CN116906614B - 一种低温球阀阀座防转装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于阀门领域，涉及一种低温球阀阀座防转装置及其使用方法，所述阀座防转装置包括弹性套、定位套、定位轴、螺母；所述弹性套外周开设有环形槽，内部开设有空腔，所述环形槽的两端分别为第一工作段和第二工作段，所述第一工作段的外表面用于与阀座抵靠，所述第二工作段的外表面用于与阀体内开设的阀孔抵靠；所述弹性套、所述定位套依次套设在所述定位轴外端，并通过所述螺母预紧。利用该阀座防转装置，将有效减小装配阀座的难度，降低阀座插件和唇形密封圈的磨损以及球体表面的刮花风险。

Description

一种低温球阀阀座防转装置及其使用方法

技术领域

本发明属于阀门领域，涉及一种低温球阀阀座防转装置及其使用方法。

背景技术

在进行小口径低温球阀阀座处的装配中，由于阀座质量较轻，在拧紧螺孔座调节阀座位置时，阀座会出现跟随螺孔座一并旋转的情况。这种情况将使阀座无法装配入阀体的预定位置，并且可能导致阀座插件和唇形密封圈的磨损以及阀体密封面产生划痕。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种低温球阀阀座防转装置及其使用方法，该装置将有效减小装配阀座的难度，降低阀座插件和唇形密封圈的磨损以及球体表面的刮花风险。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种低温球阀阀座防转装置，所述球阀包括阀体、球体以及设置于所述阀体和所述球体之间的阀座，在所述阀座的一端设置有阀座插件，所述阀座插件与所述球体密封接触；在所述阀座的另一端设置有唇形密封圈，所述唇形密封圈与所述阀体密封接触；所述阀座的外端螺纹配合有螺孔座，所述球阀内还设置有与所述螺孔座配合的基座，所述基座的一侧抵靠在所述螺孔座上，其内开设有安装孔，所述安装孔内设有弹簧，所述弹簧的一端抵靠在所述阀体的侧壁上，另一端与所述安装孔的侧壁抵靠；

所述阀座防转装置包括弹性套、定位套、定位轴、螺母；所述弹性套外周开设有环形槽，内部开设有空腔，所述环形槽的两端分别为第一工作段和第二工作段，所述第一工作段和所述第二工作段的外表面均为圆柱面，所述第一工作段的外表面用于与所述阀座抵靠，所述第二工作段的外表面用于与所述阀体内开设的阀孔抵靠，内表面为具备不同锥度的第一锥形孔和第二锥形孔；所述定位套一端具备与所述第二锥形孔配合使用的第二圆锥台，另一端设置有定位凸台，内部开设有通孔；所述定位轴的一端设置有与所述第一锥形孔配合使用的第一圆锥台，另一端设置有螺纹段，所述弹性套、所述定位套依次套设在所述定位轴外端，并通过所述螺母预紧。

优选地，所述阀座防转装置还包括轴承，所述轴承位于所述定位套和所述螺母之间，所述轴承分别与所述定位凸台和所述螺母抵靠。

优选地，沿所述环形槽的周向均匀开设有若干贯通孔，所述贯通孔从所述环形槽表面贯通至所述空腔；沿所述弹性套的轴向，分别在所述第一工作段和所述第二工作段上开设有与所述贯通孔连通的弹性槽，并且所述第一工作段上的弹性槽与所述第二工作段上的弹性槽在周向上错位设置。

优选地，在所述第一圆锥台上固定设置有限位板，所述限位板上设置有与所述第一工作段上的弹性槽一一对应的限位齿，所述限位齿能够卡入弹性槽中，以防止所述弹性套转动。

优选地，在所述阀座内表面设置有强化层，所述强化层为通过喷涂形成硬化层，并在所述硬化层外设置类金刚石镀膜层，所述强化层沿所述阀座轴向的长度大于等于所述第一工作段的长度。

优选地，所述阀孔靠近所述阀座一端设置有装配段，所述装配段的直径小于所述阀孔远离所述阀座一端的直径，所述装配段与所述第二工作段配合。

优选地，所述第一锥形孔的锥度小于所述第二锥形孔的锥度。

一种利用阀座防转装置装配球阀的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：首先将所述弹性套、所述定位套、所述轴承依次套入所述定位轴上，并将所述螺母旋入所述定位轴上且不拧紧；

