CN106609859A - 气密封球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气密封球阀，包括阀体、阀杆、阀盖和阀芯，所述阀芯设于阀体内，所述阀体内设有两条充气通道一，所述阀体内安装有两个密封气囊A，所述密封气囊A对应连接于充气通道一的出气口；所述阀芯上设有两个环形槽C，所述环形槽C与密封气囊A对应且相互作用形成密封面；所述阀体上固定有阀盖，所述阀盖与阀杆之间设有密封气囊B，所述密封气囊B与阀盖、阀杆互相配合形成密封面。本发明的技术目的在于提供一种密封效果更好、可靠性更高的阀门，本气密封球阀这也是一种开关阀门力矩小、开闭阀门时阀芯能够轻松地无摩擦转动、能够对液体压力过大而报警的气密封球阀。

Description

气密封球阀

技术领域

本发明涉及阀门制造领域，特别是一种气密封球阀。

背景技术

在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。球阀具有结构简单、可靠、全开情况下流动阻力小等特点，因此，把球阀的性能继续完善对社会的生产也有很大的积极作用。

一般的普通球阀都是由金属与金属互相挤压形成的密封面，在开、闭球阀过程中，需要的力矩较大，特别是在较大型的球阀开启中需要很大的力矩才能顺利开、闭球阀，这样在生产中就显得格外笨重；而对于普通球阀，在阀杆与阀盖之间容易出现泄漏，介质从沿阀杆喷射而出，若输送介质具有腐蚀性，还会对阀门的操控人员造成伤害，因此，在阀杆与阀座之间的密封需要改良；而阀门的密封而球阀在多次开启后，容易出现球阀密封不严的情况，特别是在输送的液体含有微小的固体颗粒，这些固体颗粒就会使得阀芯与阀座互相摩擦更厉害，由此而需要经常更换阀座，这样就会耽误企业的正常生产，特别是在对一些腐蚀性介质较强的输送中，阀门的密封对生产的安全性起着关键作用；在阀内液体压力过高时，生产者往往并不知道，经常造成管道破裂，因此需要一种能够对液体压力过高带报警器的阀门。

发明内容

针对上述球阀存在的问题，本发明的技术目的在于提供一种密封效果更好、在阀盖与阀杆之间的密封更加严密的阀门，可用在对阀门的可靠性要求较高的场所，解决传统阀门在输送介质过程中容易出现泄露的问题，本气密封球阀这也是一种开关阀门力矩小、开闭阀门时阀芯能够轻松地无摩擦转动、能够对液体压力过大而报警的气密封球阀。

本发明通过以下技术方案实现：

一种气密封球阀，包括阀体、阀杆、阀盖、阀芯和密封气囊，所述阀芯设于阀体内，所述阀体内设有两条充气通道一，所述阀体内安装有两个密封气囊A，所述密封气囊A对应连接于充气通道一的出气口；所述阀芯上设有两个环形槽C，所述环形槽C与密封气囊A对应且相互作用形成密封面；所述阀体上固定有阀盖，所述阀盖与阀杆之间设有密封气囊B，所述密封气囊B与阀盖、阀杆互相配合形成密封面。

由于上述结构，在阀体壁内设有两条充气通道一，所述的两条充气通道对称布置，阀体内安装的密封气囊A与阀体内对应的充气通道一连通，使得阀体内的密封气囊A能够通过充气通道一进行充气；在阀芯上开设有两个环形槽C，两个环形槽C分别与之相对应的密封气囊A互相配合而形成两道密封面，达到密封的作用；除了阀体与阀芯之间需要密封之外，在阀盖与阀杆之间也需要密封，通常这容易被忽视，因此，在阀盖与阀杆之间设有密封气囊B，密封气囊B与阀盖、阀杆互相作用而形成密封面，这样就使得阀芯与阀体之间、阀盖与阀杆之间都用密封气囊B实现了气密封。

一种气密封球阀，所述阀体两端的法兰外壁上开设有进气孔，所述充气通道一将进气孔与密封气囊A连通，所述进气孔连接的进气管上设有气压表，所述进气管与气阀相连，所述气压表用于测量密封气囊A中的气压值。

