CN1103889C - 球阀的阀座 - Google Patents

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Abstract

一种球阀的阀座，该阀座包括一阀座部件(40)，该阀座部件(40)由卷起交替叠置的薄钢板(S)和薄石墨板(G)而制成。该阀座部件具有一固定在阀体(10)的内部周边内的定位部分和一紧靠在阀门球体上的球体接触部分，该阀门球***于流入口(11)侧和流出口(12)侧之间。本发明阀座的抗磨性能提高了，并且能够保证球阀在高温和高压的工作环境下使用。

Description

球阀的阀座
本发明涉及一种阀座，特别是一种适合于用在球体和阀座之间重复地产生摩擦的球阀中的阀座结构。
一般的球阀具有一阀体、一球体和一控制杆。阀体包括一流入口和一流出口，流体从该流入口流入，而从该流出口流出。球体可转动地设置在阀体的内部腔室内，用以打开和关闭使流入口和流出口相通的阀门。另外，控制杆用于控制球体的转动。
在阀体的内部腔室和流入口之间及阀体的内部腔室和流出口之间设置一环状的阀座，使该阀座与球体相应的周边部分紧密接触。
一般这样的环状阀座是由特氟隆树脂制成的，以使该阀座具有良好的密封性能和润滑性能。
然而，这样的由特氟隆树脂制成的球阀阀座较软，抗磨性能较差。而且，由于在球阀的阀座和球体之间反复磨擦，因此特氟隆树脂阀座当其在高温(高于150℃)和高压下使用时很容易磨损变形。
因而本发明的目的是提供一种适合于在高温和高压的工作环境中使用而且其抗磨性能和润滑性能提高了的球阀阀座。
为达到以上发明目的，本发明提供了一种球阀阀座，该阀座包括一阀座部件，该阀座部件是将金属薄板和润滑的非金属(石墨，石棉，特氟隆等)薄板交替地叠置在一起，再将其卷起而制成的。该阀座部件具有一固定在阀体的内部周边内的定位部分和一紧靠在位于流入口侧和流出口侧之间的阀门球体上的球体接触部分。
从下面所给出的详细描述中可以更清楚地理解本发明的目的和优点。然而，应该指出的是，针对本发明的优选实施例给出的详细描述和特定例子仅是为了描述本发明，因为从该详细描述中可以发现，在本发明的宗旨和范围内的各种修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
参照本发明的附图，可以更好地理解本发明，本发明所给出的附图仅是为了举例说明，因而不能理解为对本发明的限制，附图包括：
图1是一剖视图，示出了采用了本发明的第一实施例的阀座的球阀；
图2是图1中的部分“A”的一放大图；
图3是本发明的第二实施例的球阀阀座的一局部放大图；
图4是本发明的第三实施例的球阀阀座的一局部放大图；
图5是本发明的第四实施例的球阀阀座的一局部放大图；
图6是本发明的第五实施例的球阀阀座的一局部放大图；和
图7是一立体图，示出了本发明的优选实施例的阀座的制作过程。
下面将参照附图描述本发明的优选实施例的球阀的阀座。
图1所示的剖视图示出了采用了本发明的第一实施例的阀座的球阀，而图2是图1中的部分“A”的一放大图，其中参考数字10代表一阀体，在其每一侧各有一流入口11和一流出口12，流入口和流出口的内部彼此相通。
阀体10的两侧分别通过法兰13a、13b与管路(未示出)相连。
如图1所示，阀体10包括一第一阀体部件10A和一第二阀体部件10B，第一阀体部件10A包括内部腔室13的一部分和流入口11，而第二阀体部件10B包括内部腔室13的另一部分和流出口12。然而，本发明的适用范围并不局限于上述类型的阀门。例如，本发明可以应用于以下类型的阀门，该阀门的中心部分具有一内部腔室，其另一部分具有一流入口，还有一部分具有一流出口。
参考数字14a、14b分别表示用于将阀体部件10A、10B彼此连接起来的一螺栓和一螺母。
球体20具有一水平通孔21，该球体20在内部腔室13内可转动地设置。当球体20转动到如图1所示的预定角度时，水平孔21使流入口11和流出口12相通。然而，当球体20从图1所示的状态转过90度时，流入口11和流出口12就被阻塞，从而关闭了阀门。
而且，球体20与通过一孔15***的控制轴30相连，该孔15形成在阀体10的内部腔室13的上方。控制轴30通过孔15牢固地***在球体20的顶部中心上形成的一开口22内，该开口22从内部腔室13向上开口。控制杆31与控制轴30的上部相连。控制轴30的下部制成有边的形式，比如制成正方形的，以便于控制轴30和球体20同时转动。
