CN203686225U - 强制密封固定球球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种球阀，尤其是涉及一种强制密封固定球球阀，它包括阀体、副阀体、球体、阀座、副阀体流体管道，所述副阀体流体管道外圆上具有主动轮、钢球、从动轮等机件构成的压力驱动装置，所述阀体内和副阀体上具有微调螺母、传力杆、传力板、蝶形弹簧及阀座等机件构成的压力传递装置，由压力驱动装置在体外所产生的压力通过压力传递装置传递到阀腔内的阀座，使阀座和球体之间产生所需的密封比压达到强制密封，本实用新型还包括一个具有压力自紧密封和强制密封复合性能的阀座填料强制密封装置，可在体外旋转螺旋推力杆对阀腔内的阀座填料实施轴向增压，达到径向密封，使不锈钢、工业纯铁、柔性石墨及高分子材料等所制成的高端填料在本实用新型上得到有效地应用，本实用新型可根据流体参数和工况条件选择相应的材料制造，本实用新型结构简单，制造方便，使用寿命长。

Description

强制密封固定球球阀

技术领域

本实用新型涉及一种阀门，特别涉及一种强制密封固定球球阀。

背景技术

球阀是一种具有流道的球体作为关闭件的阀门，它具有流阻小，不破坏流体形状，开关方便等优点，但是球体和阀座之间在开关时所产生的磨损也是目前的一大难题，它严重地影响了阀门的使用期，阀门业界的研究人员为此也做了大量的工作，如中国实用新型专利ZL201320456935.1所公开的一种“低扭矩无磨损固定球阀”此发明在结构和使用性能上又具有重大进步，具体表现在球阀启闭时的旋转是球体相对于阀座是在比压很小的状态下完成90°旋转动作的，所以称之为“低扭矩无磨损固定球阀”，但是美中不足之处是：阀座和球体之间关闭时的密封比压是将液压***的液压能转换成机械能来实现的，所以泄漏控制点多，特别是微泄漏控制难度较大，在高温高压工况下使用时需要增加很多烦琐的装置才能保证液压***的允许温度，而且制造成本较高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术不足，提供一种能够将固定球球阀的体外所产生的机械压力有效地传递到阀腔内球体和阀座的密封面，并产生密封比压，实现强制密封和低扭矩开、关。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种强制密封固定球球阀，它包括阀体、副阀体、具有流道的球体、阀座、上阀杆、下阀杆、副阀体流体管道，所述副阀体流体管道的外圆上安装有从动轮，其从动轮的内孔具有轴向滑动键槽，其轴向滑动键槽和安装于副阀体流体管道的键槽中所置的导向键呈轴向滑动联接，所述副阀体流体管道的外圆还具有外螺纹和主动轮的内螺纹相旋合，主动轮的外侧具有定位挡板固定安装在副阀体流体管道的外圆上，主动轮的内侧面和从动轮外侧面具有对应的圆周凹槽，在其对应的圆周凹槽之间安装有数只呈圆周排列的钢球，所述主动轮在外力的作用下可在副阀体流体管道的外螺纹上沿轴线方向旋转进退，由上述机件所构成的是压力驱动装置，所述阀体的内腔和副阀体上置有数只呈圆周排列并具有动密封性能的传力杆，其传力杆外端伸出于副阀体之外，使安装于传力杆端部的微调螺母和从动轮的内侧面相接，传力杆的内端在阀体内与阀座台阶上的传力板相接，传力板的内侧置有蝶形弹簧，蝶形弹簧和阀座的台肩相接，由上述机件所构成的是压力传递装置，压力传递装置可将体外的压力驱动装置所产生的压力传递到阀腔内，使阀座和球体之间的密封面产生密封比压，实现强制密封，所述强制密封固定球球阀还包括一个能够使阀座填料在阀座和阀体之间达到强制密封的阀座填料强制密封装置。

所述压力传递装置中传力杆的同轴上具有粗圆杆部分和细圆杆部分所组成，其细圆杆部分的外圆与呈静密封安装在副阀体上的填料筒以及填料筒中所置的填料内孔相配合，其填料的外侧具有填料压盖，填料压盖的外侧具有压盖螺母，压盖螺母和填料筒的外螺纹相旋合，通过旋紧压盖螺母推动填料压盖来压紧填料，使传力杆的细圆杆部分和填料呈动密封配合。

