采用蝶形弹簧加载的金属密封固定球阀的阀座结构及球阀的制作方法

本实用新型属于球阀技术领域，具体涉及一种采用蝶形弹簧加载的金属密封固定球阀的阀座结构及球阀。

背景技术：

固定球阀是一种应用广泛的球阀，固定球阀在使用过程中通过球体的90°的旋转达到开启和关闭的目的，固定球阀的球体只做90°的旋转，阀座在弹簧预紧力以及管道中介质压力的作用下紧密的贴靠在球体上，在关闭状态下球体密封面与阀座密封面之间形成可靠的密封。金属密封固定球阀广泛应用于高温工况以及用于含固体颗粒的介质工况，为了防止高温工况下零部件的热膨胀而导致球体与阀座之间卡死，结构设计要确保阀座能够在阀体中移动，但是又要确保阀座与阀体之间可靠密封，目前，采用蝶形弹簧加载的金属密封固定球阀的常规阀座结构设计如图1所示，由于金属密封固定球阀通常用于高温工况，因此密封件3’及挡脏圈7’一般采用柔性石墨制造。密封件3’用于阀座2’与阀体4’之间的密封。蝶形弹簧6’安装在阀体4’与压套5’之间的空腔中。蝶形弹簧的预紧压缩力一方面通过压套5’及阀座2’对于密封件3’的挤压，从而使阀座2’与阀体4’形成可靠的密封，另一方面，使阀座密封面紧密的帖靠在球体密封面上，从而使阀座2’与球体1’形成可靠的密封。挡脏圈7’主要是为了防止管道内的固体颗粒介质进入到蝶形弹簧的空腔中，如果固体颗粒介质进入并将弹簧腔完全堵塞，则弹簧将失去调节功能，阀座将无法在阀体中移动，会导致阀座与球体之间卡死。在实现本发明过程中，发明人发现上述常规阀座结构中至少存在如下问题：由于球阀用于高温工况，挡脏圈7’通常采用柔性石墨制造，对于图1的结构设计，尽管挡脏圈7’能够阻挡管道中大部分的固体颗粒介质进入到弹簧腔中，但是由于挡脏圈7’只是放置到槽中，安装时没有挤紧挡脏圈7’，挡脏圈7’没有形成严密的密封，因此，使用过程中还是会有部分固体颗粒介质通过挡脏圈7’进入到弹簧腔中，长时间使用还是有堵塞弹簧腔的可能性。另一个问题是，为了将密封件3’压紧，将密封件3’安装在阀座2’和压套5’之间，因此，阀座设计的比较短，在阀门开启和关闭过程中，阀座随着球体的旋转容易发生摆动，阀座的摆动容易引起球体与阀座的卡死。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种采用蝶形弹簧加载的金属密封固定球阀的阀座结构及球阀。

一方面，提供了一种采用蝶形弹簧加载的金属密封固定球阀的阀座结构。

该采用蝶形弹簧加载的金属密封固定球阀的阀座结构，包括球体、与球体密封配合的阀座、阀体，所述阀座包括抵压端和延伸定位端，其抵压端与球体抵触，阀座的延伸定位端向阀体的通道延伸并与阀体通道的内壁贴合，所述阀座的延伸定位端与阀体通道的内壁之间形成密闭空腔，所述密闭空腔内设有第一挡脏圈、第一压套、蝶形弹簧、第二压套、密封件，所述第一挡脏圈沿阀座轴向方向两端分别与阀体和第一压套相抵，所述蝶形弹簧沿阀座轴向方向的两端分别与第一压套和第二压套相抵，所述密封件沿阀座轴向方向两端分别与第二压套和阀座相抵。

采用上述结构，第一，通过增设第一压套，使蝶形弹簧设置在第一压套和第二压套之间，蝶形弹簧预紧压缩力不仅能够通过对第二压套作用使第二压套与阀座之间挤紧，从而使阀座与阀体之间形成良好的密封以及使阀座的密封面与球体的密封面之间的紧密贴合形成可靠的密封，而且可以通过对第一压套作用使第一压套与阀体对于第一挡脏圈挤压，从而使第一挡脏圈与阀座和阀体之间形成良好的密封，从而确保管路中的固体颗粒介质不会进入到弹簧腔中，确保阀门能够长期可靠的使用。第二，相比常规阀座结构，第二压套设置到阀座外侧，因此阀座可以设计得更长，阀座具有更好的导向定位功能，在球体开关旋转时阀座不容易摆动，也不容易发生球体与阀座的卡死。

另一方面，提供了采用上述采用蝶形弹簧加载的金属密封固定球阀的阀座结构的球阀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。

图1为现有技术中采用蝶形弹簧加载的金属密封固定球阀的常规阀座的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例的结构示意图；

