本發(fā)明涉及固定型球閥,詳細(xì)地講,涉及對于高壓流體也能夠發(fā)揮高密封性的球座和座圈的裝配構(gòu)造。
背景技術(shù):
固定型球閥作為特別適合于高壓流體的閥被周知,通常設(shè)為以下構(gòu)造:將作為閥座的球座在被座圈保持的狀態(tài)下裝配到閥身上,該球座被線圈彈簧的反彈力向閥體方向反彈,通過球座被推壓,用一次側(cè)(上游側(cè))球座將流體封閉。
這樣,在球座和座圈為分體的情況下,設(shè)為防止了球座從座圈的脫落的構(gòu)造,例如,在專利文獻(xiàn)1的球閥中,分別在座上設(shè)有陰螺紋、在密封圈上設(shè)有陽螺紋,經(jīng)由這些陰螺紋和陽螺紋將密封圈安裝到座上。在座背面上裝配有盤簧,由該盤簧將座及密封圈向閥體方向推壓。由此,密封圈在使相互的螺紋山端部接觸而防止了因放松造成的從座的躍出的狀態(tài)下,被裝配在背面?zhèn)鹊膲嚎s線圈彈簧壓接在閥體上,防止了該密封圈與閥體的接觸面的間隙。
進(jìn)而,在該球閥中,在密封圈的內(nèi)徑側(cè)設(shè)有密封部件,由該密封部件防止壓力向背面?zhèn)鹊那秩耄乐沽似鹨蛴谟杀硥鹤饔脦淼拿芊馊Φ能S出的向密封圈背面的壓力侵入。
在專利文獻(xiàn)2的球閥中,在填料墊片上形成有鋸齒狀凹凸部,通過座填料進(jìn)入到該鋸齒狀凹凸部中,座填料被結(jié)合到填料墊片上。座填料在該狀態(tài)下以背面被壓入到填料墊片中的狀態(tài)被固定,由此防止了因流體壓的背壓作用帶來的躍出。進(jìn)而,借助座填料向填料墊片的壓入,還防止了從座填料的背側(cè)泄漏。
在專利文獻(xiàn)3的球閥中,在閥座背面?zhèn)鹊耐庵苌峡ê现y座保持圈,在該閥座保持圈的卡合面上以圓周狀設(shè)有流體連通槽。是通過從該流體連通槽經(jīng)由流體連通孔使入口側(cè)流路部壓力與氣袋部壓力之間的壓力差相等、將閥座拉回到正常的位置的結(jié)構(gòu)。由此,要防止閥座的躍出或變形、破損。
另一方面,在圖14所示的球閥1中,設(shè)為防止球座3從座圈2的脫落的狀態(tài),并且為球座3相對于座圈2以自由的狀態(tài)裝配的構(gòu)造。
此外,在這種球閥中,也有除了球座的脫落防止以外、還被要求球座和閥體在維持高密封性的同時(shí)能夠開閉可能的情況。例如,在專利文獻(xiàn)1的球閥中,除了前述密封圈的躍出防止以外,還為了確保密封性,球座的密封面被設(shè)為與閥體的密封面相同的曲率,設(shè)計(jì)為,使這些相同曲率的球座和閥體的密封面彼此遍及整周密接。
在圖14的球閥中,也與專利文獻(xiàn)1同樣,形成在球座3上的從一次側(cè)密封部4到二次側(cè)密封部5的范圍的密封面6被設(shè)為,與球閥體7外周的閥體密封面8相同的曲率。
即,在這些球閥中,在圖14中,通過防止球座3的脫落,并將球閥體7的球形和球座3的密封面6的形狀設(shè)為相同尺寸,從低壓時(shí)到高壓時(shí),成為密封面6以從一次側(cè)密封部4到二次側(cè)密封部5的范圍總是面接觸在閥體密封面8上的狀態(tài),由此將流體壓力封閉。
在專利文獻(xiàn)4中,公開了以下這樣的球閥:球座以可在周向上旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)被保持在座保持部上,隨著球的旋轉(zhuǎn)而在周向上旋轉(zhuǎn),由此防止球座的偏磨損,防止密封性的下降。
在專利文獻(xiàn)5的球閥中,座圈的底面與座保持機(jī)構(gòu)的座圈保持槽的底面的空間設(shè)計(jì)為,越靠外徑越一邊向球側(cè)傾斜一邊擴(kuò)大,在座圈上作用有推壓力時(shí)的推壓變形被空間吸收,由此防止密封部的位置變化而保持密封性。
在上述各固定型球閥中,通常使用樹脂材料作為球座,在此情況下,如果流體壓力成為高溫,則對應(yīng)于其壓力,球座一邊彈性變形一邊將流體密封。
專利文獻(xiàn)1:日本特開平9-133225號公報(bào)。
專利文獻(xiàn)2:日本實(shí)開平2-124377號公報(bào)。
專利文獻(xiàn)3:日本實(shí)用新型登錄2577156號公報(bào)。
專利文獻(xiàn)4:日本特許第3815669號公報(bào)。
專利文獻(xiàn)5:日本特許第4812091號公報(bào)。
在專利文獻(xiàn)1的球閥中,雖然是想要防止球座從座圈的脫落的結(jié)構(gòu),但由于該球閥除了密封圈、座以外還具有盤簧、壓縮線圈彈簧、密封部件,所以零件件數(shù)變多,構(gòu)造也變復(fù)雜。由于在密封圈的內(nèi)徑側(cè)配置有密封部件,在密封圈背面?zhèn)仍O(shè)有壓縮線圈彈簧,所以組裝性也較差。在此情況下,通過在密封圈上形成較多零件裝配用的槽或凹陷,密封圈整體的剛性容易下降,也有為了消除這一點(diǎn)而需要使用高強(qiáng)度材料作為密封圈材料的情況。
進(jìn)而,在該球閥中,沒有考慮到在腔室內(nèi)發(fā)生了異常升壓的情況下的泄壓,在這樣的球座被線圈彈簧反彈的構(gòu)造的情況下,當(dāng)在腔室內(nèi)發(fā)生了異常升壓時(shí),球座與座圈一起向一次側(cè)移動(dòng),從座與閥體之間將壓力泄壓,所以座與閥體的接觸面的磨損變得劇烈。結(jié)果,密封點(diǎn)變得不穩(wěn)定,在泄壓壓力中發(fā)生不均勻。在泄壓時(shí),由于以將座的接觸部撬開的方式使壓力釋放,所以還有容易給接觸面帶來損傷的問題。
