專(zhuān)利名稱(chēng)：通用金屬密封球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于球閥，尤其是涉及到通用金屬密封球閥。
背景技術(shù)：
球閥在完全開(kāi)啟時(shí)，由于流阻很小，幾乎等于零，是所有閥門(mén)中節(jié)能降耗效果最為顯著的ー種閥，因此球閥廣泛應(yīng)用于各種エ業(yè)管線中，由于球閥的球體在啟閉過(guò)程中多帶有擦拭性的功能，故大多數(shù)球閥可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中，另外，球閥在流通時(shí)球體和閥座基本為接觸的狀態(tài)，因而不易在密封面處結(jié)成水垢和不會(huì)被流體沖刷的危害。球閥基本有兩類(lèi)，ー為軟密封球閥，閥座材料多為工程塑料，如PTFE等塑料材料制成以滿(mǎn)足使用溫度與壓カ性能，利用其固有的弾性特性與球體壓緊，并使閥座材料產(chǎn)生 弾性塑性變形而達(dá)到密封，其密封效果取決于閥座在流體壓カ或預(yù)緊カ的作用下，能夠補(bǔ)償球體的不圓度和表面微觀不平的程度。此外，當(dāng)球閥裝配調(diào)試好后，密封面上的預(yù)緊カ就固定了，但當(dāng)球閥使用一段時(shí)間后，由于閥座的磨損以及塑性殘余變形，緊密貼合的閥座和球體將逐漸的松馳，密封比壓也將逐漸降低而發(fā)生滲漏。受閥座材料耐溫的限制，上述球閥一般僅用較低壓カ(1.6Mpa左右)與較低的溫度(200°以下)下工作。ニ為金屬密封球閥，該閥座是用不銹鋼金屬材料制造，球體和閥座材料采用金屬對(duì)金屬密封副的優(yōu)點(diǎn)是適用溫度范圍廣，缺點(diǎn)是金屬材料硬度高，達(dá)到密封的比壓亦高，在壓カ較低的場(chǎng)合，難以靠流體的壓カ達(dá)到密封的效果，即便是采用預(yù)緊カ達(dá)到密封，但因密封比壓較大，球閥的啟閉轉(zhuǎn)矩亦大，密封副的磨損越快，閥門(mén)的使用壽命不高。金屬密封球閥由于開(kāi)關(guān)扭矩增大的因素，靠人工操作是比較困難的事，所以上述的球閥一般多為外設(shè)氣動(dòng)閥門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，閥門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置價(jià)格較高。另外，金屬密封球閥的可調(diào)性很差，因此，當(dāng)閥座由于過(guò)度磨損而開(kāi)始泄漏時(shí)，就必須對(duì)該閥門(mén)進(jìn)行更換或維修。中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了ー種《雙楔式半球球閥》專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?8116800. 0，這種閥門(mén)的密封件球體是兩個(gè)楔式半球組成,球的上部的楔式槽與閥桿未端的楔式面配合組成,利用彈簧的預(yù)緊カ和流體的壓カ保證閥門(mén)的密封性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是由于エ業(yè)裝置管道里介質(zhì)氣體、液體、固體等復(fù)雜多變，有時(shí)僅靠其流體的壓カ保證閥門(mén)長(zhǎng)期密封不泄漏是很不可靠的。中國(guó)專(zhuān)利97243141. I《ー種閥門(mén)》提出一種撐擾盤(pán)與導(dǎo)向銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)球閥，在啟閉球閥時(shí)利用其方式向外側(cè)撐開(kāi)球體，可以看出，撐開(kāi)的距離是從球體的上部到下部至上而下漸進(jìn)的，也就是說(shuō)盡管閥體與閥座能貼合但不是勻稱(chēng)的、是上緊下松的，相互能夠密封應(yīng)該是在球體與閥座受外力的微量變形中產(chǎn)生的，因此，該閥所需的啟閉カ矩要大。上部升降機(jī)構(gòu)沿用了美國(guó)軌道閥門(mén)公司的軌道球閥中的螺桿單軌道啟閉結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)從引進(jìn)技術(shù)在我國(guó)的閥門(mén)行業(yè)中球閥與旋塞閥上已經(jīng)使用至今，優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，但存在的缺點(diǎn)是導(dǎo)向槽的所需行程路線較長(zhǎng)，導(dǎo)銷(xiāo)在經(jīng)直槽ロ到彎道槽ロ的拐點(diǎn)過(guò)渡處形成卡阻現(xiàn)象時(shí)而發(fā)生，導(dǎo)銷(xiāo)圓柱面與閥桿的導(dǎo)向槽的線性接觸面容易相互損傷，影響到閥門(mén)整體的質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容主體由閥體(I)、連接體(2)、球體(3)構(gòu)成，其中還包含閥桿(12)、錐體(5)和定位盤(pán)(11)，特征是從中間切開(kāi)的球體(3)置于所述閥體(I)、連接體(2)的內(nèi)室中，軸套
