CN108775416B - 一种带有阀体自密封机构的球阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有阀体自密封机构的球阀，包括阀体、球体、阀杆以及驱动阀杆的驱动单元，阀体由左阀体和右阀体固定连接而成，阀体内设有阀座，阀体上设置有容置腔，球体置于容置腔内，左阀体与右阀体之间设置有滑道，滑道的一侧与容置腔相连通，滑道内置有与左阀体固定连接的定位台阶，定位台阶的一侧于滑道内设置有第二成型填料，第二成型填料的一侧设置有可在滑道内进行移动的密封垫，密封垫与第二成型填料之间设置有相互接触的抵接斜面。本发明具有以下有益效果：这种球阀内的密封垫与容置腔相连通，进而可根据腔内压力大小而实现自密封，以提高左阀体与右阀体连接处的密封效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种球阀，特别涉及一种带有阀体自密封机构的球阀。
背景技术
目前，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。它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。
公告号为CN203009892U的中国专利公开了一种分体式球阀，该球阀包括阀体、球体、阀杆以及驱动阀杆的驱动单元，阀体由左阀体和右阀体固定连接而成，球体靠近阀杆的端面上设有一凹槽，阀杆下端固定于凹槽内，阀体内设有由弹性材料制成的阀座，左阀体与右阀体之间设置有内置密封垫的安装槽，阀体上设置有容置腔，球体置于容置腔内。该球阀通过密封垫以实现左阀体和右阀体之间的密封性。但这种球阀的密封垫除密封面外的侧面均过盈配合于安装槽内，与容置腔内的流体不直接接触，导致密封垫不能根据腔内压力大小而实现自密封，有待改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种带有阀体自密封机构的球阀，这种球阀内的密封垫与容置腔相连通，进而可根据腔内压力大小而实现自密封，以提高左阀体与右阀体连接处的密封效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种带有阀体自密封机构的球阀，包括阀体、球体、阀杆以及驱动阀杆的驱动单元，所述阀体由左阀体和右阀体固定连接而成，所述阀体内设有阀座，所述阀体上设置有容置腔，所述球体置于容置腔内，所述左阀体与右阀体之间设置有滑道，所述滑道的一侧与容置腔相连通，所述滑道内置有与左阀体固定连接的定位台阶，所述定位台阶的一侧于滑道内设置有第二成型填料，所述第二成型填料的一侧设置有可在滑道内进行移动的密封垫，所述密封垫与第二成型填料之间设置有相互接触的抵接斜面。
本发明进一步设置为：所述阀体与阀杆之间设置有第一成型填料，所述第一成型填料的上方设置有压紧第一成型填料的填料压盖，所述填料压盖远离第一成型填料的一侧设置有驱动填料压盖执行压紧第一成型填料操作的调整螺母，所述第一成型填料的下方设置有填料垫，所述填料垫与第一成型填料之间的接触面为斜面。
本发明进一步设置为：所述第二成型填料的截面为梯形，使得所述第二成型填料与密封垫的接触面包括有斜面以及水平面。
本发明进一步设置为：所述调整螺母的一侧设置有限制调整螺母位移的限位垫。
本发明进一步设置为：所述密封垫包括金属骨架以及可将金属骨架进行包覆的橡胶密封体，所述橡胶密封体靠近左阀体的一侧设置有两个相互平行的外密封唇，两个所述外密封唇皆分别与橡胶密封体两个端面平整对齐。
本发明进一步设置为：两个所述外密封唇之间形成一个凹槽，所述凹槽内涂抹有润滑脂。
本发明进一步设置为：所述橡胶密封体的两侧端面沿中心对称分布有若干个加强筋。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
（1）由于与左阀体固定连接的定位台阶与右阀体相搭接，且左阀体与右阀体在中法兰螺栓作用下相互挤压并固定连接，使得定位台阶与右阀体紧密的贴合在一起。其定位台阶与右阀体的贴合处为左阀体与右阀体连接处的第一道密封；
（2）通过设置第二成型填料，其第二成型填料的截面优选为梯形或直角三角形，其梯形或直角三角形的两个直角边分别与定位台阶、右阀体相贴合，以分别与定位台阶、右阀体形成面密封，此为左阀体与右阀体连接处的第二道密封；