在專利文獻(xiàn)2的球閥中,也是想要防止座填料的躍出的結(jié)構(gòu),但由于座填料被壓入到填料墊片中而一體化,所以如果座填料成為高溫,則有可能因膨脹而從填料墊片躍出。該座填料作為泄漏防止構(gòu)造而在背面附近設(shè)置錐部,是要通過楔子效應(yīng)與填料墊片一體化的構(gòu)造,所以這些填料墊片和座填料的尺寸設(shè)定也變困難。進(jìn)而,在用該凹凸構(gòu)造將座填料向填料墊片壓入的情況下,其組裝作業(yè)也變困難,例如當(dāng)座填料沒有變形為既定的狀態(tài)時(shí),在組裝時(shí)及閥動(dòng)作時(shí)座填料有可能沒有容納在填料墊片的既定位置而偏磨損。為了防止該情況,也有需要在壓入后將座面加工的情況。
除此以外,也有因腔室內(nèi)的異常升壓的泄壓而座填料容易消耗的問題。
在專利文獻(xiàn)3的球閥中,是想要在閥體的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)經(jīng)由流體連通槽及流體連通孔減小壓力差、來防止閥座的躍出及變形的結(jié)構(gòu),但沒有考慮對于腔室內(nèi)的異常升壓的應(yīng)對。
此外,在前述專利文獻(xiàn)1或圖14的構(gòu)造的球閥中,在組裝后及低壓時(shí)的狀態(tài)從流路側(cè)作用有高壓的情況下,如圖15的箭頭所示,樹脂制的球座3以與座圈2的抵接部9為中心向朝外側(cè)打開的方向彈性變形。這樣,當(dāng)球座3彈性變形時(shí),由于抵接部9一次側(cè)密封部4在圖14中更靠外徑側(cè),所以借助球座3以抵接部9為中心的向外側(cè)打開的旋轉(zhuǎn)作用,該一次側(cè)密封部4向接近于球閥體7的方向移動(dòng)。結(jié)果,如圖15所示,球閥體7與球座3的密封由從一次側(cè)密封部4到二次側(cè)密封部5的面接觸,變化為一次側(cè)密封部4側(cè)的線接觸,借助該線接觸的密封,一次側(cè)密封部4的密封面壓局部性地上升,球座3有可能部分性地變形。如果在該狀態(tài)下將閥旋轉(zhuǎn)操作,則一次側(cè)密封部4不能完全承受面壓而發(fā)生偏磨損,容易帶來流體的泄漏。
進(jìn)而,在圖15中,在球座3上以抵接部9為基點(diǎn)發(fā)生旋轉(zhuǎn)作用,成為作為封閉部的一次側(cè)密封部4比二次側(cè)密封部5更靠近球閥體7的位置關(guān)系,由二次側(cè)密封部5進(jìn)行的球閥體7的密封變得困難,難以避免由一次側(cè)密封部4帶來的局部面壓的上升。該現(xiàn)象隨著閥成為大口徑而變得更顯著,高壓時(shí)的密封性能顯著地下降,由此從低壓到高壓的密封性的確保變得困難。
關(guān)于專利文獻(xiàn)4,想要在防止球座的脫落的同時(shí),借助周向的旋轉(zhuǎn)來防止偏磨損;在專利文獻(xiàn)5中,想要在防止球座的脫落的同時(shí),將座圈的推壓變形吸收而防止密封部的位置的變化。但是,在哪種情況下,都在流體為高壓的情況下,與圖14的球閥同樣,球座向打開的方向彈性變形,對球閥體的接觸以從面接觸向線接觸接近的方式變化,有可能在密封面上發(fā)生偏磨損而密封性能下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決以往的問題而開發(fā)的,其目的是提供一種固定型球閥,前述固定型球閥能夠防止球座從座圈的脫落,在避免球座的磨損的同時(shí)將腔室內(nèi)的異常升壓泄壓,抑制零件件數(shù)的增加而使構(gòu)造簡略化,并且確保強(qiáng)度而使加工性及組裝性提高,在高壓時(shí)也能夠提高球座與閥體的密封性而防止泄漏,提高球座的耐久性。
為了達(dá)到上述目的,有關(guān)技術(shù)方案1的發(fā)明,是一種固定型球閥,在設(shè)在閥身內(nèi)的具有貫通孔的球的一方或兩者上配設(shè)有裝配著球座的座圈,將球經(jīng)由閥桿能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置,球座以防止躍出且自由的狀態(tài)裝配在形成于座圈上的裝配槽內(nèi);對于因全閉時(shí)或全開時(shí)的腔室內(nèi)的異常升壓帶來的剩余的壓力,由利用該壓力的自緊力使座圈向與球相反的方向移動(dòng),并且用流入到裝配槽內(nèi)的球座的背面?zhèn)鹊氖S嗟膲毫⑶蜃蚯騻?cè)推出,經(jīng)由設(shè)在球座的內(nèi)周面與裝配槽之間的連通部向流路內(nèi)泄壓。
有關(guān)技術(shù)方案2的發(fā)明,是一種固定型球閥,使設(shè)在球座的外周裝配側(cè)的卡止部在裝入方向上與設(shè)在裝配槽的內(nèi)周的開口側(cè)的卡合部能夠卡止地相對,防止球座從座圈的裝配槽躍出,將球座在自由的狀態(tài)下裝配到裝配槽中。
有關(guān)技術(shù)方案3的發(fā)明,是一種固定型球閥,將設(shè)在裝配槽內(nèi)周上的陰螺紋部作為卡合部,將球座的陽螺紋部作為卡止部與該陰螺紋部螺紋接合,將陽螺紋部的后端側(cè)和陰螺紋部的后端側(cè)能夠卡止地設(shè)置,防止球座的躍出。
有關(guān)技術(shù)方案4的發(fā)明,是一種固定型球閥,使陰螺紋部內(nèi)端的螺紋山與陽螺紋部外端的螺紋山卡止,防止球座的躍出。
有關(guān)技術(shù)方案5的發(fā)明,是一種固定型球閥,在球座的內(nèi)周面或與該內(nèi)周面相對的座圈的裝配槽中,形成有構(gòu)成連通部的至少一個(gè)泄壓槽。
有關(guān)技術(shù)方案6的發(fā)明,是一種固定型球閥,將作為球座的背面密封的支點(diǎn)位置的a部的內(nèi)徑尺寸設(shè)在比球座的密封部位靠內(nèi)徑側(cè)的位置,高壓時(shí)的球座彈性變形而以a部為支點(diǎn)打開,將密封部位從外徑側(cè)朝向內(nèi)徑側(cè)至少以面接觸狀態(tài)密封。
有關(guān)技術(shù)方案7的發(fā)明,是一種固定型球閥,使作為支點(diǎn)位置的a部與作為密封部位的封閉部b及封閉部c的位置關(guān)系相對于內(nèi)徑尺寸為a<c<b。
