带有弹簧密封结构的偏心半球阀的制作方法

[0001]
本实用新型涉及球阀领域，特别涉及一种带有弹簧密封结构的偏心半球阀。


背景技术：

[0002]
偏心半球阀开关轻便、体积小，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀。其球体与阀座的密封原理与普通球阀相同，均是使流动的介质所产生的压力推动浮动阀座组件在球体上产生接触应力来获得密封。
[0003]
对于流体中含有大量固体颗粒的工况而言，在阀门使用一段时间后，会出现以下问题：
[0004]
1、颗粒状固体会从阀座与阀体的间隙进入弹簧腔中并逐渐堆积，进而影响弹簧正常的形变过程，当弹簧腔被填满后、弹簧将失去弹性变形调节能力，浮动阀座组件将不再前后移动，导致偏心半球阀的失去密封。
[0005]
2、固体颗粒沉积在球体表面，在阀门开关过程中会进入球体与阀座之间的间隙中，进而破坏间隙处的密封面，一旦密封面表面被破坏则容易导致泄漏，而泄漏部极快地扩大、导致阀门失效。
[0006]
3、现有密封结构的结构一致性较差，当温度变化时，特别是温度升高时，浮动阀座组件中的零部件受热膨胀而出现膨胀不一致时，其结构的不一致也容易导致相邻的零部件之间或者零部件与阀座、压圈或阀体之间出现间隙，给予介质颗粒入侵的机会。
[0007]
基于此，提出本案申请。


