專利名稱:一種新型主動密封式球閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型主動密封式球閥。球芯裝在由右閥體和左閥體密封連接構(gòu)成的閥門的閥腔中，右閥體內(nèi)管道和左閥體內(nèi)管道分別與球芯相連接處裝有一個閥座，球芯頂部連接用于手動水平旋轉(zhuǎn)球芯的閥桿，閥桿從左閥體的閥腔側(cè)面中伸出；球芯水平方向開有中心通孔，球芯中心通孔水平兩側(cè)的球形表面上對稱開有圓環(huán)型凹槽，圓環(huán)型凹槽上裝有與閥座相配合的球密封環(huán)，球密封環(huán)與閥座均為環(huán)形階梯式結(jié)構(gòu)，球密封環(huán)與閥座通過各自階梯式環(huán)形密封面的連接實現(xiàn)主動密封。本實用新型通過設(shè)計具有主動密封功能的密封副，提高了閥門的密封效果，延長了閥門的使用壽命。
【專利說明】一種新型主動密封式球閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種新型球閥，特別是涉及一種新型主動密封式球閥。

【背景技術(shù)】
[0002]球閥是流體管道輸送系統(tǒng)中用來控制流體介質(zhì)流量以及流向的一種特殊管道部件。它對整個系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和可靠性有著很大的影響，因此被喻為“管路的咽喉”。密封性能是閥門使用過程中需要重點關(guān)注一個重要性能，它決定了閥門的使用的安全可靠性。對于現(xiàn)有的球閥，主要利用閥座和球之間的接觸形成密封副，達(dá)到密封效果。然而這種被動的密封形式在使用中還是存在較大問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中的密封問題，本實用新型對球閥的密封技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研宄，提供了一種新型主動密封式球閥，在閥門關(guān)閉時，通過密封面之間的主動壓緊，提高了閥門的密封效果。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]包括右閥體、左閥體、球芯和閥桿；還包括球密封環(huán)和閥座；球芯裝在由右閥體和左閥體密封連接構(gòu)成的閥門的閥腔中，右閥體內(nèi)管道和左閥體內(nèi)管道分別與球芯相連接處裝有一個閥座，球芯頂部連接用于手動水平旋轉(zhuǎn)球芯的閥桿，閥桿從左閥體的閥腔側(cè)面中伸出；球芯水平方向開有中心通孔，球芯中心通孔水平兩側(cè)的球形表面上對稱開有圓環(huán)型凹槽，圓環(huán)型凹槽上裝有與閥座相配合的球密封環(huán)，球密封環(huán)與閥座均為環(huán)形階梯式結(jié)構(gòu)，球密封環(huán)與閥座通過各自階梯式環(huán)形密封面的連接實現(xiàn)主動密封。
[0006]所述的球密封環(huán):階梯內(nèi)圈面為球環(huán)形球面，階梯外圈面為由不等高的均為半環(huán)形的球外半球環(huán)面和球內(nèi)半球環(huán)面銜接而成；球環(huán)形球面為面向外的凸出環(huán)形球面，球外半球環(huán)面和球內(nèi)半球環(huán)面均為面向外的凸出半環(huán)形球面，球外半球環(huán)面內(nèi)緣高于球環(huán)形球面外緣，球內(nèi)半球環(huán)面內(nèi)緣低于球環(huán)形球面外緣；
[0007]所述的閥座:階梯內(nèi)圈面為座環(huán)形球面，階梯外圈面為由不等高的均為半環(huán)形的座外半球環(huán)面和座內(nèi)半球環(huán)面銜接而成；座環(huán)形球面為面向內(nèi)的內(nèi)凹環(huán)形球面，座外半球環(huán)面和座內(nèi)半球環(huán)面均為面向內(nèi)的內(nèi)凹半環(huán)形球面，座外半球環(huán)面內(nèi)緣低于座環(huán)形球面外緣，座內(nèi)半球環(huán)面內(nèi)緣高于座環(huán)形球面外緣。
[0008]所述的球外半球環(huán)面內(nèi)緣與球環(huán)形球面外緣之間的半環(huán)形柱面為球內(nèi)密封環(huán)面，球內(nèi)半球環(huán)面內(nèi)緣與球環(huán)形球面外緣之間的半環(huán)形柱面為球外密封環(huán)面，球外半球環(huán)面與球內(nèi)半球環(huán)面之間的銜接斷面為球密封斷面；