步骤二：将带有所述弹性套、所述定位套、所述轴承和所述螺母的所述定位轴***所述阀孔的预定位置，有所述螺母的一端位于所述阀体的外端，再将所述阀座套在所述弹性套上，并***所述阀体至预定位置；

步骤三：拧紧所述螺母，使所述定位套和所述定位轴的锥形面相向运动，所述弹性套两端的工作段向外扩张并分别抵靠在所述阀座和所述阀孔上，从而使所述阀座固定；

步骤四：在所述阀座的头部***带有弹簧的所述基座，使用扳手工具将所述螺孔座旋入所述阀座的头部，并将所述螺孔座旋入至预定位置；

步骤五：将所述球体以处于开启状态放入所述阀体内，再将所述球体旋转90度至关闭状态，从而使所述球体装配至所述阀体中的预定位置；

步骤六：旋出所述螺母后，所述弹性套松开，依次将所述轴承、所述定位套、所述弹性套和所述定位轴从所述阀体中抽出，由此完成所述阀座与所述阀体的装配。

优选地，在所述步骤一中，先将所述限位板固定至所述第一圆锥台上，随后将所述弹性套、所述定位套、所述轴承依次套入所述定位轴上，并转动所述定位轴，将所述限位齿调整至与弹性槽正对后，卡入所述弹性槽中。

优选地，在所述步骤二中，将所述弹性套***至所述阀孔的所述装配段，并将所述唇形密封圈及阀座附件装配到所述阀座上后，再将所述阀座套在所述弹性套上，并***所述阀体至预定位置。

与现有技术相比，本发明提供的一种低温球阀阀座防转装置及其使用方法具备如下有益的技术效果：

1. 利用该阀座防转装置，将有效减小装配阀座的难度，降低阀座插件和唇形密封圈的磨损以及球体表面的刮花风险。

2. 该阀座防转装置安装拆卸简易，加工成本低，弹性套也可更换不同大小实现对不同口径规格的阀座的安装。

3. 通过在螺母和定位套之间设置推力轴承，能隔绝拧紧螺母时传递的扭转力，避免了在拧紧螺母时带动弹性套转动的趋势，提高了防止阀座转动的效果。

4. 通过在定位轴的一端设置限位板，并且在限位板上设置与第一工作段上的弹性槽一一对应的限位齿，巧妙利用弹性套上设置的弹性槽对弹性套进行周向定位，在拧紧螺母时，限位齿会卡入弹性槽中，同样避免了在拧紧螺母时带动弹性套转动的趋势，提高了防止阀座转动的效果。

5. 在阀座与第一工作段接触的内表面设置强化层，并且强化层的长度至少等于第一工作段的长度，这样减小了阀座与弹性套之间的磨损，能够防止阀座转动，同时还避免了弹性套对阀座造成损伤。

6. 通过在阀孔中设置装配段作为定位基准，同时设置弹性套中的第一锥形孔的锥度小于第二锥形孔的锥度。因此在拧紧螺母时，第二工作段首先与装配段紧固配合，此时弹性套处于固定状态，并作为阀座安装的定位基准。随后由于定位套和定位轴的锥形面进一步相向运动，才使第一工作段与阀座紧固配合，因此能够有效保证阀座能装配至阀体中的预定位置。

