一种偏心半球阀的制作方法

1.本实用新型涉及阀门技术领域，尤其涉及一种偏心半球阀。


背景技术：

2.偏心半球阀广泛应用在城市给排水，水厂引水，南水北调工程及石油、化工、电厂、污水处理等管路系统中。目前市场上现有的偏心半球阀，由于加工过程中各零部件之间的位置和装配存在误差，从而导致半球阀的运动精度和产品性能无法实现提高。而且为了提高半球阀主副阀杆处的密封性能，现有的偏心半球阀密封结构设置越来越复杂，使得半球阀的结构也越来越复杂。
3.例如，中国专利文献（公告日：2021年8月3日，公告号：cn213871204u）公开了一种卧轴偏心半球阀，采用卧轴结构安装阀芯，其阀杆的轴线垂于阀体内介质流动的方向、并水平设置，不占据流道下端，使流道下端可以较立式偏心半球阀设计的更平缓，减小了流动阻力。阀芯上具有与其同心的、圆柱形的凸台，于凸台上间隙的套设有密封环，所述密封环具有球冠形的密封面，于凸台与密封环所成的夹间隙内设有气囊环，所述密封环与阀芯通过固定组件固定，能够在装配时将阀芯密封球冠与阀座中心调整至同心，克服加工误差，保证有效密封。
4.上述技术方案是通过增设置一气囊环来实现同心调节，虽然该技术方案可以实现调节，但是其是通过单向调节，在调节过程中很难达到高精度的调节，而且结构也相对复杂，不利于阀的简单化设计。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决现有的半球阀产品由于零部件的位置和装置误差，导致的半球阀运动精度和产品性能无法提升，主副阀杆密封结构复杂等问题，而提供一种带有双向调心结构，而且通过多重密封结构，实现密封结构简单化，密封性能可靠，能够有效提高半球阀运动精度及产品性能的偏心半球阀。
6.本实用新型实现其发明目的所采用的技术方案为：一种偏心半球阀，包括阀体和通过阀杆组件转动安装在阀体内部的半球阀瓣，所述的阀杆组件上设置有双向调心结构，所述的阀杆组件包括主阀杆组件和副阀杆组件，所述的双向调心结构包括主阀杆组件调心结构和副阀杆组件调心结构；所述的主阀杆组件上设置有主阀杆多重密封结构，所述的副阀杆组件上设置有副阀杆多重密封结构。该偏心半球阀，通过在主阀杆组件和副阀杆组件上分别设置调心结构，使得半球阀瓣能够通过两个方向进行水平中心位置的调节，能够有效消除加工过程中各零部件之间的位置误差和装配误差，实现对半球阀水平中心位置的精确调节，从而提高偏心半球阀的运动精度和产品性能。而在主阀杆组件和副阀杆组件上分别利用阀杆组件自身的结构设置多重密封，实现了密封结构简单化，密封效果优质化的目的，有效提升了偏心半球阀的密封性能和使用寿命。
7.作为优选，所述的阀体上同轴线设置有主阀杆组件安装腔和副阀杆组件安装腔；
所述的主阀杆组件安装腔为四级阶梯安装腔；所述的副阀杆组件安装腔为一安装通孔。在阀体上同轴线设置主阀杆组件安装腔和副阀杆组件安装腔能够保证安装的同轴性，以及调节时的精准性，而将主阀杆组件安装腔设置为四级阶梯安装腔是配合主阀杆组件实现密封和调节的需要而设计的，副阀杆组件安装腔设置为一安装通孔，在方便副阀杆组件安装的同时，也是为了配合副阀杆多重密封结构而设置。
8.作为优选，所述的主阀杆组件包括主阀杆、主阀杆复合轴承、主阀杆铜套、主阀杆内端盖和主阀杆外端盖。主阀杆组件主要由主阀杆、主阀杆复合轴承以及主阀杆铜套组成，在实现主阀杆传动功能的同时，还能够实现良好的密封性能，同时通过主阀杆内端盖和主阀杆外端盖的设置实现结构上的固定，并且能够方便主阀杆组件调心结构的设置。