由于上述结构，在两个法兰外壁上设有进气孔，通过此进气孔可对阀体内的密封气囊A充气，而进气孔上安装的气阀能在压气机停机后，使密封气囊A内的气压保持稳定，而打开气阀使得密封气囊A中的气体排出，起到泄压的作用，安装在进气孔与气阀之间的气压表能够检测密封气囊A中的气压值，当气体有泄露时，读取气压表中的气压值便可知道，这样就更容易对阀门进行检修。

一种气密封球阀，所述密封气囊材质为复合橡胶材质，所述密封气囊的壁厚应≥1mm，其截面为椭圆形。

由于上述结构，密封气囊的材质为复合橡胶材质，能够承受高压力，并且有很好的耐磨性能与耐用性，为了确保密封气囊的耐用性，为了确保密封气囊的可靠性，其厚度应该≧1mm，为了使阀体与阀芯之间密封严密，密封气囊的截面形状为椭圆形。

一种气密封球阀，所述所述充气通道（7）的截面是直径为5-20mm的圆。

由于上述结构，在阀体壁与阀盖内设有的充气通道截面形状为圆形，圆形的截面能够使密封气囊与充气气管更易相连且更易加工。

一种气密封球阀，所述阀芯设有两条环形槽，所述环形槽C以阀杆2的中心线对称布置，所述环形槽C所在平面与法兰密封面平行。

由于上述结构，在阀芯上设的两条环形槽C，当阀芯处于关闭位置时，环形槽C以阀杆的中心线对称布置，密封气囊A在加气后，密封气囊A能够与阀芯接触配合，密封气囊A的一部分伸入环形槽C内并环形槽C内膨胀，使阀门密封良好。

一种气密封球阀，所述阀盖内设有充气通道二，所述阀盖的内壁上设有环形凹槽，所述密封气囊B置于环形凹槽内，所述密封气囊B与充气通道二相通，所述充气通道二将进气孔与密封气囊B 连通，所述进气孔连接的进气管上设有气压表，所述进气管与气阀相连，所述气压表用于测量密封气囊A中的气压值。

由于上述结构，阀盖内设有的充气通道二与密封气囊B相连，阀盖内圆柱面开有凹槽，此凹槽用来放置密封气囊，密封气囊连通充气通道，充气通道能够给密封气囊充气，充气后的密封气囊与阀杆上的环形槽D配合形成密封面；阀盖上安装的气阀能够给密封气囊充气/放气，而气压表能够实时显示密封气囊中的气压值，读取气压值就能知道密封气囊有没有漏气或破损。

一种气密封球阀，所诉阀杆下部开有环形槽D，所述密封气囊B能同时位于环形凹槽和环形槽D内接触形成密封。

由于上述结构，阀杆的的下部开有环形槽D，使密封气囊B在加压后能够在阀盖的环形凹槽与环形槽D内膨胀而形成密封面。

一种气密封球阀，所述阀体内设有压力传感器1和压力传感器2，所述压力传感器1和压力传感器2分别位于阀门流道的入口处和出口处；所述压力传感器1、2分别将测得的压力值传给MCU，所述MCU与报警器、充气机构连接，所述MCU根据测得的压力值再计算出给密封气囊A、B充气的气压值，所述气压值为密封阀门的最佳气压值。

由于上述结构，MCU将压力传感器1测得的压力值与压力传感器2测得的压力值比较后，计算得出给给密封气囊A、B充气的最佳气压值，并将此气压值的信号发送给充气机构，充气机构给密封气囊A、B加压的气压值为最佳压力值；当阀内的液体压力变大/变小时，MCU发送信号给充气机构，使得密封气囊A、B中的最佳压力值变大/变小，当阀内液体压力过高时，要密封球阀所要给密封气囊A、B充气的压力超过了其额定压力时，MCU发送报警信号给报警器，报警器发出报警。

本发明的有益效果是:

1、在阀体内及阀盖内设有密封气囊，在阀芯及阀杆开有环形槽，这样就能使得阀门在关闭时，阀芯处有两道密封面，阀杆与阀盖间也形成了一层密封面，这样的密封效果就更好，在阀盖与阀杆之间的密封更加严密。

在阀门打开时，阀体内的密封气囊无气压，而阀盖内的密封气囊有密封气压，因此在阀门打开时，阀盖与阀杆间也能形成气密封面，使得阀门的性能更可靠，解决传统阀门在输送介质过程中容易出现泄露的问题。

2、在开、关阀门之前，先将密封气囊中的气体放掉，再来转动阀杆而开、关阀门，这样阀芯就能够轻松地无摩擦转动，这样开启阀门使用很小的力矩也能够轻松操作。

3、由于对气密封球阀设有压力传感器、MCU、报警器及外在的充气机构，因此密封气囊A、B中的气压值能够根据阀内的液体压力值而调节，在阀内液体压力过大时能够发出报警。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中标记：1为阀体、2为阀杆、3为阀盖、4为阀芯、5为密封气囊、6为环形槽、7为充气通道、8为气阀、9为气压表。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述。

如图1所示一种气密封球阀，包括阀杆1、阀杆2、阀盖3、阀芯4、密封气囊5、环形槽6、充气通道7、气阀8、气压表9，所述阀芯4设于阀体1内，其特征是：所述阀体1内设有两条充气通道7，所述充气通道7的截面是直径为5-20mm的圆，所述阀体1内安装有两个密封气囊5，所述密封气囊5材质为复合橡胶材质，所述密封气囊5的壁厚为3mm，密封气囊5的截面为椭圆形，

所述两个密封气囊5对应连接于阀体内充气通道7的出气口；所述阀芯4上设有两个环形槽6，所述阀芯上的两个环形槽6以阀杆2的中心线对称布置，且分别与阀体内的两个密封气囊5互相作用形成密封面，所述环形槽C所在平面与法兰密封面平行；所述阀体1两端的法兰外壁上开设有进气孔，所述阀体内的两条充气通道7将进气孔与阀内的密封气囊5连通，所述进气孔连接的进气管上设有气压表9，所述进气管与气阀8相连，所述气压表9用于测量密封气囊5中的气压值；所述阀体1上固定有阀盖3，所述阀盖3与阀杆2之间设有密封气囊5，所述阀杆2下部开有环形槽6，阀盖内的密封气囊5能同时位于环形凹槽和环形槽6内接触形成密封面；所述阀盖3内设有充气通道7，所述阀盖3的内壁上开有环形凹槽，所述阀盖3内的密封气囊5置于环形凹槽内并与阀盖3内的充气通道7连通，所述阀内的充气通道7将进气孔与阀内的密封气囊5 连通，所述阀盖3上的进气孔连接的进气管上设有气压表9，所述进气管与气阀8相连，所述阀盖上的气压表9用于测量阀体内的密封气囊5中的气压值。

所述阀体1内设有压力传感器1和压力传感器2，所述压力传感器1和压力传感器2分别位于阀门流道的入口和出口处；所述压力传感器1、2分别将测得的压力值P1、P2传给MCU，当P1>P2时，给密封气囊A、B充气的最佳气压值为1.5倍P1，当P2>P1时，给密封气囊A、B充气的最佳气压值为1.5倍P2；当阀内的液体由P1变成P1',P2变成P2'，P1'>P2'时，MCU计算给密封气囊A、B充气的最佳压力值为1.5P1',并将1.5P1'的压力值信号发送给充气机构，充气机构调节密封气囊A、B中的最佳压力值变为1.5P1'，当阀内的液体由P1变成P1',P2变成P2'，P2'>P1'时，充气机构调节密封气囊A、B中的最佳压力值变为1.5P2'；当阀内液体压力过高时，密封球阀的最大承压为P₀，要完全密封球阀所要给密封气囊A、B充气的压力为0.95倍P₀时，MCU发送报警信号给报警器，报警器发出报警。