（3）通过将滑道与容置腔相连通，当容置腔内的压力升高时，容置腔内的压力传递给位于滑道内密封垫，驱使密封垫在滑道内进行移动。密封垫在滑道内移动的过程中，会将容置腔内的压力通过斜面传递给第二成型填料，促使第二成型填料分别与定位台阶、右阀体形成第三道密封，以保证在高压环境下适用；
（4）由于密封垫会朝向左侧移动，使得密封垫可与左阀体端面相挤压并贴合，使得密封垫与左阀体之间贴合处形成第四道密封，适用于不同的压力需求和压力环境，以扩大使用场景范围。
附图说明
图1为实施例一的结构剖视图；
图2为图1中A区域的放大示意图；
图3为图1中B区域的放大示意图;
图4为实施例二的结构剖视图；
图5为图4中C区域的放大示意图;
图6为橡胶密封体的结构示意图。
附图标记：1、阀体；2、球体；3、阀杆；4、加强筋；5、左阀体；6、右阀体；7、阀座；8、第一成型填料；9、填料压盖；10、调整螺母；11、填料垫；12、滑道；13、容置腔；14、定位台阶；15、第二成型填料；16、密封垫；17、限位垫；18、金属骨架；19、橡胶密封体；20、外密封唇；21、凹槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，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，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例一：
如图1和图2所示，一种带有阀体自密封机构的球阀，包括阀体1、球体2、阀杆3以及驱动阀杆3的驱动单元，阀体1由左阀体5和右阀体6固定连接而成，阀体1内设有阀座7。阀体1上设置有容置腔13，球体2置于容置腔13内。阀体1与阀杆3之间设置有第一成型填料8，第一成型填料8的上方设置有压紧第一成型填料8的填料压盖9，填料压盖9远离第一成型填料8的一侧设置有驱动填料压盖9执行压紧第一成型填料8操作的调整螺母10；第一成型填料8的下方设置有填料垫11，填料垫11与第一成型填料8之间的接触面为斜面。
当容置腔13内压力为低压时，通过调整螺母10使得压盖向下运动，进而对第一成型填料8进行挤压，使得压缩后的第一成型填料8与阀杆3处进行更好的贴合，以保证阀杆3与第一成型填料8贴合处的密封性能。当容置腔13内压力升高时，压力作用于填料垫11，以推动填料垫11朝向第一成型填料8的方向进行运动，由于填料垫11与第一成型填料8之间的接触面为斜面，使得推力可根据其斜面分解成垂直于斜面方向上的力以及平行于斜面方向上的力。其中，垂直于斜面方向上的力可对第一成型填料8进行压缩并朝着第一成型填料8与阀杆3接触面的方向进行挤压，进而可根据腔内压力大小而保证阀杆3与第一成型填料8贴合处的密封性能，腔内压力越高，则作用于填料垫11的作用力越大，密封越可靠。
如图1和图3所示，左阀体5与右阀体6之间设置有滑道12，滑道12的一侧与容置腔13相连通。滑道12内置有与左阀体5固定连接的定位台阶14，定位台阶14的一侧于滑道12内设置有第二成型填料15，第二成型填料15的一侧抵接设置有可在滑道12内进行移动的密封垫16，密封垫16与第二成型填料15之间设置有相互接触的抵接斜面。
由于左阀体5与右阀体6之间通过中法兰螺栓固定连接，使得左阀体5与右阀体6之间相互挤压，其相互挤压的作用力可使得与左阀体5固定连接的定位台阶14对第二成型填料15进行挤压。由于密封垫16在滑道12内分别被左阀体5、右阀体6限位，使得第二成型填料15受定位台阶14挤压时可同步受来自密封垫16的反作用力，从而保障在腔内压力为低压环境下的左阀体5与右阀体6连接处的密封性。当腔内压力升高时，容置腔13内压力作用于密封垫16，进而推动密封垫16在滑道12内朝着左阀体5方向进行移动，密封垫16在移动的过程中会对第二成型填料15进行挤压，由于密封垫16与第二成型填料15之间的接触面存在有斜面，其作用于斜面的挤压力可分解成垂直方向上的分力以及水平方向上的分力。