所述阀座填料强制密封装置，是在阀座的外圆与阀体的台阶孔及副阀体之间由内向外依次安装有截面几何形状呈直角梯形的阀座填料垫圈、截面几何形状呈上底和下底平行的任意四边形的阀座填料以及与阀座填料接触面的形体相匹配的阀座填料压盖，所述阀座填料压盖的外侧和数只呈圆周排列的螺旋推力杆相接，所述螺旋推力杆具有外螺纹，同轴上外螺纹的两端还具有内端圆杆和外端圆杆，所述外端圆杆的端部具有扳体，其外螺纹部分和对应的数只呈圆周排列并静密封安装在副阀体上的螺旋推力杆填料筒中的内螺纹相旋合，其外端圆杆分别与螺旋推力杆填料筒中所置的螺旋推力杆填料、螺旋推力杆填料压盖及螺旋推力杆填料压盖螺母的内孔相配合，螺旋推力杆填料压盖螺母和螺旋推力杆填料的外螺纹相旋合，通过螺旋推力杆填料压盖螺母旋转来推动螺旋推力杆填料压盖压紧螺旋推力杆填料，使螺旋推力杆的密封圆杆部分与螺旋推力杆填料呈动密封配合，其扳体部分伸出螺旋推力杆填料压盖螺母之外，所述内端圆杆在阀腔内穿过传力板与蝶形弹簧所对应的圆孔和阀座填料压盖的外侧相接。

所述填料筒和螺旋推力杆填料筒在副阀体同一圆周上呈间隔安装。

所述主动轮以及上阀杆的驱动方式可采用手动、齿轮传动、电动并可通过自动化控制来实现开、关及强制密封。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型一种强制密封固定球球阀在开、关时.球体与阀座之间是在低摩擦无磨损下相对旋转的，减少了传统球阀在密封压力下旋转来完成开关而造成的严重磨损，本实用新型启闭扭矩很低、磨损很小、无卡阻现象发生。

2.本实用新型一种强制密封固定球球阀球体与阀座之间的密封，是在球阀体外所产生机械压力通过压力传递装置将机械压力传递到阀腔内球体和阀座的密封面，并产生密封比压，实现强制密封，螺纹传动具有自锁性能有效地防止球体和阀座之间的微泄漏，特别是在高温、高压、高磨损等苛刻工况条件下使用的金属硬密封固定球球阀采用本实用新型，其密封性能、安全性能、操作性能、使用寿命都能达到最佳效果和可靠的保证。

3.本实用新型一种强制密封固定球球阀，所述阀座与阀体之间的阀座填料，本实用新型采用了一种压力自紧密封和螺旋推力杆强制密封的方式，使阀座与阀体之间的密封得到可靠的保证，同时将不锈钢、工业纯铁，柔性石墨及高分子等密封元件得到有效地应用。

4.本实用新型的使用期得到了很大的提高，是传统球阀多倍的使用寿命，能够在很大程度上节省资源。

5.本实用新型一种强制密封固定球球阀的结构采用PLC控制实现自动化和远程控制。

6.本实用新型一种强制密封固定球球阀的结构简单、制造方便，零部件可根据管路***中流体介质的参数选择合适的材料制造，能够适用于各种苛刻流体环境，流道形状可与流体管道相同，无变形弯道，无缺口，不破坏流体形状、无旋涡区、噪音低、振动小，同时对驱动装置中的电机功率要求减小，所以节能效果非常显著。

附图说明

图1为本实用新型中球阀的开启状态的结构示意图。

图2为本实用新型中球阀的关闭状态的结构示意图。

图中标记为：1.阀体，2.副阀体，3.球体，4.阀座，5.蝶形弹簧，6.传力板，7.传力杆，8.填料筒，9.填料，10.填料压盖，11.压盖螺母，12.微调螺母，13.从动轮，14.钢球，15.主动轮，16.上阀杆，17.下阀杆，18.阀座填料垫圈，19.阀座填料，20.阀座填料压盖，21.螺旋升降杆，22.螺旋升降杆填料筒，23.螺旋升降杆填料，24.螺旋升降杆填料压盖，25.螺旋升降杆填料压盖螺母，26.副阀体流体管道，27.导向键，28.定位挡板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示本实用新型的开启状态的结构示意图，它包括阀体1、副阀体2、具有流道的球体3、阀座4、上阀杆16、下阀杆17、副阀体流体管道26，所述副阀体流体管道26的外圆上安装有从动轮13，其从动轮13的内孔具有轴向滑动键槽，其轴向滑动键槽和安装于副阀体流体管道26的键槽中所置的导向键27呈轴向滑动联接，所述副阀体流体管道26的外圆具有外螺纹和主动轮15的内螺纹相旋合，主动轮15的外侧具有定位挡板28固定安装在副阀体流体管道26的外圆上，在主动轮15的内侧面和从动轮13外侧面均具有对应的圆周凹槽，其圆周凹槽之间安装有数只呈圆周排列的钢球14，利用钢球14减少主动轮15和从动轮13之间的摩擦力，所述主动轮15在外力的作用下可在副阀体流体管道26的外螺纹上沿轴线方向旋转进退，由上述机件所构成压力驱动装置，所述压力驱动装置中的从动轮13的内侧面和压力传递装置相接，所述阀座4的外圆和阀体1之间具有阀座填料强制密封装置。