有關(guān)技術(shù)方案8的發(fā)明,是一種固定型球閥,在組裝初期及流體壓力是低壓的情況下,封閉部b保持線接觸狀態(tài),并且封閉部c對于球面為非接觸狀態(tài)。
有關(guān)技術(shù)方案9的發(fā)明,是一種固定型球閥,將球座的密封部位形成為球狀面,該球狀面將該中心與球的中心同樣配置在閥身內(nèi)的流路軸心上,并且將其內(nèi)徑比球的球形縮徑地形成。
有關(guān)技術(shù)方案10的發(fā)明,是一種固定型球閥,在裝配槽的內(nèi)周面與球座的密封面?zhèn)鹊耐庵苊嬷g設(shè)置既定的空隙,在高壓時(shí)使得球座打開,并且抑制過度打開。
有關(guān)技術(shù)方案11的發(fā)明,是一種固定型球閥,在形成在裝配槽上的卡止部內(nèi)周面與球座的外周面?zhèn)戎g設(shè)有空隙。
根據(jù)有關(guān)技術(shù)方案1的發(fā)明,在座圈的裝配槽內(nèi)一邊防止躍出一邊裝配球座,在流過高壓流體的情況或閥微開的情況下也能夠在防止球座的脫落的同時(shí)發(fā)揮高密封性。將球座以自由的狀態(tài)裝配到座圈上,即使是在全閉時(shí)或全開時(shí)發(fā)生了異常升壓的情況,也通過借助利用腔室內(nèi)的壓力的所謂的自緊力使座圈向與球相反的方向移動(dòng)、并且將由腔室內(nèi)的異常升壓帶來的剩余的壓力經(jīng)由球座內(nèi)周面與裝配槽之間的連通部向流路內(nèi)泄壓,在由異常升壓帶來的剩余壓力的泄壓時(shí)防止球座與球的接觸面的磨損。因此,能夠使閥閉密封時(shí)的泄壓點(diǎn)穩(wěn)定而可靠地避免異常升壓,在閥閉時(shí)維持高密封性,對于高壓流體也避免泄漏。并且,通過能夠由球座和座圈構(gòu)成泄壓機(jī)構(gòu),抑制零件件數(shù)的增加而使內(nèi)部構(gòu)造簡略化,在槽或凹陷不增加而確保強(qiáng)度的同時(shí)裝配球座,加工性及組裝性也能夠提高。
根據(jù)有關(guān)技術(shù)方案2的發(fā)明,通過將球座以自由的狀態(tài)裝配在座圈的裝配槽中,當(dāng)在球座上作用有躍出方向的力時(shí)球座相對于座圈可動(dòng),能夠在使球座背面?zhèn)扰c座圈之間的流體向二次側(cè)流動(dòng)的同時(shí),用相對的卡合部和卡止部防止球座的躍出。
根據(jù)有關(guān)技術(shù)方案3的發(fā)明,通過將陰螺紋部作為卡合部、將陽螺紋部作為卡止部、將它們設(shè)置為能夠在裝入方向上卡止,能夠利用它們的螺紋接合而容易地將球座裝配到座圈上,通過在螺紋接合后相對的陽螺紋部的后端側(cè)與陰螺紋部的后端側(cè)的卡止,能夠可靠地防止球座的躍出。
根據(jù)有關(guān)技術(shù)方案4的發(fā)明,在防止球座與座圈的再螺紋接合而維持球座的自由的狀態(tài)的同時(shí),借助螺紋山彼此的卡止可靠地防止球座的躍出。并且,在制作時(shí)能夠不實(shí)施復(fù)雜的加工而容易地形成螺紋山,組裝也較簡單。
根據(jù)有關(guān)技術(shù)方案5的發(fā)明,借助泄壓槽,腔室與流路側(cè)能夠連通,借助自緊力,座圈和球座向相反的方向移動(dòng),當(dāng)球座背面從座圈離開時(shí),能夠經(jīng)由泄壓槽將腔室內(nèi)的壓力排出而消除異常升壓。
根據(jù)有關(guān)技術(shù)方案6的發(fā)明,在防止球座從座圈的脫落的同時(shí),以自由的狀態(tài)將球座裝配到裝配槽內(nèi),該球座在流體壓力為低壓的情況下密封部位的外徑側(cè)與球線接觸,在高壓的情況下彈性變形而以a部為支點(diǎn)打開,密封部位以面接觸狀態(tài)密封在球上,由此,即使在大口徑的閥中流過高壓流體的情況下,也能夠提高球座與閥體的密封性而可靠地防止泄漏。通過能夠在將密封部位向球的接觸抑制在最小限度的同時(shí)進(jìn)行封閉,能夠防止在低壓時(shí)密封部內(nèi)徑側(cè)因球的轉(zhuǎn)動(dòng)而被削掉,并且能夠防止封閉部分的局部面壓的發(fā)生,由此,還能夠防止球座的磨損而提高耐久性。
根據(jù)有關(guān)技術(shù)方案7的發(fā)明,在流體壓力是低壓的情況下,作為支點(diǎn)位置的a部是背面密封的狀態(tài),在防止封閉部c向球的接觸的同時(shí),封閉部b與球接觸,借助該封閉部b的線接觸密封,能夠在防止球座的磨損的同時(shí)防止泄漏。在流體壓力是高壓的情況下,通過球座以支點(diǎn)位置的a部為中心向相對于球打開的方向彈性變形,封閉部c側(cè)與球接觸,成為將從外徑側(cè)的封閉部b到內(nèi)徑側(cè)的封閉部c附近作為密封部位的面接觸,由此能夠在防止局部面壓的發(fā)生而防止密封部位的偏磨損的同時(shí),提高密封性而可靠地防止泄漏。
根據(jù)有關(guān)技術(shù)方案8的發(fā)明,在流體壓力是低壓時(shí),能夠在防止封閉部b與球接觸而抑制無用的磨損的同時(shí),確保能夠防止流體的泄漏的密封性。
根據(jù)有關(guān)技術(shù)方案9的發(fā)明,在流體壓力是高壓的情況下,球座彈性變形以相對于球打開,密封部位的球狀面成為與球外周面接觸狀態(tài),由此,能夠在防止密封部位的偏磨損的同時(shí)提高密封性。
根據(jù)有關(guān)技術(shù)方案10的發(fā)明,在高壓時(shí)不抑制球座的變形而使其向空隙側(cè)彈性變形來維持較高的封閉性,通過避免因裝配槽向球座的接觸帶來的多余的應(yīng)力的傳遞,能夠維持其柔性。另一方面,通過經(jīng)由空隙防止球座的過度打開,能夠維持高壓時(shí)的面接觸的密封狀態(tài)而防止泄漏。
