專利名稱：通用金屬密封球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于球閥，尤其是涉及到通用金屬密封球閥。
背景技術(shù)：
球閥在完全開啟時，由于流阻很小，幾乎等于零，是所有閥門中節(jié)能降耗效果最為顯著的一種閥，因此球閥廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)管線中，由于球閥的球體在啟閉過程中多帶有擦拭性的功能，故大多數(shù)球閥可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)中，另外，球閥在流通時球體和閥座基本為接觸的狀態(tài)，因而不易在密封面處結(jié)成水垢和不會被流體沖刷的危害。球閥基本有兩類，一為軟密封球閥，閥座材料多為工程塑料，如PTFE等塑料材料制成以滿足使用溫度與壓力性能，利用其固有的彈性特性與球體壓緊，并使閥座材料產(chǎn)生彈性塑性變形而達到密封，其密封效果取決于閥座在流體壓力或預(yù)緊力的作用下，能夠補償球體的不圓度和表面微觀不平的程度。此外，當球閥裝配調(diào)試好后，密封面上的預(yù)緊力就固定了，但當球閥使用一段時間后，由于閥座的磨損以及塑性殘余變形，緊密貼合的閥座和球體將逐漸的松馳，密封比壓也將逐漸降低而發(fā)生滲漏。受閥座材料耐溫的限制，上述球閥一般僅用較低壓力(1.6Mpa左右)與較低的溫度(200°以下)下工作。二為金屬密封球閥，該閥座是用不銹鋼金屬材料制造，球體和閥座材料采用金屬對金屬密封副的優(yōu)點是適用溫度范圍廣，缺點是金屬材料硬度高，達到密封的比壓亦高，在壓力較低的場合，難以靠流體的壓力達到密封的效果，即便是采用預(yù)緊力達到密封，但因密封比壓較大，球閥的啟閉轉(zhuǎn)矩亦大，密封副的磨損越快，閥門的使用壽命不高。金屬密封球閥由于開關(guān)扭矩增大的因素，靠人工操作是比較困難的事，所以上述的球閥一般多為外設(shè)氣動閥門執(zhí)行機構(gòu)，閥門驅(qū)動裝置價格較高。另外，金屬密封球閥的可調(diào)性很差，因此，當閥座由于過度磨損而開始泄漏時，就必須對該閥門進行更換或維修。中國發(fā)明專利公開了一種《雙楔式半球球閥》專利申請?zhí)枮?8116800.0，這種閥門的密封件球體是兩個楔式半球組成,球的上部的楔式槽與閥桿未端的楔式面配合組成,利用彈簧的預(yù)緊力和流體的壓力保證閥門的密封性能，結(jié)構(gòu)簡單，但是由于工業(yè)裝置管道里介質(zhì)氣體、液體、固體等復(fù)雜多變，有時僅靠其流體的壓力保證閥門長期密封不泄漏是很不可靠的。中國專利97243141.1《一種閥門》提出一種撐擾盤與導(dǎo)向銷的結(jié)構(gòu)球閥，在啟閉球閥時利用其方式向外側(cè)撐開球體，可以看出，撐開的距離是從球體的上部到下部至上而下漸進的，也就是說盡管閥體與閥座能貼合但不是勻稱的、是上緊下松的，相互能夠密封應(yīng)該是在球體與閥座受外力的微量變形中產(chǎn)生的，因此，該閥所需的啟閉力矩要大。上部升降機構(gòu)沿用了美國軌道閥門公司的軌道球閥中的螺桿單軌道啟閉結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)從引進技術(shù)在我國的閥門行業(yè)中球閥與旋塞閥上已經(jīng)使用至今，優(yōu)點是顯而易見的，但存在的缺點是導(dǎo)向槽的所需行程路線較長，導(dǎo)銷在經(jīng)直槽口到彎道槽口的拐點過渡處形成卡阻現(xiàn)象時而發(fā)生，導(dǎo)銷圓柱面與閥桿的導(dǎo)向槽的線性接觸面容易相互損傷，影響到閥門整體的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
主體由閥體⑴、連接體⑵、球體(3)構(gòu)成，其中還包含閥桿(12)、錐體(5)和定位盤(11)，特征是:從中間切開的球體(3)置于所述閥體(I)、連接體(2)的內(nèi)室中，軸套
