球阀及其组装方法与流程

本发明涉及阀体技术领域，尤其涉及一种球阀及其组装方法。

背景技术：

球阀在石油、化工、能源、矿产等领域具有广泛的应用，是工业管线中重要的组成部件，主要用于控制管线的通断。通常在球阀装配过程中，阀球需要从球阀的上端装入阀体内部，导致球阀上端开口的口径大，因此对于密封球阀的上端盖板的安装固定提出了非常高的要求，特别是对于高压球阀。若上端盖板固定不可靠，容易发生球阀爆炸，引起严重的安全事故。

通常，球阀的上端盖板一般是通过螺栓固定在球阀的阀体上面，在这种固定方式下，阀门内部介质对上端盖板的压力最终都由紧固螺栓来承受，在长时间的压力波动下，螺栓在交变拉力驱使下，一方面容易发生松弛，导致上端盖板密封不严致使泄漏；另一方面容易引发螺栓的疲劳，降低螺栓强度，形成安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种球阀及其组装方法，用以解决现有球阀中上端盖板与阀体螺栓固定容易导致泄漏，安全性低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种球阀，包括阀球、阀体及上端盖板，所述阀球上构造有阀轴，还包括密封盖板及卡环，所述密封盖板与所述上端盖板固定连接并均安装在所述阀体的端口处；所述密封盖板与所述阀轴的根部抵接；所述阀体的内壁设有凹槽，所述卡环卡装在所述凹槽内，所述卡环外露于所述凹槽的部分夹设于所述上端盖板和所述密封盖板之间。

进一步地，所述阀体与所述上端盖板的外壁通过相互配合的限位槽和限位块进行周向固定。

进一步地，所述限位槽包括若干个，若干个所述限位槽均位于所述阀体上并沿所述阀体的周向均布。

进一步地，所述卡环包括至少三段环体，所述环体首尾顺次相连。

进一步地，所述环体中至少有一段环体的两个端面平行于所述卡环的某一直径。

进一步地，所述上端盖板靠近所述密封盖板的一侧设有第一阶梯面，所述卡环外露于所述凹槽的部分与所述第一阶梯面抵接。

进一步地，所述阀体的端口设有环形槽，沿所述上端盖板的周向设有凸缘，所述凸缘收容于所述环形槽。

进一步地，所述密封盖板远离所述阀球的一侧凸设卡块，所述上端盖板朝向所述阀球的一侧设有卡槽，所述卡块卡装于所述卡槽。

进一步地，所述阀轴为阶梯轴，所述密封盖板的中部设有阶梯孔，所述阶梯轴插装于所述阶梯孔。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种球阀的组装方法，包括步骤：

步骤s10，将安装有阀轴的阀球装入阀体，密封盖板卡装固定在所述阀体的端口处；

步骤s20，将卡环的各个环体分别装入所述阀体上的凹槽内，所述卡环的一侧与所述密封盖板远离所述阀球的一侧抵接；

步骤s30，将上端盖板安装在所述阀体的端口，所述上端盖板朝向所述阀球的一侧压设在所述卡环上，并使所述上端盖板与所述阀体上的限位块和限位槽卡装配合；

步骤s40，采用紧固件将所述上端盖板与所述密封盖板固定连接。

本发明提供的球阀，上端盖板和密封盖板固定连接，通过卡环可以限制上端盖板和密封盖板沿阀轴的轴向移动，相比于传统的球阀结构，球阀内的液体压力最终由卡环承受，从而有效避免球阀内的液体压力冲击上端盖板造成密封不严导致泄漏的情形。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例球阀的结构示意图；

图2为图1中所示阀体的局部剖视图；

图3为图1中所示的阀体与上端盖板的配合示意图；

图4为图1中示出的上端盖板的俯视图；

图5为图1中示出的卡环的结构示意图；

图6为图1中示出的上端盖板的剖视图；

图7为图1中示出的密封盖板的剖视图。

图中：1、阀球；11、阀轴；2、阀体；21、凹槽；22、限位槽；3、上端盖板；31、限位块；32、第一阶梯面；33、凸缘；34、卡槽；4、密封盖板；41、通孔；42、卡块；5、卡环；51、第一环体；52、第二环体；53、第三环体；54、第四环体；6、螺栓。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”的方向均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种球阀，包括阀球1、阀体2、上端盖板3、密封盖板4和卡环5。其中，阀球1安装在阀体2内的空腔中，上端盖板3和密封盖板4通过螺栓固定连接并均安装在阀体2的端口处；卡环5安装在上端盖板3和密封盖板4之间。具体地，阀球1上构造有阀轴11，阀轴11插装在密封盖板4和上端盖板3内，该阀轴与上端盖板3和密封盖板4均为可滑动配合。密封盖板4与阀轴11的根部抵接，也即相比于上端盖板3，密封盖板4更靠近阀球1的球体。如图2所示，阀体2的内壁设有凹槽21，卡环5卡装在凹槽21内，卡环5外露于凹槽21的部分夹设在上端盖板3和密封盖板4之间。

本发明实施例提供的球阀，上端盖板3和密封盖板4固定连接，通过卡环5可以限制上端盖板3和密封盖板4沿阀轴的轴向移动，相比于传统的球阀结构，球阀内的液体压力最终由卡环5承受，从而有效避免球阀内的液体压力冲击上端盖板3造成密封不严导致泄漏的情形。

