CN108980399A - 多重密封的球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多重密封的球阀，涉及阀门，旨在解决阀座发生位置偏差或者松动时，弹性密封圈和弹性支撑圈将会同时失效，存在实用性能不高的问题，其技术方案要点是：一种多重密封的球阀，包括阀体以及设置于阀体内的球体，所述阀体包括中间阀体，以及分别焊接固定于中间阀体两侧的左阀体和右阀体，所述左阀体和右阀体均设置有至少两个阀座，所述阀座设置有弹性支撑环和弹性密封环，所述弹性支撑环和弹性密封环贴合于球体的外球面。本发明的一种多重密封的球阀，通过设置多个阀座，从而使得多组弹性支撑环和弹性密封环具有相对独立的安装位置，进而避免因单一阀座发生偏差或者松动，而影响球阀的密封性能。

Description

多重密封的球阀

技术领域

本发明涉及阀门，更具体地说，它涉及一种多重密封的球阀。

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。

公告号为CN102818044A的中国专利公告的一种球阀，其技术要点是：包括阀体、球体以及阀杆，阀体两侧分别设置有介质通道，阀体对应介质通道处设置有与球体相配合的阀座，阀座对应球体一侧设置有与球体相配合的密封面，阀座对应密封面处设置有第一环槽，第一环槽嵌设有弹性支撑圈，阀座对应密封面处还设置有第二环槽，第二环槽嵌设有弹性密封圈，弹性密封圈对应球体一端的端部至球体的距离小于弹性支撑圈对应球体一端的端部至球体的距离。

上述方案通过弹性密封圈和弹性支撑圈，从而实现阀座与球体之间的双重密封，进而提高了阀座与球体之间的密封效果；但是由于弹性密封圈和弹性支撑圈均设置于同一个阀座之上，因此当阀座发生位置偏差或者松动时，弹性密封圈和弹性支撑圈将会同时失效，存在实用性能不高的问题；因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种多重密封的球阀，通过设置多个阀座，从而使得多组弹性支撑环和弹性密封环具有相对独立的安装位置，进而避免因单一阀座发生偏差或者松动，而影响球阀的密封性能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种多重密封的球阀，包括阀体以及设置于阀体内的球体，所述阀体包括中间阀体，以及分别焊接固定于中间阀体两侧的左阀体和右阀体，所述左阀体和右阀体均设置有至少两个阀座，所述阀座设置有弹性支撑环和弹性密封环，所述弹性支撑环和弹性密封环贴合于球体的外球面。

通过采用上述技术方案，球体处于左阀体、中间阀体以及右阀体组成的阀体内，从而通过转动球体实现球阀的开启或者封闭；在封闭或者开启状态时，弹性支撑环和弹性密封环呈抱箍状紧密贴合于球体的外球面，从而实现球体与阀座之间的密封，进而避免因被输送物经两者的缝隙进入球体和阀体之间的空间内而发生泄露；同时，由于本发明采用多阀座设计，且每个阀座均设置一个弹性支撑环和一个弹性密封环，进而由一个弹性支撑环和一个弹性密封环配合形成一组密封结构，因此当一组密封结构发生磨损损坏时（在实际运用中磨损的发生原因多为与被输送物的颗粒物发生摩擦而损坏，因此处于内层的密封结构的磨损一般会先于外层的密封结构），由另一组密封结构承担球体与阀座之间的密封，最终实现提升球阀使用寿命1.7倍以上的技术效果；需要说明的是，由于每组密封结构均设置于独立的阀座之上，从而避免因阀座的松动或者偏移，而导致多组密封结构同时失效的问题发生，进而提高本发明在实际运用中的实用性。

本发明进一步设置为：所述球体的外球面进行有HVOF喷涂处理，形成有HVOF喷涂层。

通过采用上述技术方案，提升球体外球面的圆周度和光滑度，进而减少球体转动过程中，弹性支撑环和弹性密封环所受到的磨损；同时，采用HVOF喷涂处理形成HVOF喷涂层，结合强度达10000Psi以上，硬度高达HRC70，提高了密封面的耐磨性能，避免了恶劣工况下HVOF喷涂层的疲劳剥离和高压冲刷磨损的发生。

本发明进一步设置为：所述左阀体和右阀体的内部开设有环槽，所述阀座滑动嵌合于环槽内，所述阀座与环槽的壁面之间设置有多个压缩弹簧。

通过采用上述技术方案，阀座滑动嵌合于环槽之内，从而由环槽限制阀座的活动度，进而降低阀座偏移或者松动的隐患，并设置压缩弹簧为阀座提供恒定的正压力浮动密封载荷，迫使弹性密封环和弹性支撑环抵紧于球体的外球面，进而确保阀座与球体之间的密封性。