所述压力传递装置，是在阀座4背部的台阶上置有蝶形弹簧5，蝶形弹簧5的作用是储蓄能量和释放能量，蝶形弹簧5的外侧和传力板6相接，传力板6的外侧面又与数只呈圆周排列的传力杆7相接，其传力杆7的同轴上具有粗圆杆部分和细圆杆部分所组成，其粗圆杆部分具有防吹出作用，其细圆杆部分的外圆与对应的数套填料筒8及其中所置填料9的内孔相配合，其填料9的外侧具有填料压盖10，填料压盖10的外侧具有压盖螺母11，压盖螺母11和填料筒8的外螺纹相旋合，通过旋紧压盖螺母11推动填料压盖10来压紧填料9，使传力杆7的细圆杆部分和填料9呈动密封配合，所述填料筒8呈静密封安装于副阀体2上，其传力杆7的细圆杆部分伸出于压盖螺母11之外，传力杆7的细圆杆部分的端部置有微调螺母12和从动轮13的内侧面相接，所述微调螺母12的作用是弥补压力驱动装置和压力传递装置在加工制造或运行过程中所产生的尺寸偏差，微调螺母12具有微调功能的同时还具有锁定功能，从而保证在强制密封时球体3和阀座4的密封面能够得到均衡的密封压力。

所述阀座填料强制密封装置，是在阀座4的外圆与阀体1的台阶孔之间及副阀体2上由内向外依次安装有截面呈直角梯形的阀座填料垫圈18、截面呈上、下底平行的任意四边形的阀座填料19以及与阀座填料19接触面的形体相匹配的阀座填料压盖20，它们之间的组合具有压力自紧密封功能，所述阀座填料压盖20的外侧具有数只呈圆周排列安装在副阀体2上的螺旋推力杆装置，所述螺旋推力杆装置是阀座填料强制密封装置中的一个组成部分，其螺旋推力杆装置由螺旋推力杆21、螺旋推力杆填料筒22、螺旋推力杆填料23、螺旋推力杆填料压盖24、螺旋推力杆填料压盖螺母25所构成，其中螺旋推力杆21的同轴上具有螺纹部分外端圆杆部分和扳体部分以及内端圆杆部分，其螺纹部分与副阀体2上的螺旋推力杆填料筒22中内螺纹部分相配合，其外端圆杆部分与螺旋推力杆填料筒22中所置的螺旋推力杆填料23的内孔相配合，螺旋推力杆填料23的外侧置有螺旋推力杆填料压盖24，螺旋推力杆填料压盖24的外侧置有螺旋推力杆填料压盖螺母25和螺旋推力杆填料筒22的外螺纹相旋合，通过螺旋推力杆填料压盖螺母25旋转来推动螺旋推力杆填料压盖24压紧螺旋推力杆填料23，螺旋推力杆21的外端圆杆部分与螺旋推力杆填料23呈动密封配合，其扳体部分伸出螺旋推力杆填料压盖螺母25之外，所述推力圆杆部分在阀腔内穿过传力板6和蝶形弹簧5和阀座填料压盖20的外侧相接，螺旋推力杆填料筒22呈圆周排列并静密封安装在副阀体2上，所述阀座填料强制密封装置，它采用了一种截面呈上、下底平行的任意四边形的阀座填料19具有压力自紧密封功能和旋转螺旋推力杆21可对阀座填料19强制密封的组合密封方式，使阀座4与阀体1之间的密封得到可靠的保证，同时将不锈钢、工业纯铁，柔性石墨及高分子等密封元件得到有效地应用，极大地扩展了球阀的使用范围。

所述填料筒8和螺旋推力杆填料筒22在副阀体2同一圆周上呈间隔安装，并呈静密封。

本实用新型中球阀的开启状态主要表现在：主动轮15与定位挡板相贴，蝶形弹簧5处于能量释放状态无变形。

如图2所示本实用新型中球阀的关闭状态结构示意图，本实用新型中球阀的关闭状态主要表现在：主动轮15与定位挡板28相背离，蝶形弹簧5处于能量积蓄状态而产生变形，蝶形弹簧5所产生变形能挤压阀座4，使阀座4和球体3之间产生密封比压。

所述主动轮15的驱动方式可采用手动、蜗轮传动、齿轮传动、电动并可以通过PLC等自动化控制来实现开、关及强制密封。

在说明书等文件中所述的“相接”一词可以解释为零部件之间的“接触”或“接碰”，还有所述的“内”“外”是相对的概念，在涉及同一零件的轴向方向时，以球体4为基准，以朝向或接近球体4的方向或接近位置为“内”，反之为“外”。

