一种液压撑开式上装式球阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种液压撑开式上装式球阀，包括阀体、阀球和阀座，阀座为环状结构；阀座的外表面上设置有阀座支架环，阀座支架环的外表面上设置有限位环槽，限位环槽中设置有限位环；阀座和阀座环还共同围成一个容纳弹簧的弹簧腔；阀座支架环、阀座和阀体共同围成一个液压环腔，液压环腔还与注压系统相连接。本实用新型中阀座支架环、阀座和阀体共同形成一个气缸结构，利用外界的高压液体，解决了上装式球阀尤其是大口径上装式球阀的在线拆装与维护问题，降低了运行成本，提高了生产效率；本实用新型的整体结构较为简单，加工方便。
【专利说明】一种液压撑开式上装式球阀
【技术领域】
[0001]本实用新型属于球阀领域，涉及上装式球阀尤其是大口径上装式球阀的在线拆装技术，具体来说是一种液压撑开式上装式球阀。
【背景技术】
[0002]随着石油、天然气、化工工业的发展，管线阀门越来越多的采用上装式球阀，并且用户要求上装式球阀一定要能在线维修。现在市面上的上装式球阀大多数采用机械式通过法兰流道孔，将阀座向两侧拉开，从而将球从体腔中取出经，进行阀门维护。这就要求维修时要将阀门从管线上拆下来，才能维护，从而失去在线维修的功能，不符合客户要求。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种液压撑开式上装式球阀，其可在线利用压力源的压力通过介质将阀座向两侧推开，从而可以通过上装式球阀的中头将阀球从阀体腔中取出，从而实现在线维修，为用户节省维护费用和工时，降低阀门使用成本，提高生产效率。
[0004]本实用新型通过以下技术方案来实现:液压撑开式上装式球阀，包括阀体、阀球和阀座，所述阀球通过二个所述阀座固定在所述阀体的内部，所述阀座上、与所述阀球相接触的位置设置有阀座密封槽，所述阀座密封槽内固定有阀座密封垫；所述阀座为一环状结构；所述阀座的外表面为阶梯形状，分别为第一台阶阀座环、第二台阶阀座环和第三台阶阀座环；所述第一台阶阀座环的外径小于所述第二台阶阀座环的外径，所述第二台阶阀座环的外径小于所述第三台阶阀座环的外径；所述第二台阶阀座环的外表面上开设有一密封环槽，所述密封环槽中设置有一 O形密封圈；所述阀座的外表面上设置有一阀座支架环，所述阀座支架环的内表面为阶梯形状，分别为第一台阶阀座支架环和第二台阶阀座支架环，所述第一台阶阀座支架环的内径小于所述第二台阶阀座支架环的内径；所述第一台阶阀座支架环的内表面与所述第二台阶阀座环的外表面相接触，所述第二台阶阀座支架环的内表面与所述第三台阶阀座环的外表面相接触；所述阀座支架环的外表面上设置有一限位环槽，所述限位环槽中设置有一限位环；所述限位环的宽度小于所述限位环槽的宽度；所述第一台阶阀座支架环靠近所述第二台阶阀座支架环方向的内侧表面、所述第二台阶阀座支架环的内表面、所述第三台阶阀座环靠近所述第二台阶阀座环的内侧表面和所述第二台阶阀座环的外表面共同形成了一弹簧环腔，所述弹簧环腔中均匀分布有弹簧；所述弹簧的一端固定在所述第一台阶阀座支架环靠近所述第二台阶阀座支架环方向的内侧表面上，所述弹簧的另一端固定在所述第三台阶阀座环靠近所述第二台阶阀座环的内侧表面上；所述阀体的内表面、与所述阀座和所述阀座支架环相对应的位置设置为台阶形状，分别为第一台阶阀体、第二台阶阀体、第三台阶阀体和第四台阶阀体，所述第一台阶阀体和所述第二台阶阀体的侧表面与所述限位环相适配；所述第三台阶阀体和所述第四台阶阀体与所述第一台阶阀座环和所述第二台阶阀座环相适配；所述第二台阶阀体的内部设置有一注压孔，所述注压孔的一端连接有一注压阀，所述注压孔的另一端与所述阀体的内部相连通；所述第一台阶阀座支架环的外侧表面、第二台阶阀座环的外表面、第三台阶阀体的侧表面和第二台阶阀体共同围成一个液压环腔。
