一种用于球阀的支架及固定球阀的制作方法

本发明涉及一种用于流体控制的阀门，尤其涉及一种用于球阀的支架及固定球阀。

背景技术：

球阀是一种由启闭件(球体)由阀杆带动，并绕阀杆的轴线作90度旋转运动的阀门，主要用于流体的调节与控制。球阀自诞生以来，被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，属于机械领域中必不可少的零部件。

球阀的主要特点是本身结构紧凑简单，密封可靠，维修方便，密封面与球面在介质压力的作用下常处于闭合状态，不易被介质冲蚀，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等，在各行业得到广泛的应用。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。

现有技术领域，球阀可以分为浮动球阀和固定球阀。其中，浮动球阀是指球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。压力越大时，密封性能也越好，但是启动关闭的扭矩随压力的增大而增大。浮动球球阀的结构简单，密封性好，但球体承受工作介质的载荷全部传给了阀座，因此要考虑阀座能否经受得住球体介质的工作载荷，在受到较高压力挤压时，柔性的阀座材料发生偏移，因而密封效果下降。这种结构，一般用于中低压、小口径场合。

固定球阀与浮动球阀相比，球体不浮动，阀座可移动。工作时，阀前流体压力在球体上产生的作用力全部传递给阀杆和固定轴，不会使球体向阀座移动，因而阀座不会承受过大的压力，所以固定球阀的扭矩小、阀座变形小，密封性能稳定、使用寿命长，适用于高压、大口径场合。

通常而言，固定球阀为了使球体固定，需要在上下两个端点固定球体，因而结构复杂，制造工艺相对于浮动球阀复杂，因此制造成本较高。另一方面，固定球阀的阀杆与阀体之间通过橡胶材料密封。橡胶材料会在高温高压下疲劳老化，每次更换密封圈都必须打开阀门，卸下阀杆后更换，操作极为不便，并且必须暂时封闭流体管道，导致正常使用的中止。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种制造成本更低，使用更方便的固定球阀。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种用于固定球阀的支架，包括：至少两个支撑体与位于该支撑体上方的限位板，该支撑体的下表面与该固定球阀的阀体的上表面接触，支撑体与限位板之间形成一容纳空间。

更进一步地，该支架包括四个支撑体，该支撑体上包括连接槽，该限位板上包括至少一沉降凸台，该沉降凸台用于容纳固定该支架与该阀体的螺栓。

本发明同时公开一种固定球阀，包括：阀体、球体、阀座和阀杆，该阀体内包括一阀体腔和一填料腔，该球体和该阀座均放置于该阀体腔内，与该球体连接的阀杆放置于该填料腔内，该填料腔和该阀杆之间包括一石墨填料，该石墨填料通过一填料压盖施压后压紧。

更进一步地，该填料压盖的高度可以调节。

更进一步地，该固定球阀还包括一支架，该支架位于该阀体上方，该填料 压盖位于该阀体与该支架所形成的空间中。

更进一步地，该支架包括至少两个支撑体与位于该支撑体上方的限位板，该支撑体的下表面与该阀体的上表面接触，该限位板上包括一通孔用于穿过该阀杆。

更进一步地，该阀体由棒料或者锻件制造而成。

更进一步地，该阀座通过一弹性元件与该阀体连接，该阀座由金属或陶瓷制成。

更进一步地，该阀杆位于该球体的上固定槽内，该上固定槽的槽底为圆弧形，该阀杆的形状与该上固定槽形状相匹配。

更进一步地，该填料压盖通过一螺栓与该阀体固定，通过调整该螺栓的高度以调节该填料压盖的高度。

更进一步地，该支架通过表面预留位置将便于安装自动控制装置。

与现有技术相比较，本发明所提供的技术方案所提供的结构在日常维护时可以在不需要拆卸任何部件的情况下，通过调节填料的使用高度减少更换维护频率，比采用不可调节的O型圈密封更为方便。再次，本发明所提供固定球阀其结构上比现有技术的固定球阀更加简洁。第三，通过本发明所提供的支架，可以直接从侧面调整填料压盖的高度，达到调节填料高度的目的。第四，本发明所使用的材料为棒料或锻件，相比传统的铸件加工获得球阀，机械性能更好材质更致密，内部也不容易出现缺陷。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是本发明所提供的固定球阀的结构示意图；