根據(jù)有關(guān)技術(shù)方案11的發(fā)明,能夠在由卡止部防止了從座圈的躍出的狀態(tài)下將球座以自由的狀態(tài)裝配,從低壓時(shí)到高壓時(shí)能夠彈性變形來密封在球上。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的固定型球閥的第1實(shí)施方式的縱剖視圖。
圖2是圖1的f-f放大截面略圖。
圖3是圖1的j-j剖視圖。
圖4是表示球座的組裝工序的縱剖視圖。
圖5是表示異常升壓發(fā)生時(shí)的狀態(tài)的部分放大剖視圖。
圖6是表示圖5的球座移動(dòng)后的狀態(tài)的部分放大剖視圖。
圖7是表示圖3的區(qū)域e中的球的微開狀態(tài)的部分放大剖視圖。
圖8是本發(fā)明的固定型球閥的第2實(shí)施方式的主要部放大剖視圖。
圖9是本發(fā)明的固定型球閥的第3實(shí)施方式的主要部放大剖視圖。
圖10是表示本發(fā)明的固定型球閥的第4實(shí)施方式的主要部的立體圖。
圖11是表示本發(fā)明的固定型球閥的第5實(shí)施方式的部分放大縱剖視圖。
圖12是表示圖11的球座密封的狀態(tài)的放大剖視圖。
圖13是表示球與球座的關(guān)系的部分省略放大剖視圖。
圖14是表示以往的固定型球閥的一次側(cè)部附近的主要部剖視圖。
圖15是表示圖14的球座密封的狀態(tài)的主要部剖視圖。
附圖標(biāo)記說明
10閥主體
11閥身
12球
12a貫通孔
13閥桿
14座圈
15球座
15a背面
16球面
25密封面(密封部位)
27內(nèi)周面
30陽螺紋部(卡止部)
30a螺紋山
31泄壓槽
32裝配槽
32a內(nèi)周面
33陰螺紋部(卡合部)
33a螺紋山
35腔室
40連通部
a部支點(diǎn)位置
b、c封閉部
cl空隙
l1、l2、l3內(nèi)徑尺寸
o流路中心軸(流路軸心)。
具體實(shí)施方式
以下,基于附圖說明本發(fā)明的固定型球閥的實(shí)施方式。在圖1中,將本發(fā)明的固定型球閥的一實(shí)施方式以開閥的狀態(tài)表示,在圖3中,表示圖1的j-j剖視圖、即本發(fā)明的固定型球閥的中央橫剖視圖。
圖1的固定型球閥(以下稱作閥主體10)具有閥身11、球12、閥桿13、座圈14、球座15,特別適合于為大口徑、作為級別(標(biāo)稱壓力)150~2500左右的高壓流體用使用的情況。
閥身11具有環(huán)狀閥身20和兩側(cè)的環(huán)狀的帽21、21,它們由碳素鋼或不銹鋼材料等設(shè)置,被用螺栓螺母22一體化。
在閥身11內(nèi),經(jīng)由由上閥桿13a、下閥桿13b構(gòu)成的閥桿13可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)有球12,在該球12的兩側(cè)、即在上下游側(cè)配設(shè)有座圈14,在該座圈14上安裝球座15。球12以不銹鋼為材料形成,設(shè)有能夠與閥主體10內(nèi)的流路23連通的貫通孔12a。在本實(shí)施方式中,在球12的上下游側(cè)安裝著球座15、座圈14,但它們只要設(shè)在上下游側(cè)的一側(cè)或兩側(cè)就可以。如圖1所示,在上下游側(cè)安裝著球座15、座圈14的球閥主體10的情況下,在圖中將右側(cè)或左側(cè)的哪側(cè)作為一次側(cè)都可以。
球座15由ptfe(聚四氟乙烯)或尼龍、peek(聚醚醚酮)等樹脂材料形成為可彈性變形的環(huán)狀,在球12的抵接側(cè)設(shè)有密封面25,圓環(huán)狀的內(nèi)周面27與該密封面25連續(xù)而設(shè)置到球座15的背面15a側(cè)。
在球座15外周的座圈14裝配側(cè)作為卡止部而設(shè)有陽螺紋部30,該陽螺紋部30相對于球座15的裝配方向的厚度設(shè)置到大致一半左右的長度。
在圖3、圖4中,在球座15的內(nèi)周面27上形成至少一個(gè)泄壓槽31。泄壓槽31以既定的深度從內(nèi)周面27與密封面25的邊界附近到球座15的背面15a側(cè)設(shè)置,該泄壓槽31設(shè)置成,能夠構(gòu)成連通部40,前述連通部40被設(shè)在向座圈14裝配后的球座15的內(nèi)周面27側(cè)與外周面?zhèn)龋柭菁y部30側(cè))之間。泄壓槽31優(yōu)選的是以均等間隔設(shè)在內(nèi)周面27的多個(gè)部位。此外,該泄壓槽31也可以設(shè)在與內(nèi)周面27相對的座圈14的后述的裝配槽32上。
雖然沒有圖示,但關(guān)于尺寸10b以上的大口徑閥,也可以在球座15的外周上設(shè)置能夠借助緊固夾具來緊固或拆卸的槽或孔,在此情況下,球座15的組裝變?nèi)菀住?/p>
另一方面,座圈14由碳素鋼或不銹材料等金屬材料設(shè)為大致圓筒狀,球座15的裝配側(cè)形成為稍稍擴(kuò)徑,在其內(nèi)部設(shè)有能夠裝入球座15的環(huán)狀的裝配槽32。在裝配槽32的內(nèi)周的開口側(cè)作為突狀的卡合部而設(shè)有能夠與陽螺紋部30螺紋接合的陰螺紋部33。陰螺紋部33從開口側(cè)設(shè)置到裝配槽32的長度的大致一半左右,其螺紋山33a在尺寸3b的閥主體10的情況下,為與球座15的陽螺紋部30的螺紋山30a相同的規(guī)格。在比陰螺紋部33靠里側(cè),設(shè)有比陽螺紋部30的外徑大的有底孔34,該有底孔34的深度形成得比陽螺紋部30的長度大,有底孔34的內(nèi)徑形成得比陽螺紋部30的外徑稍大。
在陰螺紋部33上螺紋接合陽螺紋部30,在陽螺紋部30被收納在有底孔34中的狀態(tài)下,上述球座15被裝入到裝配槽32中。在陽螺紋部30與陰螺紋部33的螺紋接合后,通過陽螺紋部30的后端側(cè)與陰螺紋部33的后端側(cè)在陽螺紋部30的裝入方向上可卡止地相對,防止球座15從裝配槽32的躍出,該球座15以自由的狀態(tài)、即以相對于裝配槽32至少在流路中心軸o的方向上可動(dòng)的狀態(tài)下裝配。