[0009]所述的座外半球環(huán)面內(nèi)緣與座環(huán)形球面外緣之間的半環(huán)形柱面為座外密封環(huán)面，座內(nèi)半球環(huán)面內(nèi)緣高于座環(huán)形球面外緣之間的半環(huán)形柱面為座內(nèi)密封環(huán)面，座外半球環(huán)面和座內(nèi)半球環(huán)面之間的銜接斷面為座密封斷面；
[0010]球密封環(huán)的球內(nèi)密封環(huán)面、球外密封環(huán)面和球密封斷面分別與閥座的座外密封環(huán)面、座內(nèi)密封環(huán)面和座密封斷面相配合組成球閥的主動密封副。
[0011]所述的球環(huán)形球面的內(nèi)、外緣分別與座環(huán)形球面的內(nèi)、外緣直徑相同，球外半球環(huán)面的內(nèi)、外緣分別與座外半球環(huán)面的內(nèi)、外緣直徑相同，球內(nèi)半球環(huán)面的內(nèi)、外緣分別與座內(nèi)半球環(huán)面的內(nèi)、外緣直徑相同。
[0012]所述的球芯頂部開有弧形槽，閥桿下端嵌入安裝在弧形槽內(nèi)。
[0013]所述的圓環(huán)型凹槽的槽深度為3_5mm。
[0014]本實用新型具有的有益效果是:
[0015](I)采用球面環(huán)形臺階結(jié)構(gòu)的閥座和球密封圈，使球閥在關(guān)閉時能夠得到有效的主動密封，提高了閥門的密封效果；
[0016]( 2 )采用的閥座和球密封圈為單獨兩個部件可以拆卸，進(jìn)而提高了閥門的使用；
[0017](3)采用兩個密封副結(jié)構(gòu)，能夠更進(jìn)一步地保證閥門的密封效果，延長閥門的使用壽命O

【附圖說明】

[0018]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本實用新型球芯結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是本實用新型球密封環(huán)示意圖。
[0021]圖4是本實用新型閥座俯視圖。
[0022]圖5是本實用新型球閥關(guān)閉過程的圖1俯視剖面示意圖。
[0023]圖6是本實用新型球閥關(guān)閉位置的圖1俯視剖面示意圖。
[0024]圖中:1、右閥體，2、左閥體，3、球芯，3A、圓環(huán)型凹槽，3B、弧形槽，4、閥桿，5、球密封環(huán)，5A、球內(nèi)密封環(huán)面，5B、球外密封環(huán)面，5C、球密封斷面，球外半球環(huán)面，5E、球內(nèi)半球環(huán)面，5F、球環(huán)形球面，6、閥座，6A、座外密封環(huán)面，6B、座內(nèi)密封環(huán)面，6C、座密封斷面，6D、座外半球環(huán)面，6E、座內(nèi)半球環(huán)面，6F、座環(huán)形球面。

【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例，說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0026]如圖1?圖2所示，本實用新型球閥包括右閥體1、左閥體2、球芯3、閥桿4、球密封環(huán)5和閥座6 ;球芯3裝在由右閥體I和左閥體2密封連接構(gòu)成的閥門的閥腔中，右閥體I內(nèi)管道和左閥體2內(nèi)管道分別與球芯3相連接處裝有一個閥座6，球芯3頂部連接用于手動水平旋轉(zhuǎn)球芯3的閥桿4，閥桿4從左閥體2的閥腔側(cè)面中伸出，閥桿4與左閥體2周向密封連接；球芯3水平方向開有中心通孔，球芯3中心通孔水平兩側(cè)的球形表面上對稱開有圓環(huán)型凹槽3A，如圖2所示，圓環(huán)型凹槽3A上裝有與閥座6相配合的球密封環(huán)5，球密封環(huán)5與閥座6均為環(huán)形階梯式結(jié)構(gòu)，球密封環(huán)5與閥座6通過各自階梯式環(huán)形密封面的連接實現(xiàn)主動密封。
