一种实现在线带压更换填料的阀杆防爆喷出球阀的制作方法

本实用新型涉及球阀技术领域，更具体地说，它涉及一种实现在线带压更换填料的阀杆防爆喷出球阀。

背景技术：

球阀以其良好的密封性能及较高的流通能力，现已发展为一种主要的阀门种类，被广泛应用于各种领域；在电力、石化等行业的高温高压管路中，多使用硬密封球阀起到切断隔离的作用。

申请人申请有公告号为cn105909818b的中国专利公告的一种耐腐蚀球阀及其制作方法，其技术要点是：包括左端盖、阀体、右端盖、阀球、左阀座和右阀座，左阀座靠近阀球的密封面上设置有左密封圈安装槽，左密封圈安装槽内嵌入式安装有第一聚全氟乙丙烯密封圈，右阀座靠近阀球的密封面上设置有右密封圈安装槽，右密封圈安装槽内嵌入式安装有第二聚全氟乙丙烯密封圈；上盖与阀体之间的缝隙内设置有第一堆焊层，左阀座与左端盖的内壁面之间设置有第二堆焊层，右阀座与右端盖的内壁面之间设置有第三堆焊层，底座与阀体之间的缝隙内设置有第四堆焊层，左端盖与阀体的缝隙内设置有第五堆焊层，右端盖与阀体的缝隙内设置有第六堆焊层。

为提高球阀的密封性，一般会在上盖和阀杆之间设置填料，而两者之间的填料受限于材料性能，存在老化和腐蚀损坏问题，因此需要定期更换两者之间的填料；但是在实际运用中发现，上述技术方案在更换填料之前，需要先排空球阀并通过泄压阀进行泄压，若直接在正常运行时进行填料的更换，则会因为球阀内部介质压力，导致阀杆爆喷而出，存在安全隐患，因此，不具备在线带压更换填料的能力；因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种实现在线带压更换填料的阀杆防爆喷出球阀，在卸下上阀盖进行填料的更换时，无需顾虑阀杆被介质压力爆喷而出的隐患，实现在线带压更换填料。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种实现在线带压更换填料的阀杆防爆喷出球阀，包括阀体、设置于阀体内的阀球，以及连接于阀球的阀杆，所述阀体法兰固定有上阀盖，所述阀杆和上阀盖之间设置有填料，所述阀杆包括与上阀盖同轴转动连接的杆件，以及设置于杆件底端的连接头，所述阀体贯穿开设有供杆件穿过的通孔，所述连接头的直径大于通孔的直径。

通过采用上述技术方案，本申请在装配时，需要先将阀杆由内而外插接于通孔，从而阀杆的连接头由装配之始便处于阀体之内，再将阀球安装于阀体内，并完成阀球与连接头的连接，最后进行阀体的完整性装配；综上所述，本申请通过改变阀杆的传统装配方式，使得阀杆可以采用直径大于通孔的连接头，从而在完成装配之后，实现阀杆由阀球和阀体配合限制，在未拆卸阀球之前，阀杆仅具有旋转的活动度，进而在卸下上阀盖进行填料的更换时，无需顾虑阀杆被介质压力爆喷而出的隐患，实现在线带压更换填料。

本实用新型进一步设置为：所述阀体包括左阀体、中间阀体以及右阀体，所述左阀体和右阀体分别法兰固定于中间阀体的两端。

通过采用上述技术方案，采用分体式阀体结构，从而为阀杆的由内而外安装提供技术支持；采用法兰固定左阀体和右阀体于中间阀体，有效提高三者的装配强度和装配密封性。

本实用新型进一步设置为：所述左阀体和右阀体朝向中间阀体端分别插接有稳定圈，所述稳定圈设置有石墨圈贴合于阀球的外球面；所述稳定圈和左阀体之间、稳定圈和右阀体之间分别设置有多个稳定弹簧；所述稳定圈和左阀体之间、稳定圈和右阀体之间分别设置有防火圈和两个o形圈。

通过采用上述技术方案，左阀体和右阀体设置稳定圈，两个稳定圈呈左右环形限制阀球，从而确保阀球的稳定性；稳定圈利用石墨圈与阀球的外球面接触，一方面利用石墨圈的自润能力确保阀球的转动顺畅性，另一方面提高阀球球面与稳定圈的密封性；稳定圈和和左阀体之间、稳定圈和右阀体之间分别设置稳定弹簧，从而利用稳定弹簧存储势能，进而利用稳定弹簧所存储的弹性势能推抵稳定圈，确保石墨圈始终贴合于阀球的外球面；稳定圈增设防火圈，从而提高稳定圈与左阀体或者右阀体之间的防火性能；稳定圈增设o形圈，从而提高稳定圈与左阀体或者右阀体之间的密封性。