在球座15的裝配后,在圖5中,當(dāng)發(fā)生了因全閉時(shí)或全開時(shí)的閥主體10的腔室35內(nèi)的異常升壓帶來的剩余的壓力時(shí),即當(dāng)超過流路23內(nèi)的流體壓而在腔室35內(nèi)發(fā)生了高壓時(shí),以利用該高壓的自緊力將座圈14向與球12相反方向移動(dòng),并且,以流到裝配槽32內(nèi)的球座15的背面15a側(cè)的前述剩余的壓力將該球座15向球12側(cè)推出,此時(shí)經(jīng)由連通部40將因腔室35內(nèi)的異常升壓帶來的剩余的壓力向流路23內(nèi)泄壓。這里,所謂腔室35內(nèi)的異常升壓,是指以下現(xiàn)象:通過流體的溫度上升、或設(shè)置閥主體10的環(huán)境成為高溫,在閥閉狀態(tài)的閥主體10中,由閥身11或球12、球座15、座圈14等包圍的封閉的空間(腔室35)內(nèi)的壓力上升。此外,所謂球座15被向球12側(cè)推出,并不限定于球座15的位置向球12側(cè)移動(dòng)的狀態(tài),是指至少球座15不追隨于座圈14而被球12推壓的狀態(tài)。
這里,如圖7所示,當(dāng)在球座15的背面15a側(cè)作用有壓力時(shí),由于在該球座15上發(fā)生的推出載荷作用在螺紋山30a、33a上,所以需要將球座15、座圈14設(shè)計(jì)為,設(shè)定能夠確保對于作用在該背面15a上的壓力防止球座15的躍出那樣的材料強(qiáng)度(螺紋山的剪切強(qiáng)度)那樣的螺紋山高度。在此情況下,為防止作用在螺紋山30a、33a上的力超過球座15的材料的屈服點(diǎn),考慮閥主體10的最低使用溫度,尺寸設(shè)定成在低溫時(shí)球座15收縮的情況下螺紋山彼此也掛住。
螺紋山30a、33a優(yōu)選的是細(xì)牙螺紋,在此情況下,使螺紋長度盡量變短,可以在確保螺紋山數(shù)的同時(shí)調(diào)整螺紋山的高度。此外,細(xì)牙螺紋由于螺距較短,所以在圓周方向上作為不完全的螺紋的部分變少這一點(diǎn)上,也在本發(fā)明的固定型球閥中是優(yōu)選的。
在本實(shí)施方式中,在尺寸3b的閥主體10的情況下,球座材質(zhì):ptfe,螺紋山高度:約0.8mm,螺距:1.5mm(使用細(xì)牙螺紋),最低使用溫度:-46℃,球座的徑向的收縮量:約0.5mm,花費(fèi):約0.6mm(也考慮金屬側(cè)的熱收縮)。
在座圈14上裝配球座15的情況下,在圖4(a)中,一邊使陽螺紋部30位于裝配槽32中,一邊使球座15向擰入方向旋轉(zhuǎn),向箭頭方向擰入。如圖4(b)所示,當(dāng)使球座15擰入直到螺紋山30a從螺紋山33a脫離時(shí)這些螺紋結(jié)合脫離,在球座15被相對于座圈14防止松脫的狀態(tài)下為自由的狀態(tài)。
此時(shí),如前述那樣有底孔34的深度比陽螺紋部30的長度大,由此,螺紋山30a可靠地越過螺紋山33a的區(qū)域,能夠裝入直到陽螺紋部30被收納到有底孔34中,在這些螺紋山30a、33a彼此之間,如圖5所示那樣設(shè)有裝入方向(圖1的流路中心軸o的方向)的空隙cl。有底孔34的內(nèi)徑比陽螺紋部30的外徑稍大,由此在它們之間也設(shè)有徑向的間隙g,借助該間隙g,球座15在座圈14的空隙cl的范圍中能夠以滑動(dòng)阻力較小的狀態(tài)進(jìn)退。這些空隙cl、間隙g的大小等的尺寸設(shè)定在考慮組裝時(shí)的環(huán)境溫度及因組裝場所的差異帶來的冷暖差的基礎(chǔ)上設(shè)定。在本實(shí)施方式的情況下,設(shè)置為,在夏季能夠?qū)?yīng)于最高40℃、在冬季能夠?qū)?yīng)于最低10℃的組裝溫度。
在組裝后,使球座15向與擰入方向相反方向旋轉(zhuǎn),確認(rèn)該球座15再螺紋接合或沒有脫落。在此情況下,使球座15旋轉(zhuǎn)直到座圈14的螺紋山33a與球座15的螺紋山30a的最高部分(完全螺紋部)彼此卡止的狀態(tài),使得螺紋的開始部分彼此(不完全螺紋部的后端側(cè)彼此)的位置不匹配。由此,防止球座15的座圈14裝配后的再螺紋接合,使得球座15可靠地成為可動(dòng)。
這里,螺紋前部的開始部分在圖2中例如將螺紋山30a在以時(shí)鐘為例的情況下優(yōu)選的是避開3點(diǎn)的位置x而配置。這是因?yàn)椋?dāng)將閥閉狀態(tài)的閥主體10使閥桿13逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)而成為開閥狀態(tài)時(shí),被球12封閉的流路23從3點(diǎn)的位置x開始打開,所以在該閥的開始打開的流速較快的情況下,球座15容易躍出。具體而言,優(yōu)選的是將座圈14的螺紋山33a和球座15的螺紋山30a的最高的部分彼此配置在上述3點(diǎn)的位置。
在上述實(shí)施方式中,在球座15的外周側(cè)設(shè)有陽螺紋部30,在座圈14上設(shè)有陰螺紋部33,但也可以在球座15的內(nèi)周側(cè)設(shè)有陰螺紋部,在座圈14上設(shè)有陽螺紋部(都未圖示),與前述同樣使它們螺紋接合并將球座15以自由的狀態(tài)裝配到座圈14的裝配槽32上。
此外,卡止部30、卡合部33分別也可以是螺紋以外的結(jié)構(gòu),只要卡止部30與卡合部33相互卡止而防止球座15從座圈14的躍出,并且能夠?qū)⑶蜃?5以自由的狀態(tài)裝配到裝配槽32上,可以將它們設(shè)為各種形狀。
接著,說明本發(fā)明的固定型球閥的上述實(shí)施方式的作用。
