硬密封o型球閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種硬密封O型球閥，包括閥體、閥芯、上支承軸、下支承軸和閥座，閥座的球形密封面與閥芯的球面緊密貼合密封，上支承軸、下支承軸分別和閥體靜配合，上支承軸的外側(cè)下端固定連接有上滑動(dòng)軸承，上支承軸和上滑動(dòng)軸承的下端均固定連接在上平面軸承上，下支承軸的外側(cè)上端固定連接有下滑動(dòng)軸承，下支承軸和下滑動(dòng)軸承的上端均固定連接在下平面軸承的下部，閥座的背后通過彈簧分別和閥體連接，閥座和閥體之間通過柔性石墨密封圈貼合密封。本實(shí)用新型采用上支承軸與下支承軸直接定位在平面軸承、滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)，保證在極端的工況條件下閥門的正常啟閉，保證閥門密閉性能的同時(shí)降低閥門啟閉扭矩。
【專利說明】硬密封O型球閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種閥門，尤其是指一種硬密封O型球閥。
【背景技術(shù)】
[0002]在某些特殊工況介質(zhì)場(chǎng)合，如含有大量固體硬顆粒的介質(zhì)時(shí)，如閘閥、截止閥等傳統(tǒng)的閥類已經(jīng)無法適用。在同時(shí)存在高溫、高中低壓、含固體顆粒介質(zhì)的場(chǎng)合，金屬硬密封球閥是目前被普遍認(rèn)可而通用的一種閥門。隨著其技術(shù)的發(fā)展，金屬硬密封球閥的應(yīng)用的領(lǐng)域與范圍越來越廣泛。
[0003]硬密封球閥由于密封面是金屬與金屬的直接接觸，其摩擦力要遠(yuǎn)大于金屬與非金屬之間的摩擦力，因此其啟閉扭矩與相同規(guī)格的軟密封球閥相比要大很多，啟閉扭矩通常是相同規(guī)格的軟密封球閥的3至4倍。因此，從設(shè)計(jì)的角度考慮，為了保證閥門的可靠運(yùn)行而避免導(dǎo)致閥桿變形甚至斷裂或者因?yàn)轵?qū)動(dòng)力矩過小而無法啟閉閥門，相同規(guī)格下，硬密封球閥的閥桿強(qiáng)度以及驅(qū)動(dòng)裝置的配置均要比軟密封球閥大很多。
[0004]口徑較大、壓力較高的球閥，一般采用固定球的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)以減小作用在閥座上的介質(zhì)推力，從而有效減小球閥的啟閉扭矩，但是同時(shí)減少了介質(zhì)作用在閥座上的推力，會(huì)降低閥門的密封性能；也有的采用上下閥軸直接定位閥芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但是因閥軸需承受管道中的介質(zhì)推力和啟閉球閥的扭矩，閥門的啟閉扭矩較大，又因閥軸與閥體為動(dòng)配合而有一定的配合間隙，閥門關(guān)閉時(shí)介質(zhì)作用在閥芯上的巨大推力必然會(huì)使閥軸產(chǎn)生一定的傾斜，從而導(dǎo)致閥門啟閉時(shí)扭矩的增大，閥軸的傾斜還容易弓I起閥軸部位的介質(zhì)泄漏。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的硬密封球閥無法保證閥門密閉性能的同時(shí)降低閥門啟閉扭矩的問題，本實(shí)用新型提出了一種硬密封O型球閥，采用平面軸承、滑動(dòng)軸承直接定位閥芯，上支承軸與下支承軸直接定位在平面軸承、滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證在極端的工況條件下閥門的正常啟閉，保證閥門密閉性能的同時(shí)降低閥門啟閉扭矩。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種硬密封O型球閥，包括閥體、閥芯、上支承軸、下支承軸和閥座，閥芯通過上支承軸和下支承軸裝在閥體中，閥座的球形密封面與閥芯的球面緊密貼合密封，所述上支承軸、下支承軸分別和閥體靜配合，上支承軸的外側(cè)下端固定連接有上滑動(dòng)軸承，上支承軸和上滑動(dòng)軸承的下端均固定連接在上平面軸承上，下支承軸的外側(cè)上端固定連接有下滑動(dòng)軸承，下支承軸和下滑動(dòng)軸承的上端均固定連接在下平面軸承的下部，所述閥座的背后通過彈簧分別和閥體連接，閥座和閥體之間通過柔性石墨密封圈貼合密封。