技术实现要素：

[0008]
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种偏心半球阀，能够提高弹簧腔的密封性，解决现有技术中弹簧所在的弹簧腔易被介质入侵而导致阀座组件的浮动调节能力下降或失去浮动调节能力的问题。
[0009]
为实现上述目的，本实用新型提供一种带有弹簧密封结构的偏心半球阀，其包括半球体、阀体与阀座组件，
[0010]
阀座组件包括：沿介质流动方向依次设置的底座、安装座、弹簧、连接座和第一密封圈、第二密封圈，所述底座的一端与阀体无间隙配合、另一端设有用于供安装座的一端嵌入的凹槽；安装座的一端与所述底座的凹槽大小相适应、并通过第二密封圈与底座相嵌为一体，所述安装座的另一端上开设有朝向与介质流动方向一致的安装槽，所述弹簧安装于所述安装槽中，所述连接座的一端与所述弹簧露出于安装槽的一端接触配合；所述连接座的另一端与阀座、阀体之间通过第一密封圈密封配合；所述第二密封圈的侧面与阀座、阀体密封配合。
[0011]
上述结构中，本实用新型首先将弹簧整体内置于安装座中、仅露出部分与连接座接触配合——该结构是将弹簧腔的大部分空间内置化并且大大缩短了安装座的另一侧与连接座之间的间隔，通过减少弹簧腔在外的暴露空间来收缩介质入侵的道路。其次，本实用
新型使安装槽的朝向与介质的流向保持一致，既利用了安装座的物理结构形成了阻断介质进入的屏障，也利用安装槽的入口与介质的流向保持一致提高了介质进入弹簧腔中的难度，进一步提高的弹簧腔的安全系数。再者，还设计了底座与安装座通过第二密封圈为一个整体，并使第二密封圈与阀座、阀体密封，从介质流向的正向方向上对弹簧腔进行了有效密封。最后，通过第一密封圈的作用与连接座的物理阻挡，从介质流向的反向方向上对弹簧腔进行了有效密封。
[0012]
本实用新型进一步设置如下：所述底座、安装座、连接座的侧面保持对齐，并与压圈的一个侧面、阀体的一个侧面共同接触配合。上述结构中，当温度升高或降低时，由于上述部件均是与阀座、阀体配合的，故即使各个零部件的膨胀系数不同，也不会出现因为个别零部件膨胀而导致零部件之间的配合出现位移或者变形的情况，从而提高了密封结构在温度变化情况下的适用性。以及，上述结构中，即便发生了膨胀，在第一密封圈、第二密封圈和阀座、阀体的配合下，其始终能够将第一密封圈、第二密封圈之间保持密封，以此确保密封性能。
[0013]
为提高介质流向反向上的密封性能，本实用新型进一步设置如下：所述第一密封圈为楔形石墨密封圈。楔形石墨密封圈能够具有较高的柔性和良好的适配性，其能够与阀座、阀体始终保持密封配合，从而加强连接座处的密封效果。
[0014]
本实用新型进一步设置如下：所述凹槽与安装座的所述一端之间存在间隙，一方面可以适应温度变化所造成的形变，另一方面，也可以利用密封圈的柔性为阀座组件延长一定的弹簧的调节余量，使阀座组件在受到超出本级压力时，具有一定的承受力。
[0015]
本实用新型进一步设置如下：所述第二密封圈与所述安装座之间采用楔形面配合密封，用于适应上段所述安装座与底座之间发生相对位置时，保持第二密封圈与安装座之间的密封性。此外，在正常工作状态下，上述楔形面结构也便于时安装座与底座结合为一体，而不因第二密封圈的存在导致其整体性不足。
[0016]
本实用新型进一步设置如下：所述间隙为0.05～1mm。
[0017]
本实用新型进一步设置如下：楔形石墨圈的楔形面的倾斜角度为30～40
°
，本角度范围下，楔形面与阀座间的密封配合效果较高、同时使楔形石墨圈具有较好的强度将力传递至弹簧。
[0018]
为刮除半球体表面的金属颗粒，本实用新型进一步设置如下：所述阀座密封面的两侧与半球体的接触平面上设有与其长度相适应的刮刀，所述刮刀与半球体的转动方向相切并与半球体接触配合。
[0019]
本实用新型进一步设置如下：所述刮刀包括平行设置的内刮刀与外刮刀。通过采用独特的内刮刀、外刮削式结构，在半球体与阀座接触时可以完全清除附着在半球体表面的颗粒和结晶，从而保证阀座面与阀球面紧密磨合，并避免阀座的密封面因此被划破导致偏心半球阀失去密封。
[0020]
本实用新型的有益效果如下：本实用新型采用独特的设计，从介质流动的正、反两个方向上对弹簧腔进行了密封，使弹簧腔形成一个密封、独立的腔体，避免介质进入到腔体内，从而有效地防止弹簧内部堆积弹簧介质导致弹簧失效的情况发生，延长偏心半球阀的使用寿命。
附图说明
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图1为本实用新型整体结构示意图。
[0022]
图2为本实用新型图1的i处放大示意图。
[0023]
图3为本实用新型刮刀侧面结构示意图。
[0024]
图4为本实用新型刮刀结构示意图。
[0025]
附图标记：100—阀体，200—半球体，300—阀座组件；
[0026]
