, 周世君 申请人:重庆特通阀门有限公司