[0007]本實(shí)用新型用上下平面軸承、滑動(dòng)軸承直接定位閥芯，上支承軸與下支承軸直接定位在平面軸承、滑動(dòng)軸承，上支承軸、下支承軸與閥體靜配合，從而不會(huì)產(chǎn)生支承軸的傾斜；閥桿設(shè)置在上支承軸內(nèi)部，使結(jié)構(gòu)閥桿只承受閥門啟閉力矩，介質(zhì)的推力由上支承軸與下支承軸承擔(dān)，使閥桿的受力情況大大改善，保證閥桿能夠長(zhǎng)期可靠地工作，而且上支承軸與下支承軸均設(shè)置有平面軸承和滑動(dòng)軸承，以降低閥門的操作力矩。閥座與閥體之間的密封采用柔性石墨，柔性石墨等材料在高溫下會(huì)產(chǎn)生體積膨脹，若未考慮材料在高溫下的膨脹補(bǔ)償，閥門在高溫下會(huì)因?yàn)椴牧系呐蛎浂豢ㄋ蓝荒軇?dòng)作，故本實(shí)用新型在閥座背后設(shè)置彈簧，通過彈簧來調(diào)整和補(bǔ)償高溫下材料的膨脹問題，彈簧可以有多種結(jié)構(gòu)形式。
[0008]作為優(yōu)選，所述上支承軸、下支承軸與閥芯相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位設(shè)有若干個(gè)密封圈。在閥芯上支承軸、下支承軸與閥芯相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位前端設(shè)有密封圈，這樣可以防止介質(zhì)中細(xì)小的固體顆粒侵入，卡塞運(yùn)動(dòng)。
[0009]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述的密封圈為矩形截面的石墨圈。
[0010]作為優(yōu)選，所述閥座的底部設(shè)有彈性槽。閥座設(shè)有彈性槽獨(dú)特設(shè)計(jì)，閥芯受力，受熱變形，彈性槽結(jié)構(gòu)能使球形密封面更好的貼合，從而保證密封效果。
[0011]作為優(yōu)選，所述閥座的球形密封面上設(shè)有雙刮刀結(jié)構(gòu)所述閥座的球形密封面上設(shè)有雙刮刀結(jié)構(gòu)，所述雙刮刀結(jié)構(gòu)包括位于球形密封面中部的中刮刀和密封面邊緣的尖刮刀。在閥座上設(shè)計(jì)雙刮刀結(jié)構(gòu)，雙刀連用，更好刮除閥芯表面的粘結(jié)物。
[0012]作為優(yōu)選，所述的閥體底部鄰近閥座的部位均設(shè)有排渣槽。閥體上設(shè)計(jì)有排渣槽，采用圓滑的過渡，固體中的顆粒介質(zhì)順利的流動(dòng)，就不會(huì)沉積在閥座與閥體之間，保證活動(dòng)零件的正常靈活運(yùn)動(dòng)，也保證閥門的正常啟閉。
[0013]作為優(yōu)選，所述的閥座和閥體通過彈簧連接的部位設(shè)有彈簧防塵保護(hù)結(jié)構(gòu)。彈簧防塵設(shè)計(jì)保護(hù)結(jié)構(gòu)能有效地防止固體顆粒物質(zhì)進(jìn)入彈簧孔影響彈簧預(yù)緊功能。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:閥座是彈簧與彈性連用的密封結(jié)構(gòu)，密封為彈性、彈簧加載預(yù)緊式設(shè)計(jì)，可以恢復(fù)并補(bǔ)償長(zhǎng)期開關(guān)閥門的常規(guī)磨損、閥體內(nèi)部的高溫?zé)崃ε蛎浐偷蜏乜s小，壓力低時(shí)保證密封的可靠性，閥座設(shè)置的密封圈與石墨圈使彈簧加載結(jié)構(gòu)與介質(zhì)隔離，保持清潔，避免介質(zhì)沉積使彈簧加載卡塞失效；閥桿采用防塵和防噴出設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)上確保閥桿只承受閥門啟閉力矩，介質(zhì)的推力由上支承軸與下支承軸承擔(dān)，使閥桿的受力情況大大改善，保證閥桿能夠長(zhǎng)期可靠地工作，下支承軸與下支承軸設(shè)置有平面軸承和滑動(dòng)軸承，以降低閥門的操作力矩；閥芯球面的清潔通過雙刮刀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，使閥門在第次開啟或關(guān)閉的情況下，能徹底對(duì)閥芯的球面進(jìn)行清潔，從而保證閥門的長(zhǎng)久操作性能，可以有效保障閥門在惡劣工況條件的正常使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是閥座與閥體、閥芯連接部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中，1-閥體，2-閥芯，3-上支承軸，4-下支承軸，5-閥座，6_上滑動(dòng)軸承，7_上平面軸承，8-下滑動(dòng)軸承,9-下平面軸承，10-柔性石墨密封圈，11-密封圈，12-彈簧，13-彈性槽，14-中刮刀，15-尖刮刀，16-排渣槽，17-彈簧防塵保護(hù)結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0019]如圖1所示，一種硬密封O型球閥，包括閥體1、閥芯2、上支承軸3、下支承軸4和閥座5，閥芯2通過上支承軸3和下支承軸4裝在閥體I中，閥座5的球形密封面與閥芯2的球面緊密貼合密封，上支承軸3、下支承軸4分別和閥體I靜配合。