附图说明

图1为阀座防转装置的结构示意图；

图2为弹性套的结构示意图；

图3为弹性套沿轴向展开图；

图4为弹性套的侧视图；

图5为限位板的结构示意图；

图6为阀座防转装置装配时的结构示意图；

图7为阀座防转装置装配时的局部放大图。

其中，图中标注符号的含义如下：

1、弹性套；11、环形槽；111、第一工作段；112、第二工作段；113、第一锥形孔；114、第二锥形孔；12、空腔；13、贯通孔；14、弹性槽；2、定位套；3、定位轴；31、第一圆锥台；32、限位板；321、限位齿；4、螺母；5、轴承；6、阀体；61、阀孔；611、装配段；7、基座；8、阀座；81、螺孔座；82、阀座插件；83、强化层；84、唇形密封圈；9、球体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见附图1-附图7所示，本发明提供了一种用于低温球阀的阀座防转装置，该球阀包括阀体6、球体9以及设置于阀体6和球体9之间的阀座8，在阀座8的一端设置有阀座插件82，阀座插件82与球体9密封接触；在阀座8的另一端设置有唇形密封圈84，唇形密封圈84与阀体6密封接触。阀座8的外端螺纹配合有螺孔座81，球阀内还设置有与螺孔座81配合的基座7，基座7的一侧抵靠在螺孔座81上，其内开设有安装孔，安装孔内设有弹簧，弹簧的一端抵靠在阀体6的侧壁上，另一端与安装孔的侧壁抵靠。在螺孔座81内开设有操作孔，利用操作工具可转动螺孔座81，通过调整螺孔座81在阀座8上的相对位置，来调整阀座8与阀体6之间的预紧力。

在传统的阀座安装方式中，由于在拧紧螺孔座来调节阀座位置时，阀座会跟随螺孔座一并旋转，导致密封件磨损或阀体密封面产生划痕。为了克服上述技术问题，本发明提供的阀座防转装置包括弹性套1、定位套2、定位轴3、螺母4、轴承5；弹性套1外周开设有环形槽11，内部开设有空腔12，环形槽11的两端分别为第一工作段111和第二工作段112，第一工作段111和第二工作段112的外表面均为圆柱面，第一工作段111的外表面用于与阀座8抵靠，第二工作段112的外表面用于与阀体6内开设的阀孔61抵靠，内表面为具备不同锥度的第一锥形孔113和第二锥形孔114。定位套2一端具备与第二锥形孔114配合使用的第二圆锥台，另一端设置有定位凸台，内部开设有通孔。定位轴3的一端设置有与第一锥形孔113配合使用的第一圆锥台31，另一端设置有螺纹段，弹性套1、定位套2和轴承5依次套设在定位轴3外端，并通过螺母4预紧；使用时，第一锥形孔113与第一圆锥台31配合，第二锥形孔114与第二圆锥台配合，轴承5分别与定位凸台和螺母4抵靠。

根据上述实施方式，通过在弹性套的两端工作段内设置锥形孔，两端的锥形孔分别与定位套和定位轴的锥形面配合。使用时，通过拧紧螺母，使定位套和定位轴的锥形面相向运动，从而使得弹性套两端的工作段向外扩张并抵靠在阀座和阀孔上，防止阀座在装配时跟随螺孔座一并旋转。同时，通过在螺母和定位套之间设置推力轴承，还能隔绝拧紧螺母时传递的扭转力，避免了在拧紧螺母时带动弹性套转动的趋势，提高了防止阀座转动的效果。

优选地，沿环形槽11的周向均匀开设有若干贯通孔13，贯通孔13从环形槽11表面贯通至空腔12；沿弹性套1的轴向，分别在第一工作段111和第二工作段112上开设有与贯通孔13连通的弹性槽14，并且第一工作段111上的弹性槽14与第二工作段112上的弹性槽14在周向上错位设置。

通过在弹性套两端的工作段上设置贯通孔和弹性槽，兼顾弹性套的结构强度和刚度，使得定位套和定位轴在挤压弹性套两端的工作段时，弹性套能够产生足够的弹性变形，以便能够充分固定阀座，防止阀座在装配时跟随螺孔座一并旋转。

优选地，在第一圆锥台31上固定设置有限位板32，限位板32上设置有与第一工作段111上的弹性槽14一一对应的限位齿321，限位齿321能够卡入弹性槽14中，以防止弹性套1转动。其中，限位齿321具有一定的弹性，且***弹性槽14中时，限位齿321与弹性槽14为过盈配合状态，限位齿321的径向尺寸小于或等于第一工作段111的直径。