[0027]如圖3所示，球密封環(huán)5:階梯內(nèi)圈面為球環(huán)形球面5F，階梯外圈面為由不等高的均為半環(huán)形的球外半球環(huán)面和球內(nèi)半球環(huán)面5E銜接而成；球環(huán)形球面5F為面向外的凸出環(huán)形球面，球外半球環(huán)面和球內(nèi)半球環(huán)面5E均為面向外的凸出半環(huán)形球面，球外半球環(huán)面內(nèi)緣高于球環(huán)形球面5F外緣，球內(nèi)半球環(huán)面5E內(nèi)緣低于球環(huán)形球面5F外緣。
[0028]如圖3所示，球外半球環(huán)面內(nèi)緣與球環(huán)形球面5F外緣之間的半環(huán)形柱面為球內(nèi)密封環(huán)面5A，球內(nèi)半球環(huán)面5E內(nèi)緣與球環(huán)形球面5F外緣之間的半環(huán)形柱面為球外密封環(huán)面5B，球外半球環(huán)面與球內(nèi)半球環(huán)面5E之間的銜接斷面為球密封斷面5C。
[0029]如圖4所示，閥座6:階梯內(nèi)圈面為座環(huán)形球面6F，階梯外圈面為由不等高的均為半環(huán)形的座外半球環(huán)面6D和座內(nèi)半球環(huán)面6E銜接而成；座環(huán)形球面6F為面向內(nèi)的內(nèi)凹環(huán)形球面，座外半球環(huán)面6D和座內(nèi)半球環(huán)面6E均為面向內(nèi)的內(nèi)凹半環(huán)形球面，座外半球環(huán)面6D內(nèi)緣低于座環(huán)形球面6F外緣，座內(nèi)半球環(huán)面6E內(nèi)緣高于座環(huán)形球面6F外緣。
[0030]如圖4所示，座外半球環(huán)面6D內(nèi)緣與座環(huán)形球面6F外緣之間的半環(huán)形柱面為座外密封環(huán)面6A，座內(nèi)半球環(huán)面6E內(nèi)緣高于座環(huán)形球面6F外緣之間的半環(huán)形柱面為座內(nèi)密封環(huán)面6B，座外半球環(huán)面6D和座內(nèi)半球環(huán)面6E之間的銜接斷面為座密封斷面6C。
[0031]球密封環(huán)5的球內(nèi)密封環(huán)面5A、球外密封環(huán)面5B和球密封斷面5C分別與閥座6的座外密封環(huán)面6A、座內(nèi)密封環(huán)面6B和座密封斷面6C相配合組成球閥的主動密封副。
[0032]球環(huán)形球面5F的內(nèi)、外緣分別與座環(huán)形球面6F的內(nèi)、外緣直徑相同，球外半球環(huán)面的內(nèi)、外緣分別與座外半球環(huán)面6D的內(nèi)、外緣直徑相同，球內(nèi)半球環(huán)面5E的內(nèi)、外緣分別與座內(nèi)半球環(huán)面6E的內(nèi)、外緣直徑相同，以使得球密封環(huán)5的球環(huán)形球面5F、球外半球環(huán)面和球內(nèi)半球環(huán)面5E分別與閥座6的座環(huán)形球面6F、座外半球環(huán)面6D和座內(nèi)半球環(huán)面6E配合密封。
[0033]如圖2所示，圓球芯3頂部開有弧形槽3B，閥桿4下端嵌入安裝在弧形槽3B內(nèi)，閥桿4下端兩側(cè)面分別與弧形槽3B兩側(cè)內(nèi)壁緊貼。
[0034]圓環(huán)型凹槽3A的槽深度為3-5mm。
[0035]本實用新型的具體實施工作過程如下:
[0036]如圖5所示，當(dāng)閥芯3沿著逆時針反向旋轉(zhuǎn)時，球閥逐漸開啟；當(dāng)閥芯3沿著順時針方向關(guān)閉時，安裝在上面的球密封環(huán)5跟著轉(zhuǎn)動，當(dāng)閥芯3轉(zhuǎn)到閉合位置時，如圖6所示，球密封環(huán)5和安裝在閥體上的閥座6相接觸，形成左右兩個密封副，從而在閥芯內(nèi)外無壓力差的情況下也能實現(xiàn)密封，達(dá)到主動密封效果。由此，本實用新型提高了閥門的密封效果，延長了閥門的使用壽命，帶來了顯著的技術(shù)效果。
【權(quán)利要求】
