專利名稱：一種球閥閥體和閥球密封圈固定座的定位結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種管道截斷閥門，特別涉及一種球閥閥體和閥球密封圈固定座 的定位結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
聚乙烯(PE)是石油化工產(chǎn)品中應用最為廣泛的塑料原料之一。自上世紀80年代 以來，PE材料大量用于制造輸送燃氣管道。用PE材料制造的燃氣管道比其它材料制造的 管道具有明顯的性能價格優(yōu)勢，因此在燃氣行業(yè)得到廣泛應用。隨著PE材質(zhì)的燃氣管道的 廣泛使用，作為組成管路系統(tǒng)的需要，美國率先研制生產(chǎn)了 PE球閥并大量應用于PE燃氣管 路系統(tǒng)。目前世界上生產(chǎn)聚乙烯球閥的國家有美國、法國、德國、日本、韓國等。90年代中期 隨著PE燃氣管道在我國的推廣應用，人們逐漸認識到PE球閥在性能/價格方面的優(yōu)越性， 并逐漸開始使用PE球閥代替金屬球閥。PE全塑料球閥不受腐蝕，抗老化，壽命可達50年， 而金屬閥門最多壽命25年；PE閥門可與PE管道熱熔連接，連接處強度高，不泄漏；并且可 直埋，不需建閥門井。與金屬球閥相比，與管網(wǎng)連接的施工周期短、閥門重量輕，易于搬運和 焊接、焊接質(zhì)量可直接觀察，無需作復雜的無損檢測等。國際上歐美日韓等發(fā)達國家已普遍 使用。目前PE燃氣球閥中，小口徑球閥采用熱熔焊接成整體，大口徑閥采用電熔工藝焊 接。熱熔焊接工藝簡單，成本低，精度也相對低；電熔焊接工藝復雜，成本高，熔焊時間相對 較長。在閥門結(jié)構(gòu)上，由于燃氣球閥軸向尺寸相對較長，基本結(jié)構(gòu)是兩個接管與閥體分開， 兩個閥球密封圈和密封圈支撐環(huán)分別安裝在接管座上。裝配時，先將密封圈和支撐環(huán)裝在 接管座的密封圈安裝環(huán)上，將閥桿與閥球安裝在閥體上，然后在熱熔機上加熱并熔化閥體 承插部位的內(nèi)圓柱面和接管座的外圓柱面，當兩個圓柱面熔化到一定厚度時，將接管座插 入閥體承插部位到一定深度，保壓并使其逐漸冷卻。對大口徑球閥，一般是在承插部位埋入 發(fā)熱元件，將接管座插入閥體并固定，待承插部位融化后，停止加熱，完成熔焊過程。還有一 種端面熔焊結(jié)構(gòu)的PE燃氣球閥，即接管座與閥體采用端面熔焊。上述結(jié)構(gòu)的缺點在于，對承插式球閥，承插深度直接影響兩個閥球密封圈的軸向 間距，影響閥球密封面的預先壓緊力，承插深度大，預緊力大，開啟和關(guān)閉閥門的扭矩大，對 密封面的磨損大；承插深度小，密封面預緊力小，存在內(nèi)漏隱患。對端面熔焊的球閥，由于熔 接面上被推走的熔膠量難以控制，也就難以控制兩個閥球密封圈的軸向間距，同樣會發(fā)生 承插式球閥出現(xiàn)的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種球閥閥體和閥球密封圈固定座的定位結(jié)構(gòu)，該結(jié) 構(gòu)將閥球密封圈固定座單獨做出，并與閥體通過定位結(jié)構(gòu)定位，保證兩個密封面的軸向間 距，使密封面的預緊力與設計預緊力保持一致的結(jié)構(gòu)形式。本實用新型包括如下技術(shù)特征一種球閥閥體和閥球密封圈固定座的定位結(jié)構(gòu)，所述閥球密封圈固定座主體為圓柱體，閥體設有與閥球密封圈固定座的外圓柱面同軸心且 相配合的內(nèi)圓柱面；所述定位結(jié)構(gòu)為分別設于閥球固密封圈定座的外圓柱面和閥體的內(nèi)圓 柱面上的扣位結(jié)構(gòu)。更進一步的，所述扣位結(jié)構(gòu)為同軸心且相配合的內(nèi)環(huán)槽和凸起環(huán)；所述內(nèi)環(huán)槽設 于閥球密封圈固定座外圓柱面上，凸起環(huán)設于閥體內(nèi)圓柱面上；或者內(nèi)環(huán)槽設于閥體內(nèi)圓 柱面上，凸起環(huán)設于閥球密封圈固定座外圓柱面上。所述內(nèi)環(huán)槽為矩形環(huán)槽、直角三角形環(huán)槽、或矩形與直角三角形組合的環(huán)槽；所述 直角三角形環(huán)槽和矩形與直角三角形組合的環(huán)槽在遠離閥體中心的一側(cè)具有與軸線相垂 直的環(huán)槽面；所述凸起環(huán)為與內(nèi)環(huán)槽相配合的矩形凸起、直角三角形凸起或矩形與直角三角形 組合的凸起，所述直角三角形凸起和矩形與直角三角形組合的凸起在靠近閥體中心的一側(cè) 具有與軸線垂直的凸起端面。更進一步的，當閥球密封圈固定座與閥體通過扣位結(jié)構(gòu)定位后，閥球密封圈固定 座的外端面與閥體的外端面位于同一平面，并構(gòu)成與接管座相熔接的端面。 本實用新型針對目前全塑料熱熔焊接球閥在熔焊過程中，難以保證兩個密封圈的 軸向間距，并進而影響兩個密封面的預緊力和閥門啟閉扭矩的技術(shù)缺陷，提出了獨立式閥 球密封圈固定座結(jié)構(gòu)，該獨立的閥球密封圈固定座通過扣位結(jié)構(gòu)固定在閥體內(nèi)，從而避免 了因熔接工藝造成密封圈軸向尺寸發(fā)生改變的問題，保證兩個密封面的軸向間距，使密封 面的預緊力與設計預緊力保持一致的結(jié)構(gòu)形式。