进一步的，阀体2和上端盖板3通过限位槽22和限位块31实现周向固定。在一实施例中，如图3所示，阀体2的端口处设有限位槽22，如图3和4所示，上端盖板3的外壁凸设限位块31。限位块31与限位槽22数量相同，可以为一个或多个，当为一个时，限位块31直接安装在限位槽22内以防止固定连接在一起的上端盖板3和密封盖板4沿阀轴的周向移动；当为多个时，两者一一对应设置。优选的，限位槽22包括多个，多个限位槽22沿阀体2的周向均布，与此相应的，限位块31沿上端盖板3的外壁周向均布。在该实施例中，借助限位块31和限位槽22的配合限制上端盖板3和密封盖板4沿阀轴的周向旋转，从而实现上端盖板3的可靠固定。由此，本发明实施例提供的球阀，上端盖板3和密封盖板4在限位块31和限位槽22的作用下无法沿周向旋转，在卡环5的作用下可以限制阀轴沿轴向移动，从而提高球阀组装的可靠性，避免内部流体压力导致上端盖板3密封不严。在另一实施例中，阀体2设置限位块，上端盖板3开设限位槽。此时，阀体2的端口为阶梯孔，阶梯孔的大径段远离阀球1，在阀体2对应于大径段的内壁上凸设限位块，其中，限位块的最外端未伸入阀体2的小径段，以免影响阀球1的安装；相应的，在上端盖板3与阶梯孔配合的区域开设限位槽，以实现上端盖板3和密封盖板4的周向锁定。同样的，限位槽和限位块的数量和分布可以根据需要设置成均布的多个或随机分布的一个或多个。当然，也可以在阀体2上同时设置限位块和限位槽，在上端盖板3上对应设置限位槽和限位块，对此本发明实施例不做详细赘述。

由于卡环5的外径大于阀体2的端口内径，为了方便卡环5的顺利安装，本发明实施例提供的卡环5包括至少三段环体，至少三段环体之间首尾顺次相连围成一个环状。比如，可以将卡环5分隔成三段、四段或五段，对此，本发明实施例不做具体要求。在进行组装时，逐个安装环体即可将卡环5安装在凹槽21内。

其中，环体中至少有一个环体的两个端面平行于卡环5的某一直径。在进行组装时，将其中一个两端端面平行于卡环5的某一直径的环体最后卡入，实现卡装的顺利进行。具体地，如图5所示，卡环5由第一环体51、第二环体52、第三环体53和第四环体54四段首尾顺次拼接而成。其中，第一环体51的两个端面均沿卡环5的径向延伸，形成径向端面；第三环体53的两个端面均沿平行于卡环5的直径的方向延伸，即形成平行端面；第二环体52和第四环体54结构相同，一个端面为径向端面，分别与第一环体51的两个端面对接，另一个端面为平行端面，用于与第三卡环53的两个端面对接。除此之外，还可以有其他分隔方法，对此本发明实施例不再一一列举。

具体地，如图6所示，上端盖板3靠近密封盖板4的一侧设有第一阶梯面32，卡环5外露于凹槽21的部分与第一阶梯面32抵接。卡环5夹设在第一阶梯面32和密封盖板4之间。当然，也可以在密封盖板4背离阀球1的一侧设置阶梯面。卡环5的一侧与该阶梯面抵接，卡环5的另一侧与平整的上端盖板3的端面抵接。对此本发明实施例不做具体限定，只要卡环设置在凹槽21、上端盖板3和密封盖板4三者形成的容纳腔内即可。

在本发明实施例中，阀体2的端口设有环形槽，环形槽的大径端位于阀体2的外侧，凹槽21位于环形槽的小径区域。如图6所示，上端盖板3设有凸缘33，凸缘33收容在阀体2的端口处的环形槽内。当然，阀体2的端口也可以设置孔径一致的通孔，上端盖板3安装在通孔内，上端盖板3上的限位块31和阀体2上的限位槽22相互配合限制两者沿阀轴11的周向运动的同时，也能对上端盖板3的轴向位置进行定位。

其中，如图7所示，密封盖板4的中部设有通孔41，阀轴11为阶梯轴，阶梯轴插装在通孔41内。阀轴11与通孔41的内壁滑动密封配合，在阀轴11与通孔41的孔壁之间安装有密封圈。具体地，密封盖板4和上端盖板3通过螺栓固定连接。

具体地，本发明实施例中，密封盖板4远离阀球1的一侧凸设卡块42，上端盖板3朝向阀球1的一侧设有卡槽34，卡块42卡装在卡槽34内，并通过螺栓紧固将上端盖板3和密封盖板4固定在一起。

另外，本发明还提供了一种球阀的组装方法，具体包括如下步骤：

步骤s10，将安装有阀轴11的阀球1装入阀体2内，密封盖板4卡装固定在阀体2的端口处。密封盖板4的外壁与阀体2的内壁贴合固定，在密封盖板4的外壁与阀体2的内壁之间安装有密封圈。密封盖板4上的通孔41与阀轴11滑动密封。

步骤s20，将卡环5的各个环体分别装入阀体2上的凹槽21内，使卡环5的一侧与密封盖板4远离阀球1的一侧抵接。其中，如图5所示，先将第一环体51、第二环体52和第四环体54分别装入凹槽21内，最后将第三环体53装入凹槽21，由此形成一个完整的环体结构。

步骤s30，将上端盖板3安装在阀体2的端口，上端盖板3朝向阀球2的一侧压设在卡环5上，使上端盖板3上的限位块31卡装在阀体2的限位槽22内。由此，卡环5被卡装在凹槽21内并且被上端盖板3和密封盖板4夹在中间。

步骤s40，采用螺栓6等紧固件将上端盖板3与密封盖板4固定连接。

本发明实施例提供的球阀，相比于传统通过螺栓将上端盖板直接固定在阀体端口的方式，由卡装在凹槽21内的卡环5承载阀内液体冲击力，强度更高，提高了阀体2端口处的耐压能力；而且上端盖板3将承受液体冲击力的卡环5通过机械方式锁死在凹槽21内，长期使用中也不会发生脱离或松弛，可靠性高，使用寿命长。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。