[0020]上支承軸3的外側(cè)下端固定連接有上滑動(dòng)軸承6，上支承軸和3上滑動(dòng)軸承6的下端均固定連接在上平面軸承7上，下支承軸4的外側(cè)上端固定連接有下滑動(dòng)軸承8，下支承軸4和下滑動(dòng)軸承8的上端均固定連接在下平面軸承9的下部。上支承軸3、下支承軸4與閥芯2相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位設(shè)有四個(gè)矩形截面石墨材質(zhì)的密封圈11，以防止介質(zhì)中細(xì)小的固體顆粒侵入，卡塞運(yùn)動(dòng)。
[0021]如圖2所示，閥座5的背后通過彈簧12分別和閥體I連接，閥座5和閥體I之間通過柔性石墨密封圈10貼合密封。
[0022]閥座5的底部設(shè)有彈性槽13，彈性槽13能使閥芯受力而受熱變形時(shí)球形密封面更好的貼合，從而保證密封效果。
[0023]閥座5的球形密封面上設(shè)有雙刮刀結(jié)構(gòu)，雙刮刀結(jié)構(gòu)包括位于球形密封面中部的中刮刀14和密封面邊緣的尖刮刀15，雙刀連用能更好刮除閥芯表面的粘結(jié)物。
[0024]閥體I底部鄰近閥座5的部位均設(shè)有排渣槽16，采用圓滑的過渡，固體中的顆粒介質(zhì)順利的流動(dòng)，就不會(huì)沉積在閥座與閥體之間，保證活動(dòng)零件的正常靈活運(yùn)動(dòng)，也保證閥門的正常啟閉。
[0025]閥座5和閥體I通過彈簧12連接的部位設(shè)有彈簧防塵保護(hù)結(jié)構(gòu)17，能有效地防止固體顆粒物質(zhì)進(jìn)入彈簧孔影響彈簧預(yù)緊功能。
[0026]以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種硬密封O型球閥，包括閥體、閥芯、上支承軸、下支承軸和閥座，閥芯通過上支承軸和下支承軸裝在閥體中，閥座的球形密封面與閥芯的球面緊密貼合密封，其特征在于:所述上支承軸、下支承軸分別和閥體靜配合，上支承軸的外側(cè)下端固定連接有上滑動(dòng)軸承，上支承軸和上滑動(dòng)軸承的下端均固定連接在上平面軸承上，下支承軸的外側(cè)上端固定連接有下滑動(dòng)軸承，下支承軸和下滑動(dòng)軸承的上端均固定連接在下平面軸承的下部，所述閥座的背后通過彈簧分別和閥體連接，閥座和閥體之間通過柔性石墨密封圈貼合密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬密封O型球閥，其特征在于:所述上支承軸、下支承軸與閥芯相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位設(shè)有若干個(gè)密封圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硬密封O型球閥，其特征在于:所述的密封圈為矩形截面的石墨圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬密封O型球閥，其特征在于:所述閥座的底部設(shè)有彈性槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬密封O型球閥，其特征在于:所述閥座的球形密封面上設(shè)有雙刮刀結(jié)構(gòu)，所述雙刮刀結(jié)構(gòu)包括位于球形密封面中部的中刮刀和密封面邊緣的尖刮刀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬密封O型球閥，其特征在于:所述的閥體底部鄰近閥座的部位均設(shè)有排渣槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬密封O型球閥，其特征在于:所述的閥座和閥體通過彈簧連接的部位設(shè)有彈簧防塵保護(hù)結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F16K5/20GK203442201SQ201320454950
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】張永亮 申請(qǐng)人:浙江永盛儀表有限公司