本实用新型进一步设置为：所述阀球的下端面设置有旋转孔槽，所述中间阀体下端面插接并法兰加固有下阀盖，所述下阀盖设置有转轴销，所述转轴销与旋转孔槽的圆周面之间设置有第一衬套，所述转轴销与旋转孔槽的端面之间设置有止推垫。

通过采用上述技术方案，中间阀体增设下阀盖，下阀盖设置转轴销延伸入中间阀体之内，从而由转轴销和阀球的旋转孔槽进行配合，实现对阀球的进一步限制，使其仅具备沿转轴销中轴线旋转的活动度，有效提高阀球的稳定性；转轴销和旋转孔槽之间增设第一衬套，从而降低阀球与转轴销之间的摩擦力，进而降低转轴销对于阀球转动顺畅性的影响；转轴销和旋转孔槽之间增设止推垫，从而由止推垫承受转轴销和阀球的轴向载荷。

本实用新型进一步设置为：所述阀球的上端面设置有一字槽，所述一字槽呈一端水平贯穿阀球，所述连接头设置有与一字槽嵌合的一字部；所述一字槽底面设置有定位嵌槽，所述一字部的底端设置有与定位嵌槽嵌合的定位凸块。

通过采用上述技术方案，在装配阀球时，转动阀杆至其一字部平行于中间阀体的中轴线，对准阀球于中间阀体，并调整阀球至其一字槽的水平开口端对准于阀杆的一字部，并水平推动，直至阀球的一字槽和连接头的一字槽完成嵌合，安装下阀盖至其转轴销插接于阀球的旋转孔槽，完成下阀盖的安装之后，由其转轴销将阀球上推至定位嵌槽与定位凸块完成嵌合；综上所述，阀球设置一字槽和连接头的一字部进行连接，从而在阀球水平移动入中间阀体的过程中，即可完成阀球和阀杆的连接，有效提高两者的连接便捷性，定位嵌槽和定位凸块的嵌合，结合转轴销和旋转孔槽的插接配合，实现对阀球的两端限制，有效提高阀球的稳定性，还需要说明的是，阀球对于阀杆的限制，原始力来自于下阀盖，而下阀盖以法兰的形式固定于中间阀体，从而确保阀球对于阀杆的限制效果。

本实用新型进一步设置为：所述杆件和通孔之间设置有第二衬套，所述中间阀体的内表面沿通孔开设有嵌入环槽，所述嵌入环槽和连接头之间设置有止推环垫。

通过采用上述技术方案，杆件和通孔之间增设第二衬套，从而提高阀杆与通孔的同轴度，并降低阀杆受到的摩擦力，提高其转动顺畅性；于中间阀体和连接头之间增设止推环垫，配合转轴销与旋转孔槽之间的止推垫，有效限制阀球沿竖直轴线向的活动度，进一步提高阀球的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述上阀盖包括颈部以及法兰固定于颈部顶端的法兰盘；所述阀体外表面沿通孔设置有装配平面，所述颈部底端嵌合抵接于装配平面并螺栓加固，所述法兰盘与杆件之间设置有第三衬套。

通过采用上述技术方案，上阀盖利用颈部实现与阀体的装配，并利用法兰盘提供一个安装位置，该安装位置可以安装用于驱动阀杆的装置；阀体设置装配平面供颈部底端贴合，并设置螺栓加固，从而确保颈部与阀体的装配强度；法兰盘和杆件之间增设第三衬套，从而降低法兰盘对于阀杆转动顺畅性的影响。

本实用新型进一步设置为：所述颈部底端设置有反嵌入沿，所述反嵌入沿嵌入于通孔，所述反嵌入沿和通孔之间设置有第一密封圈；所述反嵌入沿套设有密封垫，所述密封垫填充于颈部下端面和装配平面之间。

通过采用上述技术方案，颈部增设反嵌入沿嵌入于通孔，从而确保颈部与通孔的装配同轴度；反嵌入沿增设第一密封圈，从而提高颈部和阀体的装配密封性；反嵌入沿套设密封垫，从而进一步提高颈部与阀体之间的密封性。

