CN110701337A - 一种燃气表球阀的阀体与球体密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及球阀技术领域，公开了一种燃气表球阀的阀体与球体密封结构，所述球***于阀体内，所述阀体一端设用于与燃气表进气接口连接的连接头，另一端设端盖，端盖上设有出气口，端盖与球体之间设密封圈，阀体侧壁上设有阀杆安装孔和围绕阀杆安装孔设置的与齿轮箱的连接结构，所述端盖内侧设有以阀体轴心为中心的第一环形槽壁和第二环形槽壁，第一环形槽壁和第二环形槽壁之间构成圆环槽，所述密封圈设置在所述圆环槽内，所述第二环形槽壁与阀体的侧壁之间具有间隙。装配式的密封圈不需要胶水粘接，提高球阀的装配效率；圆环槽的双层槽壁结构，密封圈不直接接触阀体的侧壁，密封圈可以保持形状完整的安装在圆环槽内，不受侧壁形变的影响，增加密封圈的密封效果和提高稳定性。

Description

一种燃气表球阀的阀体与球体密封结构
技术领域
本发明涉及球阀技术领域，尤其涉及一种燃气表球阀的阀体与球体密封结构。
背景技术
球阀是启闭件（球体）由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门，用于流体的调节与控制。球阀只需要旋转90度的操作和很小的转动力就能关闭严密。球阀控制天然气的流动，因此其密封性至关重要，但是传统的球阀一般是将密封圈用胶水粘接在阀体端面的内侧上，但是密封圈会直接接触阀体的侧壁。然而燃气表用球阀的阀体侧壁上设有阀杆安装孔和围绕阀杆安装孔设置的与齿轮箱的连接结构，因此塑料阀体周向表面不完整，生产加工冷却时，由于阀体的非对称性，阀体侧壁周向表面的收缩变形量不一致，导致阀体侧壁会发生形变，形变为非圆柱状（椭圆状等），进而影响密封圈的安装，密封圈会受到变形后的阀体侧壁的挤压，密封圈也会具有一定的变形量，使得与球体球面的贴合度不够，密封效果差。而且在传统的安装工艺中，胶水的凝固时间、最佳的粘接时机等都无法把握，全凭经验操作，安装繁琐，而且长时间使用后，胶水的粘性下降，势必会造成密封圈的松动，带来安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于解决燃气表用球阀的阀体冷却收缩变形时会影响密封圈对球体的密封效果的问题。
为了解决上述问题，采用的技术方案是：
一种燃气表球阀的阀体与球体密封结构，所述球***于阀体内，所述阀体一端设用于与燃气表进气接口连接的连接头，另一端设端盖，端盖上设有出气口，端盖与球体之间设密封圈，阀体侧壁上设有阀杆安装孔和围绕阀杆安装孔设置的与齿轮箱的连接结构，所述端盖内侧设有以阀体轴心为中心的第一环形槽壁和第二环形槽壁，所述第二环形槽壁半径大于所述第一环形槽壁，第一环形槽壁和第二环形槽壁之间构成圆环槽，所述密封圈设置在所述圆环槽内，所述第二环形槽壁与阀体的侧壁之间具有间隙。
阀体注塑件脱模后，由于阀体周向表面不完整，阀体侧壁冷却后会发生收缩变形的现象。在阀体端盖内侧直接开设一个容纳密封圈的圆环槽，所述圆环槽包括第二环形槽壁，第二环形槽壁与阀体的侧壁之间具有间隙。密封圈安装在圆环槽内，密封圈分别直接接触第一环形槽壁与第二环形槽壁，密封圈就不会直接接触阀体的侧壁，阀体侧壁的冷却收缩变形不会影响第二环形槽壁，从而不会影响到圆环槽内的密封圈发生位移、偏移等现象，增加密封的稳定性，而且还可以有效防止阀体端盖的出气孔失圆。
进一步，所述第二环形槽壁与球体之间设有圆环支撑圈，所述支撑圈的外圈接触阀体的内壁且第二环形槽壁上沿端面抵住支撑圈，所述支撑圈的内圈上沿端面抵住球体球面，所述球体球面压迫密封圈的内圈上沿端面同时密封圈发生的形变在弹性限度内。
