两体式固定球阀及其制造方法与流程

本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种两体式固定球阀及其制造方法。

背景技术：

球阀是用带有圆形通道的球体作为启闭件的阀门，球体随着阀杆的转动绕阀杆的轴线旋转90度，实现开启和关闭的目的；两体式固定球阀是球阀的常见形式。对于石油、天然气管道用两体式固定球阀而言，具有良好的dbb(doubleblockandbleed)功能是非常重要的。dbb功能的通俗解释是：当阀门处于关闭位置时对阀门的两端同时施加压强，阀门左、右阀座的密封性能良好。在进行阀门的dbb功能测试时，打开阀门中腔的排污孔或排气孔，若没有介质从排污孔或排气孔持续不断地流出则表明阀门的dbb功能完好；若有介质源源不断地流出则表明阀门的dbb功能失效。所以两体式固定球阀的dbb功能可以帮助阀门用户在线监测阀门密封性能是否完好，对阀门使用和维护具有重要的现实意义。

实践表明，影响两体式固定球阀dbb功能的主要因素取决于装配后左阀体内的阀座孔和右阀体内的阀座孔之间的同轴度；该同轴度偏差越小，阀门的dbb功能越好；反之，dbb功能越差。

结合图1和图2所示，现有的两体式固定球阀，包括顶盖100、阀体200、阀芯300和阀杆400，阀体200包括具有左阀座孔211的左阀体210和具有右阀座孔221的右阀体220，右阀体220的左端设有呈环形的第一装配端面222，第一装配端面222上设有连接环223，左阀体210上设有与第一装配端面222相对应的第二装配端面212，第二装配端面212上设有可供连接环223嵌入的连接孔213，右阀体220通过连接环223嵌入连接孔213中与左阀体210定位配合并通过连接件230连接在一起，第一装配端面222与第二装配端面212之间设置有o型密封圈240和缠绕垫片250；阀芯300包括设置在左阀座孔211内的左阀座310、设置在右阀座孔221内的右阀座320以及可转动地设置在左阀座310与右阀座320之间的球体330；阀杆400通过顶盖100与左阀体210可转动地连接，阀杆400的下端与球体330连接，阀杆400的上端位于阀体200外。

现有的两体式固定球阀中，左阀体和右阀体为孔、轴间隙配合，且第一装配端面和第二装配端面由螺栓等连接件压紧贴合；尽管对于小尺寸阀体来讲，较为容易保证左阀座孔与连接环的同轴度，同时也比较容易保证右阀座孔与连接环的同轴度，进而达到保证装配后左阀体内的阀座孔和右阀座内的阀座孔之间的同轴度的目的；但是这种结构依然有以下缺点：1)连接部孔、轴之间有间隙存在，阀门越大间隙越大；2)左阀体的第二装配端面和右阀体的第一装配端面必须分别与孔、轴互相垂直，但阀门越大装配端面的垂直度越难保证。而这两点都会直接影响阀门装配后左阀体内的阀座孔和右阀座内的阀座孔之间的同轴度。在生产实践中，对同一批规格相同的阀门进行dbb功能测试，有的阀门dbb功能良好，有的dbb功能较差。甚至于同一台阀门经拆卸后再次装配，其dbb功能也会变差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种可有效减小阀体装配后左阀座孔与右阀座孔之间的同轴度偏差的两体式固定球阀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：两体式固定球阀，包括阀体，所述阀体包括具有左阀座孔的左阀体和具有右阀座孔的右阀体；所述右阀体的左端设有呈环形的第一装配端面，所述第一装配端面上设有与右阀座孔同轴的连接环，所述左阀体上设有与第一装配端面相对应的第二装配端面，所述第二装配端面上设有与左阀座孔同轴的连接孔；所述连接孔右端的内壁面为呈锥形的导向定位面，所述连接环左端的外壁面为与导向定位面相匹配的定位配合面；所述连接环嵌入连接孔中并通过定位配合面与导向定位面贴合，使右阀体与左阀体定位配合在一起。