本实用新型进一步设置为：所述颈部的内圆周面设置有多个环槽，所述环槽嵌合有第二密封圈，所述第二密封圈贴合于杆件。

通过采用上述技术方案，颈部增设环槽用于安装第二密封圈，从而由第二密封圈实现颈部与杆件之间的密封。

本实用新型进一步设置为：所述颈部顶端设置有容纳环槽，所述法兰盘正对容纳环槽设置有压沿，所述填料为柔性石墨圈，其处于容纳环槽并由压沿压紧，所述填料的内圆周面紧密贴合杆件。

通过采用上述技术方案，填料嵌入于颈部的容纳环槽，法兰盘增设压沿压紧填料，从而实现填料的安装，填料的内圆周面贴紧于杆件，从而实现对杆件与上阀盖之间的第二重密封；最后需要说明的是，当发现颈部与阀体之间发生泄漏时，需要拆卸整个上阀盖，并更换第一密封圈和密封垫，当发现阀杆和法兰盘之间发生泄漏时，需要拆卸法兰盘，并更换填料，当发现颈部和法兰盘之间发生泄漏时，需要拆卸整个上阀盖，再拆分颈部和法兰盘，更换填料和第二密封圈，以上三种检修情况均能够在运行带压过程中进行，均无需顾虑阀杆被介质压力爆喷而出的隐患，从而为更换第一密封圈、密封垫、填料以及第二密封圈提供便利。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：本申请通过改变阀杆的传统装配方式，使得阀杆可以采用直径大于通孔的连接头，从而在完成装配之后，实现阀杆由阀球和阀体配合限制，在未拆卸阀球之前，阀杆仅具有旋转的活动度，进而在卸下上阀盖进行填料的更换时，无需顾虑阀杆被介质压力爆喷而出的隐患，实现在线带压更换填料；采用分体式阀体结构，从而为阀杆的由内而外安装提供技术支持；两个稳定圈呈左右环形限制阀球，从而确保阀球的稳定性；稳定圈利用石墨圈与阀球的外球面接触，一方面利用石墨圈的自润能力确保阀球的转动顺畅性，另一方面提高阀球球面与稳定圈的密封性；利用稳定弹簧存储势能，进而利用稳定弹簧所存储的弹性势能推抵稳定圈，确保石墨圈始终贴合于阀球的外球面；稳定圈增设防火圈，从而提高稳定圈与左阀体或者右阀体之间的防火性能；稳定圈增设o形圈，从而提高稳定圈与左阀体或者右阀体之间的密封性；由转轴销和阀球的旋转孔槽进行配合，实现对阀球的进一步限制；转轴销和旋转孔槽之间增设第一衬套，从而降低阀球与转轴销之间的摩擦力；转轴销和旋转孔槽之间增设止推垫，从而由止推垫承受转轴销和阀球的轴向载荷；阀球设置一字槽和连接头的一字部进行连接，从而在阀球水平移动入中间阀体的过程中，即可完成阀球和阀杆的连接，有效提高两者的连接便捷性；定位嵌槽和定位凸块的嵌合，结合转轴销和旋转孔槽的插接配合，实现对阀球的两端限制，有效提高阀球的稳定性；阀球对于阀杆的限制，原始力来自于下阀盖，而下阀盖以法兰的形式固定于中间阀体，从而确保阀球对于阀杆的限制效果；于中间阀体和连接头之间增设止推环垫，配合转轴销与旋转孔槽之间的止推垫，有效限制阀球沿竖直轴线向的活动度，进一步提高阀球的稳定性；反嵌入沿增设第一密封圈，从而提高颈部和阀体的装配密封性；多种检修情况均能够在运行带压过程中进行，均无需顾虑阀杆被介质压力爆喷而出的隐患，从而为更换第一密封圈、密封垫、填料以及第二密封圈提供便利。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的爆炸图；