支撑圈对球体起到限位的作用，防止球体长时间过度压迫密封圈，使得密封圈的密封效果差，使用寿命短。
进一步，支撑圈的内圈设有卡圈。
进一步，所述密封圈至少一个端面上设有环形卡槽。
支撑圈的内圈设有一圈伸出支撑圈端面的卡圈，而且密封圈的径向端面居中设有环形卡槽，在装配过程中，卡圈***卡槽内。卡圈与卡槽相互配合，起到定位安装的作用，提高装备效率。
进一步，所述第二环形槽壁的高度大于第一环形槽壁。第一环形槽壁和第二环形槽壁的高度不一致，形成一个斜面，从而适应球体的圆弧球面；另一方面，第二环形槽壁的高度至少和圆环槽的高度一致。
进一步，所述端盖外侧边缘设有台阶。具体地，第二环形槽壁对应端盖位置的外侧设有一圈台阶。阀体为塑料材质，由于存在第二环形槽壁与阀体的侧壁之间具有间隙的特殊结构，第二环形槽壁与阀体的侧壁之间的截面为U型，然而U型的深度不宜过深，如U型底部与圆环槽底部在同一条直线上即U型的深度相对过深，从而导致第二环形槽壁的厚度太薄（第二环形槽壁的左右端厚度一致），影响注塑件脱模，模具水平退出时，容易触碰到第二环形槽壁，发生第二环形槽壁断裂的现象。U型的深度不宜过深，从另一方面导致U型底部到端盖端面的距离明显大于圆环槽底部到端盖端面的距离，即第二环形槽壁左半部分直接与阀体侧壁连接为一体，使得端盖外侧边缘的厚度相对过大；故端盖外侧边缘去除一部分，形成台阶，使得U型槽底部到端盖端面的距离等于圆环槽底部到端盖端面的距离即保持端盖端面的厚度相对一致，注塑件冷却成型时，不会发生因注塑体厚度不一致，冷却形变量不一致而导致注塑体变形的现象，尤其是第二环形槽壁的变形，降低注塑件成品的残次率。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：装配式的密封圈不需要胶水粘接，提高球阀的装配效率；圆环槽的双层槽壁结构，密封圈不直接接触阀体的侧壁，密封圈可以保持形状完整的安装在圆环槽内，不受侧壁形变的影响，增加密封圈的密封效果和提高稳定性。
附图说明
图1是燃气表球阀的结构示意图。
图2是阀体的结构示意图。
图3是图2处B-B的剖面图。
图4是燃气表用球阀各个部件装备完成后的部分剖面图。
图5是图4中A的放大图。
图中：阀体1、球体2、连接头3、端盖4、出气口5、安装孔6、连接结构7、密封圈8、第一环形槽壁9、第二环形槽壁10、圆环槽11、支撑圈12、卡圈13、环形卡槽14、台阶15。
具体实施方式
以下结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明，文中所述的位置关系与附图本身的位置关系方向一致，只为叙述方便，并不对本发明的结构起限定作用。
燃气表用球阀与阀体，如图1和2所示，所述球体2位于塑料材质的阀体1内，所述阀体一端设用于与燃气表进气接口连接的连接头3，另一端设端盖4，端盖上设有出气口5，阀体侧壁上设有阀杆安装孔6和围绕阀杆安装孔设置的与齿轮箱的连接结构7，安装孔和连接结构使得圆柱体的阀体圆周表面不完整，使得整个阀体冷却收缩形变不一致，阀体的侧壁会出现变形，侧壁会挤压与侧壁直接接触的密封圈，进而影响密封效果。
在此基础上提出了一种双层槽壁的结构，如图3所示，所述端盖内侧设有以阀体轴心为中心的第一环形槽壁9和第二环形槽壁10，所述第二环形槽壁的高度大于第一环形槽壁，具有一定的高度落差，适应球体的斜面。所述第二环形槽壁半径大于所述第一环形槽壁，第一环形槽壁和第二环形槽壁之间构成圆环槽11，第二环形槽壁更加靠近阀体侧壁，正如图3中，第一环形槽壁位于内侧，而第二环形槽壁位于外侧，且第二环形槽壁与阀体侧壁之间具有间隙。
