一种密封球阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种管道控制阀门，特别是一种密封球阀，包括阀体、阀杆、球体、进口阀座、出口阀座，所述球体的进口球面设置有通孔，所述通孔与所述球体的流道相通；所述球体的顶部经过减重处理，形成平台，平台上设置有凸台，所述凸台内设置有键槽，键槽与所述阀杆底部的连接键连接；所述球体的底部经过减重处理，形成平台。总之，本实用新型提供的密封球阀具有重量轻，操作力矩小，开关平稳等特点，延长了球阀的使用寿命，保证了球阀的安全性和可靠性。
【专利说明】
一种密封球阀
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种管道控制阀门，特别是一种密封球阀。
【背景技术】
[0002]球阀由于具有流阻小、开关迅速、密封性能好、使用寿命长，便于气控和电控等特点，广泛应用于石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。随着近几年煤化工等行业的兴起，球阀在高温、高压、高耐磨工况下，具有密封性能好，寿命长的特点，应用领域更加广泛。
[0003]球阀是通过在阀座和球体之间设定的预紧力加上介质压力在阀座密封面上产生的作用力形成足够的密封比压，从而实现密封。球阀在开关过程中，阀座与球体之间的预紧力和介质压力始终作用在阀座与球体的密封面上，因此球阀的开关力矩大于其他类型阀门。总之，球阀在开启或关闭过程中，阀座和球体密封面始终保持接触。由于阀座和球体密封面接触面积大，需要克服的摩擦力矩大，导致需要选用大输出力矩的执行机构，增大了阀门的外型尺寸；同时由于阀座与球体的密封面之间的磨损，加大了密封面发生泄漏的风险，影响了球阀的使用寿命。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的一个目的在于提出一种密封球阀，采用了进口球面设置了通孔的球体结构设计并进行了减重处理，增加了介质的流通路径，减小了球阀开关时的流体阻力，从而改善了介质的流动形态，减小了压力变化时产生的振动和噪声，使得球阀开关动作更加平稳，同时减轻了球体的重量，也减轻了阀门的自身重量。
[0005]本实用新型的另一个目的在于提出一种密封球阀，阀杆轴套采用了具有自润滑功能的轴套设计，摩擦系数小，耐磨性能好，减小了开关球阀时的操作扭矩，使开关动作平稳，避免阀杆处发生咬轴的现象，同时还具有重量轻、使用寿命长的特点，在球阀开关过程中可形成转移膜，减小阀杆处振动，降低噪音，起到保护阀杆的作用。
[0006]本实用新型的第三个目的在于提出一种密封球阀，进口阀座与出口阀座采用不同的材料，进口阀座采用聚四氟乙烯材料，出口阀座采用增强型聚四氟乙烯材料，这样在高温情况下可以保证阀门的密封性能。
[0007]为达此目的，本实用新型提供如下的技术方案:
[0008]本实用新型提供的一种密封球阀，包括:阀体、阀杆、球体、进口阀座、出口阀座，所述球体的进口球面设置有通孔，所述通孔与所述球体的流道相通;所述球体的顶部经过减重处理，形成平台，平台上设置有凸台，所述凸台内设置有键槽，键槽与所述阀杆底部的连接键连接;所述球体的底部经过减重处理，形成平台。采用进口球面设置了通孔的球体结构设计，在球阀处于全关状态时，出口球面与出口阀座形成球面密封，进口球面上的通孔不会影响密封性能;在球阀开关过程中，介质可以从进口球面上的通孔通过，增加了介质的流通路径，减小了球阀开关时的流体阻力，从而改善了介质的流动形态，减小了压力变化时产生的振动和噪声，使得球阀开关动作更加平稳。球体经过减重处理，减轻了球体的重量，也减轻了阀门的自身重量。