图3为本实用新型的竖直向局部剖视图；

图4为本实用新型的水平向局部剖视图；

图5为本实用新型对于阀球的限制示意图；

图6为本实用新型阀球的结构示意图；

图7为本实用新型下阀盖的结构示意图；

图8为本实用新型阀球另一视角的结构示意图；

图9为本实用新型阀杆的结构示意图；

图10为本实用新型阀杆和上阀盖的配合关系图，为便于表示该附图进行有局部剖视处理。

附图说明：1、阀体；11、通孔；12、左阀体；13、中间阀体；14、右阀体；15、稳定圈；16、石墨圈；17、稳定弹簧；18、防火圈；19、o形圈；2、阀球；21、旋转孔槽；22、下阀盖；23、转轴销；24、第一衬套；25、止推垫；26、一字槽；3、阀杆；31、杆件；32、连接头；33、一字部；34、定位嵌槽；35、定位凸块；36、第二衬套；37、嵌入环槽；38、止推环垫；4、上阀盖；41、颈部；42、法兰盘；43、装配平面；44、第三衬套；45、反嵌入沿；46、第一密封圈；47、密封垫；48、环槽；49、第二密封圈；5、填料；50、容纳环槽；51、压沿。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种实现在线带压更换填料的阀杆防爆喷出球阀，如图1、图2、图3、图4所示，包括阀体1、设置于阀体1内的阀球2，以及连接于阀球2的阀杆3，阀体1法兰固定有上阀盖4，阀杆3和上阀盖4之间设置有填料5，阀杆3包括与上阀盖4同轴转动连接的杆件31，以及加工成型于杆件31底端的连接头32，阀体1贯穿开设有供杆件31穿过的通孔11，连接头32的直径大于通孔11的直径。

本申请在装配时，需要先将阀杆3由内而外插接于通孔11，从而阀杆3的连接头32由装配之始便处于阀体1之内，再将阀球2安装于阀体1内，并完成阀球2与连接头32的连接，最后进行阀体1的完整性装配；综上所述，本申请通过改变阀杆3的传统装配方式，使得阀杆3可以采用直径大于通孔11的连接头32，从而在完成装配之后，实现阀杆3由阀球2和阀体1配合限制，在未拆卸阀球2之前，阀杆3仅具有旋转的活动度，进而在卸下上阀盖4进行填料5的更换时，无需顾虑阀杆3被介质压力爆喷而出的隐患，实现在线带压更换填料5。

阀体1的具体结构如下，如图1、图2所示，阀体1包括左阀体12、中间阀体13以及右阀体14，从而通过采用分体式的阀体1结构，进而为阀杆3的由内而外安装提供技术支持；需要说明的是，左阀体12和右阀体14分别法兰固定于中间阀体13的两端，从而确保三者的装配强度和装配密封性。

为确保阀球2的稳定性，如图2、图4所示，左阀体12和右阀体14朝向中间阀体13端分别插接有稳定圈15，稳定圈15嵌合固定有石墨圈16贴合于阀球2的外球面，从而由两个稳定圈15呈左右环形限制阀球2，进而提高阀球2的稳定性。

稳定圈15通过如下方式与阀球2的外球面进行接触，如图2、图4所示，稳定圈15和左阀体12之间、稳定圈15和右阀体14之间分别垫设有多个稳定弹簧17，一方面利用石墨圈16的自润能力确保阀球2的转动顺畅性，另一方面提高阀球2球面与稳定圈15的密封性。

为提高稳定圈15和左阀体12及右阀体14之间的防火性和密封性，如图2、图4所示，稳定圈15和左阀体12之间、稳定圈15和右阀体14之间分别填充有防火圈18和两个o形圈19。

为提高阀球2的旋转稳定性，如图3、图6、图7所示，阀球2的下端面加工成型有旋转孔槽21，中间阀体13的下端面插接并法兰加固有下阀盖22，下阀盖22一体成型有转轴销23，从而由转轴销23和阀球2的旋转孔槽21进行配合，实现对阀球2的进一步限制，使其仅具备沿转轴销23中轴线旋转的活动度，有效提高阀球2的旋转稳定性；需要说明的是，转轴销23与旋转孔槽21的圆周面之间垫设有第一衬套24，从而降低阀球2与转轴销23之间的摩擦力，进而降低转轴销23对于阀球2转动顺畅性的影响；还需要说明的是，转轴销23与旋转孔槽21的端面之间垫设有止推垫25，从而由止推垫25承受转轴销23和阀球2之间的轴向载荷。