进一步的是，所述第一装配端面与第二装配端面之间留有间隙t，1mm≤t≤2mm。

进一步的是，所述导向定位面的锥度为30°～60°。

进一步的是，所述阀体还包括连接件，所述左阀体通过连接件与右阀体连接固定。

进一步的是，所述连接件穿过第一装配端面和第二装配端面将左阀体与右阀体连接一起。

进一步的是，所述连接件至少为四个，并沿第一装配端面的周向跨中均匀分布。

进一步的是，所述阀体还包括o型密封圈和缠绕垫片；所述o型密封圈设在连接环上并被夹紧在导向定位面与第一装配端面之间，所述缠绕垫片设置于第一装配端面与第二装配端面之间。

本发明还提供了一种两体式固定球阀的制造方法，用于制造任意一种上述的两体式固定球阀，其包括左阀座孔加工步骤和右阀座孔加工步骤；

左阀座孔加工步骤：在机床上装夹左阀体并找正后，采用同一把刀具在左阀体装夹位置不变且刀具的夹持位置不变的前提下，分别加工左阀座孔和导向定位面；

右阀座孔加工步骤：在机床上装夹右阀体并找正后，采用同一把刀具在右阀体装夹位置不变且刀具的夹持位置不变的前提下，分别加工右阀座孔和定位配合面，并保证定位配合面的锥度与导向定位面的锥度相一致。

本发明的有益效果是：通过将连接孔右端的内壁面设置为呈锥形的导向定位面，并将连接环左端的外壁面设置为与导向定位面相匹配的定位配合面，在左阀体与右阀体装配过程中，可由导向定位面和定位配合面彼此贴合进行定位，避免了阀体装配过程中孔、轴间隙以及第一装配端面和第二装配端面各自的垂直度偏差对左阀座孔与右阀座孔之间同轴度的累积误差影响，有效减小了阀体装配后左阀座孔与右阀座孔之间的同轴度偏差，使得两体式固定球阀具有良好的dbb功能。另外，通过将o型密封圈设在连接环上并被夹紧在导向定位面与第一装配端面之间，并将缠绕垫片设置于第一装配端面与第二装配端面之间，实现了多个密封面夹紧密封，大大提高了该两体式固定球阀实现的dbb功能的可靠性。

附图说明

图1是现有的两体式固定球阀的实施结构示意图；

图2是图1中i处的局部放大图；

图3是本发明中两体式固定球阀的实施结构示意图；

图4是图3中ii处的局部放大图；

图中标记为：顶盖100、阀体200、左阀体210、左阀座孔211、第二装配端面212、连接孔213、导向定位面214、右阀体220、右阀座孔221、第一装配端面222、连接环223、定位配合面224、连接件230、o型密封圈240、缠绕垫片250、阀芯300、左阀座310、右阀座320、球体330、阀杆400。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

结合图3和图4所示，两体式固定球阀，包括阀体200，所述阀体200包括具有左阀座孔211的左阀体210和具有右阀座孔221的右阀体220；所述右阀体220的左端设有呈环形的第一装配端面222，所述第一装配端面222上设有与右阀座孔221同轴的连接环223，所述左阀体210上设有与第一装配端面222相对应的第二装配端面212，所述第二装配端面212上设有与左阀座孔211同轴的连接孔213；所述连接孔213右端的内壁面为呈锥形的导向定位面214，所述连接环223左端的外壁面为与导向定位面214相匹配的定位配合面224；所述连接环223嵌入连接孔213中并通过定位配合面224与导向定位面214贴合，使右阀体220与左阀体210定位配合在一起。

该两体式固定球阀的左阀体210与右阀体220装配在一起的过程中，先将连接环223嵌入连接孔213，再由导向定位面214和定位配合面224彼此贴合，利用配合锥面的自动定心原理实现定位，避免了阀体200装配过程中孔、轴间隙以及第一装配端面222和第二装配端面212各自的垂直度偏差等不确定因素带来的累积误差影响，可保证左阀座孔211和右阀座孔221具有较好的同轴度(即同轴度偏差较小)，使得该两体式固定球阀能够实现良好的dbb功能。

