一種新型球閥啟閉件及含其的球形單斜焊縫全焊接球閥的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種新型球閥啟閉件，包括：兩個(gè)閥座組件、球體和兩個(gè)閥座撐盤(pán)。本實(shí)用新型的啟閉件使用的閥座撐盤(pán)與閥座的凸輪結(jié)構(gòu)，使得球閥的球體、閥座開(kāi)關(guān)過(guò)程無(wú)摩擦。本實(shí)用新型還公開(kāi)了含有該新型球閥啟閉件的球形單斜焊縫全焊接球閥。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種新型球閥啟閉件及含其的球形單斜焊縫全焊接球閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及閥門(mén)領(lǐng)域，尤其是一種新型球閥啟閉件及含其的球形單斜焊縫全焊接球閥。
【背景技術(shù)】
[0002]經(jīng)過(guò)近百年的不斷演變發(fā)展，到目前為止，球閥結(jié)構(gòu)主要有兩大類(lèi)。一類(lèi)是多段式組裝球閥(兩段式、三段式)。使用螺栓將各段連接組裝而成，各段間靠密封件實(shí)現(xiàn)密封來(lái)防止泄露。在使用過(guò)程中，若發(fā)生泄露，可通過(guò)拆卸來(lái)更換內(nèi)件或進(jìn)行檢修。另一類(lèi)是全焊接球閥。組裝焊接成型后，閥體無(wú)泄露點(diǎn)。在使用過(guò)程中，若內(nèi)件損壞，不可拆卸檢修。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外的全焊接球閥的外形主要有筒狀和近似球狀兩種。有的筒狀球閥由兩條垂直于通徑軸線的環(huán)形焊縫焊接而成，包括中間段、上下閥桿樞軸套和兩端接管段，即三段組裝焊接。現(xiàn)有的兩段式近似球狀單焊縫全焊接球閥的組焊焊縫實(shí)際是環(huán)焊縫面與管道通徑軸線垂直并與上下閥桿同心軸線重合、對(duì)稱(chēng)的兩道半環(huán)形焊縫與上下閥桿樞軸套與球形兩半體組裝焊接的兩道小環(huán)形焊縫相交組焊而成，即由一道斷開(kāi)的大環(huán)形焊縫與上下閥桿樞軸套的兩個(gè)小焊接環(huán)焊縫相交，稱(chēng)不上是一個(gè)連續(xù)的整圓單環(huán)焊縫。全焊接球閥因焊后不能再拆卸，因此最終組裝成形的焊縫數(shù)量越少越有利于閥門(mén)的整機(jī)性能。最佳理想狀態(tài)應(yīng)為一道連續(xù)的環(huán)焊縫。
[0004]無(wú)論是組裝式球閥還是全焊接式球閥，其內(nèi)部啟閉件是相同的。啟閉件是由一個(gè)球體與上下流側(cè)一對(duì)浮動(dòng)密封閥座組合而成。球體在與其相連的閥桿的帶動(dòng)下繞上下閥桿的同心軸線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°實(shí)現(xiàn)球閥關(guān)閉，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟，其密封是靠上下流側(cè)浮動(dòng)閥座在一組彈簧力的作用下使其閥座密封面始終貼向球體表面與其接觸產(chǎn)生初始密封比壓來(lái)保證低壓密封，同時(shí)在介質(zhì)壓力作用下實(shí)現(xiàn)全壓差下雙向全密封。
[0005]現(xiàn)有的全焊接球閥存在以下問(wèn)題:
[0006]I)全焊接球閥的各段的內(nèi)外構(gòu)造均是鍛造毛坯加工而成，材料的利用率低、加工量大、耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。尤其是用于海底石油及天然氣輸送用特殊材料全焊接球閥，如使用鎳基合金材料，閥體的加工更加困難，成本極高。
[0007]2)由于全焊接球閥是在全部組裝后實(shí)施焊接封閉，焊后不能進(jìn)行常規(guī)的熱處理消除焊接應(yīng)力，因此焊縫越少越好?，F(xiàn)有的三段式筒狀球閥是由兩道環(huán)形焊縫焊接成型;在施焊第一道焊縫過(guò)程中，中段另外一側(cè)的尚未焊接焊縫與相鄰對(duì)接段處于非約束狀態(tài)，所以尺寸精度難于保證;而在施焊第二道焊縫時(shí)，由于第一道已完成焊接的焊縫的約束又使得兩道對(duì)稱(chēng)焊縫焊接后閥體兩側(cè)的尺寸難以保證完全一致，不能滿足兩側(cè)對(duì)稱(chēng)要求。而正如前文所述，現(xiàn)有的近似球狀兩段式球閥的所謂單焊縫組焊實(shí)際是由兩段半環(huán)焊縫與閥體上下閥桿樞軸套的兩道小環(huán)形焊縫同時(shí)施焊相交而成，并不是真實(shí)的單焊縫，而且焊縫不連續(xù)，而焊縫相交結(jié)構(gòu)在壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范中是要求避免的，特別對(duì)高壓設(shè)備是不允許的。