[0005]优选地，所述第一台阶阀座支架环的内表面和第一台阶阀座支架环的外表面分别开设有内支架密封环槽和外支架密封环槽，所述内支架密封环槽和外支架密封环槽均设置有0形密封圈；所述外支架密封环槽相比于限位环槽更靠近所述第一台阶阀座支架环的外侧表面。
[0006]优选地，所述限位环包括至少两组限位环本体，所述限位环本体的截面形状为圆弧；所述限位环本体包括第一限位环本体和第二限位环本体；所述第一限位环本体的两端设置有第一环扣，所述第一环扣上开设有沉孔；所述第二限位环本体的两端设置有第二环扣，所述第二环扣上开设有通孔；所述第一环扣和所述第二环扣通过一销轴活动连接。
[0007]优选地，所述第二台阶阀座环的外表面和所述第三台阶阀座环的外表面上分别设置有阀座轨道凸块，相对应的所述第一台阶阀座支架环的内表面和所述第二台阶阀座支架环的内表面上分别开设有阀座轨道滑槽；所述阀座支架环的外表面上开设有阀座支架轨道凸块，相对应的所述第二台阶阀体的表面上开设有阀体轨道滑槽。
[0008]优选地，所述限位环槽的两个侧面上分别设置有缓冲层，所述缓冲层为橡胶凸块或橡胶环。
[0009]本实用新型与现有技术相比较，其效果是积极的。
[0010]1、本实用新型在阀座和阀体之间新增一个阀座支架环，并对现有的阀座结构进行相应的改进，使得阀体、阀座和阀座支架环共同形成一个气缸结构，利用外界的高压液体(油类、脂类)等，一方面使得阀座更好的与阀球形成密封比压，另一方面也解决了上装式球阀尤其是大口径上装式球阀的在线拆装与维护问题，降低了运行成本，提高了生产效率。
[0011]2、本实用新型通过一个限位环的限位作用，确保了阀座与阀球之间密封比压的长期有效性，避免因密封组件的泄漏或部分零件的损坏导致的密封比压的下降进而导致球阀的泄漏，避免运输的危险介质泄漏造成的人身与环境破坏。
[0012]3、本实用新型利用在线的压力源实现上装式球阀的在线拆装，一方面对球阀不会造成较大的损害，适应性好；另一方面也解决了额外的高压介质的准备装置，提高了上装式球阀在线维护的便利性。
[0013]4、本实用新型在各运动部件处设置有相应的轨道滑槽和轨道凸块，使得运动轨迹得到很好的保障，避免因局部受力不均匀而导致的运动部件轨迹发生偏转进而造成的设备损坏，提高了设备运行的可靠度。
[0014]5、本实用新型的整体结构较为简单，同时采用的阀座和阀座支架环的分体式结构也使得加工过程更为容易，可以加工出精度较高的产品；同时分体式的结构也使得安装过程与检修过程更加简单，解决了大口径的上装式球阀的在线拆装的技术难题。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型本实用新型上装式球阀的局部结构示意图。
[0016]图2为本实用新型限位环的整体结构示意图。
[0017]图3为本实用新型限位环本体的结构示意图。
[0018]图1中:1为阀体；2为阀球；3为阀座；4为阀座密封垫；5为阀座支架环；6为弹簧；7为注压孔；8为注压阀；9为液压环腔；101为第一台阶阀体；102为第二台阶阀体；103为第三台阶阀体；104为第四台阶阀体；301为第一台阶阀座环；302为第二台阶阀座环；303为第三台阶阀座环；304为密封环槽；305为O形密封圈；501为第一台阶阀座支架环；502为第二台阶阀座支架环；503为限位环；5011为O形密封圈。
