一種用于浮動球閥的閥座的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用于浮動球閥的閥座，該閥座與該浮動球閥的閥體之間通過一彈性單元連接，當(dāng)該浮動球閥閉合時，該浮動球閥的球體與該閥座均在該閥體腔內(nèi)移動。
【專利說明】—種用于浮動球閥的閥座
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于流體控制的閥門，尤其涉及一種用于浮動球閥的閥座?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)有【技術(shù)領(lǐng)域】，球閥可以分為浮動球閥和固定球閥。其中，固定球閥是指球體不浮動，閥座可動。工作時，閥前流體壓力在球體上產(chǎn)生的作用力全部傳遞給閥桿，不會使球體向閥座移動，因而閥座不會承受過大的壓力，所以固定球閥的轉(zhuǎn)矩小、閥座變形小，密封性能穩(wěn)定、使用壽命長，適用于高壓、大口徑場合。通常而言，固定球閥為了使球體固定，而結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工序多于浮動球閥。
[0003]浮動球閥是指球閥的球體是浮動的，在介質(zhì)壓力作用下，球體能產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。壓力越大時，密封性能也越好，但是啟動關(guān)閉的扭矩隨壓力的增大而增大。浮動球球閥的結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，但球體承受工作介質(zhì)的載荷全部傳給了閥座，因此要考慮閥座能否經(jīng)受得住球體介質(zhì)的工作載荷，在受到較高壓力擠壓時，柔性的閥座材料發(fā)生偏移，因而密封效果下降。這種結(jié)構(gòu)，一般用于中低壓、小口徑場合。
[0004]與固定球閥相比較，浮動球閥的結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝也相對簡單，成本也就低廉，但是由于全部壓力被閥座承受，因此導(dǎo)致開啟關(guān)閉浮動球閥時需要的驅(qū)動力也較大。另一方面，當(dāng)開啟扭矩很大時，閥座本身承受的壓強就增大，很容易損壞，導(dǎo)致介質(zhì)泄露。即使未到損壞程度，球體與閥座之間的摩擦力會增加，導(dǎo)致閥座產(chǎn)生磨損，從而降低閥座的使用壽命。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種能有效克服上述缺陷的新的浮動球閥的閥座。實用新型內(nèi)容
[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型提供一種用于浮動球閥的閥座，當(dāng)浮動球閥閉合時，閥座可以自由在介質(zhì)內(nèi)移動。
[0007]為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型公開一種用于浮動球閥的閥座，其特征在于，該閥座與該浮動球閥的閥體之間通過一彈性單元連接，當(dāng)該浮動球閥閉合時，該浮動球閥的球體與該閥座均在該閥體腔內(nèi)移動。
[0008]更進一步地，該彈性元件為多個螺旋彈簧，該螺旋彈簧的一端與該閥座連接，另一端與該閥體連接，從而使原來固定的閥座可以自由自在的在閥體內(nèi)移動。
[0009]更進一步地，該閥座由剛性材料制成。該閥座由金屬或陶瓷制成。該閥座通過一柔性材料與該球體接觸。該閥座靠近該球體的面為平面或球面。該閥座在靠近該球體的一面上包括一第一凹槽，該第一凹槽用于放置該柔性材料。該閥座在靠近該球體的一面上包括一第二凹槽，該柔性材料被嵌于該第一第二凹槽內(nèi)。該柔性材料被噴涂或采用其他工藝粘合在該閥座的表面。該閥座在靠近該閥體的一面上包括一第三凹槽，該第三種凹槽用于放置一柔性材料的密封圈，用于閥座與閥體之間的密封。[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，能同時實現(xiàn)以下優(yōu)點:
[0011]第一、由于壓力被多個部件分散，使安裝該閥座的浮動球閥可以使用在更大尺寸的管道中，用于更大的壓力環(huán)境下；第二、由于球體、閥座均可浮動，使該浮動球閥在開啟時無需事先移開閥座，僅通過二者之間的位置調(diào)節(jié)即可實現(xiàn)低扭矩、易開啟；第三、閥座采用了剛性材料，并且壓力被多個部件分散，使該浮動球閥的使用壽命更長、結(jié)構(gòu)更牢靠；第四、本實用新型所提供的使用該閥座的浮動球閥可以使用在溫度、壓力變化較大等惡劣環(huán)境下。第五、如果采用本實用新型的閥座是由剛性材料與球體接觸表面是噴涂或薄型結(jié)構(gòu)，則可大大改善浮動球閥開閉扭矩大的狀況，因為剛性閥座直接承受介質(zhì)壓力，而球體與閥座在開閉移動時的摩擦則由摩擦系數(shù)極小的塑性材料承受。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]關(guān)于本實用新型的優(yōu)點與精神可以通過以下的實用新型詳述及所附圖式得到進一步的了解。