阀球2通过如下方式与阀杆3连接，如图4、图8、图9所示，阀球2的上端面加工成型有一字槽26，一字槽26呈一端水平贯穿阀球2，连接头32加工成型有与一字槽26嵌合的一字部33，一字槽26的底面加工成型有定位嵌槽34，一字部33的底端加工成型有与定位嵌槽34嵌合的定位凸块35；在装配阀球2时，转动阀杆3至其一字部33平行于中间阀体13的中轴线，对准阀球2于中间阀体13，并调整阀球2至其一字槽26的水平开口端对准于阀杆3的一字部33，并水平推动，直至阀球2的一字槽26和连接头32的一字槽26完成嵌合，安装下阀盖22至其转轴销23插接于阀球2的旋转孔槽21，完成下阀盖22的安装之后，由其转轴销23将阀球2上推至定位嵌槽34与定位凸块35完成嵌合；综上所述，阀球2设置一字槽26和连接头32的一字部33进行连接，从而在阀球2水平移动入中间阀体13的过程中，即可完成阀球2和阀杆3的连接，有效提高两者的连接便捷性，定位嵌槽34和定位凸块35的嵌合，结合转轴销23和旋转孔槽21的插接配合，实现对阀球2的两端限制，有效提高阀球2的稳定性，还需要说明的是，阀球2对于阀杆3的限制，原始力来自于下阀盖22，而下阀盖22以法兰的形式固定于中间阀体13，从而确保阀球2对于阀杆3的限制效果。

为提高阀杆3与通孔11的连接效果，如图3、图4、图5所示，杆件31和通孔11之间垫设有第二衬套36，从而提高阀杆3与通孔11的同轴度，并降低阀杆3受到的摩擦力，提高其转动顺畅性；中间阀体13的内表面沿通孔11开设有嵌入环槽37，嵌入环槽37和连接头32之间垫设有止推环垫38，从而配合转轴销23与旋转孔槽21之间的止推垫25，有效限制阀球2沿竖直轴线向蹿动的活动度，进一步提高阀球2的稳定性。

上阀盖4的具体结构如下，如图2、图3、图4所示，上阀盖4包括颈部41以及法兰固定于颈部41顶端的法兰盘42，从而上阀盖4利用颈部41实现与阀体1的装配，并由法兰盘42提供一个安装位置，该安装位置可以安装用于驱动阀杆3的装置。

为确保颈部41与阀体1的装配强度，如图2所示，阀体1外表面沿通孔11加工成型有装配平面43，颈部41底端嵌合抵接于装配平面43并螺栓加固，从而确保颈部41与阀体1的装配强度；需要说明的是，法兰盘42与杆件31之间垫设有第三衬套44，从而降低法兰盘42对于阀杆3转动顺畅性的影响。

颈部41通过如下方式与阀体1连接，如图3、图10所示，颈部41底端加工成型有反嵌入沿45，反嵌入沿45嵌入于通孔11，从而确保颈部41与通孔11的装配同轴度；为提高颈部41与阀体1之间的密封性，反嵌入沿45和通孔11之间垫设有第一密封圈46，从而提高颈部41和阀体1的装配密封性；为进一步提高颈部41与阀体1的装配密封性，反嵌入沿45套设有密封垫47，密封垫47填充于颈部41下端面和装配平面43之间，从而实现颈部41与阀体1的双重密封，进一步提高两者之间的密封性。

为提高颈部41与阀杆3的密封性，如图10所示，颈部41的内圆周面加工成型有多个环槽48，环槽48嵌合有第二密封圈49，第二密封圈49贴合于杆件31，从而由第二密封圈49实现颈部41与阀杆3之间的密封。

填料5通过如下方式设置于上阀盖4和阀杆3之间，如图10所示，颈部41顶端开设有容纳环槽50，法兰盘42正对容纳环槽50一体成型有压沿51，填料5为柔性石墨圈，其处于容纳环槽50并由压沿51压紧，填料5的内圆周面紧密贴合杆件31，从而填料不仅能够实现上阀盖4和阀杆3之间的密封，而且能够实现法兰盘42和颈部41之间的密封。

最后需要说明的是，当发现颈部41与阀体1之间发生泄漏时，需要拆卸整个上阀盖4，并更换第一密封圈46和密封垫47，当发现阀杆3和法兰盘42之间发生泄漏时，需要拆卸法兰盘42，并更换填料5，当发现颈部41和法兰盘42之间发生泄漏时，需要拆卸整个上阀盖4，再拆分颈部41和法兰盘42，更换填料5和第二密封圈49，以上三种检修情况均能够在运行带压过程中进行，均无需顾虑阀杆3被介质压力爆喷而出的隐患，从而为更换第一密封圈46、密封垫47、填料5以及第二密封圈49提供便利。

具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。