9.作为优选，所述的主阀杆组件调心结构包括设置在主阀杆上调心平衡面、设置在主阀杆外端盖上的调节件和锁紧件。主阀杆组件调心结构主要以设置在主阀杆上的调心平等面和设置在主阀杆外端杆上的调节件及锁紧件来实现，这样的结构既可以实现半球阀瓣水平中心位置的调平，又做到了结构简单，设置和操作方便，更有利于实现零部件的精减，和设备的轻量化。
10.作为优选，所述的主阀杆多重密封结构包括设置在主阀杆与阀体之间的第一道密封、设置在主阀杆铜套与阀体之间的第二道双重密封和设置在主阀杆与主阀杆铜套之间的三重动态密封。主阀杆多重密封结构主可以是对主阀杆、阀体以及主阀杆铜套之间的结构进行设计，使得主阀杆与阀体在靠近阀体内部的一端实现第一道密封，以阻止流体介质进入到主阀杆复合轴承内，从而可以保持主阀杆复合轴承与主阀杆之间始终保护良好的润滑状态，延长阀的使用寿命；而在主阀杆铜套与阀体之间通过双重密封结构，同时配合主阀杆铜套的结构，从而实现对主阀杆与阀体之间的外部密封，而在主阀杆铜套内壁上开设有三道密封槽，在密封槽内部设置有动态密封圈，实现主阀杆转动过程中的动态密封。主阀杆多重密封结构充分利用了主阀杆、主阀杆铜套自身的结构，实现了内、外密封以及动态密封，结构简单，设置方便，而且密封效果好。
11.作为优选，所述的主阀杆包括呈阶梯式设置的连接部、传动部和固定部，所述的连接部的轴径小于传动部的轴径，所述的固定部的轴径小于传动部的轴径并且小于连接部的轴径。主阀杆呈阶梯式设置连接部、传动部和固定部，是为了实现集密封、调心以及传动功能于一体，实现集成式，精减化设计。
12.作为优选，所述的主阀杆上的固定部穿过阀体与半球阀瓣连接，并通过内端盖固定；所述的传动部的端部延伸至阀体内部并且与半球阀瓣抵接；所述的传动部通过主阀杆复合轴承与阀体转动连接，所述的主阀杆铜套套设在连接部并且其外径与主阀杆复合轴承等外径设置；所述的主阀杆外盖套设在主阀杆铜套外部的连接部上并与阀体固定连接。
13.作为优选，所述的副阀杆组件包括副阀杆、副阀杆复合轴承、副阀杆内端盖和副阀杆外端盖；所述的副阀杆组件调心结构包括设置在副阀杆上与半球阀瓣配合处的调心端面和设置在副阀杆外端盖上的轴向调心预紧件。副阀杆组件也是主要由副阀杆和副阀杆复合轴承构成，通过副阀杆和副阀杆复合轴承实现半球阀瓣的开合，同时通过副阀杆自身的结构及轴向调心预紧件实现从副阀杆方向对半球阀瓣水平中心位置的调节。
14.作为优选，所述的副阀杆多重密封结构包括设置在副阀杆与阀体之间的多重静密封和设置在副阀杆与半球阀瓣之间的双重动密封。副阀杆多重密封结构也是利用副阀杆与
阀体之间的密封结构实现对阀体与副阀杆的密封，同时通过副阀杆与半球阀瓣之间的密封结构实现对副阀杆与半球阀瓣连接处的密封，以保证副阀杆与副阀杆复合轴承之间良好的润滑状态，延长产品的使用寿命。
15.作为优选，所述的副阀杆包括呈阶梯结构设置的阀体连接部和阀瓣连接部，所述的阀体连接部的轴径大于阀瓣连接部的轴径，所述的调心端面设置在阀体连接部与阀瓣连接部连接处。副阀杆主要是与阀体和半球阀瓣配合，同时，还可以进行调心结构的为，因此副阀杆设置有两部分，由副阀杆的轴径不同设置呈调心端面，以实现副阀杆一端的调心结构的设置。
16.本实用新型的有益效果是：该偏心半球阀，通过双向调心结构，使得半球阀瓣能够通过两个方向进行水平中心位置的调节，能够有效消除加工过程中各零部件之间的位置误差和装配误差，实现对半球阀水平中心位置的精确调节，从而提高偏心半球阀的运动精度和产品性能。而在主阀杆组件和副阀杆组件上分别利用阀杆组件自身的结构设置多重密封，实现了密封结构简单化，有效提升了偏心半球阀的密封性能和使用寿命。