(4)與球體(3)中的孔(3-1)配合。所述錐體(5)的錐面(5-3)與球體(3)中的孔(3-4)接觸、圓臺(tái)(5_1)固定在閥體⑴的孔(1-3)中，蝶形彈簧(6)的兩端面分別和軸套⑷的外圓、錐體(5)內(nèi)孔(5-2)的平面接觸。閥桿(12)上的錐面(12-1)和球體(3)中的錐孔(3-2)接觸，圓柱體(9) ー側(cè)配合在所述球體⑶兩側(cè)的半圓孔(3-3)中，另ー側(cè)和所述閥桿(12)的半圓孔(12-2)配合， 所述圓柱體(9)上端圓頂(9-1)與滾柱(8)的外圓面有選擇的接觸。定位盤(pán)(11)套裝在閥桿(12)上，滾柱⑶置于定位盤(pán)(11)的一貫通的開(kāi)ロ孔(11-2)中，定位銷(xiāo)(14) ー頭固定在所述定位盤(pán)(11)的孔(11-3)中、另ー頭與閥體⑴中的槽ロ(1-1)活動(dòng)連接。蝶形彈簧(10)套裝在閥桿(12)上，上下兩端分別與定位盤(pán)(11)的端面(11-1)和閥體(I)的端面(1-5)接觸。有益效果操作カ矩小閥門(mén)在開(kāi)啟過(guò)程中是球體上的密封面和閥體上的密封面脫離狀轉(zhuǎn)動(dòng)球體，因此，所需的操作力小。通用性能好閥座球體均為金屬密封副，可以耐高溫和高壓，為金屬密封球閥拓展更多的使用空間。結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單改變現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)開(kāi)的球體的燕尾槽的拖板式設(shè)計(jì)方式不便于制造和精度難以控制的缺陷，成本降低可使球閥更容易實(shí)現(xiàn)エ業(yè)化生產(chǎn)被市場(chǎng)接受。克服了通常在閥桿的軌道式傳動(dòng)存在過(guò)度摩擦形成的操作不流暢、運(yùn)行行程長(zhǎng)的不利因素，球閥在啟閉過(guò)程中無(wú)擦傷和磨損，從而球閥的密封性和使用壽命可以得到進(jìn)ー步的提尚。

圖示主要零件碼號(hào)為在上述的圖中，如有相同的標(biāo)號(hào)則表示是相同的作用。I、閥體 2、連接體 3、球體 4、軸套 5、錐體 6、蝶形彈簧 7、蝶形彈簧 8、滾柱9、圓柱體 10、蝶形彈簧 11、定位盤(pán) 12、閥桿 13、手柄 14、定位銷(xiāo)。本發(fā)明的這些和其它目的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)下面附圖作進(jìn)ー步描述。圖I是本發(fā)明通用金屬密封球閥的剖視圖。圖2是圖I所示閥桿和球體等運(yùn)動(dòng)部件的透視圖。圖3是圖I所示閥體和定位盤(pán)配合時(shí)的局部視圖。
具體實(shí)施方式
本球閥主要由閥體(I)、連接體(2)、球體(3)構(gòu)成，其中還包含閥桿(12)、錐體(5)和定位盤(pán)(11)，特征是從中間切開(kāi)的球體⑶置于所述閥體(I)、連接體⑵的內(nèi)室中，軸套⑷與球體⑶中的孔(3-1)配合。錐體(5)的錐面(5-3)與球體(3)中的孔(3_4)接觸、圓臺(tái)(5_1)固定在閥體(I)的孔(1-3)中，蝶形彈簧(6) 的兩端面分別和軸套(4)的外圓、錐體(5)內(nèi)孔(5-2)的平面接觸。閥桿(12)上的錐面(12-1)和球體(3)中的錐孔(3-2)接觸，圓柱體(9) ー側(cè)配合在所述球體⑶兩側(cè)的半圓孔(3-3)中，另ー側(cè)和所述閥桿(12)的半圓孔(12-2)配合，所述圓柱體(9)上端圓頂(9-1)與滾柱⑶的外圓面有選擇的接觸，蝶形彈簧(7)兩端面的一端和軸套(4)的外圓接觸、另一端和所述閥桿(12)末端的孔的端面(12-4)接觸。定位盤(pán)(11)套裝在閥桿(12)上，滾柱⑶置于定位盤(pán)(11)的一貫通的開(kāi)ロ孔(11-2)中，定位銷(xiāo)(14) ー頭固定在所述定位盤(pán)(11)的孔(11-3)中、另ー頭與閥體⑴中的槽ロ(1-1)活動(dòng)連接。上述構(gòu)件通過(guò)手柄(13)可帶動(dòng)閥桿(12)的旋轉(zhuǎn)能使球體(3)在開(kāi)與關(guān)的狀態(tài)下限定在90°的位置上，以實(shí)現(xiàn)球閥在此范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)并起到準(zhǔn)確定位的目的。