本發(fā)明的固定型球閥由于在圖5中在座圈14的裝配槽32內(nèi)防止躍出,能夠用以自由的狀態(tài)裝配的球座15將高壓流體封閉,所以能夠在將零件件數(shù)抑制在最小限度的同時(shí)使構(gòu)造也簡單化,并且僅通過將球座15旋入到座圈14中就能夠裝配。
在該組裝時(shí),由于陽螺紋部30與陰螺紋部33螺紋接合而能夠?qū)⑶蜃?5裝入到有底孔34中,所以不會(huì)施加勉強(qiáng)的力,能夠在防止磨損或弄傷的同時(shí)以較少的組裝工序數(shù)正確且容易地裝配到既定位置。此時(shí),不需要特別的夾具等,能夠在座圈14與球座15之間設(shè)置充分的空隙cl及間隙g的同時(shí)進(jìn)行裝配,能夠從組裝的初期狀態(tài)起防止多余的應(yīng)力的發(fā)生,動(dòng)作時(shí)的耐久性也較好。進(jìn)而,能夠以不易受到環(huán)境溫度的影響的狀態(tài)組裝。
此外,通過以球座15的擰入避免用壓入進(jìn)行的裝配,座材料的選項(xiàng)變多,例如可以使用低溫用的材料或高溫用的材料、或者低強(qiáng)度材料或高強(qiáng)度材料的各種材料,在用高強(qiáng)度材料設(shè)置球座15的情況下也容易裝配。在使球座15完全擰入后,能夠?qū)⒃撉蜃?5以空轉(zhuǎn)的狀態(tài)裝配到有底孔34側(cè),所以能夠不另外設(shè)置松動(dòng)防止用的部件而防止球座15的自然的松動(dòng)或脫落。
在閥主體10是全閉狀態(tài)的情況下,如圖3所示,球座15被線圈彈簧41經(jīng)由座圈14推壓在球12上,由此,通過球座15的密封面25遍及整周密接密封在球12上來防止泄漏。在此情況下,座圈14與帽21之間被o形圈42或填料43密封。
球座15的背面15a如圖7(a)所示,在最內(nèi)徑位置的密封點(diǎn)p與座圈14密接,防止流路23內(nèi)的流體從該部位穿過到腔室35。
在將閥主體10打開動(dòng)作、成為微開狀態(tài)的情況下,如上述那樣被球12推壓的球座15因球12的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)而不再有推壓對象,所以經(jīng)由連通部40流入的流體壓作用在球座15的背面15a上的密封點(diǎn)p附近的倒角部分(未圖示),球座15如圖7(b)所示那樣被瞬間向球12側(cè)推出。
此時(shí),通過陽螺紋部30的螺紋山30a與陰螺紋部33的螺紋山33a的后端側(cè)彼此抵接(卡止),防止球座15的躍出。當(dāng)作用在球座15的背面15a上的壓力與腔室35內(nèi)的壓力為同壓時(shí),球座15被向球12側(cè)推出的力消失。
如果閥主體10成為全開狀態(tài),則如圖1所示,球座15的密封面25再次遍及整周與球12密接密封。
當(dāng)因異常升壓而腔室35內(nèi)的壓力變高時(shí),如圖5所示,球座15被該壓力推壓而如圖中的箭頭所示那樣向內(nèi)徑側(cè)傾倒。借助該變形,球座15和球12在比異常升壓發(fā)生前的密封點(diǎn)稍稍小徑的密封點(diǎn)r以密封徑
在該球座15中,腔室35內(nèi)的壓力(腔室壓)作用在密封面25側(cè)和背面15a側(cè)的兩側(cè)。這里,在密封面25側(cè)和背面15a側(cè)對密封徑設(shè)置差s,以使各密封點(diǎn)成為密封徑
該推出力可以用
[腔室壓pr]×[球座15的背面上的腔室壓的受壓面積m]
表示。
此外,受壓面積m可以用
受壓面積m=(
表示。
另一方面,在座圈14中,腔室壓施加在帽21側(cè)和球座15的裝配槽32側(cè)的兩側(cè)。該座圈14在帽21側(cè)借助o形圈42與帽21的內(nèi)周密封。在本實(shí)施方式中,將該密封點(diǎn)表示為d,將該密封徑表示為座圈密封徑
這里,對密封徑設(shè)置差t,以使得在帽21側(cè)和座圈14的裝配槽32側(cè),各密封點(diǎn)成為φdd>
該拉回力也可以稱作自緊力,可以用
[腔室壓pr]×[球座15的裝配槽32的腔室壓的受壓面積n]
表示。此外,受壓面積n可以用
受壓面積n=(
表示。
在圖6中表示球座15被腔室壓推出到球12側(cè)的狀態(tài)。這樣,流入到裝配槽32內(nèi)的球座15的陽螺紋部30與座圈14的陰螺紋部33的間隙g中的、來自腔室35的剩余的壓力將球座15向球12側(cè)推出,從球座15的內(nèi)周面27與裝配槽32之間的連通部40經(jīng)由泄壓槽31將腔室35內(nèi)的剩余的壓力向球12的一次側(cè)的流路內(nèi)泄壓。
并且,由于座圈14也如前述那樣被腔室壓向與球12相反的一側(cè)拉回,所以能夠與被拉回的球座15一起迅速地在球座15的背面15a與座圈14的裝配槽32之間形成間隙g,能夠?qū)⑶皇?5內(nèi)的剩余的壓力從球座15的背面15a經(jīng)由連通部40向一次側(cè)的流路23泄壓。
這樣,通過設(shè)置球座15以自由的狀態(tài)在座圈14的裝配槽32中移動(dòng)、即使在因某種原因而腔室35內(nèi)異常升壓的情況下也能夠?qū)⒃搲毫ο蛄髀穫?cè)排散的機(jī)構(gòu),發(fā)揮所謂的自泄壓功能,背面?zhèn)鹊拿芊恻c(diǎn)p的位置總為恒定,使該自泄壓功能穩(wěn)定,可靠地將異常升壓消除,進(jìn)而,自泄壓的方向性也能夠容易地控制。
在因高壓流體而球座15膨脹、體積增加的情況下,也能夠?qū)⒃擉w積增加量在空隙cl內(nèi)緩和,避免因球座15的抜出或向球12側(cè)隆起造成的密封面25的磨損。
在此情況下,因流體壓的背壓作用帶來的球座15的躍出能夠用螺紋山的剪切強(qiáng)度與球座背壓的關(guān)系控制,即,如果一邊調(diào)整材料強(qiáng)度與背面?zhèn)鹊膲毫ψ饔妹娣e的關(guān)系一邊形成球座15,則能夠可靠地防止躍出。