[0009]在一个具体的技术方案中，所述球体的底部平台上设有加强筋，以保证经过减重处理后所述球体的强度和刚度。
[0010]在另一个具体的技术方案中，所述球体的顶面设置有一个或多个连通孔，所述连通孔将所述球体的流道与所述阀体中的阀体内腔连通。连通孔的设计可保持球体流道与阀体内腔的压力平衡。
[0011 ]在另一个具体的技术方案中，所述连通孔为直通孔。
[0012]在另一个具体的技术方案中，还包括阀杆轴套，所述阀杆轴套位于所述阀体的阀杆孔内，且套置于所述阀杆上。阀杆轴套采用了具有自润滑功能的轴套设计，摩擦系数小，耐磨性能好，减小了开关球阀时的操作扭矩，使开关动作平稳，同时可避免阀杆处发生咬轴的现象。
[0013]在另一个具体的技术方案中，所述阀杆轴套上设有一个或多个轴套通孔，所述轴套通孔将所述阀杆轴套的内圆面和外圆面连通。这样设计的阀杆轴套还具有重量轻、使用寿命长的特点，在球阀开关过程中可形成转移膜，减小阀杆处振动，降低噪音，起到保护阀杆的作用。
[0014]在另一个具体的技术方案中，所述轴套通孔为均匀分布。
[0015]在另一个具体的技术方案中，所述轴套通孔为直通孔。
[0016]在另一个具体的技术方案中，所述进口阀座的材料为聚四氟乙烯。
[0017]在另一个具体的技术方案中，所述出口阀座的材料为增强型聚四氟乙烯。进口阀座与出口阀座采用不同的材料，这样在高温情况下可以保证阀门的密封性能。
[0018]本实用新型的有益效果为:
[0019]本实用新型提供的一种密封球阀，由于采用了进口球面设置了通孔的球体结构设计并经过减重处理、采用了具有自润滑功能的阀杆轴套设计、进口阀座与出口阀座采用不同的材料，从而具有以下优点:
[0020]减小了球阀开关时的流体阻力，改善了介质的流动形态，减小了压力变化时产生的振动和噪声，使得球阀开关动作更加平稳，同时减轻了球体的重量，也减轻了阀门的自身重量，延长了球阀的使用寿命，保证了球阀的安全性和可靠性。
[0021]阀杆处摩擦系数小，耐磨性能好，减小了开关球阀时的操作扭矩，使开关动作平稳，避免阀杆处发生咬轴的现象。
[0022]高温工况下球体与阀座密封可靠，避免了球阀发生内漏的危险。
[0023]同时，本实用新型具有结构简单、易于加工、利于装配、节能环保等特点，可广泛应用于高温高压差的工况。
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型实施例提供的一种密封球阀全开状态的结构示意图；
[0025]图2为本实用新型实施例提供的一种密封球阀全关状态的结构示意图；
[0026]图3为本实用新型实施例提供的一种密封球阀球体与阀座的结构示意图；
[0027]图4为本实用新型实施例提供的一种密封球阀阀杆轴套的结构示意图。
[0028]图中:
[0029]1、阀体;2、端盖;3、阀杆;4、球体;5、进口阀座;6、出口阀座;7、轴套;4-1、通孔;4-
2、连通孔;4-3、加强筋;7-1、轴套通孔。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本实用新型实施例和附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]实施例1