[0008]3)因全焊接球閥在組裝焊接后不可拆卸，要求閥門(mén)內(nèi)件即閥門(mén)最關(guān)鍵的密封元件，即球體和閥座密封面，應(yīng)該與焊接閥體等壽命。而實(shí)際上，現(xiàn)有的球閥閥門(mén)在開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程中，由于需要依靠上下流側(cè)浮動(dòng)閥座在彈簧力的作用下使閥座密封面始終貼向球體表面并與其接觸所產(chǎn)生的初始密封比壓來(lái)保證低壓密封，使得閥座密封面與球體表面始終保持接觸摩擦，因此在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中極易擦傷損壞。對(duì)于螺栓連接組裝式球閥可以進(jìn)行拆卸維修或更換，而對(duì)于全焊接球閥則不能，所以現(xiàn)有的全焊接球閥的內(nèi)件(密封面)并不能與焊接閥體等壽命。
[0009]因此，需要一種新的球形單斜焊縫全焊接球閥，其在球體、閥座開(kāi)關(guān)過(guò)程無(wú)摩擦，使用壽命長(zhǎng)，且加工簡(jiǎn)單，只有單焊縫。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于提供一種新型球閥啟閉件。
[0011]本實(shí)用新型的第二個(gè)目的在于提供一種含有上述新型球閥啟閉件的球形單斜焊縫全焊接球閥，該球閥的球體、閥座開(kāi)關(guān)過(guò)程無(wú)摩擦，且加工簡(jiǎn)單，只有單焊縫。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本實(shí)用新型采用以下內(nèi)容:
[0013]—種新型球閥啟閉件，包括:兩個(gè)閥座組件、球體和兩個(gè)閥座撐盤(pán)；
[0014]所述閥座組件分別包括閥座支撐架、閥座外環(huán)、第一擋環(huán)、彈簧、橡膠密封圈和第一螺釘;所述閥座支撐架為多臺(tái)階圓環(huán)件，內(nèi)前側(cè)為斜環(huán)面，外側(cè)壁上設(shè)有若干臺(tái)階部;在閥座支撐架的第一臺(tái)階部的外側(cè)設(shè)置橡膠密封圈和閥座外環(huán)，閥座外環(huán)將橡膠密封圈擋??；閥座外環(huán)的背部設(shè)置有第一擋環(huán)，經(jīng)第一螺釘與閥座支撐架固定成一體;第一擋環(huán)的孔中設(shè)置彈簧，彈簧的一端與閥座外環(huán)的背部接觸，另一端與球閥閥體接管接觸；
[0015]所述球體具有貫通的流體通孔和與流體通孔相垂直的兩個(gè)閥桿插入孔；
[0016]所述閥座撐盤(pán)為等徑圓盤(pán)，具有能與球體的設(shè)置有閥桿插入孔的頂端完全附形的結(jié)構(gòu)，包括平面底部和弧形側(cè)壁，平面底部上設(shè)有閥桿通孔，弧形側(cè)壁上0°、90°、180°和270°四個(gè)點(diǎn)到圓盤(pán)圓心的距離相等并小于圓盤(pán)等圓半徑。
[0017]所述球體與兩個(gè)閥座撐盤(pán)一體設(shè)置在球閥閥體形成的閥腔內(nèi)，并在兩個(gè)閥座組件中間。球閥閥體接管通道處設(shè)有閥座組件設(shè)置部，結(jié)構(gòu)與閥座組件相匹配。
[0018]為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本實(shí)用新型采用以下內(nèi)容:
[0019]—種含有上述新型球閥啟閉件的球形單斜焊縫全焊接球閥，包括:右半球形閥體組件、左半球形閥體組件、兩個(gè)閥座組件、球體、兩個(gè)閥座撐盤(pán)和閥桿組件；
[0020]所述右半球形閥體組件和左半球形閥體組件各包括半球殼、接管和樞軸套;所述接管通道處的內(nèi)壁設(shè)有閥座組件設(shè)置部;所述樞軸套的中心軸線與接管的通道軸線垂直相交;所述半球殼殼口的對(duì)焊坡口環(huán)面為斜面，與樞軸套的中心軸線呈夾角；