控制轴30穿过一轴孔32a，该轴孔32a形成在一轴支撑32内，该轴支撑由一螺栓33与阀体10相连。而且，控制轴30的下端部由一压缩弹簧34弹性地压入形成在球体20的顶部的开口22内。压缩弹簧34支撑在一弹簧挡板30b和一弹簧支撑部件35之间，其中弹簧挡板30b形成于控制轴30的中部，弹簧支撑部件35固定在轴支撑32的顶部。弹簧支撑部件35借助于螺栓33与轴支撑32一起与阀体10相连。为了将控制杆31与控制轴30相连，在控制轴30的一上部安装一垫圈36，而控制杆31安装到该垫圈36上，而后在控制轴30的顶部上安装一定位环37。同时，形成在控制轴30的上部内和控制杆31的一部分内的配合孔31a被制成有边的形状，例如制成一正方形，以便通过转动控制杆31来使控制轴30转动。
在内部腔室13的每一侧，在阀体10的流入口11和流出口12的各内部框架部分分别紧密地设有一环状的阀座部件40。
由不锈钢或钛制成的薄板S和一薄石墨板G交替地多层叠放在一起，形成一环状的阀座部件40。沿着阀座部件40的内部的相应部分使用一种例如研磨的方法形成一球体接触部分41。
为了形成环状的阀座部件40，薄板S和薄石墨板G交替地叠置在一起，并卷起成一环形，使其具有正方形的横断面，再将其相应的内角切掉以得到球体接触部分41。
具体地说，阀座部件40是由薄钢板S和薄石墨板G制成。如图7所示，首先，薄钢板S和薄石墨板G交替地叠置，而后通过按压其每一卷起环的端部，将其卷起成一环形。然后，将卷起环的相应的内角切掉，以得到球体接触部分41，其中采用车床加工的方法或研磨的方法使球体接触部分41与球体20的周边部分相吻合。
更确切地说，切削断面即阀座部件40的球体接触部分41与球体20的对应的周边部分相接触，以便形成球体接触部分41的各个薄板S、G分别地与球体20的周边相接触。
在阀体10的流入口11和流出口12的每一框架的一相应部分内加工一合适的凹槽，借助于该凹槽阀座部件40可以直接地***阀体10内。然而，考虑到这样的阀座结构在制造过程中的难度，制备一阀座支持架50，如图2所示，在该支持架50内有一阀座埋入凹槽51，阀座部件40***阀座埋入凹槽51内，其中阀座部件40的球体接触部分41向外凸出。最好阀座支持架50位于一凹槽16内，而凹槽16形成在阀体10的相应的内部周边内。
还有，在凹槽16的内部腔室和阀座支持架50的一相应的角部分之间设有一密封件53。也就是，将密封件53***形成在阀座支持架50的内角部分处的一密封开口52内。密封件53是由耐热且不易燃的材料制成的，以使其能够耐高温(大约800℃)，而使用石墨材料制作密封件53是最理想的。
使薄钢板S与薄石墨板G以交替出现的次序叠置在一起使得本发明的球阀阀座与现有技术相比，其抗磨性提高了。而且球阀阀座可以在高温(超过800℃)和高压下工作。还有，由于薄钢板S和薄石墨板G的各个侧端交替与球体20相接触，使得石墨板G的固体润滑提高了球阀阀座的抗磨性能。
图3示出了本发明的第二实施例的球阀阀座结构。如图所示，阀座部件40的球体接触部分41的另一侧的定位部分向上弯曲以形成一防偏移部分42，一防偏移凹槽54形成在支持架50的阀座埋入凹槽51的内侧，由此可以防止阀座部件40从阀座埋入凹槽51产生偏移。图3中的其它部件是与图2中所示的第一实施例相同的，并以相同的参考数字表示出，因此就不对它们进行描述了。
图4示出了本发明的第三实施例的球阀阀座结构。如图所示，与图3中所示的第二实施例相反，其中的防偏移部分42’和防偏移凹槽54’是向下弯曲的。图4中的其它部件是与图3中所示的第二实施例相同的，并以相同的参考数字表示出，因此将省略对它们的描述。
图5和6分别示出了本发明的第四和第五实施例的球阀阀座结构。图5中所示的薄钢板S和薄石墨板G是以“<”的型式弯曲的，而图6中所示的薄钢板S和薄石墨板G是以“>”的型式弯曲的，其中的阀座支持架50的阀座埋入凹槽51使得凸状部分43a、44a能够***其对应的凹入部分55a、56a内，凸状部分55b、56b能够***其对应的凹入部分43b、44b内。
因此，本发明的球阀阀座通过将叠置的薄钢板S和薄石墨板G卷起而很容易地形成球体接触部分41，从而使其制造过程简便易行。
如上所述，为制成本发明的球阀阀座，将薄钢板和薄石墨板交替地叠置以得到球体接触部分，由此既提高了其抗磨性能，又保证了球阀可在高温和高压下使用。
由于在不偏离本发明的本质特征的前提下，本发明可以有多种形式的实施例，也可以理解的是，除非另有说明，以上所述的实施例也不能由以上描述的细节所限定，而是应该在由所附的权利要求所限定的宗旨和范围内进行广义的解释说明，所以说落入本发明的权利要求所限定的特征和范围及等同的特征和范围内的修改和变化都是包含在本发明的保护范围之内的。