1.一種新型主動密封式球閥，包括右閥體(I)、左閥體(2)、球芯(3)和閥桿(4);其特征在于:還包括球密封環(huán)(5)和閥座(6);球芯(3)裝在由右閥體(I)和左閥體⑵密封連接構(gòu)成的閥門的閥腔中，右閥體⑴內(nèi)管道和左閥體⑵內(nèi)管道分別與球芯⑶相連接處裝有一個閥座(6)，球芯(3)頂部連接用于手動水平旋轉(zhuǎn)球芯(3)的閥桿(4)，閥桿(4)從左閥體⑵的閥腔側(cè)面中伸出；球芯⑶水平方向開有中心通孔，球芯⑶中心通孔水平兩側(cè)的球形表面上對稱開有圓環(huán)型凹槽(3A)，圓環(huán)型凹槽(3A)上裝有與閥座(6)相配合的球密封環(huán)(5)，球密封環(huán)(5)與閥座(6)均為環(huán)形階梯式結(jié)構(gòu)，球密封環(huán)(5)與閥座(6)通過各自階梯式環(huán)形密封面的連接實現(xiàn)主動密封。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型主動密封式球閥，其特征在于:所述的球密封環(huán)(5):階梯內(nèi)圈面為球環(huán)形球面(5F)，階梯外圈面為由不等高的均為半環(huán)形的球外半球環(huán)面(5D)和球內(nèi)半球環(huán)面(5E)銜接而成；球環(huán)形球面(5F)為面向外的凸出環(huán)形球面，球外半球環(huán)面(5D)和球內(nèi)半球環(huán)面(5E)均為面向外的凸出半環(huán)形球面，球外半球環(huán)面(5D)內(nèi)緣高于球環(huán)形球面(5F)外緣，球內(nèi)半球環(huán)面(5E)內(nèi)緣低于球環(huán)形球面(5F)外緣； 所述的閥座(6):階梯內(nèi)圈面為座環(huán)形球面(6F)，階梯外圈面為由不等高的均為半環(huán)形的座外半球環(huán)面^D)和座內(nèi)半球環(huán)面^E)銜接而成；座環(huán)形球面^F)為面向內(nèi)的內(nèi)凹環(huán)形球面，座外半球環(huán)面(6D)和座內(nèi)半球環(huán)面(6E)均為面向內(nèi)的內(nèi)凹半環(huán)形球面，座外半球環(huán)面(6D)內(nèi)緣低于座環(huán)形球面(6F)外緣，座內(nèi)半球環(huán)面(6E)內(nèi)緣高于座環(huán)形球面(6F)外緣。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型主動密封式球閥，其特征在于:所述的球外半球環(huán)面(5D)內(nèi)緣與球環(huán)形球面(5F)外緣之間的半環(huán)形柱面為球內(nèi)密封環(huán)面(5A)，球內(nèi)半球環(huán)面(5E)內(nèi)緣與球環(huán)形球面(5F)外緣之間的半環(huán)形柱面為球外密封環(huán)面(5B)，球外半球環(huán)面(5D)與球內(nèi)半球環(huán)面(5E)之間的銜接斷面為球密封斷面(5C); 所述的座外半球環(huán)面(6D)內(nèi)緣與座環(huán)形球面(6F)外緣之間的半環(huán)形柱面為座外密封環(huán)面(6A)，座內(nèi)半球環(huán)面(6E)內(nèi)緣高于座環(huán)形球面(6F)外緣之間的半環(huán)形柱面為座內(nèi)密封環(huán)面(6B)，座外半球環(huán)面^D)和座內(nèi)半球環(huán)面^E)之間的銜接斷面為座密封斷面(6C)； 球密封環(huán)(5)的球內(nèi)密封環(huán)面(5A)、球外密封環(huán)面(5B)和球密封斷面(5C)分別與閥座(6)的座外密封環(huán)面(6A)、座內(nèi)密封環(huán)面(6B)和座密封斷面(6C)相配合組成球閥的主動密封副。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型主動密封式球閥，其特征在于:所述的球環(huán)形球面(5F)的內(nèi)、外緣分別與座環(huán)形球面(6F)的內(nèi)、外緣直徑相同，球外半球環(huán)面(5D)的內(nèi)、外緣分別與座外半球環(huán)面(6D)的內(nèi)、外緣直徑相同，球內(nèi)半球環(huán)面(5E)的內(nèi)、外緣分別與座內(nèi)半球環(huán)面^E)的內(nèi)、外緣直徑相同。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型主動密封式球閥，其特征在于:所述的球芯(3)頂部開有弧形槽(3B)，閥桿(4)下端嵌入安裝在弧形槽(3B)內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型主動密封式球閥，其特征在于:所述的圓環(huán)型凹槽(3A)的槽深度為3-5mm。
【文檔編號】F16K5-08GK204300411SQ201420598510
【發(fā)明者】朱林杭, 林哲, 阮曉東 [申請人]浙江大學(xué)