[0019]图2中:503为限位环。
[0020]图3中:5031为第一限位环本体；5032为第二限位环本体；5033为第一环扣；5034为第二环扣；5035为销轴。
【具体实施方式】
[0021]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0022]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的【具体实施方式】的限制。
[0023]实施例一
[0024]参见图1，液压撑开式上装式球阀，包括阀体1、阀球2和阀座3，阀球2通过二个阀座3固定在阀体I的内部；在阀座3上、与阀球2相接触的位置设置有阀座密封槽，阀座密封槽内固定有阀座密封垫4 ;阀座3为一环状结构；阀座3的外表面为阶梯形状，分别为第一台阶阀座环301、第二台阶阀座环302和第三台阶阀座环303 ;第一台阶阀座环301的外径小于第二台阶阀座环302的外径，第二台阶阀座环302的外径小于第三台阶阀座环303的外径；第二台阶阀座环302的外表面上开设有一密封环槽304，密封环槽304中设置有一 O形密封圈305 ;阀座3的外表面上设置有阀座支架环5，阀座支架环5的内表面为阶梯形状，分别为第一台阶阀座支架环501和第二台阶阀座支架环502，第一台阶阀座支架环501的内径小于第二台阶阀座支架环502的内径；第一台阶阀座支架环501的内表面与第二台阶阀座环302的外表面相接触，第二台阶阀座支架环502的内表面与第三台阶阀座环303的外表面相接触；阀座支架环5的外表面上设置有限位环槽，限位环槽中设置有限位环503 ；限位环503的宽度小于限位环槽的宽度；第一台阶阀座支架环501靠近第二台阶阀座支架环502方向的内侧表面、第二台阶阀座支架环502的内表面、第三台阶阀座环303靠近第二台阶阀座环302的内侧表面和第二台阶阀座环302的外表面共同形成了弹簧环腔，弹簧环腔中均匀分布有弹簧6 ;弹簧6的一端固定在第一台阶阀座支架环501靠近第二台阶阀座支架环502方向的内侧表面上，弹簧6的另一端固定在第三台阶阀座环303靠近第二台阶阀座环302的内侧表面上；阀体I的内表面、与阀座3和阀座支架环5相对应的位置设置为台阶形状，分别为第一台阶阀体101、第二台阶阀体102、第三台阶阀体103和第四台阶阀体104，第一台阶阀体101和第二台阶阀体102的侧表面与限位环503相适配；第三台阶阀体103和第四台阶阀体104与第一台阶阀座环301和第二台阶阀座环302相适配；第二台阶阀体102的内部设置有注压孔7，注压孔7的一端连接有注压阀8，注压孔7的另一端与阀体I的内部相连通；第一台阶阀座支架环501的外侧表面、第二台阶阀座环302的外表面、第三台阶阀体103的侧表面和第二台阶阀体102共同围成一个液压环腔9。