在圖8中表示本發(fā)明的固定型球閥的第2實(shí)施方式。另外,在該實(shí)施方式以后,與上述實(shí)施方式相同的部分用相同的附圖標(biāo)記表示,省略其說明。
這里,如圖8所示,當(dāng)球座15被推壓在球12上時(shí),借助該推壓,在球座15的特別是密封面?zhèn)?,作用箭頭所示那樣的沿著球12的球面向擴(kuò)徑方向變形的力。于是,球座15和球12的密封位置有可能偏差。
此外,如果球座15擴(kuò)徑,被設(shè)在座圈14的裝配槽32上的陰螺紋部33過度地推壓,則球座15有可能損傷。這樣的球座15的擴(kuò)徑現(xiàn)象在圖7所示那樣的閥主體10的微開狀態(tài)下、當(dāng)流動(dòng)較快的流體侵入到球12與球座15的狹小的空間中時(shí)變得更顯著。
為了防止這些情況,在該實(shí)施方式中,是將陰螺紋部33的螺紋山33a末端側(cè)切口、設(shè)有與球座15的外周平行的面33b的結(jié)構(gòu)。由此,能夠?qū)⒙菁y山33a與球座15的抵接部位處的應(yīng)力集中緩和,防止球座15的損傷。
此外,通過將平行面33b的內(nèi)徑設(shè)定為與球座15的外徑接近的尺寸,能夠抑制球座15的擴(kuò)徑,減小球座15和球12的密封位置的偏差。
在圖9中表示本發(fā)明的固定型球閥的第3實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中,通過在球座15的背面15a側(cè)形成朝向內(nèi)徑傾斜的傾斜面15b,在與該傾斜面15b的最接近于內(nèi)徑的位置的密封點(diǎn)p進(jìn)行球座15的背面15a與座圈14的裝配槽32之間的密封。由此,在圖1所示的全開狀態(tài)、或圖3所示的全閉狀態(tài)下,來自流路23的流體壓不會(huì)侵入到球座15的背面15a。
此外,在前述圖8中,也可以在使球座15的背面15a為與座圈14的裝配槽32的底面并行且與圖1的流路中心軸o正交的面的同時(shí),在距內(nèi)徑最近的位置的密封點(diǎn)p設(shè)置環(huán)狀突部45。在此情況下,能夠用球座15的背面15a的最內(nèi)徑側(cè)的該環(huán)狀突部45將與座圈14的裝配槽32之間密封。
在圖10中表示本發(fā)明的固定型球閥的第4實(shí)施方式的座圈、球座。在該實(shí)施方式中,如圖10(a)所示,在座圈14中代替設(shè)在裝配槽的內(nèi)周的陰螺紋部,設(shè)置在圓周方向上具有2~4處缺口部50的環(huán)狀邊緣部51,另一方面,代替設(shè)在球座15的外周上的陽螺紋部而在圓周方向上設(shè)置與上述缺口部50對應(yīng)的2~4處環(huán)狀突部52。
當(dāng)將球座15向座圈14裝配時(shí),在如圖10(b)所示那樣將環(huán)狀突部52對準(zhǔn)于缺口部50的位置的狀態(tài)下將球座15向座圈14裝入,接著,使球座15相對于座圈14向圖10(b)的箭頭的方向旋轉(zhuǎn),直到圖10(c)所示的環(huán)狀突部52成為與環(huán)狀邊緣部51相對的位置。由此,在圖10(c)中,環(huán)狀突部52與環(huán)狀邊緣部51卡合,借助該旋轉(zhuǎn)卡合,能夠在將球座15在自由的狀態(tài)、即相對于裝配槽32可動(dòng)的狀態(tài)裝配的同時(shí),防止其脫落。
在圖11中表示本發(fā)明的固定型球閥的第5實(shí)施方式。
在該實(shí)施方式中,在球座15的裝配槽32側(cè)以環(huán)狀突出形成有a部,該a部能夠與裝配槽32抵接而進(jìn)行背面密封,設(shè)為支點(diǎn)位置。球座15以被防止從裝配槽32躍出、并且能夠以支點(diǎn)位置a部為中心向球12側(cè)開口的方向彈性變形的狀態(tài)、以能夠向圖12的閥主體10的流路軸心(流路中心軸)o的方向移動(dòng)的自由的狀態(tài)裝配。
在此情況下,a部的內(nèi)徑尺寸l1被設(shè)為比作為球座15的密封部位的密封面25靠內(nèi)徑側(cè),通過這樣a部突設(shè)形成為環(huán)狀,在球座15與裝配槽32的有底孔34之間形成間隙h。球座15設(shè)置為,在高壓時(shí)彈性變形以使其以a部為支點(diǎn)打開,將密封面25從外徑朝向內(nèi)徑側(cè)而至少以面接觸狀態(tài)密封在球12上。此時(shí),通過設(shè)置間隙h,該間隙h也有助于球座15彈性變形以打開時(shí)的旋轉(zhuǎn)作用。
密封面25由能夠與球12外周面接觸的作為球狀面的球面部形成,在密封面25的流路23方向上的一次側(cè)形成有封閉部c,在二次側(cè)形成有封閉部b,在低壓時(shí)封閉部b能夠與球12線接觸而設(shè)置。
作為支點(diǎn)位置的a部與作為密封面25的封閉部b及封閉部c的位置關(guān)系為,當(dāng)設(shè)封閉部b的內(nèi)徑尺寸為l2、設(shè)封閉部c的內(nèi)徑尺寸為l3時(shí),設(shè)為內(nèi)徑尺寸l1<內(nèi)徑尺寸l3<內(nèi)徑尺寸l2,以使得相對于a部、封閉部b、封閉部c的內(nèi)徑尺寸為a<c<b。
進(jìn)而,在球座15被裝配在裝配槽32中的組裝初期、以及流體壓是低壓時(shí),從密封面25的封閉部c到封閉部b的內(nèi)徑φds與球12的球徑
通過這些,在組裝初期及流體壓力是低壓的情況下,封閉部b向球12的接觸被保持為線接觸狀態(tài),并且封閉部c與球面16呈非接觸狀態(tài)。
在裝配槽32的內(nèi)周面32a與球座15的密封面?zhèn)鹊耐庵苊?5c之間設(shè)有既定的空隙cl,使得在高壓時(shí)球座15向該空隙cl側(cè)打開、并且抑制過度打開。