[0021]所述閥座組件分別包括閥座支撐架、閥座外環(huán)、第一擋環(huán)、彈簧、橡膠密封圈和第一螺釘;所述閥座支撐架為多臺(tái)階圓環(huán)件，內(nèi)前側(cè)為斜環(huán)面，外側(cè)壁上設(shè)有若干臺(tái)階部;在閥座支撐架的第一臺(tái)階部的外側(cè)設(shè)置橡膠密封圈和閥座外環(huán)，閥座外環(huán)將橡膠密封圈擋??；閥座外環(huán)的背部設(shè)置有第一擋環(huán)，經(jīng)第一螺釘與閥座支撐架固定成一體;第一擋環(huán)的孔中設(shè)置彈簧，彈簧的一端與閥座外環(huán)的背部接觸，另一端與接管的閥座組件設(shè)置部的后端面接觸；
[0022]所述球體具有貫通的流體通孔和與流體通孔相垂直的兩個(gè)閥桿插入孔；
[0023]所述閥座撐盤(pán)為等徑圓盤(pán)，具有能與球體的設(shè)置有閥桿插入孔的頂端完全附形的結(jié)構(gòu)，包括平面底部和弧形側(cè)壁，平面底部上設(shè)有閥桿通孔，弧形側(cè)壁上0°、90°、180°和270°四個(gè)點(diǎn)到圓盤(pán)圓心的距離相等并小于圓盤(pán)等圓半徑；
[0024]所述球體與兩個(gè)閥座撐盤(pán)一體設(shè)置在右半球形閥體組件和左半球形閥體組件形成的閥腔內(nèi)，并在兩個(gè)閥座組件中間;所述閥桿組件穿過(guò)樞軸套與球體連接，用來(lái)帶動(dòng)球體轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)球閥開(kāi)啟與關(guān)閉。
[0025]進(jìn)一步地，在閥座支撐架的內(nèi)前側(cè)斜環(huán)面上設(shè)有唇形圈。
[0026]進(jìn)一步地，在閥座支撐架的徑向臺(tái)階部還設(shè)置有大橡膠O形圈和小橡膠O形圈。
[0027]進(jìn)一步地，所述閥桿組件包括第一閥桿、第二閥桿、銷(xiāo)軸和鍵，第一閥桿上設(shè)置有鍵，并通過(guò)鍵與驅(qū)動(dòng)裝置連接傳動(dòng)，第一閥桿與球體之間經(jīng)銷(xiāo)軸連接傳動(dòng)。
[0028]進(jìn)一步地，第一閥桿的底部設(shè)有若干第一銷(xiāo)軸定位孔，球體的閥桿插入孔在其底部設(shè)有若干第二銷(xiāo)軸定位孔，第一銷(xiāo)軸定位孔與第二銷(xiāo)軸定位孔的結(jié)構(gòu)均與銷(xiāo)軸匹配，銷(xiāo)軸放置在兩者之間。
[0029]進(jìn)一步地，閥桿組件與樞軸套之間裝有滑動(dòng)軸承。
[0030]進(jìn)一步地，所述右半球形閥體組件和左半球形閥體組件在半球殼的外表面上還設(shè)置有吊耳。
[0031 ]進(jìn)一步地，所述右半球形閥體組件和左半球形組件在靠近樞軸套一側(cè)的半球殼上還設(shè)置有泄放閥。
[0032]進(jìn)一步地，所述右半球形閥體組件和左半球形組件在接管的閥座組件設(shè)置部的外側(cè)上還設(shè)置有若干注脂閥。
[0033]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0034]1、本實(shí)用新型的啟閉件使用的閥座撐盤(pán)與閥座的凸輪結(jié)構(gòu)，使得球閥的球體、閥座開(kāi)關(guān)過(guò)程無(wú)摩擦，解決了現(xiàn)有技術(shù)中摩擦導(dǎo)致閥座與球體接觸密封面極易擦傷損壞的問(wèn)題，可以應(yīng)用于全焊接球閥，還可應(yīng)用于現(xiàn)有的利用固定球式浮動(dòng)閥座結(jié)構(gòu)的所有球閥，包括軟密封結(jié)構(gòu)和硬密封結(jié)構(gòu)。
[0035]2、本實(shí)用新型的全焊接球閥僅具有單斜環(huán)形連續(xù)焊縫，無(wú)焊縫相交，且連續(xù)施焊能保證焊接質(zhì)量。
[0036]3、本實(shí)用新型的球閥是由完全半球殼體組對(duì)閥體，內(nèi)外球形無(wú)需加工，省時(shí)，材料利用率高。
[0037]4、本實(shí)用新型可作為流體控制類(lèi)通用機(jī)械，廣泛應(yīng)用于石油、化工、等行業(yè)的管道流體輸送及控制，特別適用于大口徑高壓力的埋地或海底長(zhǎng)輸管線石油及天然氣等介質(zhì)的輸送。
【附圖說(shuō)明】
[0038]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0039]圖1是本實(shí)用新型的球形單斜焊縫全焊接球閥的組件分布示意圖。
[0040]圖2是本實(shí)用新型的球形單斜焊縫全焊接球閥的左視示意圖。
[0041]圖3是本實(shí)用新型的球形單斜焊縫全焊接球閥的主視示意圖。
[0042]圖4是圖2中沿A-A線的示意圖。
[0043]圖5是圖2中沿D-D線的示意圖。
[0044]圖6是圖4中B部分的放大示意圖。