蝶形彈簧(10)套裝在閥桿(12)上，上下兩端分別與定位盤(pán)(11)的端面(11-1)和閥體⑴的端面(1-5)接觸，以提供動(dòng)カ撐開(kāi)球體(3)。如果球閥處于關(guān)閉的位置，此時(shí)閥桿(12)上的圓錐體(12-1)與球體(3)上的圓錐孔(3-2)、錐體(5)和所述球體(3)上的圓錐孔(3-2)接觸并使球體(3)橫向撐開(kāi)位移一個(gè)適當(dāng)?shù)木嚯x，使其球體⑶和閥體⑴的密封面(1-3)、連接體⑵上的密封面(2-1)緊密貼合，以阻止介質(zhì)流動(dòng)。球閥在開(kāi)啟過(guò)程中，當(dāng)閥桿(12)上的圓錐體(12-1)脫離球體(3)上的圓錐孔(3-2)時(shí)，錐體(5)在蝶形彈簧(6)的作用力下同時(shí)脫離球體(3)，以便下一次在關(guān)閉閥過(guò)程中同時(shí)閥桿(12)上的圓錐體(12-1)和圓錐體體(5)能夠保持基本一致的狀態(tài)撐開(kāi)球體⑶。球閥的開(kāi)啟動(dòng)作如下球閥在關(guān)閉狀態(tài)下，此時(shí)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手柄(13)，定位盤(pán)
(11)中的的滾柱⑶的外圓從最高點(diǎn)退出圓柱體(9)的圓頂(9-1)下方的位置上，球體(3)和閥體(I)上的密封面(1-4)、連接體(2)上的密封面(2-1)相互呈松開(kāi)的態(tài)勢(shì)，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)手柄(10)至90°位置上，球閥為至開(kāi)啟，反之亦然。本發(fā)明如果在閥體⑴和連接體⑵中加入PTFE (聚四氟こ烯)閥座(圖中未示出)，亦可用于軟密封球閥。
權(quán)利要求1.ー種通用金屬密封球閥，主體由閥體(I)、連接體(2)、球體(3)構(gòu)成，其中還包含閥桿(12)、錐體(5)和定位盤(pán)(11)，特征是從中間切開(kāi)的球體⑶置于所述閥體(I)、連接體⑵的內(nèi)室中，軸套⑷與球體⑶中的孔(3-1)配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通用金屬密封球閥，其特征是所述錐體(5)的錐面(5-3)與球體⑶中的孔(3-4)接觸、圓臺(tái)(5-1)固定在閥體⑴的孔(1-3)中，彈簧(6)的兩端面分別和軸套⑷的外圓、錐體(5)內(nèi)孔(5-2)的平面接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通用金屬密封球閥，其特征是閥桿(12)上的錐面(12-1)和球體(3)中的錐孔(3-2)接觸，圓柱體(9) ー側(cè)配合在所述球體(3)兩側(cè)的半圓孔(3-3)中，另ー側(cè)和所述閥桿(12)的半圓孔(12-2)配合，所述圓柱體(9)上端圓頂(9-1)與滾柱(8)的外圓面有選擇的接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通用金屬密封球閥，其特征是定位盤(pán)(11)套裝在閥桿(12)上，滾柱(8)置于定位盤(pán)(11)的一貫通的開(kāi)ロ孔(11-2)中，定位銷(xiāo)(14) ー頭固定在所述定位盤(pán)(11)的孔(11-3)中、另ー頭與閥體⑴中的槽ロ(1-1)活動(dòng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通用金屬密封球閥，其特征是蝶形彈簧(10)套裝在閥桿(12)上，上下兩端分別與定位盤(pán)(11)的端面(11-1)和閥體(I)的端面(1-5)接觸。
專(zhuān)利摘要一種通用金屬密封球閥主體由閥體、連接體、球體構(gòu)成，其中還包含閥桿、錐體和定位盤(pán)，從中間切開(kāi)的球體置于所述閥體、連接體的內(nèi)室中，軸套與球體中的孔配合。所述錐體的錐面與球體中的孔接觸、圓臺(tái)固定在閥體的孔中，彈簧的兩端面分別和軸套的外圓、錐體內(nèi)孔的平面接觸。閥桿上的錐面和球體中的錐孔接觸，圓柱體一側(cè)配合在所述球體兩側(cè)的半圓孔中，另一側(cè)和所述閥桿的半圓孔配合，所述圓柱體上端圓頂與滾柱的外圓面有選擇的接觸。定位盤(pán)套裝在閥桿上，滾柱置于定位盤(pán)的一貫通的開(kāi)口孔中，定位銷(xiāo)一頭固定在所述定位盤(pán)的孔中、另一頭與閥體中的槽口活動(dòng)連接。
文檔編號(hào)F16K5/20GK202392150SQ20122002928
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者戴學(xué)祥, 王燊, 王爵義, 鄧有為, 陳賢良 申請(qǐng)人:浙江正華閥門(mén)廠