[0032]本实用新型实施例提供了一种密封球阀，如图1所示，包括:由阀体I和端盖2组成的整个阀体结构，阀杆3、球体4、进口阀座5、出口阀座6、阀杆轴套7，进口阀座5和出口阀座6设置在阀体的腔体中，球体4处于进口阀座5和出口阀座6之间并且是浮动的，阀杆3设置在阀体的阀杆孔中以驱动球体4完成开关动作。如图3所示，球体4的进口球面设有通孔4-1，通孔4-1与球体4的流道相通，这样增加了介质的流通路径，减小了球阀开关时的流体阻力，从而改善了介质的流动形态，减小了压力变化时产生的振动和噪声，使得球阀开关动作更加平稳;球体4经过减重处理，以减轻球体的重量，进而减轻了阀门的自身重量，减重处理后的球体4顶部和底部形成平台，顶部平台上设置有一个凸台，该凸台内设置有键槽，键槽与阀杆3底部的连接键连接，阀杆3通过该连接键驱动球体4转动;球体4底部平台上设置有加强筋4-3，以保证经过减重处理后球体4的强度和刚度;球体4的顶面设置有一个连通孔4-2，连通孔4-2将球体4的流道与阀体I中的阀体内腔连通，可保持球体流道与阀体内腔的压力平衡，连通孔4-2是直通孔。
[0033]下面结合本实用新型实施例1中的密封球阀，详细说明采用该球阀全开和全关时球阀的运行状态及介质的流动过程。
[0034]如图1所示，球阀处于全开状态时，球体4与进口阀座5、出口阀座6分别接触形成密封面，流体介质顺序通过端盖2、进口阀座5、球体4、出口阀座6及阀体I内的流道，可以正常流通，同时也可以保护进口阀座5与出口阀座6的密封表面。并且，介质可以经通孔4-1及连通孔4-2流进或流出阀体I中的阀体内腔中，以保持球体流道与阀体内腔的压力平衡。
[0035]经阀杆3驱动球体4完成关闭动作后，如图2所示，球阀处于全关状态，流体介质顺序流经端盖2内流道、进口阀座5流道通过球体4的通孔4-1进入球体4的流道内，在介质压力作用下，球体4产生一定的位移并紧压在出口阀座6上，形成球面密封。并且，介质可以经球体4的流道及连通孔4-2流进或流出阀体I中的阀体内腔中，以保持球体流道与阀体内腔的压力平衡。
[0036]实施例2
[0037]本实用新型实施例提供了一种密封球阀，如图1所示，包括:由阀体I和端盖2组成的整个阀体结构，阀杆3、球体4、进口阀座5、出口阀座6，进口阀座5和出口阀座6设置在阀体的腔体中，球体4处于进口阀座5和出口阀座6之间并且是浮动的，阀杆3设置在阀体的阀杆孔中以驱动球体4完成开关动作。如图3所示，球体4的进口球面设有通孔4-1，通孔4-1与球体4的流道相通，这样增加了介质的流通路径，减小了球阀开关时的流体阻力，从而改善了介质的流动形态，减小了压力变化时产生的振动和噪声，使得球阀开关动作更加平稳;球体4经过减重处理，以减轻球体的重量，进而减轻了阀门的自身重量，减重处理后的球体4顶部和底部形成平台，顶部平台上设置有一个凸台，该凸台内设置有键槽，键槽与阀杆3底部的连接键连接，阀杆3通过该连接键驱动球体4转动;球体4底部平台上设置有加强筋4-3，以保证经过减重处理后球体4的强度和刚度;球体4的顶面设置有一个连通孔4-2，连通孔4-2将球体4的流道与阀体I中的阀体内腔连通，可保持球体流道与阀体内腔的压力平衡，连通孔4-2是直通孔。进口阀座5与出口阀座6采用不同的材料，进口阀座5采用聚四氟乙烯材料，出口阀座6采用增强型聚四氟乙烯材料，由于本球阀的密封是由球体4与出口阀座6形成的球面密封完成的，出口阀座6具有耐高温性能，使得本球阀在高温时能够保证密封性能。而球体4进口表面处的通孔4-1并不影响球阀的密封性能。
[0038]如图4所示，阀杆轴套7位于阀体I的阀杆孔内且套置于阀杆3上，并采用自润滑设计，阀杆轴套7上设置有多个轴套通孔7-1以将阀杆轴套7的内圆面和外圆面连通，轴套通孔7-1为直通孔并且均匀分布。具有自润滑功能的阀杆轴套7摩擦系数小，耐磨性能好，减小了开关球阀时的操作扭矩，使开关动作平稳，同时可以避免阀杆3处发生咬轴的现象。同时，阀杆轴套7具有重量轻、使用寿命长的特点，在球阀开关过程中可形成转移膜，减小阀杆3处振动，降低噪音，起到保护阀杆3的作用。