[0025]装配时，将两组阀座组件(阀座组件由阀座和阀座支架环组成)对称的依次放入阀体内部的相应位置，放入后用手将阀座组件向两侧推开(此时阀座组件无任何作用力)，推开后的两组阀座组件之间的空间的大于阀球的体积，因此阀球可以轻易地装入阀体的内部；各组件放置完成后进入到加压步骤，即通过注压阀向注压孔中注入高压介质(如液压油)，进而注入到液压环腔中，随着液压环腔中的高压介质的注入与增加，基于气缸的活动原理阀座支架环向阀球所在的方向运动，阀座支架环的运动又压缩了弹簧，弹簧的压缩力使得阀座与阀球之间建立了初始密封，当限位环槽从第二台阶阀体中逐渐露出时，达到相应的槽的露出宽度(该露出宽度是根据需要的密封比压计算得到的，露出宽度也就是限位环的宽度)，装入相应的限位环，阀座与阀球被固定，密封比压也相应确定；定位之后，通过注压阀抽出高压介质，泄掉密封环腔中的压力，从而完成上装式球阀的装配工作。
[0026]在线维修拆卸时，通过注压阀向注压孔注入高压介质(如液压油)，进而注入到液压环腔中，随着液压环腔中的高压介质的注入与增加，基于气缸的活动原理阀座支架环向阀球所在的方向运动，由于阀座与阀球间已建立了密封比压，因此需要注入比装配时更多的高压介质；锁着高压介质的逐步注入，限位环槽会从第二台阶阀体中露出更多来，限位环槽的露出宽度大于限位环的宽度，因此限位环松动，可以方便的取出限位环；限位环取出后进行泄压，此时弹簧的压缩力被释放，阀座与阀球之间的密封比压消失，因此仅依靠手就把阀座组件向阀体的两侧推开，取出阀球等相关部件，并进行相应的维修；维修完成后按照上述装配时的步骤完成装配即可使球阀可靠运行。
[0027]为了确保密封环腔不发生泄漏，可以在第一台阶阀座支架环501的内表面和第一台阶阀座支架环501的外表面分别开设有内支架密封环槽和外支架密封环槽，内支架密封环槽和外支架密封环槽均设置有0形密封圈5011 ;外支架密封环槽相比于限位环槽更靠近第一台阶阀座支架环501的外侧表面。
[0028]实施例二
[0029]本实施例为实施例一的一种改进，参见图2和图3，限位环503包括至少两组限位环本体，限位环本体的截面形状为圆弧；限位环本体包括第一限位环本体5031和第二限位环本体5032 ;第一限位环本体5031的两端设置有第一环扣5033，第一环扣5033上开设有沉孔；第二限位环本体5032的两端设置有第二环扣5034，第二环扣5034上开设有通孔；第一环扣5033和第二环扣5034通过一销轴5035活动连接。
[0030]本实施例中的限位环采用了分体式的结构，因此灵活程度较高，在放入限位环槽中可以是一个链条的形态，放入限位环槽并用一个销轴固定即可完成安装，取出时只需要取出销轴即可将限位环从限位环槽中取出，简单方便。
[0031]本实施例中为了进一步保护限位环，可以在限位环槽的两个侧面上分别设置有缓冲层，缓冲层可以是橡胶凸块，也可以是橡胶环。
[0032]实施例三
[0033]本实施例为实施例一的另一种改进，第二台阶阀座环302的外表面和第三台阶阀座环303的外表面上分别设置有阀座轨道凸块，相对应的第一台阶阀座支架环501的内表面和第二台阶阀座支架环502的内表面上分别开设有阀座轨道滑槽；阀座支架环5的外表面上开设有阀座支架轨道凸块，相对应的第二台阶阀体102的表面上开设有阀体轨道滑槽。
[0034]通过设置有相应的轨道滑槽和轨道凸块，使得运动轨迹得到很好的保障，避免因局部受力不均匀而导致的运动部件轨迹发生偏转进而造成的设备损坏，提高了设备运行的可靠度。