图3为图2中a的放大示意图；

图中，1’，球体；2’，阀座；3’，密封圈；4’，阀体；5’，压套；6’，蝶形弹簧；7’，挡脏圈；

1，球体；2，阀座；201，抵压端；202，延伸定位端；203，第二抵触壁；204，第三限位凸环；3，密封件；4，阀体；401，第一抵触壁；402，第四抵触壁；5，第二压套；501，第二限位凸环；502，第三抵触壁；6，蝶形弹簧；7，第一挡脏圈；8，第二挡脏圈；9，第一压套901，第一限位凸环；902，第五抵触壁；10，第一缓冲空腔；11，空隙；12，第二缓冲空腔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本实用新型所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本实用新型保护范围的限制。

如图2、3所示，采用蝶形弹簧加载的金属密封固定球阀的阀座结构，包括球体1、与球体1密封配合的阀座2、阀体4，所述阀座2包括抵压端201和延伸定位端202，其抵压端201与球体1抵触，阀座2的延伸定位端202向阀体4的通道延伸并与阀体4通道的内壁贴合，所述阀座2的延伸定位端202与阀体4通道的内壁之间形成密闭空腔，所述密闭空腔内设有第一挡脏圈7、第一压套9、蝶形弹簧6、第二压套5、密封件3，所述第一挡脏圈7沿阀座2轴向方向两端分别与阀体4和第一压套9相抵，所述蝶形弹簧6沿阀座2轴向方向的两端分别与第一压套9和第二压套5相抵，所述密封件3沿阀座2轴向方向两端分别与第二压套5和阀座2相抵。采用上述结构，第一，通过增设第一压套，使蝶形弹簧设置在第一压套和第二压套之间，蝶形弹簧预紧压缩力不仅能够通过对第二压套作用使第二压套与阀座之间挤紧，从而使阀座与阀体之间形成良好的密封以及使阀座的密封面与球体的密封面之间的紧密贴合形成可靠的密封，而且可以通过对第一压套作用使第一压套与阀体对于第一挡脏圈挤压，从而使第一挡脏圈与阀座和阀体之间形成良好的密封，从而确保管路中的固体颗粒介质不会进入到弹簧腔中，确保阀门能够长期可靠的使用。第二，相比常规阀座结构，第二压套设置到阀座外侧，因此阀座可以设计得更长，阀座具有更好的导向定位功能，在球体开关旋转时阀座不容易摆动，也不容易发生球体与阀座的卡死。

所述第一压套9接近蝶形弹簧6的一端设有向外凸起的第一限位凸环901，所述阀体4内壁设有与第一限位凸环901配合的第一抵触壁401，所述第一限位凸环901与第一抵触壁401配合对第一压套9形成限位作用。防止第一压套9的对第一挡脏圈7过渡压紧。

所述第二压套5接近蝶形弹簧6的一端设有向内凸起的第二限位凸环501，所述阀座2上设有与第二限位凸环501配合的第二抵触壁203，所述第二限位凸环501与第二抵触壁203配合对第二压套5形成限位作用。所述第二限位凸环501与第二抵触壁203之间具有第一缓冲空腔10。所述第二限位凸环501内壁与阀座2外壁之间具有空隙11。当密封件3在使用过程中会产生微小的磨损，密封件3磨损后，第二压套5与阀座2之间的便会产生间隙，为了防止此类间隙的产生而导致阀体4与阀座2之间不能够密封，通过处于阀体4与第二压套5之间的蝶形弹簧6对第二压套5进行抵压；当密封件3发生磨损后，蝶形弹簧6抵压第二压套5，第二压套5则会延着第一缓冲空腔10朝向阀座位移，直至再次与磨损的密封件3抵触。这样设置后，密封件3出现略微的磨损时，第二压套5与阀座2之间的距离能够自动进行调节，无需人工操作，结构简单。

所述第一压套9设有与蝶形弹簧6的内端抵接配合的第五抵触壁902，所述第五抵触壁902表面为外斜面且倾斜度大于蝶形弹簧6的倾斜度。

所述第二压套5设有与蝶形弹簧6的外端抵接配合的第三抵触壁502，所述第三抵触壁502表面为内斜面且倾斜度大于蝶形弹簧6的倾斜度。

当蝶形弹簧6负荷形变时，倾斜的第五抵触壁902和第三抵触壁502可以防止蝶形弹簧6过渡形变，影响是使用寿命。

所述抵压端201外壁与阀体4之间设有第二挡脏圈8。提高密封性。

所述抵压端201外设有凸起的第三限位凸环204，所述阀体4内壁设有第四抵触壁402，所述第三限位凸环204与第四抵触壁402对阀座2形成限位作用，所述第三限位凸环204与第四抵触壁402之间具有第二缓冲空腔12。

设有上述的用蝶形弹簧加载的金属密封固定球阀的阀座结构的球阀。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。