[0039]下面结合本实用新型实施例1中的密封球阀，详细说明采用该球阀全开和全关时球阀的运行状态及介质的流动过程。
[0040]如图1所示，球阀处于全开状态时，球体4与进口阀座5、出口阀座6分别接触形成密封面，流体介质顺序通过端盖2、进口阀座5、球体4、出口阀座6及阀体I内的流道，可以正常流通，同时也可以保护进口阀座5与出口阀座6的密封表面。并且，介质可以经通孔4-1及连通孔4-2流进或流出阀体I中的阀体内腔中，以保持球体流道与阀体内腔的压力平衡。同时，介质可以流经阀杆轴套7上的轴套通孔7-1，起到自润滑的作用。
[0041]经阀杆3驱动球体4完成关闭动作后，如图2所示，球阀处于全关状态，流体介质顺序流经端盖2内流道、进口阀座5流道通过球体4的通孔4-1进入球体4的流道内，在介质压力作用下，球体4产生一定的位移并紧压在出口阀座6上，形成球面密封。并且，介质可以经球体4的流道及连通孔4-2流进或流出阀体I中的阀体内腔中，以保持球体流道与阀体内腔的压力平衡。同时，介质可以流经阀杆轴套7上的轴套通孔7-1，在球阀开关过程中在阀杆轴套7内外表面可形成转移膜，以减小阀杆3处振动，降低噪音，起到保护阀杆3的作用。
[0042]另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0043]以上所述，仅为本实用新型的两种【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种密封球阀，包括阀体(I)、阀杆(3)、球体(4)、进口阀座(5)、出口阀座(6)，其特征在于: 所述球体(4)的进口球面设置有通孔(4-1)，所述通孔(4-1)与所述球体(4)的流道相通； 所述球体(4)的顶部经过减重处理，形成平台，平台上设置有凸台，所述凸台内设置有键槽，所述键槽与所述阀杆(3)底部的连接键连接； 所述球体(4)的底部经过减重处理，形成平台。2.根据权利要求1所述的密封球阀，其特征在于: 所述球体(4)的底部平台上设有加强筋(4-3)。3.根据权利要求1所述的密封球阀，其特征在于: 所述球体(4)的顶面设置有一个或多个连通孔(4-2)，所述连通孔(4-2)将所述球体(4)的流道与所述阀体(I)中的阀体内腔连通。4.根据权利要求3所述的密封球阀，其特征在于: 所述连通孔(4-2)为直通孔。5.根据权利要求1-4任一项所述的密封球阀，其特征在于: 还包括阀杆轴套(7)，所述阀杆轴套(7)位于所述阀体(I)的阀杆孔内，且套置于所述阀杆⑶上。6.根据权利要求5所述的密封球阀，其特征在于: 所述阀杆轴套(7)上设有一个或多个轴套通孔(7-1)，所述轴套通孔(7-1)将所述阀杆轴套(7)的内圆面和外圆面连通。7.根据权利要求6所述的密封球阀，其特征在于: 所述轴套通孔(7-1)为均匀分布和/或所述轴套通孔(7-1)为直通孔。8.根据权利要求3所述的密封球阀，其特征在于: 所述进口阀座(5)的材料为聚四氟乙烯和/或所述出口阀座(6)的材料为增强型聚四氟乙烯。9.根据权利要求1所述的密封球阀，其特征在于: 所述进口阀座(5)的材料为聚四氟乙烯和/或所述出口阀座(6)的材料为增强型聚四氟乙烯。10.根据权利要求5所述的密封球阀，其特征在于: 所述进口阀座(5)的材料为聚四氟乙烯和/或所述出口阀座(6)的材料为增强型聚四氟乙烯。
【文档编号】F16K5/06GK205479449SQ201620190194
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】赵海燕, 李峰, 俞晓龙, 李伯文, 秦黎
【申请人】航天长征化学工程股份有限公司, 北京航天长征机械设备制造有限公司