附图说明
17.图 1 是本实用新型偏心半球阀的一种结构示意图；
18.图 2 是图1中a-a剖视图；
19.图3是图2中b处放大图；
20.图4是图2中c处放大图；
21.图中：1、阀体，2、半球阀瓣，3、阀盖，4、主阀杆组件，5、副阀杆组件，6、主阀杆连接端，7、副阀杆连接端， 10、主阀杆组件安装腔，10-1、一级安装腔，10-2、二级安装腔，10-3、三级安装腔，10-4、四级安装腔，11、副阀杆组件安装腔，12、主阀杆，12-1、连接部，12-2、传动部，12-3、固定部，12-4、调心平衡面，13、主阀杆复合轴承，14、主阀杆铜套，15、主阀杆内端盖，16、主阀杆外端盖，17、调节件，18、锁紧件，19、第一道密封，20、第二道双重密封，21、三重动态密封，22、副阀杆，22-1、调心端面，22-2、阀体连接部，22-3、阀瓣连接部，23、副阀杆复合轴承，24、副阀杆内端盖，25、副阀杆外端盖，26、轴向调心预紧件，8、多重静密封，9、双重动密封。
具体实施方式
22.下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。
23.实施例1：
24.在图 1、图2所示的实施例中，一种偏心半球阀，包括阀体1，安装在阀体1内部的半球阀瓣2和阀杆组件，半球阀瓣2通过阀杆组件转动安装在阀体1内部，还包括安装在阀体1上部的阀盖3，阀盖3的中心线在空间上垂直于阀杆组件的轴线和阀体1的中心线，半球阀瓣2在阀杆组件的操作力带动下，可以绕阀杆组件的轴中心线转动，以实现阀的开启和关闭，阀杆组件的轴中心线与阀体1的中心线设有偏心，并且阀杆组件的轴中心线位于阀体1的中心线下方。
25.该偏心半球阀，所述的阀杆组件上设置有双向调心结构，所述的阀杆组件包括主阀杆组件4和副阀杆组件5，所述的双向调心结构包括主阀杆组件调心结构和副阀杆组件调
心结构；所述的主阀杆组件4上设置有主阀杆多重密封结构，所述的副阀杆组件5上设置有副阀杆多重密封结构。半球阀瓣2上设置主阀杆连接端6和副阀杆连接端7，主阀杆组件4和副阀杆组件5分别与主阀杆连接端6和副阀杆连接端7连接。
26.所述的阀体1上同轴线设置有主阀杆组件安装腔10和副阀杆组件安装腔11；所述的主阀杆组件安装腔10为四级阶梯安装腔；所述的副阀杆组件安装腔11为一安装通孔。在阀体1上同轴线设置主阀杆组件安装腔10和副阀杆组件安装腔11能够保证安装的同轴性，以及调节时的精准性，而将主阀杆组件安装腔设置为四级阶梯安装腔是配合主阀杆组件实现密封和调节的需要而设计的，副阀杆组件安装腔设置为一安装通孔，在方便副阀杆组件安装的同时，也是为了配合副阀杆多重密封结构而设置。本实施例中，主阀杆组件安装腔10包括阀体内部向外依次设置的一级安装腔10-1、二级安装腔10-2、三级安装腔10-3和四级安装腔10-4。
27.所述的主阀杆组件4包括主阀杆12、主阀杆复合轴承13、主阀杆铜套14、主阀杆内端盖15和主阀杆外端盖16。主阀杆组件主要由主阀杆、主阀杆复合轴承以及主阀杆铜套构成，在实现主阀杆传动功能的同时，还能够实现良好的密封性能，同时通过主阀杆内端盖和主阀杆外端盖的设置实现结构上的固定，并且能够方便主阀杆组件调心结构的设置。