本文以该两体式固定球阀两端流道口的朝向分别作为左、右方向，例如：图1和图3中，左端流道口的朝向即为左方向，右端流道口的朝向即为右方向。

其中，导向定位面214为与连接孔213同轴的锥形内环面，即导向定位面214与左阀座孔211同轴；导向定位面214的右端直径大于其左端直径，其主要用于对连接环223导向并与定位配合面224配合进行定位；为了达到更好的配合定位效果，导向定位面214的锥度优选为30°～60°。定位配合面224为与连接环223同轴的锥形外环面，即定位配合面224与右阀座孔221同轴；定位配合面224的锥度与导向定位面214的锥度相等，其主要用于与导向定位面214配合实现左阀座孔211和右阀座孔221的同轴定位。

优选的，再如图4所示，第一装配端面222与第二装配端面212之间留有间隙t，1mm≤t≤2mm。该间隙t为设计预留量，其可以保证装配过程中，导向定位面214与定位配合面224能够率先贴合完成装配定位。

具体的，再如图3所示，所述阀体200还包括连接件230，所述左阀体210通过连接件230与右阀体220连接固定。

为了保证该两体式固定球阀的密封效果，使连接件230穿过第一装配端面222和第二装配端面212将左阀体210与右阀体220连接一起。

为了提高连接固定效果，优选采用至少为四个连接件230进行连接，并使各连接件230沿第一装配端面222的周向跨中均匀分布。再优选的，连接件230的数量为偶数个。

优选的，再如图4所示，阀体200还包括o型密封圈240和缠绕垫片250；所述o型密封圈240设在连接环223上并被夹紧在导向定位面214与第一装配端面222之间，所述缠绕垫片250设置于第一装配端面222与第二装配端面212之间。如此设置，可在导向定位面214与第一装配端面222之间形成第一道密封，并在第一装配端面222与第二装配端面212之间形成第二道密封，大大提高了该两体式固定球阀实现dbb功能的可靠性。

两体式固定球阀的制造方法，用于制造任意一种上述的两体式固定球阀，其包括左阀座孔加工步骤和右阀座孔加工步骤；

左阀座孔加工步骤：在机床上装夹左阀体210并找正后，采用同一把刀具在左阀体210装夹位置不变且刀具的夹持位置不变的前提下，分别加工左阀座孔211和导向定位面214；

右阀座孔加工步骤：在机床上装夹右阀体220并找正后，采用同一把刀具在右阀体220装夹位置不变且刀具的夹持位置不变的前提下，分别加工右阀座孔221和定位配合面224，并保证定位配合面224的锥度与导向定位面214的锥度相一致。

该两体式固定球阀的制造方法，通过在左阀座孔加工步骤中，采用同一把刀具在左阀体210装夹位置不变(即一次性装夹)且刀具的夹持位置不变的前提下，分别加工左阀座孔211和导向定位面214，能够最大限度地保证左阀座孔211和导向定位面214的同轴度；同时，通过在右阀座孔加工步骤中，采用同一把刀具在右阀体220装夹位置不变且刀具的夹持位置不变的前提下，分别加工右阀座孔221和定位配合面224，能够最大限度地保证右阀座孔221和定位配合面224的同轴度；如此，即可有效减小加工过程中不确定因素对阀体200装配后左阀座孔211和右阀座孔221的同轴度的影响。

为了保证定位配合面224的锥度与导向定位面214的锥度的一致性，所采用的机床为非数控加工设备时，可以采用同一个靠模或经过校准过的靠模来加工导向定位面214和定位配合面224；所采用的机床为数控加工设备时，通过有效的编程和设备的加工精度来保证两个配合锥面锥度的一致性。