[0045]圖7是本實(shí)用新型的閥座撐盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖8是本實(shí)用新型的球形單斜焊縫全焊接球閥的焊接工裝時(shí)的左視示意圖。
[0047]圖9是本實(shí)用新型的球形單斜焊縫全焊接球閥的焊接工裝時(shí)的主視示意圖。
[0048]圖10是圖8中沿C-C線的示意圖。
[0049]圖11是使用的焊接工裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050]圖中，各附圖標(biāo)記為:
[0051 ] Zl-右半球形閥體組件，Z2-左半球形閥體組件，Z3-閥座組件，1-半球殼，2_接管，3-樞軸套，4-吊耳，6-閥座支撐架，7-閥座外環(huán)，8-第一擋環(huán)，9-彈簧，10-大橡膠O形圈，11-小橡膠O形圈，12-橡膠密封圈，13-唇形圈，14-第一螺釘，15-球體，16-閥座撐盤(pán)，17-銷(xiāo)軸螺釘，18-銷(xiāo)軸，19-第一連接螺釘，20-下法蘭，21-第一墊片，22-第一橡膠O形圈，23-第二橡膠O形圈，24-擋圈，25-下閥桿，26-滑動(dòng)軸承，27-第二墊片，28-上閥桿，29-鍵，30-上法蘭，31-第三橡膠O形圈，32-第二擋環(huán)，33-定位銷(xiāo)軸，34-壓環(huán)，35-第二連接螺釘，36-泄放閥，37-注脂閥，38-內(nèi)撐管組件，39-徑向內(nèi)撐螺釘，40-定位架，41-卡箍，42-卡箍連接螺釘，43-對(duì)夾螺釘，44-外拉螺釘，45-第二螺釘，46-角度轉(zhuǎn)換盤(pán)組件，47-第三連接螺釘，48-單斜環(huán)形焊縫，49-梯形凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0052]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說(shuō)明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0053]實(shí)施例
[0054]如圖1-7所示，是本實(shí)用新型的球體、閥座開(kāi)關(guān)過(guò)程無(wú)摩擦的球形單斜焊縫全焊接球閥的組件等的示意圖。
[0055]—種球體、閥座開(kāi)關(guān)過(guò)程無(wú)摩擦的球形單斜焊縫全焊接球閥，主要包括:右半球形閥體組件Zl、左半球形閥體組件Z2、兩個(gè)閥座組件Z3、球體15、兩個(gè)閥座撐盤(pán)16。
[0056]右半球形閥體組件Zl和左半球形閥體組件Z2各包括半球殼1、接管2和樞軸套3;所述接管2通道處的內(nèi)壁設(shè)有閥座組件設(shè)置部;所述樞軸套3的中心軸線與接管2的通道軸線垂直相交;所述半球殼I殼口的對(duì)焊坡口環(huán)面為斜面，與樞軸套3的中心軸線呈夾角。這樣的設(shè)計(jì)使得樞軸套3與半球殼I的組對(duì)焊縫不相交。
[0057]所述半球殼I為沖壓而成的完全半球形，內(nèi)外形狀無(wú)需任何加工。將半球殼I和與其相組對(duì)的接管2和樞軸套3的連接部位焊接坡口加工組焊、消除應(yīng)力處理、機(jī)械加工后即可得到右半球形閥體組件Zl和左半球形閥體組件Z2。
[0058]將右半球形閥體組件Zl和左半球形閥體組件Z2經(jīng)組對(duì)焊接后便得到一體式閥體。具體地，右半球形閥體組件Zl和左半球形閥體組件Z2為相同件，半球殼I的內(nèi)部有斜半球腔，將兩個(gè)半球殼I的對(duì)焊坡口斜環(huán)面同心非對(duì)稱(chēng)相連，經(jīng)焊接得到完整閥體。即將一個(gè)樞軸套3垂直朝上，另一個(gè)樞軸套3垂直朝下，兩個(gè)樞軸套3的軸線同心設(shè)置，兩者組對(duì)，形成單斜環(huán)形焊縫48，經(jīng)焊接后得到與兩個(gè)樞軸套3的軸線對(duì)稱(chēng)的完整球形閥體及閥腔。
[0059]右半球形閥體組件Zl和左半球形閥體組件Z2還各包括吊耳4，設(shè)置在半球殼I的外表面上。此外，在靠近樞軸套3—側(cè)的半球殼I上設(shè)置有泄放閥36，用來(lái)在閥腔壓力高于管道額定壓力時(shí)進(jìn)行泄放及閥腔內(nèi)殘留物的排放等。