Claims (6)

1.一种球阀的阀座，该球阀设置在阀体的一流入口侧和一流出口侧之间，该阀座包括一由卷起交替叠置的薄钢板和薄石墨板而制成的阀座部件，该阀座部件包括一固定在所述阀体的内部周边内的定位部分和一与位于流入口侧和流出口侧之间的阀门球体相接触的球体接触部分。
2.如权利要求1所述的阀座，其特征在于所述阀座部件被埋入一阀座埋入凹槽内，该阀座埋入凹槽形成在一阀座支持架内，而所述阀座支持架固定在形成于阀体的内部周边内的一安全开口内，所述球体接触部分从所述阀座支持架处伸出。
3.如权利要求2所述的阀座，其特征在于一耐热的密封件***所述安全开口和所述阀座支持架之间。
4.如权利要求1或2所述的阀座，其特征在于所述阀座部件是由薄钢板和薄石墨板多层叠置而成，所述球体接触部分沿所述阀座部件的一角部分形成。
5.如权利要求1或2所述的阀座，其特征在于所述阀座部件的定位部分具有一弯曲的防偏移部分，并且该弯曲的防偏移部分被***一防偏移部分内，该防偏移部分形成在所述阀座支持架的阀座埋入凹槽内。
6.如权利要求1或2所述的阀座，其特征在于位于所述阀座部件的球体接触部分和定位部分之间的一部分弯曲成一凸状部分和一凹入部分，并且在所述阀座支持架的阀座埋入凹槽内形成一对应的凹入部分和一对应的凸状部分，以与所述的凸状部分和凹入部分相配合。
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