在外周面15c上,在裝配槽32的里側(cè),突起狀的卡合部60相對于球座15的裝配方向的厚度形成為大致一半左右的長度。另一方面,在座圈14的裝配槽32中,突起狀的卡止部61從開口側(cè)形成到裝配槽32的長度的大致一半左右。至少在卡止部61的內(nèi)周面32a與球座15的比卡合部60更靠球12側(cè)的外周面15c側(cè)之間設(shè)有上述空隙cl。
在座圈14的卡止部61的里側(cè),設(shè)有比卡合部60的外徑大的有底孔34,該有底孔34的深度形成得比卡合部60的長度大,有底孔34的內(nèi)徑形成得比卡合部60的外徑稍大。
在座圈14中,在卡合部60被收納在有底孔34中的狀態(tài)下球座15被裝配到裝配槽32中。在球座15的裝配后,通過卡合部60的后端側(cè)與卡止部61的后端側(cè)在卡合部60的裝入方向上可卡止地相對,在防止球座15從裝配槽32的躍出的同時(shí),球座15成為自由的狀態(tài)。
在球座15向座圈14裝配后,在球座15的內(nèi)周面27側(cè)與外周側(cè)(卡合部60側(cè))之間,設(shè)有將腔室35與球12的上游側(cè)連通的連通部40。由此,當(dāng)發(fā)生了由全閉時(shí)或全開時(shí)的閥主體10的腔室35內(nèi)的異常升壓帶來的剩余的壓力時(shí),即當(dāng)超過流路23內(nèi)的流體壓而在腔室35內(nèi)發(fā)生了高壓時(shí),用利用該高壓的自緊力將座圈14向與球12相反的方向移動(dòng),并且,用流入到裝配槽32內(nèi)的球座15的背面15a側(cè)的前述剩余的壓力將該球座15向球12側(cè)推出,此時(shí),由腔室35內(nèi)的異常升壓帶來的剩余的壓力經(jīng)由連通部40被向流路23內(nèi)泄壓。
該實(shí)施方式的固定型球閥在是8英寸以上的大口徑的情況下是優(yōu)選的,在本實(shí)施方式中,例如在級別600的尺寸12b的閥主體10的情況下,只要球座材質(zhì):ptfe,球的球徑:
另外,球座15的密封面25設(shè)在向球12的密封附近,只要對應(yīng)于流體壓的高度而與球12線接觸或面接觸并能夠密封,也可以是球面部以外的形狀,例如也可以形成為錐狀或圓弧面狀。
在向座圈14裝配球座15的情況下,以將卡合部60相對于卡止部61推入的方式將球座15從開口側(cè)在裝配槽32方向上裝入。當(dāng)卡合部60達(dá)到有底孔34時(shí),球座15的裝配完成,球座15被相對于座圈14防松脫,以自由的狀態(tài)裝配。此時(shí),如前述那樣有底孔34的深度比卡合部60的長度大,由此該卡合部60可靠地越過卡止部61的區(qū)域,卡合部60被收納到有底孔34中。
在球座15的裝入后,在與裝配槽32之間形成空隙cl,借助該空隙cl,球座15的球12側(cè)能夠以作為支點(diǎn)位置的a部為中心向開口的方向彈性變形。
在卡合部60與卡止部61之間,如圖11所示那樣在裝入方向(圖1的流路的軸心o的方向)上設(shè)有空間u。通過將有底孔34的內(nèi)徑設(shè)為比卡合部60的外徑稍大,在它們之間也設(shè)有徑向的間隙g。借助該間隙g,球座15能夠在座圈14的空間u的范圍中以滑動(dòng)阻力較小的狀態(tài)進(jìn)退。
空隙cl、空間u、間隙g的大小等的尺寸設(shè)定在考慮組裝時(shí)的環(huán)境溫度、及因組裝場所的差異帶來的冷暖差的基礎(chǔ)上設(shè)定。在本實(shí)施方式的情況下,設(shè)計(jì)為,使得在夏季能夠?qū)?yīng)于最高40℃、在冬季能夠?qū)?yīng)于最低10℃的組裝溫度。
在閥主體10中,在流路23的上游側(cè)的流體壓是低壓的情況下,如圖11所示,在球座15的a部抵接在裝配槽32的底面?zhèn)鹊臓顟B(tài)下,封閉部b與球12線接觸而保持密封的狀態(tài)。該借助線接觸的密封與面接觸的密封相比,雖然密封力下降,但因?yàn)榱黧w是低壓,所以不到達(dá)球座材質(zhì)的屈服點(diǎn),由此不會(huì)發(fā)生損害密封性能的磨損,可靠地防止該低壓時(shí)的泄漏。
在作用高壓的流體壓的情況下,在座圈14上,除了線圈彈簧41的反彈力以外,還作用利用高壓的流體壓的力,所以球座15被進(jìn)一步向球12側(cè)推壓,如圖13所示那樣,對應(yīng)于流體壓的高度,球座15以a部為中心向球12側(cè)開口的方向彈性變形,將密封面25從外徑側(cè)朝向內(nèi)徑側(cè)相對于球12至少以面接觸狀態(tài)密封,能夠?qū)⒏邏旱牧黧w可靠地封閉。
在此情況下,在圖11中,通過將作為支點(diǎn)位置的a部與作為密封部位的封閉部b及封閉部c的位置關(guān)系相對于內(nèi)徑尺寸設(shè)為a<c<b、使封閉部b位于比a部更靠外徑側(cè),在圖13的旋轉(zhuǎn)作用下,封閉部b側(cè)左旋轉(zhuǎn),以可靠地向遠(yuǎn)離球12的方向移動(dòng),借助該旋轉(zhuǎn),此前從球12離開的封閉部c側(cè)與球12可靠地面接觸。
通過在裝配槽32與球座15之間設(shè)有既定的空隙cl,防止密封面25側(cè)向開口方向變形時(shí)的動(dòng)作受阻,并且通過球座15的外周面15c與裝配槽32的內(nèi)周面32a接觸,能夠抑制球座15的過度打開而確保向球12的密封狀態(tài)。
以上,詳細(xì)敘述了本發(fā)明的實(shí)施方式,但本發(fā)明并不限定于前述實(shí)施方式記載,在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書所記載的發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種各樣的變更。