[0060]閥座組件Z3設(shè)置在接管2的閥座組件設(shè)置部處，閥座組件設(shè)置部為多臺(tái)階結(jié)構(gòu)。所述閥座組件Z3包括閥座支撐架6、閥座外環(huán)7、第一擋環(huán)8、彈簧9、大橡膠O形圈10、小橡膠O形圈U、橡膠密封圈12、唇形圈13和第一螺釘14。如圖6所示，閥座支撐架6為具有一定厚度的多臺(tái)階圓環(huán)件，內(nèi)前側(cè)為光滑斜環(huán)面，該內(nèi)前側(cè)斜環(huán)面可與球體15接觸，為閥座硬密封面，實(shí)現(xiàn)一次密封。閥座支撐架6的外側(cè)壁上設(shè)有若干臺(tái)階部。閥座支撐架6在第一臺(tái)階部的外側(cè)處設(shè)置橡膠密封圈12和閥座外環(huán)7。閥座外環(huán)7將橡膠密封圈12擋住。閥座外環(huán)7的背部設(shè)置有一組第一擋環(huán)8，經(jīng)第一螺釘14與閥座支撐架6固定成一體。第一擋環(huán)8的孔中設(shè)置彈簧9，彈簧9的一端與閥座外環(huán)7的背部接觸，另一端與接管2的閥座組件設(shè)置部的后端面接觸。橡膠密封圈12與球體15接觸，為閥座軟密封結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)二次密封。在閥座支撐架6的內(nèi)前側(cè)斜環(huán)面上設(shè)有唇形圈13，用來(lái)在開(kāi)關(guān)過(guò)程中阻擋顆粒介質(zhì)進(jìn)入閥座硬密封面。在閥座支撐架6的徑向臺(tái)階部設(shè)置有大橡膠O形圈10和小橡膠O形圈11，以保證閥座組件Z3和接管2間的軸向密封。
[0061]如圖1所示，球體15具有貫通的流體通孔和與流體通孔相垂直的兩個(gè)閥桿插入孔。流體通孔在球體外側(cè)形成第一平面和第二平面，兩個(gè)閥桿插入孔在球體外側(cè)分別形成第三平面和第四平面。球體15在第三平面和第四平面的球體外壁上均設(shè)有若干撐盤(pán)固定螺孔。
[0062]如圖7所示，閥座撐盤(pán)16為等徑圓盤(pán)，具有能與球體15的設(shè)置有閥桿插入孔的頂端完全附形的結(jié)構(gòu)，包括平面底部和弧形側(cè)壁，平面底部上設(shè)有閥桿通孔，弧形側(cè)壁上0°、90°、180°和270°四個(gè)點(diǎn)到圓盤(pán)圓心的距離相等但小于圓盤(pán)等圓半徑，其差值即為球閥在關(guān)閉與開(kāi)啟過(guò)程球體與閥座無(wú)摩擦的脫開(kāi)間隙。0°、90°、180°和270°四個(gè)點(diǎn)是閥座組件Z3與球體15接觸實(shí)現(xiàn)密封的保證位置。為了減輕球閥重量，可以將閥座撐盤(pán)16的弧形側(cè)壁不需要的部分切削掉，只需保留0°至90°和180°至270°等圓弧段并保證0°、90°、180°和270°四個(gè)點(diǎn)處的等徑低位保證閥座與球體接觸密封尺寸即可，在閥座撐盤(pán)16的四個(gè)低位部與高位等圓弧段間切線圓弧過(guò)渡，0°至90°和180°至270°從低位至高位連貫圓弧始終與閥座組件Z3的閥座外環(huán)7接觸。
[0063]閥座撐盤(pán)16平面底部上圍繞閥桿通孔的一周還設(shè)有若干銷(xiāo)軸螺釘插入孔。將閥座撐盤(pán)16用銷(xiāo)軸螺釘17經(jīng)銷(xiāo)軸螺釘插入孔和撐盤(pán)固定螺孔定位安裝固定在球體15的第三平面和第四平面。
[0064]球體15與閥座撐盤(pán)16—體設(shè)置在右半球形閥體組件Zl和左半球形閥體組件Z2形成的閥腔內(nèi)，并在兩個(gè)閥座組件Z3中間。
[0065]為了方便描述，將球體15的兩個(gè)閥桿插入孔分為上部閥桿插入孔和下部閥桿插入孔。上閥桿28穿過(guò)上部的樞軸套3插入到球體15的上部閥桿插入孔中。上閥桿28上設(shè)有凹槽，用來(lái)放置鍵29，底部設(shè)有若干第一銷(xiāo)軸定位孔。上部閥桿插入孔在其底部設(shè)有若干第二銷(xiāo)軸定位孔。第一銷(xiāo)軸定位孔與第二銷(xiāo)軸定位孔的結(jié)構(gòu)均與銷(xiāo)軸18匹配，銷(xiāo)軸18放置在兩者之間。上閥桿28上設(shè)有上法蘭30，經(jīng)第一連接螺釘19與上部的樞軸套3固定。此外，還使用定位銷(xiāo)軸33將幾者定位。上閥桿28與上部的樞軸套3之間裝有滑動(dòng)軸承26，以降低轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程的摩擦。上閥桿28和樞軸套3之間還設(shè)有第二墊片27。上閥桿28和上法蘭30之間依次設(shè)有第二橡膠O型圈23、擋圈24和第一橡膠O型圈22。上法蘭30上還設(shè)有壓環(huán)34，上法蘭30和壓環(huán)34之間依次設(shè)有第三橡膠O型圈31和第二檔環(huán)32。壓環(huán)34經(jīng)第二連接螺釘35與上法蘭30固定。