110—连接件，310—阀座，320—第一密封圈，330—连接座，340—安装座，350 —第二密封圈，360—底座，370—弹簧，311—阶面，312—密封面，341—凸出部，351—楔形面。
具体实施方式
[0027]
实施例1如图1所示，本实施例提供一种带有弹簧370密封结构的偏心半球阀，其包括阀体100、v型半球体200和阀座组件300，其中阀座组件300作为阀体100与v形半球体200的接触部件设置于阀体100之上，夹设于v型半球体200与阀体100之间，具有一定的浮动调节功能，以适应偏心设置的v型半球体200的转动密封。结合图2所示，阀座组件300包括有底座360、安装座340、弹簧370、连接座330和第一密封圈320、第二密封圈350，参见图2中的介质流动方向f，从左至右，底座360、安装座340、弹簧370、连接座330和第一密封圈320、第二密封圈350依次设置。其中底座360设于最左侧，其左端与阀体 100上的固定连接件110(本实施例所固定连接件110为与阀体配合的一个端盖，用于在阀座组件300安装后将该处封闭，具体参见图1所示，固定连接件110 与阀体之间可以采用)无间隙配合，底座360的右端设有具有一定深度的凹槽。凹槽的口径约为底座360右端直径的1/2，其深度为2mm～5mm，可以根据偏心半球阀的压力等级进行适应性调整。本实施例所用数据可适用于15～20mpa压力。安装座340左端向左侧凸出，该凸出部341分与底座360的凹槽大小相适应，凸出部341分的端部嵌入到凹槽中。凸出部341分与安装座340的其他部分，或称为主体之间通过斜面连接为一体。第二密封圈350安装在安装座340的主体的左侧面与底座360的右侧面之间，其右侧面最好设置为与安装座340的斜面相配合的楔形面351，以加强密封。通过上述结构，安装座340通过第二密封圈350与底座360相嵌为一体。本实施例中，为了确保密封，第二密封圈350的侧面与阀座310、阀体100密封配合，用于使底座360向右的各个部件从该处与外界分隔并密封而独立。
[0028]
安装座340的右端上开设有朝向与介质流动方向一致的安装槽，弹簧370安装于安装槽中、其右端的端部露出于安装槽。连接座330的左侧面与安装座340 的右侧面相对设置，从而得以与弹簧370露出于安装槽的右端端部接触配合。同时，连接座330的右端与阀座310、阀体100之间通过第一密封圈320密封配合，第一密封圈320采用楔形石墨密封圈，从第一密封圈320向左的其他部件，从该处与外界分隔并密封而独立。本实施例中楔形石墨密封圈的楔形面351的倾斜角度最好与第二密封圈350的楔形面351相同，二者均可采用30～40
°
的倾斜角度。
[0029]
本实施例通过第一密封圈320与第二密封圈350两处位置不同、方向相反的密封作用，将弹簧370所在的空间与外界分隔并形成一个独立的封闭的空间，从而有效防止介质进入到弹簧370腔中。
[0030]
作为一种优选方式，凹槽与安装座340的一端之间存在间隙，该间隙可以为 0.5～
1mm，间隙可以适应温度变化所造成的形变，并可为阀座组件300提供一定的调节余量空间，使阀座组件300在受到超出本级压力时，具有一定的承受力。
[0031]
实施例2继续参见图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：底座 360、第二密封圈350、安装座340、连接座330的侧面——即图2中的上表面、下表面均保持对齐，以及，第一密封圈320的下表面也与上述部件的下表面保持对齐，并且除第一密封圈320外的上表面均与阀座310的一个底部的水平面接触配合，上述部件的下表面均与阀体100上表面共同接触配合。如此，当温度升高或降低时，个别零部件膨胀后也不会出现零部件之间的配合变形的情况，从而提高了密封结构在温度变化情况下的适用性。并且在第一密封圈320、第二密封圈 350和阀座310、阀体100的配合下，第一密封圈320、第二密封圈350之间的弹簧370所在的弹簧370腔始终保持密封，介质无法入侵。
[0032]
实施例3参见图3所示，本实施例与上述实施例的不同之处在于：阀座310 密封面312的两侧与半球体200的接触平面上设有与其长度相适应的刮刀，所述刮刀与半球体200的转动方向相切并与半球体200接触配合。刮刀用于刮除半球体200表面的金属颗粒，避免阀座310的密封面312因此被划破导致偏心半球阀失去密封。
[0033]
作为另一种优选方式，本实施例刮刀包括平行设置的内刮刀与外刮刀。通过采用独特的内刮刀、外刮削式结构，在半球体200与阀座310接触时可以完全清除附着在半球体200表面的颗粒和结晶。
[0034]
综上所述，本实用新型提供了一种带有弹簧370密封结构的偏心半球阀，其通过采用独特的设计弹簧370加载，有效地防止弹簧370内部堆积弹簧370介质导致弹簧370失效的情况发生，并通过独特的刮刀结构，有效地清除半球体200 表面的附着物，以此确保弹簧370腔中以及半球体200与阀座310之间的密封性，延长偏心半球阀的使用寿命。