图2是本发明所提供的固定球阀的剖视图；

图3是本发明所提供的固定球阀的使用和关闭状态示意图；

图4是本发明所提供的支架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的一种具体实施例的用于固定球阀的支架及固定球阀。然而，应当将本发明理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本发明的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“轴向”、“径向”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

本发明的目的在于提供一种用于固定球阀的支架及固定球阀既能实现通过压紧可移动的填料压盖来达到延长其填料的使用寿命，又能与现有技术方案相比降低制造成本。

图1是本发明所提供的固定球阀的结构示意图，图2是本发明所提供的固定球阀的剖视图。如图1、2所示，本发明所提供的固定球阀包括阀体11和连接体13。阀体11包括体腔和管道。球体20安装于体腔中，球阀可以绕着旋转轴线R相对于阀体11转动。旋转轴线R正交于纵轴线L。球体20包括一通孔22。球体20的通孔22的直径与阀体的管道直径几乎一致。球体20可以绕着旋转轴线R在通孔22与管道对齐的打开位置和通孔22横向于管道的关闭位置之 间转动。

本发明提供一种用于球阀的支架如图4所示。该支架12固定于阀体11之上，其整体外形大致呈一长方体。该支架12包括若干个支撑体24，支撑体24的上方包括一限位板23，限位板23上包括一通孔，用于穿过阀杆14。限位板23的相对的两侧向下沉降形成一凸台，该凸台用于安装螺栓15。在本实施方式中凸台的数量为四个，左右对称各两个，但是本领域的普通技术人员应当知悉的是还可以将凸台设计为不对称式，数量也可以为两个、三个等等。支撑体24上预留若干螺纹孔，便于安装自动控制装置。本发明所以提供的支架既可适用于固定球阀，也可以适用与浮动球阀。

填料压盖16位于阀体11和支架12之间。填料压盖16通过一螺栓与阀体11固定，这样可以通过调节螺栓的高度来调节填料压盖16的高度。如图1所示，填料压盖16的固定螺栓位于限位板、支撑体24和阀体11所形成的空间中，可以不用打开拆卸支架的情况下用工具在侧面调节填料压盖的松紧度。

本发明所提供的填料为石墨填料。与橡胶填料相比较，石墨填料具有耐高温耐腐蚀的优点。当石墨填料随着使用过程被磨损后，可以通过调节上方的填料压盖16的高度来加强密封性能，减少了更换的频率。

本发明所提供的阀座40通过一压圈41与阀体11连接，阀座40、压圈41和阀体11均由刚性材料，如不锈钢制成。在另一种较佳实施方式中，为了实现最佳的密封效果，该阀座40在靠近球体20的一个面上增加了一个凹槽，该凹槽中用于放置塑性材料密封件。这样当球体20与阀座40接触时，因为塑料密封件的存在使介质不会在球体与阀座之间流出，并且因为该塑料密封件的受压力作用下变形小，因此球体20在与阀座40贴紧受压后不会严重损坏阀座表面的塑性材料。

本发明所提供的球体20的详细结构图如图3所示，其中a图是通孔22横向于管道的关闭位置示意图，b图是球体20绕着旋转轴线R在通孔22与管道对齐的打开位置示意图。该球体20包括上下两个固定槽21、23。其中上固定槽21用于容纳阀杆14，下固定槽23用于容纳固定轴。上固定槽23的槽底为一圆弧型槽，阀杆14的下端的形状与上固定槽23的形状相匹配。当球体20的通孔22横向于管道时，由于阀杆14和固定轴17同时固定球体20，因此球体20不会发生位移。

本发明所提供的阀体和连接体采用棒料或者锻件生产加工，相比于铸件，机械性能更好，材质更致密。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。