[0035]本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种液压撑开式上装式球阀，包括阀体、阀球和阀座，所述阀球通过二个所述阀座固定在所述阀体的内部，其特征在于: 所述阀座上、与所述阀球相接触的位置设置有阀座密封槽，所述阀座密封槽内固定有阀座密封垫； 所述阀座为一环状结构；所述阀座的外表面为阶梯形状，分别为第一台阶阀座环、第二台阶阀座环和第三台阶阀座环；所述第一台阶阀座环的外径小于所述第二台阶阀座环的外径，所述第二台阶阀座环的外径小于所述第三台阶阀座环的外径；所述第二台阶阀座环的外表面上开设有一密封环槽，所述密封环槽中设置有一 O形密封圈； 所述阀座的外表面上设置有一阀座支架环，所述阀座支架环的内表面为阶梯形状，分别为第一台阶阀座支架环和第二台阶阀座支架环，所述第一台阶阀座支架环的内径小于所述第二台阶阀座支架环的内径；所述第一台阶阀座支架环的内表面与所述第二台阶阀座环的外表面相接触，所述第二台阶阀座支架环的内表面与所述第三台阶阀座环的外表面相接触；所述阀座支架环的外表面上设置有一限位环槽，所述限位环槽中设置有一限位环；所述限位环的宽度小于所述限位环槽的宽度； 所述第一台阶阀座支架环靠近所述第二台阶阀座支架环方向的内侧表面、所述第二台阶阀座支架环的内表面、所述第三台阶阀座环靠近所述第二台阶阀座环的内侧表面和所述第二台阶阀座环的外表面共同形成了一弹簧环腔，所述弹簧环腔中均匀分布有弹簧；所述弹簧的一端固定在所述第一台阶阀座支架环靠近所述第二台阶阀座支架环方向的内侧表面上，所述弹簧的另一端固定在所述第三台阶阀座环靠近所述第二台阶阀座环的内侧表面上； 所述阀体的内表面、与所述阀座和所述阀座支架环相对应的位置设置为台阶形状，分别为第一台阶阀体、第二台阶阀体、第三台阶阀体和第四台阶阀体，所述第一台阶阀体和所述第二台阶阀体的侧表面与所述限位环相适配；所述第三台阶阀体和所述第四台阶阀体与所述第一台阶阀座环和所述第二台阶阀座环相适配；所述第二台阶阀体的内部设置有一注压孔，所述注压孔的一端连接有一注压阀，所述注压孔的另一端与所述阀体的内部相连通；所述第一台阶阀座支架环的外侧表面、第二台阶阀座环的外表面、第三台阶阀体的侧表面和第二台阶阀体共同围成一个液压环腔。
2.如权利要求1所述的液压撑开式上装式球阀，其特征在于:所述第一台阶阀座支架环的内表面和第一台阶阀座支架环的外表面分别开设有内支架密封环槽和外支架密封环槽，所述内支架密封环槽和外支架密封环槽均设置有O形密封圈；所述外支架密封环槽相比于限位环槽更靠近所述第一台阶阀座支架环的外侧表面。
3.如权利要求1所述的液压撑开式上装式球阀，其特征在于:所述限位环包括至少两组限位环本体，所述限位环本体的截面形状为圆弧；所述限位环本体包括第一限位环本体和第二限位环本体；所述第一限位环本体的两端设置有第一环扣，所述第一环扣上开设有沉孔；所述第二限位环本体的两端设置有第二环扣，所述第二环扣上开设有通孔；所述第一环扣和所述第二环扣通过一销轴活动连接。
4.如权利要求1所述的液压撑开式上装式球阀，其特征在于:所述第二台阶阀座环的外表面和所述第三台阶阀座环的外表面上分别设置有阀座轨道凸块，相对应的所述第一台阶阀座支架环的内表面和所述第二台阶阀座支架环的内表面上分别开设有阀座轨道滑槽；所述阀座支架环的外表面上开设有阀座支架轨道凸块，相对应的所述第二台阶阀体的表面上开设有阀体轨道滑槽。
5.如权利要求1所述的液压撑开式上装式球阀，其特征在于:所述限位环槽的两个侧面上分别设置有缓冲层，所述缓冲层为橡胶凸块或橡胶环。
【文档编号】F16K5/20GK204153211SQ201420642607
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年11月2日 优先权日:2014年11月2日
【发明者】杨恒, 金凤禄 申请人:上海纳福希阀门有限公司