[0066]下閥桿25穿過(guò)下部的樞軸套3并插入球體15的下部閥桿插入通孔中。下閥桿25與下部的樞軸套3之間裝有滑動(dòng)軸承26，以降低轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程的摩擦。下閥桿25上設(shè)有下法蘭20，經(jīng)第一連接螺釘19與下部的樞軸套3固定。下閥桿25和下法蘭20之間依次設(shè)有擋圈24、第二橡膠O型圈23、第一橡膠O型圈22和第一墊片21。
[0067]上閥桿28通過(guò)鍵29與驅(qū)動(dòng)裝置連接來(lái)傳遞扭矩，上閥桿28通過(guò)銷(xiāo)軸18與球體15連接傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)球閥開(kāi)啟與關(guān)閉。
[0068]在上法蘭30、下法蘭20以及右半球形閥體組件Z1、左半球形組件Z2的閥座組件設(shè)置部的外側(cè)設(shè)置有注脂閥37。當(dāng)特殊狀況下，如失火，可通過(guò)注脂閥37注入密封脂對(duì)上下閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)部位及閥座組件Z3與球體15及接管2間進(jìn)行緊急密封。閥座支撐架6上設(shè)有與左、右半球形閥體組件Z2、Z1相通的注脂通道孔以保證密封脂順暢達(dá)到所需密封部位。
[0069]本實(shí)用新型的球形單斜焊縫全焊接球閥是利用對(duì)心平面直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理將閥座撐盤(pán)16作為轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪，閥座組件Z3作為推桿直線運(yùn)動(dòng)件來(lái)實(shí)現(xiàn)。閥座撐盤(pán)16為等徑圓盤(pán)，其直徑尺寸即為兩閥座組件Z3間撐開(kāi)距離，為凸輪高位，其在0°、180°、90°、270°四個(gè)位置到圓盤(pán)圓心的距離相等但小于圓盤(pán)等圓半徑，為凸輪低位。閥座撐盤(pán)16用銷(xiāo)軸螺釘17定位安裝固定在球體15的第三平面和第四平面，并與球體15的兩個(gè)閥桿插入孔軸線同心，保證0°、180°低位點(diǎn)的投影與球體15通孔中心線重合，閥桿帶動(dòng)球體15及閥座撐盤(pán)16同時(shí)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°實(shí)現(xiàn)閥門(mén)關(guān)閉。在此過(guò)程中，閥座撐盤(pán)16在0°、180°凸輪低位，閥座密封面(即閥座支撐架6的內(nèi)前側(cè)斜環(huán)面與橡膠密封圈12)與球體15完全接觸并密封(閥門(mén)全開(kāi)位置)，轉(zhuǎn)動(dòng)伊始閥座組件Z3即被閥座撐盤(pán)16頂推至凸輪高位使閥座密封面與球體15接觸脫開(kāi)，在球體15轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程閥座組件Z3處在凸輪高位保持不動(dòng)(等徑圓轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程)，在轉(zhuǎn)至90°時(shí)關(guān)閉到位停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此位為90°、270°凸輪低位，閥座組件Z3在彈簧力的作用下回位與球體15接觸實(shí)現(xiàn)密封，反之，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°開(kāi)啟閥門(mén)時(shí)同理，即球閥處于全開(kāi)或全閉位置時(shí)，閥座撐盤(pán)16與閥座組件Z3處在“凸輪低位”位置，實(shí)現(xiàn)接觸密封，球體轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程閥座組件Z3被撐開(kāi)處于“凸輪高位”位置，球體15與閥座脫開(kāi)無(wú)接觸，從而實(shí)現(xiàn)了球閥在開(kāi)關(guān)過(guò)程球體15與閥座密封面無(wú)磨損并與閥體等壽命。
[0070]本實(shí)用新型的球形單斜焊縫全焊接球閥可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)加工制得。在此提供一種優(yōu)選的方式。
[0071]如圖8-11所示，是本實(shí)用新型的球形單斜焊縫全焊接球閥的焊接工裝時(shí)的示意圖。