圖1是本實用新型裝配后的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實用新型球閥閥體結(jié)構(gòu)圖(凹槽式，矩形環(huán)槽)；圖3是本實用新型的球閥閥體上與密封圈固定座相扣合的扣位結(jié)構(gòu)圖(凹槽式， 矩形與直角三角形組合的環(huán)槽)；圖4是本實用新型球閥閥體上與密封圈固定座相扣合的扣位結(jié)構(gòu)圖(外凸式，直 角三角形凸起)；圖5是本實用新型的球閥密封圈固定座的結(jié)構(gòu)圖(凹槽式，矩形與直角三角形組 合的環(huán)槽)；圖6是本實用新型的球閥密封圈固定座的結(jié)構(gòu)圖(外凸式)。
具體實施方式
本實用新型針對目前全塑料熱熔焊接球閥在熔焊過程難以保證兩個密封圈的軸 向間距，并進而影響兩個密封面的預緊力和閥門啟閉扭矩的技術(shù)缺陷，提出了一種球閥閥 體和閥球密封圈固定座的定位結(jié)構(gòu)。如圖1所示，本實用新型包括閥體1、閥球密封圈2、密封圈支撐環(huán)3、閥球密封圈固 定座4、接管座5、閥桿6、閥桿軸向密封圈7、閥桿端面密封圈8、閥桿帽9、閥球10。兩只閥 球密封圈2的軸向間距是依靠閥體上的扣位13與閥球密封圈固定座4上的扣位41保證。如圖纊圖6所示，所述閥體1在靠近與管道連接的接管座5 —側(cè)加工有閥球密封圈安裝環(huán)11和密封圈支撐環(huán)安裝環(huán)12，在另一側(cè)加工有與閥球密封圈固定座4相配合的 扣位13。所述扣位13限制閥球密封圈固定座4的軸向運動。所述閥體1還有兩個與閥體 軸線相垂直的外端面14、15，其外端面14位于閥體1上靠近有閥球密封圈安裝環(huán)11外側(cè)， 用來與接管座5熔接端面51相熔接；其外端面15靠近扣位13 —側(cè)，當閥球密封圈固定座 4的扣位41與閥體扣位13配合后，閥球密封圈固定座4的外端面42與閥體1的外端面15 位于同一平面內(nèi)，并構(gòu)成與接管座5熔接端面51相熔接的端面16。所述閥體1安裝閥球固 定座4處為一個與閥球固定座4圓柱面42配合的內(nèi)圓柱面16。所述閥體1上的扣位13為以閥體1的軸線為軸線的內(nèi)環(huán)槽，該內(nèi)環(huán)槽可以是矩形 環(huán)槽，也可以是直角三角形環(huán)槽，也可以是矩形與直角三角形組合的環(huán)槽。當為后兩種結(jié)構(gòu) 時，與閥體1軸線相垂直的環(huán)槽面位于遠離閥體中心，用來限制閥球固定座4向原理閥體中 心運動。所述扣位13也可以是與閥體1同軸心的向內(nèi)的凸起環(huán)，該環(huán)的截面形狀可以是矩 形凸起，也可以是直角三角形凸起，也可以是矩形與直角三角形組合的凸起。當為后兩種結(jié) 構(gòu)時，與閥體軸線垂直的凸起端面位于靠近閥體中心一側(cè)，用來限制閥球固定座4向遠離 閥體中心的方向運動。所述閥球固定座4的主體特征為一個圓柱體，其圓柱面43與閥體的內(nèi)圓柱面16 相配合，該配合可以是過盈配合，也可以是過渡配合或間隙配合。所述閥球固定座4的另一 個特征是在圓柱面43上有一個凸起環(huán)，即扣位41該環(huán)的軸線與固定座軸線重合，用來與閥 體1上的扣位13相扣合，保證固定座的軸向位置。上述扣位41是當閥體1上的扣位13為 環(huán)槽時的結(jié)構(gòu)。所述閥球固定座4上的扣位41也可以是與固定座4同軸線的環(huán)槽。該環(huán) 槽可以是矩形環(huán)槽，也可以是直角三角形環(huán)槽，也可以是矩形與直角三角形組合的環(huán)槽。當 為后兩種結(jié)構(gòu)時，與閥球固定座4軸線相垂直的環(huán)槽面位于遠離閥體中心。當扣位41為環(huán) 槽時，相應地閥體1上的扣位13為向內(nèi)的凸起環(huán)。所述密封圈固定座4的另一個特征是，其上有加工出的閥球密封圈3和密封圈支 撐環(huán)4的安裝環(huán)44、45。