28.如图3所示，所述的主阀杆12包括呈阶梯式设置的连接部12-1、传动部12-2和固定部12-3，所述的连接部12-1的轴径小于传动部12-2的轴径，所述的固定部12-3的轴径小于传动部12-2的轴径并且小于连接部12-1的轴径。主阀杆呈阶梯式设置连接部、传动部和固定部，是为了实现集密封、调心以及传动功能于一体，实现集成式，精减化设计。所述的主阀杆12上的固定部12-3穿过阀体1与半球阀瓣2连接，并通过主阀杆内端盖15固定；所述的传动部12-2的端部延伸至阀体1内部并且与半球阀瓣2抵接；所述的传动部12-2通过主阀杆复合轴承13与阀体1转动连接，所述的主阀杆铜套14套设在连接部12-1并且其外径与主阀杆复合轴承13等外径设置；所述的主阀杆外端盖16套设在主阀杆铜套14外部的连接部12-1上并与阀体1固定连接。
29.所述的主阀杆组件调心结构包括设置在主阀杆上的调心平衡面12-4、设置在主阀杆外端盖16上的调节件17和锁紧件18。主阀杆组件调心结构主要以设置在主阀杆上的调心平等面和设置在主阀杆外端杆上的调节件及锁紧件来实现，这样的结构既可以实现半球阀瓣水平中心位置的调平，又做到了结构简单，设置和操作方便，更有利于实现零部件的精减，和设备的轻量化。
30.本实施例中，主阀杆12自外向内穿过主阀杆组件安装腔10，主阀杆上的固定部12-3与半球阀瓣2紧配合，并且通过主阀杆内端盖15将固定部12-3在端部进行固定，而主传动部与固定部端面的调心平衡面12-4抵接在半球阀瓣2上，可以通过调心平衡面12-4实现半球阀瓣2水平中心位置的调节，主阀杆上的传动部12-2外部与主阀杆复合轴承13转动配合，主阀杆上的连接部与传动部连接处的连接部12-1上套设有主阀杆铜套14，主阀杆铜套的内端顶压在主阀杆连接部与传动部连接的端面上，主阀杆铜套的外端部通过主阀杆外端盖固定。
31.所述的主阀杆多重密封结构包括设置在主阀杆12与阀体1之间的第一道密封19、设置在主阀杆铜套14与阀体1之间的第二道双重密封20和设置在主阀杆12与主阀杆铜套14之间的三重动态密封21。主阀杆多重密封结构主可以是对主阀杆、阀体以及主阀杆铜套之
间的结构进行设计，使得主阀杆与阀体在靠近阀体内部的一端实现第一道密封，以阻止流体介质进入到主阀杆复合轴承内，从而可以保持主阀杆复合轴承与主阀杆之间始终保护良好的润滑状态，延长阀的使用寿命；而在主阀杆铜套与阀体之间通过双重密封结构，同时配合主阀杆铜套的结构，从而实现对主阀杆与阀体之间的外部密封，而在主阀杆铜套内壁上开设有三道密封槽，在密封槽内部设置有动态密封圈，实现主阀杆转动过程中的动态密封。主阀杆多重密封结构充分利用了主阀杆、主阀杆铜套自身的结构，实现了内、外密封以及动态密封，结构简单，设置方便，而且密封效果好。
32.本实施例中，第一道密封19是在主阀杆12的传动部12-2靠近固定部12-3的一端的圆周上开设一密封槽，在密封槽内部设置密封圈，实现主阀杆与阀体之间的密封，密封圈与阀体上的一级安装腔10-1内壁配合实现密封，主阀杆复合轴承13和主阀杆铜套14分别自内向外设置在二级安装腔10-2内部，而且主阀杆铜套14与连接部12-1配合，主阀杆外端盖16设置在三级安装腔10-3内部，而四级安装腔10-4内里是为了实现安装避让的需要而设置的。第二道双重密封20具体是，在主阀杆铜套14的外壁上开设有两道密封槽，密封槽内部设置有密封圈，通过密封圈与二级安装腔10-2配合实现密封，三重动态密封21是在主阀杆铜套14的内壁上开设三道密封槽，为了实现主阀杆铜套的强度要求，内外密封槽交错设置，三道密封槽内部分别设置有动态密封圈，实现主阀杆的动态密封。
33.如图4所示，所述的副阀杆组件5包括副阀杆22、副阀杆复合轴承23、副阀杆内端盖24和副阀杆外端盖25；所述的副阀杆组件调心结构包括设置在副阀杆22上与半球阀瓣2配合处的调心端面22-1和设置在副阀杆外端盖25上的轴向调心预紧件26。副阀杆组件也是主要由副阀杆和副阀杆复合轴承构成，通过副阀杆和副阀杆复合轴承实现半球阀瓣的开合，同时通过副阀杆自身的结构及轴向调心预紧件实现从副阀杆方向对半球阀瓣水平中心位置的调节。