[0072]如圖11所示，焊接工裝裝置包括:內(nèi)撐管組件38、徑向內(nèi)撐螺釘39、定位架40、卡箍41、卡箍連接螺釘42、對(duì)夾螺釘43、外拉螺釘44、第二螺釘45、角度轉(zhuǎn)換盤(pán)組件46和第三連接螺釘47。
[0073]內(nèi)撐管組件38由鋼管和位于鋼管兩端的連接法蘭(圖中未示出)組成。
[0074]角度轉(zhuǎn)換盤(pán)組件46由圓筒、斜管、卡箍連接板和加強(qiáng)筋板組焊而成。
[0075]將一對(duì)卡箍41對(duì)合卡入已組裝的閥體的接管2的端口的梯形凹槽49內(nèi)，并用對(duì)夾螺釘43緊固卡緊，同時(shí)用第二螺釘45連接定位架40的一端在上半卡箍41上，定位架40的另一端與上法蘭30連接，保證對(duì)合卡箍40位置準(zhǔn)確。將內(nèi)撐管組件38從球閥的另一端穿入，通過(guò)接管通道與球體通道(球體安裝時(shí)處于全開(kāi)位置)，使內(nèi)撐管組件38—端的連接法蘭的凸面與卡箍40內(nèi)側(cè)的同心定位槽的端面接觸，對(duì)正卡箍40上的螺孔與內(nèi)撐管組件38上的螺紋孔，用對(duì)夾螺釘43連接緊固。在內(nèi)撐管組件38的兩端旋入徑向內(nèi)撐螺釘39使內(nèi)撐管組件38在球閥內(nèi)與閥體剛性支撐，在外力作用下不可串動(dòng)。在球閥接管的另一端對(duì)合裝入卡箍40，對(duì)正卡箍40上的螺孔與內(nèi)支撐管組件38上的螺紋孔的位置后旋緊卡箍連接螺釘42并旋入對(duì)夾螺釘43和外拉螺釘44。兩側(cè)的對(duì)夾螺釘43使兩個(gè)半球形閥體組件Zl和Z2對(duì)靠夾緊，阻止焊接變形向外膨脹。一側(cè)的一組外拉螺釘44阻止焊接變形向內(nèi)收縮。
[0076]在兩端組對(duì)卡箍40的端面夾角內(nèi)各安裝角度轉(zhuǎn)換盤(pán)組件46，經(jīng)安裝轉(zhuǎn)換使球閥斜環(huán)焊縫與兩端的角度轉(zhuǎn)換盤(pán)組件46的外圓筒同心并平行，即可在焊接轉(zhuǎn)胎上通過(guò)焊接轉(zhuǎn)胎滾輪帶動(dòng)角度轉(zhuǎn)換盤(pán)組件46的圓筒回轉(zhuǎn)對(duì)球閥單斜環(huán)焊縫實(shí)施焊接。
[0077]這種剛性焊接工裝轉(zhuǎn)換斜焊縫角度應(yīng)用焊接轉(zhuǎn)胎實(shí)施自動(dòng)焊接，保證了焊接質(zhì)量及球閥的尺寸精度。
[0078]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型球閥啟閉件，其特征在于，所述啟閉件包括:兩個(gè)閥座組件(Z3)、球體(15)和兩個(gè)閥座撐盤(pán)(16); 所述閥座組件(Z3)包括閥座支撐架(6)、閥座外環(huán)(7)、第一擋環(huán)(8)、彈簧(9)、橡膠密封圈(12)和第一螺釘(14);所述閥座支撐架(6)為多臺(tái)階圓環(huán)件，內(nèi)前側(cè)為斜環(huán)面，外側(cè)壁上設(shè)有若干臺(tái)階部;在閥座支撐架(6)的第一臺(tái)階部的外側(cè)設(shè)置橡膠密封圈(12)和閥座外環(huán)(7)，閥座外環(huán)(7)將橡膠密封圈(12)擋??；閥座外環(huán)(7)的背部設(shè)置有第一擋環(huán)(8)，經(jīng)第一螺釘(14)與閥座支撐架(6)固定成一體;第一擋環(huán)(8)的孔中設(shè)置彈簧(9)，彈簧(9)的一端與閥座外環(huán)(7)的背部接觸，另一端與球閥閥體接管接觸； 所述球體(15)具有貫通的流體通孔和與流體通孔相垂直的兩個(gè)閥桿插入孔； 所述閥座撐盤(pán)(16)為等徑圓盤(pán)，具有能與球體(15)的設(shè)置有閥桿插入孔的頂端完全附形的結(jié)構(gòu)，包括平面底部和弧形側(cè)壁，平面底部上設(shè)有閥桿通孔，弧形側(cè)壁上0°、90°、180°和270°四個(gè)點(diǎn)到圓盤(pán)圓心的距離相等并小于圓盤(pán)等圓半徑。2.