Claims (5)

1.一种强制密封固定球球阀，它包括阀体(1)、副阀体(2)、具有流道的球体(3)、阀座(4)、上阀杆(16)、下阀杆(17)、副阀体流体管道(26)其特征在于：所述副阀体流体管道(26)的外圆上安装有从动轮(13)，其从动轮(13)的内孔具有轴向滑动键槽，其轴向滑动键槽和安装于副阀体流体管道(26)的键槽中所置的导向键(27)呈轴向滑动联接，所述副阀体流体管道(26)的外圆还具有外螺纹和主动轮(15)的内螺纹相旋合，主动轮(15)的外侧具有定位挡板(28)固定安装在副阀体流体管道(26)的外圆上，主动轮(15)的内侧面和从动轮(13)外侧面具有对应的圆周凹槽，在其对应的圆周凹槽之间安装有数只呈圆周排列的钢球(14)，所述主动轮(15)在外力的作用下可在副阀体流体管道(26)的外螺纹上沿轴线方向旋转进退，由上述机件所构成的是压力驱动装置，所述阀体(1)的内腔和副阀体(2)上置有数只呈圆周排列并具有动密封性能的传力杆(7)，其传力杆(7)外端伸出于副阀体(2)之外，使安装于传力杆(7)端部的微调螺母(12)和从动轮(13)的内侧面相接，传力杆(7)的内端在阀体(1)内与阀座(4)台阶上的传力板(6)相接，传力板(6)的内侧置有蝶形弹簧(5)，蝶形弹簧(5)和阀座(4)的台肩相接，由上述机件所构成的是压力传递装置，压力传递装置可将体外的压力驱动装置所产生的压力传递到阀腔内，使阀座(4)和球体(3)之间的密封面产生密封比压，实现强制密封，所述强制密封固定球球阀还包括一个能够使阀座填料(19)在阀座(4)和阀体(1)之间达到强制密封的阀座填料强制密封装置。 

2.根据权利要求1所述的强制密封固定球球阀其特征在于：所述压力传递装置中传力杆(7)的同轴上具有粗圆杆部分和细圆杆部分所组成，其细圆杆部分的外圆与呈静密封安装在副阀体(2)上的填料筒(8)以及填料筒(8)中所置的填料(9)内孔相配合，其填料(9)的外侧具有填料压盖(10)，填料压盖(10)的外侧具有压盖螺母(11)，压盖螺母(11)和填料筒(8)的外螺纹相旋合，通过旋紧压盖螺母(11)推动填料压盖(10)来压紧填料(9)，使传力杆(7)的细圆杆部分和填料(9)呈动密封配合。 

3.根据权利要求1所述的强制密封固定球球阀其特征在于：所述阀座填料强制密封装置，是在阀座(4)的外圆与阀体(1)的台阶孔及副阀体(2)之间由内向外依次安装有截面几何形状呈直角梯形的阀座填料垫圈(18)、截面几何形状呈上底和下底平行的任意四边形的阀座填料(19)以及与阀座填料(19)接触面的形体相匹配的阀座填料压盖(20)，所述阀座填料压盖(20)的外侧和数只呈圆周排列的螺旋推力杆(21)相接，所述螺旋推力杆(21)具有外螺纹，同轴上外螺纹的两端还具有内端圆杆和外端圆杆，所述外端圆杆的端部具有扳体，其外螺纹部分和对应的数只呈圆周排列并静密封安装在副阀体(2)上的螺旋推力杆填料筒(22)中的内螺纹相旋合，其外端圆杆分别与螺旋推力杆填料筒(22)中所置的螺旋推力杆填料(23)、螺旋推力杆填料压盖(24)及螺旋推力杆填料压盖螺母(25)的内孔相配合，螺旋推力杆填料压盖螺母(25)和螺旋推力杆填料筒(22)的外螺纹相旋 合，通过螺旋推力杆填料压盖螺母(25)旋转来推动螺旋推力杆填料压盖(24)压紧螺旋推力杆填料(23)，使螺旋推力杆(21)的外端圆杆部分与螺旋推力杆填料(23)呈动密封配合，其扳体部分伸出螺旋推力杆填料压盖螺母(25)之外，所述内端圆杆在阀腔内穿过传力板(6)与蝶形弹簧(5)所对应的圆孔和阀座填料压盖(20)的外侧相接。 

4.根据权利要求1、2、3任意一项所述的强制密封固定球球阀其特征在于：所述填料筒(8)和螺旋推力杆填料筒(22)在副阀体(2)同一圆周上呈间隔安装。 

5.根据权利要求1所述的强制密封固定球球阀其特征在于：所述主动轮(15)以及上阀杆(16)的驱动方式可采用手动、齿轮传动、电动并可通过自动化控制来实现开、关及强制密封。 

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