[0013]圖1是現(xiàn)有技術(shù)所提供的浮動球閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實用新型所提供的用于浮動球閥的第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本實用新型所提供的用于浮動球閥的第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是本實用新型所提供的用于浮動球閥的閥座的第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5是本實用新型所提供的用于浮動球閥的閥座的第三實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的一種具體實施例的閥座。然而，應(yīng)當(dāng)將本實用新型理解成并不局限于以下描述的這種實施方式，并且本實用新型的技術(shù)理念可以與其他公知技術(shù)或功能與那些公知技術(shù)相同的其他技術(shù)組合實施。
[0019]在以下描述中，為了清楚展示本實用新型的結(jié)構(gòu)及工作方式，將借助諸多方向性詞語進行描述，但是應(yīng)當(dāng)將“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“內(nèi)”、“向外”、“向內(nèi)”、“軸向”、“徑
向”等詞語理解為方便用語，而不應(yīng)當(dāng)理解為限定性詞語。
[0020]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中浮動球閥的開啟狀態(tài)。其中10是閥桿、11是球體、12是介質(zhì)通道，13是閥體，14是閥座?，F(xiàn)有技術(shù)中，浮動球閥所使用的閥座14必須是彈性材料制成，否則在浮動球閥的關(guān)閉狀態(tài)下，無法實現(xiàn)密封。在浮動球閥的開啟狀態(tài)下，介質(zhì)流經(jīng)介質(zhì)通道12和球體11?，F(xiàn)有技術(shù)中球閥由關(guān)閉進入開啟時都希望能盡量減少閥桿的扭矩，這樣既能減少開啟時需要的驅(qū)動力，還能降低閥座的磨損，避免密封性能的下降。為了減少閥桿的開啟扭矩，就必須想辦法減少閥座和球體之間的摩擦力。
[0021]圖2是本實用新型所提供的用于浮動球閥的閥座的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中所示出的浮動球閥，此時為閉合狀態(tài)。其中閥體構(gòu)成一閥體腔，球體和閥座都放置于該閥體腔內(nèi)。該浮動球閥開啟時，閥體腔中充滿了介質(zhì)，介質(zhì)流經(jīng)所述球體24和通道22。由于本實用新型的球體24和閥座26都可以在閥體腔內(nèi)移動，因此，當(dāng)介質(zhì)進入閥門以后，在球體腔內(nèi)介質(zhì)的壓力推動下，可浮動的球體24與可移動的閥座26進行密合。由于閥座26通過一彈性元件23與閥體連接，因此當(dāng)閥座26上承受的壓力增加時，彈性元件23會吸收掉部分壓力。閥座26與閥體21之間存有一間隙dl。當(dāng)通道22內(nèi)介質(zhì)所產(chǎn)生的壓力持續(xù)增大時，推動該球體24移動。球體在通道內(nèi)可以移動的范圍d2大于閥座可移動的范圍dl。當(dāng)閥座26移動至極限時，閥座26同時緊貼閥體21和彈性元件23，于是球體與閥座之間的壓力被分散至由閥座、彈性元件、閥體三個部件來承受，同時體腔內(nèi)壓力分布也發(fā)生了變化。因此與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型所提供的球體、閥座同時可以浮動的球閥更適應(yīng)于較大口徑和更高的壓力環(huán)境下。
[0022]本實用新型所提供的浮動球閥，當(dāng)閥桿20開始旋轉(zhuǎn)時，由于閥座26與球體24之間的摩擦力的存在，自動擠壓彈簧23發(fā)生形變，彈簧通過形變將摩擦力吸收，因此開啟時扭矩大大減小。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，閥座無法移動將承受全部的介質(zhì)壓力，顯然摩擦力就大，導(dǎo)致閥座在多次開啟閉合時的磨損增大。