本发明进一步设置为：所述阀座沿圆周方向等间距开设有多个容纳圆孔，所述压缩弹簧处于容纳圆孔内。

通过采用上述技术方案，设置容纳圆孔容纳压缩弹簧，从而确保压缩弹簧的安装稳定性；等间距排布容纳圆孔，从而使得多个压缩弹簧呈等间距排布，进而达到阀座所受整体弹性势能更加均匀的技术效果。

本发明进一步设置为：所述阀座与环槽的内壁之间设置有O形圈。

通过采用上述技术方案，提升阀座与阀体的密封性能，进而避免阀座与阀体之间发生泄露。

本发明进一步设置为：所述阀座开设有第一卡槽和第二卡槽，所述弹性支撑环与第一卡槽卡接固定，所述弹性密封环与第二卡槽卡接固定。

通过采用上述技术方案，弹性支撑环和弹性密封环分别卡接固定于第一卡槽和第二卡槽内，从而避免因弹性支撑环和弹性密封环发生相互挤压，而影响密封性能。

本发明进一步设置为：所述弹性支撑环由尼龙制成，所述弹性密封环由橡胶制成。

通过采用上述技术方案，尼龙的硬度高于橡胶，因此弹性支撑环采用尼龙作为材质，其更大的作用在于对球体的支撑，进而避免弹性密封环因承受受压力过度而影响使用寿命；此处需要说明，由于弹性支撑环的密封效果相对于弹性密封环较差，因此弹性密封环设置于内侧，进而以弹性密封环承担主要的密封功能。

综上所述，本发明具有以下有益效果：通过采用多阀座设计，从而满足安装多组密封结构的技术前提，进而通过设置多组密封结构，有效提高球阀的使用寿命；通过将每组密封结构均设置于独立的阀座之上，从而避免因阀座的松动或者偏移，而导致多组密封结构同时失效的问题发生，进而提高本发明在实际运用中的实用性；于球体的外球面设置HVOF喷涂层，从而提升球体外球面的圆周度和光滑度，进而减少球体转动过程中，弹性支撑环和弹性密封环所受到的磨损；阀座滑动嵌合于环槽之内，从而由环槽限制阀座的活动度，进而降低阀座偏移或者松动的隐患；通过设置压缩弹簧为阀座提供恒定的正压力浮动密封载荷，迫使弹性密封环和弹性支撑环抵紧于球体的外球面，进而确保阀座与球体之间的密封性；等间距排布容纳圆孔，从而使得多个压缩弹簧呈等间距排布，进而达到阀座所受整体弹性势能更加均匀的技术效果；弹性支撑环和弹性密封环分别卡接固定于第一卡槽和第二卡槽内，从而避免因弹性支撑环和弹性密封环发生相互挤压，而影响密封性能。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明拆卸右阀体后的结构示意图，主要表示球体与阀体的配合关系；

图3为本发明的半剖视图，主要表示球阀内部结构；

图4为图3的A部放大示意图，主要表示阀座、球体以及阀体三者的配合关系；

图5为本发明阀座的结构示意图。

附图说明：1、阀体；11、球体；12、中间阀体；13、左阀体；14、右阀体；15、阀座；16、弹性支撑环；17、弹性密封环；18、HVOF喷涂层；19、环槽；20、压缩弹簧；21、容纳圆孔；22、O形圈；23、第一卡槽；24、第二卡槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

多重密封的球阀，如图1、图2所示，包括阀体1以及设置于阀体1内的球体11，阀体1包括中间阀体12，以及分别焊接固定于中间阀体12两侧的左阀体13和右阀体14，如图3、图4所示，左阀体13和右阀体14均设置有至少两个阀座15，本发明中左阀体13和右阀体14所设阀座15的数量均为2个，阀座15设置有弹性支撑环16和弹性密封环17，弹性支撑环16和弹性密封环17贴合于球体11的外球面。

本发明提供的球阀具有以下特点，球体11处于左阀体13、中间阀体12以及右阀体14组成的阀体1内，从而通过转动球体11实现球阀的开启或者封闭；在封闭或者开启状态时，弹性支撑环16和弹性密封环17呈抱箍状紧密贴合于球体11的外球面，从而实现球体11与阀座15之间的密封，进而避免因被输送物经两者的缝隙进入球体11和阀体1之间的空间内而发生泄露；同时，由于本发明采用多阀座15设计，且每个阀座15均设置一个弹性支撑环16和一个弹性密封环17，进而由一个弹性支撑环16和一个弹性密封环17配合形成一组密封结构，因此当一组密封结构发生磨损损坏时（在实际运用中磨损的发生原因多为密封结构与被输送物的颗粒物发生摩擦而损坏，因此处于内层的密封结构的磨损会先于外层的密封结构），由另一组密封结构承担球体11与阀座15之间的密封，最终实现提升球阀使用寿命1.7倍以上的技术效果，当设置三组密封结构时，球阀使用寿命可提高至2.5倍；需要说明的是，由于每组密封结构均设置于独立的阀座15之上，从而避免因阀座15的松动或者偏移，而导致多组密封结构同时失效的问题发生，进而提高本发明在实际运用中的实用性。