本发明的气密封球阀，通过以下步骤实现：

1、当需要关闭阀门时，使用气阀9先将阀盖3内、阀体1内的密封气囊5中的气体放掉，转动阀门手柄，使阀芯4转动90°而处于关闭阀门位置，阀芯4处于关闭阀门位置后，打开所有气阀9，MCU根据压力传感器传回的压力值P1和P2，计算出完全关闭阀门所要给阀盖3内及阀体1内的密封气囊5充气的最佳压力值P，MCU并将最佳压力值P的信号传给充气机构，充气机构给阀盖3内及阀体1内的密封气囊5充气的气压值为最佳压力值P,使阀门完全密封。

2、当需要打开阀门时，用阀体1上的两个气阀9及阀盖3上的一个气阀9将阀体内的两个密封气囊5中的气体排出，再转动手柄，使得阀杆2带动阀芯4转动90°，此时阀芯4处于完全打开位置；若打开阀门后，阀内有输送介质，此时可将阀盖3内的密封气囊5充气，这样就能够在介质输送过程中，使阀杆2与阀盖3之间形成气密封，达到更好的密封果，而阀门的可靠性也提高。

3、当阀内液体压力过高时，密封球阀的最大承压为P₀，要完全密封球阀所要给密封气囊A、B充气的压力为0.95倍P_0S时，MCU发送报警信号给报警器，报警器发出报警。

Claims (8)

1.一种气密封球阀，包括阀体（1）、阀杆（2）、阀盖（3）和阀芯（4），所述阀芯（4）设于阀体（1）内，其特征是：所述阀体（1）内设有两条充气通道一，所述阀体（1）内安装有两个密封气囊A，所述密封气囊A对应连接于充气通道一的出气口；所述阀芯（4）上设有两个环形槽C，所述环形槽C与密封气囊A对应且相互作用形成密封面；所述阀体（1）上固定有阀盖（3），所述阀盖（3）与阀杆（2）之间设有密封气囊B，所述密封气囊B与阀盖（3）、阀杆（2）互相配合形成密封面。

2.根据权利要求1所述的气密封球阀，其特征是，所述阀体（1）两端的法兰外壁上开设有进气孔，所述充气通道一将进气孔与密封气囊A连通，所述进气孔连接的进气管上设有气压表（9），所述进气管与气阀（8）相连，所述气压表（9）用于测量密封气囊（5）中的气压值。

3.根据权利要求2所述的气密封球阀，其特征是，所述密封气囊(5)材质为复合橡胶材质，所述密封气囊（5）的壁厚应≥1mm，密封气囊（5）的截面为椭圆形。

4.根据权利要求3所述的气密封球阀，其特征是，所述充气通道（7）的截面是直径为5-20mm的圆。

5.根据权利要求4所述的气密封球阀，其特征是，所述环形槽C以阀杆（2）的中心线对称布置，所述环形槽C所在平面与法兰密封面平行。

6.根据权利要求5所述的气密封球阀，其特征是，所述阀盖（3）内设有充气通道二，所述阀盖（3）的内壁上开有环形凹槽，所述密封气囊B置于环形凹槽内，所述密封气囊B与充气通道二相通，所述充气通道二将进气孔与密封气囊B 连通，所述进气孔连接的进气管上设有气压表（9），所述进气管与气阀（8）相连，所述气压表（9）用于测量密封气囊A中的气压值。

7.根据权利要求6所述的气密封球阀，其特征是，所述阀杆（2）下部开有环形槽D，所述密封气囊B能同时位于环形凹槽和环形槽D内接触形成密封。

8.根据权利要求7所述的气密封球阀，其特征是，所述阀体（1）内设有压力传感器1和压力传感器2，所述压力传感器1和压力传感器2分别位于阀门流道的入口和出口处；所述压力传感器1、2分别将测得的压力值传给MCU，所述MCU与报警器、充气机构连接，所述MCU根据测得的压力值再计算出给密封气囊A、B充气的气压值，所述气压值为密封阀门的最佳气压值。