通过在定位轴的一端设置限位板，并且在限位板上设置与第一工作段上的弹性槽一一对应的限位齿，在拧紧螺母时，限位齿会卡入弹性槽中，因此能够对弹性套周向定位，同样避免了在拧紧螺母时带动弹性套转动的趋势，降低弹性套带动阀座转动的可能性。而使限位齿具有一定弹性，且与弹性槽为过盈配合，这样使得即使在弹性套撑开后，仍然可以保持限位齿与弹性槽之间无间隙配合，进而避免弹性套相对限位板转动。

优选地，在阀座8内表面设置有强化层83，该强化层83为通过喷涂形成硬化层，并在硬化层外设置类金刚石镀膜层，强化层83沿阀座8轴向的长度大于等于第一工作段111的长度S。

由于阀座属于薄弱零件，而弹性套又经常与阀座的第一工作段处于紧固配合的状态。因此在阀座与第一工作段接触的内表面设置强化层，并且强化层的长度至少等于第一工作段的长度，这样减小了阀座与弹性套之间的磨损，能够防止阀座转动，同时还避免了弹性套对阀座造成损伤。

优选地，阀孔61靠近阀座8一端设置有装配段611，装配段611的直径略小于阀孔61远离阀座8一端的直径，装配段611与第二工作段112配合。例如，装配段611的直径可以设置为比远离阀座8一端的直径小0.4mm-1mm。

通过在阀孔中设置装配段作为定位基准，同时设置弹性套中的第一锥形孔的锥度小于第二锥形孔的锥度。因此在拧紧螺母时，第二工作段首先与装配段紧固配合，此时弹性套处于固定状态，并作为阀座安装的定位基准。随后由于定位套和定位轴的锥形面进一步相向运动，才使第一工作段与阀座紧固配合，因此能够有效保证阀座能装配至阀体中的预定位置。

本发明还提供了一种使用该阀座防转装置进行阀座装配的使用方法，该方法主要包括如下步骤：

步骤一：首先将弹性套1、定位套2、轴承5依次套入定位轴3上，并将螺母4旋入定位轴3上且不拧紧。

步骤二：将带有弹性套1、定位套2、轴承5和螺母4的定位轴3***阀孔61的预定位置，有螺母4的一端位于阀体6的外端，再将阀座8套在弹性套1上，并***阀体6至预定位置。

步骤三：拧紧螺母4，使定位套2和定位轴3的锥形面相向运动，弹性套1两端的工作段向外扩张并分别抵靠在阀座8和阀孔61上，从而使阀座8固定。

步骤四：在阀座8的头部***带有弹簧的基座7，使用扳手工具将螺孔座81旋入阀座8的头部，并将螺孔座81旋入至预定位置。

步骤五：将球体9以处于开启状态放入阀体6内，再将球体9旋转90度至关闭状态，从而使球体9装配至阀体6中的预定位置。

步骤六：旋出螺母4后，弹性套1松开，依次将轴承5、定位套2、弹性套1和定位轴3从阀体6中抽出，由此完成阀座8与阀体6的装配。

优选地，在步骤一中，先将限位板32固定至第一圆锥台31上，随后将弹性套1、定位套2、轴承5依次套入定位轴3上，并转动定位轴3，将限位齿321调整至与弹性槽14正对后，卡入弹性槽14中。

优选地，在步骤二中，将弹性套1***至阀孔61的装配段611，并将唇形密封圈84及其他阀座附件装配到阀座8上后，再将阀座8套在弹性套1上，并***阀体6至预定位置。

根据本发明提供的上述使用方法，能够有效减小装配阀座的难度，降低阀座插件和唇形密封圈的磨损以及球体表面的刮花风险。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种低温球阀阀座防转装置，其特征在于：所述球阀包括阀体、球体以及设置于所述阀体和所述球体之间的阀座，在所述阀座的一端设置有阀座插件，所述阀座插件与所述球体密封接触；在所述阀座的另一端设置有唇形密封圈，所述唇形密封圈与所述阀体密封接触；所述阀座的外端螺纹配合有螺孔座，所述球阀内还设置有与所述螺孔座配合的基座，所述基座的一侧抵靠在所述螺孔座上，其内开设有安装孔，所述安装孔内设有弹簧，所述弹簧的一端抵靠在所述阀体的侧壁上，另一端与所述安装孔的侧壁抵靠；