如图4和5所述，圆环槽内安装有密封圈8，所述密封圈两个端面上都设有环形卡槽14，装配时，还需要一个位于第二环形槽壁与球体之间的圆环状支撑圈12。如图5所示，所述第二环形槽壁上沿端面抵住支撑圈，而支撑圈内圈的上沿端面（支撑圈内圈上沿端面为斜面）同时抵住球体球面，而且球体球面会压迫密封圈的左上部分（在图5中密封圈左上部分有缺角），但是密封圈的形变在弹性限度内。球体球面与支撑圈为点接触，与密封圈为线接触。支撑圈对球体起到限位作用，防止球体过度压迫密封圈。所述支撑圈12的内圈设有卡圈13，具体而言，支撑圈设有一个可以容密封圈一半厚度（图5中为密封圈从上自下的高度）的槽，此时上端的槽壁延伸形成卡圈，***密封圈的环形卡槽14内，利于人工手动装配且安装牢固稳定。
所述端盖外侧边缘设有台阶15。第二环形槽壁与阀体侧壁之间具有间隙，间隙的截面图为U型；第二环形槽壁下端的壁厚大于上端，但是假如间隙的深度太深即U型底部向下深入，导致第二环形槽壁上端和下端的厚度相等，那么第二环形槽壁整体就很薄，而且第二环形槽壁位于阀体的内侧，脱模时，模具水平退出容易触碰到第二环形槽壁，使其断裂。因此，间隙的深度不宜太深，作为优选，第二环形槽壁的下端一半直接与阀体侧壁连接为一体，使得第二环形槽壁下端的厚度大于上端。由于这样的设置才导致端盖外侧边缘的厚度大于内侧，所以端盖才需要设置台阶15。如图5所述，阀体右下角的端面处有一个缺角即为台阶15，由于台阶的存在，保持端盖的厚度相对一致，避免注塑件脱模后冷却收缩时间不一致，发生注塑件变形的现象。
本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种燃气表球阀的阀体与球体密封结构，所述球***于阀体内，所述阀体一端设用于与燃气表进气接口连接的连接头，另一端设端盖，端盖上设有出气口，端盖与球体之间设密封圈，阀体侧壁上设有阀杆安装孔和围绕阀杆安装孔设置的与齿轮箱的连接结构，其特征在于：所述端盖内侧设有以阀体轴心为中心的第一环形槽壁和第二环形槽壁，所述第二环形槽壁半径大于所述第一环形槽壁，第一环形槽壁和第二环形槽壁之间构成圆环槽，所述密封圈设置在所述圆环槽内，所述第二环形槽壁与阀体的侧壁之间具有间隙。
2.根据权利要求1所述的一种燃气表球阀的阀体与球体密封结构，其特征在于：所述第二环形槽壁与球体之间设有圆环支撑圈，所述支撑圈的外圈接触阀体的内壁且第二环形槽壁上沿端面抵住支撑圈，所述支撑圈的内圈上沿端面抵住球体球面，所述球体球面压迫密封圈的内圈上沿端面同时密封圈发生的形变在弹性限度内。
3.根据权利要求2所述的一种燃气表球阀的阀体与球体密封结构，其特征在于：支撑圈的内圈设有卡圈。
4.根据权利要求1所述的一种燃气表球阀的阀体与球体密封结构，其特征在于：所述密封圈至少一个端面上设有环形卡槽。
5.根据权利要求1所述的一种燃气表球阀的阀体与球体密封结构，其特征在于：所述第二环形槽壁的高度大于第一环形槽壁。
6.根据权利要求1所述的一种燃气表球阀的阀体与球体密封结构，其特征在于：所述端盖外侧边缘设有台阶。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022127822A1 (zh) * 2020-12-16 2022-06-23 慈溪市三洋电子有限公司 球阀

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