[0023]現(xiàn)有技術(shù)中，浮動球閥所使用的閥座必須是彈性材料制成，否則無法實現(xiàn)密封。本實用新型中，由于閥座26同樣可以在閥體腔中浮動，因此本實用新型中閥體采用剛性材料，如金屬、陶瓷等制成，同時，閥座與球體接觸表面仍由摩擦系數(shù)較小的塑性材料覆蓋。這樣的話，更加增強了閥座本身的使用壽命，又不增大摩擦壓力，減少了因閥座損壞導(dǎo)致的密封效果變差的風(fēng)險。在另一種較佳實施方式中，為了實現(xiàn)最佳的密封效果，該閥座26在靠近球體的一個面上增加了一個凹槽，該凹槽25中用于放置塑性材料密封件。這樣當(dāng)球體24與閥座26接觸時，因為塑料密封件的存在使介質(zhì)不會在球體與閥座之間流出，并且因為該塑料密封件的受壓力作用下變形小，因此球體在與閥座26貼緊受壓后不會嚴重損壞閥座表面的塑性材料。與此同時，我們還可以在閥座26與閥體21連接的一個面上再增設(shè)一個凹槽27，用于放置O型或V型等多種形狀的密封圈。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型所提供的浮動球閥，可以適用于溫度、壓力變化劇烈的環(huán)境下，這是因為當(dāng)?shù)蜏匕l(fā)生時，球閥材料的熱膨脹率不同以及冷縮形變，可浮動的球體和可浮動的閥座兩者之間相互調(diào)節(jié)壓力，因而不需要人工干預(yù)，自動達到較佳密封效果。當(dāng)壓力增大時，壓力被多個零部件分散承受，因為不會因為單一零件負荷過重而發(fā)生形變。
[0024]圖3是本實用新型的第二實施方式，與第一實施方式比較起來，圖3中所示的閥座，具有結(jié)構(gòu)更為簡潔，整裝成本更低的優(yōu)點。當(dāng)圖2中的密封圈被球體24擠壓發(fā)生形變，為了防止密封圈25從凹槽25中掉出來，凹槽25必須足夠長，這樣就導(dǎo)致了整個浮動球閥的閥體體腔腔增大，進一步導(dǎo)致了閥體的增大，制造成本的上升。第二實施方式中直接在剛性的閥座30與球體的表面上噴涂柔性材料32，如橡膠、聚四氟乙烯、尼龍等塑性材料。圖4(a)中，閥座30與球體接觸的面可以是一個或多個平面。圖4(b)中，閥座30與球體接觸的面是一個球面。與接觸面是平面比較起來，接觸面是球面，將球體與閥座的連接處由點變面，分散了壓強。
[0025]圖5是本實用新型的第三實施方式，與第二實施方式比較起來，第三實施方式作了進一步改進。第二實施方式中，雖然在制造過程中，已經(jīng)通過噴涂、燒結(jié)等工藝將柔性材料與金屬閥座固定在一起，但是由于浮動球閥的工作環(huán)境溫差、壓差變化劇烈，可能會出現(xiàn)柔性材料脫離金屬閥座的情況。因此第三實施方式中，閥座40與球體接觸的面上增設(shè)了兩個凹槽42，并且把柔性材料43嵌進凹槽內(nèi)。優(yōu)先地，該凹槽是梯形、圓形凹槽(圖中未示出)，并且凹槽的開口小于底面，用于將柔性材料43卡死。圖5(a) (b)中，閥座40與球體接觸面的形式與圖4(a) (b)相同，可以是一個平面、多個平面或球面。其中圖5(a)是兩個凹槽的情形，圖5(b)是三個凹槽的情形，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道凹槽的數(shù)量可以由閥座需要承受的壓力和其規(guī)格計算而出，而不用于限定本實用新型。
[0026]本說明書中所述的只是本實用新型的較佳具體實施例，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對本實用新型的限制。凡本領(lǐng)域技術(shù)人員依本實用新型的構(gòu)思通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本實用新型的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于浮動球閥的閥座，其特征在于，所述閥座與所述浮動球閥的閥體之間通過一彈性單元連接，當(dāng)所述浮動球閥閉合時，所述浮動球閥的球體與所述閥座均在所述閥體腔內(nèi)移動。
2.如權(quán)利要求1所述的用于浮動球閥的閥座，其特征在于，所述彈性元件為多個螺旋彈簧，所述螺旋彈簧的一端與所述閥座連接，另一端與所述閥體連接。
3.如權(quán)利要求1所述的用于浮動球閥的閥座，其特征在于，所述閥座由剛性材料制成。
4.如權(quán)利要求3所述的用于浮動球閥的閥座，其特征在于，所述閥座由金屬或陶瓷制成。
5.如權(quán)利要求3所述的用于浮動球閥的閥座，其特征在于，所述閥座通過一柔性材料與所述球體接觸。
6.如權(quán)利要求5所述的用于浮動球閥的閥座，其特征在于，所述閥座靠近所述球體的面為I個或多個平面或者球面。
7.如權(quán)利要求5所述的用于浮動球閥的閥座，其特征在于，所述閥座在靠近所述球體的一面上包括一第一凹槽，所述第一凹槽用于放置所述柔性材料。
8.如權(quán)利要求7所述的用于浮動球閥的閥座，其特征在于，所述閥座在靠近所述球體的一面上包括一第二凹槽，所述柔性材料被嵌于所述第一第二凹槽內(nèi)。
9.如權(quán)利要求5所述的用于浮動球閥的閥座，其特征在于，所述柔性材料被噴涂或粘合至所述閥座的表面。
10.如權(quán)利要求3所述的用于浮動球閥的閥座，其特征在于，所述閥座在靠近所述閥體的一面上包括一第三凹槽，所述第三凹槽用于放置一密封圈。
【文檔編號】F16K5/08GK203797028SQ201420198539
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】賀增華 申請人:賀增華