所述阀座防转装置包括弹性套、定位套、定位轴、螺母；所述弹性套外周开设有环形槽，内部开设有空腔，所述环形槽的两端分别为第一工作段和第二工作段，所述第一工作段和所述第二工作段的外表面均为圆柱面，所述第一工作段的外表面用于与所述阀座抵靠，所述第二工作段的外表面用于与所述阀体内开设的阀孔抵靠，内表面为具备不同锥度的第一锥形孔和第二锥形孔；所述定位套一端具备与所述第二锥形孔配合使用的第二圆锥台，另一端设置有定位凸台，内部开设有通孔；所述定位轴的一端设置有与所述第一锥形孔配合使用的第一圆锥台，另一端设置有螺纹段，所述弹性套、所述定位套依次套设在所述定位轴外端，并通过所述螺母预紧；

所述阀座防转装置还包括轴承，所述轴承位于所述定位套和所述螺母之间，所述轴承分别与所述定位凸台和所述螺母抵靠；

沿所述环形槽的周向均匀开设有若干贯通孔，所述贯通孔从所述环形槽表面贯通至所述空腔；沿所述弹性套的轴向，分别在所述第一工作段和所述第二工作段上开设有与所述贯通孔连通的弹性槽，并且所述第一工作段上的弹性槽与所述第二工作段上的弹性槽在周向上错位设置；

在所述第一圆锥台上固定设置有限位板，所述限位板上设置有与所述第一工作段上的弹性槽一一对应的限位齿，所述限位齿能够卡入弹性槽中，以防止所述弹性套转动。

2.如权利要求1所述的阀座防转装置，其特征在于：在所述阀座内表面设置有强化层，所述强化层为通过喷涂形成硬化层，并在所述硬化层外设置类金刚石镀膜层，所述强化层沿所述阀座轴向的长度大于等于所述第一工作段的长度。

3.如权利要求2所述的阀座防转装置，其特征在于：所述阀孔靠近所述阀座一端设置有装配段，所述装配段的直径小于所述阀孔远离所述阀座一端的直径，所述装配段与所述第二工作段配合。

4.如权利要求3所述的阀座防转装置，其特征在于：所述第一锥形孔的锥度小于所述第二锥形孔的锥度。

5.一种利用如权利要求4所述的阀座防转装置装配球阀的使用方法，其特征在于：

步骤一：首先将所述弹性套、所述定位套、所述轴承依次套入所述定位轴上，并将所述螺母旋入所述定位轴上且不拧紧；

步骤二：将带有所述弹性套、所述定位套、所述轴承和所述螺母的所述定位轴***所述阀孔的预定位置，有所述螺母的一端位于所述阀体的外端，再将所述阀座套在所述弹性套上，并***所述阀体至预定位置；

步骤三：拧紧所述螺母，使所述定位套和所述定位轴的锥形面相向运动，所述弹性套两端的工作段向外扩张并分别抵靠在所述阀座和所述阀孔上，从而使所述阀座固定；

步骤四：在所述阀座的头部***带有弹簧的所述基座，使用扳手工具将所述螺孔座旋入所述阀座的头部，并将所述螺孔座旋入至预定位置；

步骤五：将所述球体以处于开启状态放入所述阀体内，再将所述球体旋转90度至关闭状态，从而使所述球体装配至所述阀体中的预定位置；

步骤六：旋出所述螺母后，所述弹性套松开，依次将所述轴承、所述定位套、所述弹性套和所述定位轴从所述阀体中抽出，由此完成所述阀座与所述阀体的装配。

6.如权利要求5所述的使用方法，其特征在于：在所述步骤一中，先将所述限位板固定至所述第一圆锥台上，随后将所述弹性套、所述定位套、所述轴承依次套入所述定位轴上，并转动所述定位轴，将所述限位齿调整至与弹性槽正对后，卡入所述弹性槽中。

7.如权利要求6所述的使用方法，其特征在于：在所述步骤二中，将所述弹性套***至所述阀孔的所述装配段，并将所述唇形密封圈及阀座附件装配到所述阀座上后，再将所述阀座套在所述弹性套上，并***所述阀体至预定位置。