其中，垂直方向上的分力可对第二成型填料15进行向下挤压，使得压缩后的第二成型填料15与右阀体6更好的贴合，以保证右阀体6与第二成型填料15贴合处的密封性能；水平方向上的分力可使得第二成型填料15朝向左阀体5的方向进行挤压，进而使得压缩后的第二成型填料15与左阀体5处的定位台阶14更好的贴合，以保证左阀体5与第二成型填料15贴合处的密封性能。通过斜面的设置，使得第二成型填料15可分别同时对左阀体5以及右阀体6进行密封。腔内压力越高，则作用于密封垫16的作用力越大，使得密封性能得到保障。由于密封垫16会朝向左侧移动，使得密封垫16可与左阀体5端面相挤压并贴合，使得密封垫16与左阀体5之间贴合处的密封性能得到保障。同时，由于密封垫16可保证密封强度，其可适用于不同的压力需求和压力环境，进而使得使用周期长，有利于保持良好的密封效果，扩大了使用场景范围。
进一步的，调整螺母10的一侧设置有限制调整螺母10位移的限位垫17。通过限位垫17的作用，以避免调整螺母10朝着远离填料压盖9的一侧进行移动，进而避免降低第一成型填料8对阀杆3的密封效果。
进一步的，密封垫16的材质优选为金属材质制作而成。
进一步的，第二成型填料15的截面优选为梯形，使得第二成型填料15与密封垫16的接触面包括有抵接斜面以及水平面。水平面具有引导的作用，以便于密封垫16在滑道12内进行移动。
实施例二：
如图4、图5和图6所示，与实施例一不同之处在于：密封垫16包括金属骨架18以及可将金属骨架18进行包覆的橡胶密封体19。金属骨架18与橡胶密封体19皆为环形，金属骨架18可提高橡胶密封体19的结构强度，使橡胶密封体19适用于不同的压力需求和压力环境，以扩大使用场景范围。
橡胶密封体19靠近左阀体5的一侧设置有两个相互平行的外密封唇20，两个外密封唇20皆分别与橡胶密封体19两个端面平整对齐。两个外密封唇20之间形成一个凹槽21，凹槽21内涂抹有润滑脂。由于橡胶密封体19在高压环境下会在滑道12内进行移动，润滑脂可防止外密封唇20在长期使用过程中发生干磨问题。当容置腔13处在高压时，橡胶密封体19会向左阀体5方向移动，使得两个外密封唇20与左阀体5相挤压贴合，以在橡胶密封体19的两个端面形成线密封。此时，润滑脂在左阀体5、两个外密封唇20以及橡胶密封体19所形成的容纳腔内，进而避免两个外密封唇20与左阀体5挤压的过程中对外密封唇20所造成的磨损。
进一步的，橡胶密封体19的两侧端面沿中心对称分布有若干个加强筋4。
Claims (3)
1.一种带有阀体自密封机构的球阀，包括阀体(1)、球体(2)、阀杆(3)以及驱动阀杆(3)的驱动单元，所述阀体(1)由左阀体(5)和右阀体(6)固定连接而成，所述阀体(1)内设有阀座(7)，所述阀体(1)上设置有容置腔(13)，所述球体(2)置于容置腔(13)内，其特征是：所述左阀体(5)与右阀体(6)之间设置有滑道(12)，所述滑道(12)的一侧与容置腔(13)相连通，所述滑道(12)内置有与左阀体(5)固定连接的定位台阶(14)，所述定位台阶(14)的一侧于滑道(12)内设置有第二成型填料(15)，所述第二成型填料(15)的一侧设置有可在滑道(12)内进行移动的密封垫(16)，所述密封垫(16)与第二成型填料(15)之间设置有相互接触的抵接斜面；
所述阀体(1)与阀杆(3)之间设置有第一成型填料(8)，所述第一成型填料(8)的上方设置有压紧第一成型填料(8)的填料压盖(9)，所述填料压盖(9)远离第一成型填料(8)的一侧设置有驱动填料压盖(9)执行压紧第一成型填料(8)操作的调整螺母(10)，所述第一成型填料(8)的下方设置有填料垫(11)，所述填料垫(11)与第一成型填料(8)之间的接触面为斜面；
所述第二成型填料(15)的截面为梯形，使得所述第二成型填料(15)与密封垫(16)的接触面包括有抵接斜面以及水平面；
所述调整螺母(10)的一侧设置有限制调整螺母(10)位移的限位垫(17)；
所述密封垫(16)包括金属骨架(18)以及可将金属骨架(18)进行包覆的橡胶密封体(19)，所述橡胶密封体(19)靠近左阀体(5)的一侧设置有两个相互平行的外密封唇(20)，两个所述外密封唇(20)皆分别与橡胶密封体(19)两个端面平整对齐。
2.根据权利要求1所述的一种带有阀体自密封机构的球阀，其特征是：两个所述外密封唇(20)之间形成一个凹槽(21)，所述凹槽(21)内涂抹有润滑脂。
3.根据权利要求2所述的一种带有阀体自密封机构的球阀，其特征是：所述橡胶密封体(19)的两侧端面沿中心对称分布有若干个加强筋(4)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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