34.所述的副阀杆多重密封结构包括设置在副阀杆22与阀体1之间的多重静密封8和设置在副阀杆22与半球阀瓣2之间的双重动密封9。副阀杆多重密封结构也是利用副阀杆与阀体之间的密封结构实现对阀体与副阀杆的密封，同时通过副阀杆与半球阀瓣之间的密封结构实现对副阀杆与半球阀瓣连接处的密封，以保证副阀杆与副阀杆复合轴承之间良好的润滑状态，延长产品的使用寿命。
35.所述的副阀杆22包括呈阶梯结构设置的阀体连接部22-2和阀瓣连接部22-3，所述的阀体连接部22-2的轴径大于阀瓣连接部22-3的轴径，所述的调心端面22-1设置在阀体连接部与阀瓣连接部连接处。副阀杆主要是与阀体和半球阀瓣配合，同时，还可以进行调心结构的为，因此副阀杆设置有两部分，由副阀杆的轴径不同设置呈调心端面，以实现副阀杆一端的调心结构的设置。
36.本实施例中，在副阀杆22的阀体连接部22-2的外圆周上开设有三道密封槽，密封槽内部分别设置有密封圈，从而实现副阀杆与阀体之间的多重静密封。阀瓣连接部22-3的两端分别设置有密封槽，密封槽内部设置有密封圈，从而实现副阀杆与半球阀瓣2之间的双重动态密封。
37.主阀杆12依次穿过主阀杆外端盖、主阀杆铜套5和主阀杆复合轴承内孔，插入到半球阀瓣2的方孔内，主阀杆的调心平衡面12-4与半球阀瓣2的方孔端面相接触；本实施例中，调节件17为内六角螺钉，调节件17压紧或放松主阀杆外端盖并固定在阀体1的螺孔里，当调
节件17压紧主阀杆外端盖时，则压紧力经主阀杆铜套、主阀杆上的调心平衡面12-4传递到半球阀瓣2，以到达调节半球阀瓣2的水平中心位置，实现调节目的。本实施例中，锁紧件18为锁定紧定螺钉，调节完成后，锁定紧定螺钉，调节的意义在于消除加工过程各零部件之间的位置误差和装配误差，提高偏心半球阀的运动精度和产品性能。主阀杆内端盖压在半球阀瓣2上并用六角螺栓固定在主阀杆上。
38.副阀杆复合轴承安装在半球阀瓣2的阀瓣孔内，副阀杆穿过阀体1的副阀杆组件安装腔，插入到副阀杆复合轴承的孔内，副阀杆上的调心端面22-1与阀瓣孔的端面相接触。副阀杆内端盖压在半球阀瓣2上并用六角螺栓固定在副阀杆上。副阀杆外端盖安装在副阀杆组件安装腔外端面并用内六角螺钉固定在阀体1上。本实施例中，轴向调心预紧件26为紧定螺钉，转动轴向调心预紧件26可以压紧或放松副阀杆的端面，压紧时轴向调心预紧件26的顶紧力经副阀杆的调心端面22-1传递到半球阀瓣2的端面，实现移动和调节半球阀瓣2的水平中心位置。
39.该偏心半球阀，通过在主阀杆组件和副阀杆组件上分别设置调心结构，使得半球阀瓣能够通过两个方向进行水平中心位置的调节，能够有效消除加工过程中各零部件之间的位置误差和装配误差，实现对半球阀水平中心位置的精确调节，从而提高偏心半球阀的运动精度和产品性能。而在主阀杆组件和副阀杆组件上分别利用阀杆组件自身的结构设置多重密封，实现了密封结构简单化，密封效果优质化的目的，有效提升了偏心半球阀的密封性能和使用寿命。
40.上述实施例仅是本实用新型其中的一部分实施例，而不是全部实施例。同时，基于本实用新型中所述的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，在本技术的技术方案的基础上所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。