—種含有如權(quán)利要求1所述的新型球閥啟閉件的球形單斜焊縫全焊接球閥，其特征在于，所述球閥包括:右半球形閥體組件(Zl)、左半球形閥體組件(Z2)、兩個(gè)閥座組件(Z3)、球體(15)、兩個(gè)閥座撐盤(pán)(16)和閥桿組件； 所述右半球形閥體組件(Zl)和左半球形閥體組件(Z2)各包括半球殼(1)、接管(2)和樞軸套(3);所述接管(2)通道處的內(nèi)壁設(shè)有閥座組件設(shè)置部;所述樞軸套(3)的中心軸線與接管(2)的通道軸線垂直相交;所述半球殼(I)殼口的對(duì)焊坡口環(huán)面為斜面，與樞軸套(3)的中心軸線呈夾角； 所述閥座組件(Z3)包括閥座支撐架(6)、閥座外環(huán)(7)、第一擋環(huán)(8)、彈簧(9)、橡膠密封圈(12)和第一螺釘(14);所述閥座支撐架(6)為多臺(tái)階圓環(huán)件，內(nèi)前側(cè)為斜環(huán)面，外側(cè)壁上設(shè)有若干臺(tái)階部;在閥座支撐架(6)的第一臺(tái)階部的外側(cè)設(shè)置橡膠密封圈(12)和閥座外環(huán)(7)，閥座外環(huán)(7)將橡膠密封圈(12)擋住；閥座外環(huán)(7)的背部設(shè)置有第一擋環(huán)(8)，經(jīng)第一螺釘(14)與閥座支撐架(6)固定成一體;第一擋環(huán)(8)的孔中設(shè)置彈簧(9)，彈簧(9)的一端與閥座外環(huán)(7)的背部接觸，另一端與球閥閥體接管接觸； 所述球體(15)具有貫通的流體通孔和與流體通孔相垂直的兩個(gè)閥桿插入孔； 所述閥座撐盤(pán)(16)為等徑圓盤(pán)，具有能與球體(15)的設(shè)置有閥桿插入孔的頂端完全附形的結(jié)構(gòu)，包括平面底部和弧形側(cè)壁，平面底部上設(shè)有閥桿通孔，弧形側(cè)壁上0°、90°、180°和270°四個(gè)點(diǎn)到圓盤(pán)圓心的距離相等并小于圓盤(pán)等圓半徑； 所述球體(15)與兩個(gè)閥座撐盤(pán)(16) —體設(shè)置在右半球形閥體組件(Zl)和左半球形閥體組件(Z2)形成的閥腔內(nèi)，并在兩個(gè)閥座組件(Z3)中間;所述閥桿組件穿過(guò)樞軸套(3)與球體(15)連接，用來(lái)帶動(dòng)球體(15)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)球閥開(kāi)啟與關(guān)閉。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球形單斜焊縫全焊接球閥，其特征在于，在閥座支撐架(6)的內(nèi)前側(cè)斜環(huán)面上設(shè)有唇形圈。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球形單斜焊縫全焊接球閥，其特征在于，在閥座支撐架(6)的徑向臺(tái)階部還設(shè)置有大橡膠O形圈和小橡膠O形圈。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球形單斜焊縫全焊接球閥，其特征在于，所述閥桿組件包括第一閥桿、第二閥桿、銷(xiāo)軸和鍵，第一閥桿上設(shè)置有鍵，并通過(guò)鍵與驅(qū)動(dòng)裝置連接傳動(dòng)，第一閥桿與球體(15)之間經(jīng)銷(xiāo)軸連接傳動(dòng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的球形單斜焊縫全焊接球閥，其特征在于，第一閥桿的底部設(shè)有若干第一銷(xiāo)軸定位孔，球體(I 5)的閥桿插入孔在其底部設(shè)有若干第二銷(xiāo)軸定位孔，第一銷(xiāo)軸定位孔與第二銷(xiāo)軸定位孔的結(jié)構(gòu)均與銷(xiāo)軸匹配，銷(xiāo)軸放置在兩者之間。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球形單斜焊縫全焊接球閥，其特征在于，閥桿組件與樞軸套(3)之間裝有滑動(dòng)軸承。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球形單斜焊縫全焊接球閥，其特征在于，所述右半球形閥體組件(Zl)和左半球形閥體組件(Z2)在半球殼(I)的外表面上還設(shè)置有吊耳。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球形單斜焊縫全焊接球閥，其特征在于，所述右半球形閥體組件(Zl)和左半球形組件(Z2)在靠近樞軸套(3)—側(cè)的半球殼(I)上還設(shè)置有泄放閥。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球形單斜焊縫全焊接球閥，其特征在于，所述右半球形閥體組件(Zl)和左半球形組件(Z2)在接管(2)的閥座組件設(shè)置部的外側(cè)上還設(shè)置有若干注脂閥。
【文檔編號(hào)】F16K5/08GK205446787SQ201620191459
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月14日
【發(fā)明人】曲德湖
【申請(qǐng)人】曲德湖