球阀通过转动球体11实现开启或者封闭，为减少因球体11的转动，而对于弹性密封环17和弹性支撑环16的磨损，如图2所示，球体11的外球面进行有HVOF喷涂处理，形成有HVOF喷涂层18，从而提升球体11外球面的圆周度和光滑度，进而减少球体11转动过程中，弹性支撑环16和弹性密封环17所受到的磨损；需要说明的是，采用HVOF喷涂处理形成HVOF喷涂层18，结合强度达10000Psi以上，硬度高达HRC70，提高了密封面的耐磨性能，避免了恶劣工况下HVOF喷涂层18的疲劳剥离和高压冲刷磨损的发生。

为降低阀座15发生偏移或者松动的隐患，如图3、图4所示，左阀体13和右阀体14的内部开设有环槽19，阀座15滑动嵌合于环槽19内，从而由环槽19限制阀座15的活动度，进而降低阀座15发生偏移或者松动的隐患；阀座15与环槽19的壁面之间设置有多个压缩弹簧20，从而由压缩弹簧20为阀座15提供恒定的正压力浮动密封载荷，迫使弹性密封环17和弹性支撑环16抵紧于球体11的外球面，进而确保阀座15与球体11之间的密封性。

为提高压缩弹簧20的安装稳定性，如图4、图5所示，阀座15沿圆周方向等间距开设有多个容纳圆孔21，压缩弹簧20处于容纳圆孔21内，从而通过容纳圆孔21限制压缩弹簧20，进而提高压缩弹簧20的安装稳定性；同时由于容纳圆孔21呈等间距排布，从而使得多个压缩弹簧20呈等间距排布，进而达到阀座15所受整体弹性势能更加均匀的技术效果。

球阀在由开启至封闭的过程转换中，不可避免的会有部分被输送物进入到球体11和阀体1的空间内，为避免这部分被输送物经阀座15和阀体1的缝隙发生泄露，如图4所示，阀座15与环槽19的内壁之间设置有O形圈22，从而通过O形圈22提升阀座15与阀体1之间的密封性能，进而避免阀座15与阀体1之间发生泄露。

由于弹性支撑环16和弹性密封环17的形变量和形变能力是不同的，因此两者的相互挤压可能会影响密封效果，为此如图4所示，阀座15开设有第一卡槽23和第二卡槽24，弹性支撑环16与第一卡槽23卡接固定，弹性密封环17与第二卡槽24卡接固定，从而实现弹性支撑环16和弹性密封环17的独立安装，进而避免因弹性支撑环16和弹性密封环17发生相互挤压，而影响密封性能。

需要说明的是，如图4所示，弹性支撑环16由尼龙制成，弹性密封环17由橡胶制成，由于尼龙的硬度高于橡胶，因此弹性支撑环16采用尼龙作为材质，其更大的作用在于对球体11的支撑，进而避免弹性密封环17因承受受压力过度而影响使用寿命；但是由于尼龙的密封效果相对于橡胶较差，因此将弹性密封环17设置于内侧，进而以弹性密封环17承担主要的密封功能。

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。

Claims (7)

1.一种多重密封的球阀，包括阀体（1）以及设置于阀体（1）内的球体（11），其特征在于：所述阀体（1）包括中间阀体（12），以及分别焊接固定于中间阀体（12）两侧的左阀体（13）和右阀体（14），所述左阀体（13）和右阀体（14）均设置有至少两个阀座（15），所述阀座（15）设置有弹性支撑环（16）和弹性密封环（17），所述弹性支撑环（16）和弹性密封环（17）贴合于球体（11）的外球面。

2.根据权利要求1所述的多重密封的球阀，其特征在于：所述球体（11）的外球面进行有HVOF喷涂处理，形成有HVOF喷涂层（18）。

3.根据权利要求1所述的多重密封的球阀，其特征在于：所述左阀体（13）和右阀体（14）的内部开设有环槽（19），所述阀座（15）滑动嵌合于环槽（19）内，所述阀座（15）与环槽（19）的壁面之间设置有多个压缩弹簧（20）。

4.根据权利要求3所述的多重密封的球阀，其特征在于：所述阀座（15）沿圆周方向等间距开设有多个容纳圆孔（21），所述压缩弹簧（20）处于容纳圆孔（21）内。

5.根据权利要求3所述的多重密封的球阀，其特征在于：所述阀座（15）与环槽（19）的内壁之间设置有O形圈（22）。

6.根据权利要求1所述的多重密封的球阀，其特征在于：所述阀座（15）开设有第一卡槽（23）和第二卡槽（24），所述弹性支撑环（16）与第一卡槽（23）卡接固定，所述弹性密封环（17）与第二卡槽（24）卡接固定。

7.根据权利要求1所述的多重密封的球阀，其特征在于：所述弹性支撑环（16）由尼龙制成，所述弹性密封环（17）由橡胶制成。