閥球密封圈安裝環(huán)44與密封圈支撐環(huán)安裝環(huán)45均為與固定座4 同心的內(nèi)凹槽。所述密封圈固定座4的又一個特征是與閥球密封圈安裝環(huán)44與密封圈支撐環(huán)安 裝環(huán)45相對的面為與固定座4同心的環(huán)端面42，用來與接管座5熔接端面相熔接。本實用新型的裝配過程為首先將閥桿軸向密封圈7、端面密封圈8、閥桿6從閥體 1的安裝密封圈固定座4 一側(cè)的內(nèi)圓柱面16中裝入閥體，將一只閥球密封圈2和一只閥球 密封圈支撐環(huán)3也閥體1的內(nèi)圓柱面16中裝入閥體上的密封圈安裝環(huán)和密封圈支撐圈安 裝環(huán)中，然后將安裝了閥球密封圈2和一只閥球密封圈支撐環(huán)3的密封圈固定座4壓入閥 體內(nèi)圓柱面16中，使閥體1上的扣位13與密封圈固定座4上的扣位41相扣合。接下來用 熱熔工藝將兩只接管座焊接在閥體上，然后裝上閥桿帽，完成閥門裝配。采用扣位來限制密封圈的軸向距離，不是在熔接過程，而是在加工階段即可控制 兩只閥球密封圈的軸向距離。作為PE材料的零部件連接的主要方式，熔接工藝能夠很好地 保證連接強度和連接部位的氣密性，但較難保證兩個連接件的軸向誤差。本實用新型的結(jié) 構(gòu)能很好地解決這個問題。
權(quán)利要求一種球閥閥體和閥球密封圈固定座的定位結(jié)構(gòu)，其特征在于所述閥球密封圈固定座(4)主體為圓柱體，閥體(1)設有與閥球密封圈固定座(4)的外圓柱面(43)同軸心且相配合的內(nèi)圓柱面(16)；所述定位結(jié)構(gòu)為分別設于閥球固密封圈定座(4)的外圓柱面(43)和閥體(1)的內(nèi)圓柱面(16)上的扣位結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球閥閥體和閥球密封圈固定座的定位結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述扣位結(jié)構(gòu)為同軸心且相配合的內(nèi)環(huán)槽和凸起環(huán)；所述內(nèi)環(huán)槽設于閥球密封圈固定座(4) 外圓柱面上，凸起環(huán)設于閥體(1)內(nèi)圓柱面上；或者內(nèi)環(huán)槽設于閥體(1)內(nèi)圓柱面上，凸起 環(huán)設于閥球密封圈固定座(4)外圓柱面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球閥閥體和閥球密封圈固定座的定位結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述內(nèi)環(huán)槽為矩形環(huán)槽、直角三角形環(huán)槽、或矩形與直角三角形組合的環(huán)槽；所述直角三角 形環(huán)槽和矩形與直角三角形組合的環(huán)槽在遠離閥體中心的一側(cè)具有與軸線相垂直的環(huán)槽 面；所述凸起環(huán)為與內(nèi)環(huán)槽相配合的矩形凸起、直角三角形凸起或矩形與直角三角形組合 的凸起，所述直角三角形凸起和矩形與直角三角形組合的凸起在靠近閥體中心的一側(cè)具有 與軸線垂直的凸起端面。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3任一項所述的球閥閥體和閥球密封圈固定座的定位結(jié)構(gòu)，其特征 在于當閥球密封圈固定座⑷與閥體⑴通過扣位結(jié)構(gòu)定位后，閥球密封圈固定座⑷的 外端面(42)與閥體(1)的外端面(15)位于同一平面，并構(gòu)成與接管座(5)相熔接的端面。
專利摘要本實用新型為一種球閥閥體和閥球密封圈固定座的定位結(jié)構(gòu)，所述閥球密封圈固定座(4)主體為圓柱體，閥體(1)設有與閥球密封圈固定座(4)的外圓柱面(43)同軸心且相配合的內(nèi)圓柱面(16)；所述定位結(jié)構(gòu)為分別設于閥球固密封圈定座(4)的外圓柱面(43)和閥體(1)的內(nèi)圓柱面(16)上的扣位結(jié)構(gòu)。本實用新型設置獨立的閥球密封圈固定座，并利用扣位結(jié)構(gòu)固定在閥體內(nèi)，從而避免了因熔接工藝造成密封圈軸向尺寸發(fā)生改變的問題，保證兩個密封面的軸向間距，使密封面的預緊力與設計預緊力保持一致。
文檔編號F16K27/06GK201568599SQ20092023859
公開日2010年9月1日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者楊繼躍, 黃虹賓 申請人:廣東聯(lián)塑科技實業(yè)有限公司