(4)與球體(3)中的孔(3-1)配合。所述錐體(5)的錐面(5-3)與球體(3)中的孔(3-4)接觸、圓臺(5_1)固定在閥體⑴的孔(1-3)中，蝶形彈簧(6)的兩端面分別和軸套⑷的外圓、錐體(5)內(nèi)孔(5-2)的平面接觸。閥桿(12)上的錐面(12-1)和球體(3)中的錐孔(3-2)接觸，圓柱體(9) 一側(cè)配合在所述球體⑶兩側(cè)的半圓孔(3-3)中，另一側(cè)和所述閥桿(12)的半圓孔(12-2)配合，所述圓柱體(9)上端圓頂(9-1)與滾柱(8)的外圓面有選擇的接觸。定位盤(11)套裝在閥桿(12)上，滾柱⑶置于定位盤(11)的一貫通的開口孔(11-2)中，定位銷(14) 一頭固定在所述定位盤(11)的孔(11-3)中、另一頭與閥體⑴中的槽口(1-1)活動連接。蝶形彈簧(10)套裝在閥桿(12)上，上下兩端分別與定位盤(11)的端面(11-1)和閥體(I)的端面(1-5)接觸。
有益效果操作力矩小:閥門在開啟過程中是球體上的密封面和閥體上的密封面脫離狀轉(zhuǎn)動球體，因此，所需的操作力小。通用性能好:閥座球體均為金屬密封副，可以耐高溫和高壓，為金屬密封球閥拓展更多的使用空間。結(jié)構(gòu)較簡單:改變現(xiàn)行標準中對開的球體的燕尾槽的拖板式設(shè)計方式不便于制造和精度難以控制的缺陷，成本降低可使球閥更容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)被市場接受?？朔送ǔＴ陂y桿的軌道式傳動存在過度摩擦形成的操作不流暢、運行行程長的不利因素，球閥在啟閉過程中無擦傷和磨損，從而球閥的密封性和使用壽命可以得到進一步的提聞。


圖示主要零件碼號為在上述的圖中，如有相同的標號則表示是相同的作用。1、閥體2、連接體3、球體4、軸套5、錐體6、蝶形彈簧7、蝶形彈簧8、滾柱9、圓柱體10、蝶形彈簧11、定位盤12、閥桿13、手柄14、定位銷。本發(fā)明的這些和其它目的優(yōu)點通過下面附圖作進一步描述。圖1是本發(fā)明通用金屬密封球閥的剖視圖。圖2是圖1所示閥桿和球體等運動部件的透視圖。圖3是圖1所示閥體和定位盤配合時的局部視圖。
具體實施例方式本球閥主要由閥體(I)、連接體(2)、球體(3)構(gòu)成，其中還包含閥桿(12)、錐體(5)和定位盤(11)，特征是:從中間切開的球體(3)置于所述閥體(I)、連接體⑵的內(nèi)室中，軸套⑷與球體⑶中的孔(3-1)配合。錐體(5)的錐面(5-3)與球體(3)中的孔(3_4)接觸、圓臺(5_1)固定在閥體(I)的孔(1-3)中，蝶形彈簧(6)的兩端面分別和軸套(4)的外圓、錐體(5)內(nèi)孔(5-2)的平面接觸。閥桿(12)上的錐面(12-1)和球體(3)中的錐孔(3-2)接觸，圓柱體(9) 一側(cè)配合在所述球體⑶兩側(cè)的半圓孔(3-3)中，另一側(cè)和所述閥桿(12)的半圓孔(12-2)配合，所述圓柱體(9)上端圓頂(9-1)與滾柱⑶的外圓面有選擇的接觸，蝶形彈簧(7)兩端面的一端和軸套(4)的外圓接觸、另一端和所述閥桿(12)末端的孔的端面(12-4)接觸。定位盤(11)套裝在閥桿(12)上，滾柱⑶置于定位盤(11)的一貫通的開口孔(11-2)中，定位銷(14) 一頭固定在所述定位盤(11)的孔(11-3)中、另一頭與閥體⑴中的槽口(1-1)活動連接。上述構(gòu)件通過手柄(13)可帶動閥桿(12)的旋轉(zhuǎn)能使球體(3)在開與關(guān)的狀態(tài)下限定在90°的位置上，以實現(xiàn)球閥在此范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)并起到準確定位的目的。蝶形彈簧(10)套裝在閥桿(12)上，上下兩端分別與定位盤(11)的端面(11-1)和閥體⑴的端面(1-5)接觸，以提供動力撐開球體(3)。如果球閥處于關(guān)閉的位置，此時閥桿(12)上的圓錐體(12-1)與球體(3)上的圓錐孔(3-2)、錐體(5)和所述球體(3)上的圓錐孔(3-2)接觸并使球體(3)橫向撐開位移一個適當?shù)木嚯x，使其球體⑶和閥體⑴的密封面(1-3)、連接體⑵上的密封面(2-1)緊密貼合，以阻止介質(zhì)流動。球閥在開啟過程中，當閥桿(12)上的圓錐體(12-1)脫離球體(3)上的圓錐孔(3-2)時，錐體(5)在蝶形彈簧(6)的作用力下同時脫離球體(3)，以便下一次在關(guān)閉閥過程中同時閥桿(12)上的圓錐體(12-1)和圓錐體體(5)能夠保持基本一致的狀態(tài)撐開球體⑶。球閥的開啟動作如下:球閥在關(guān)閉狀態(tài)下，此時逆時針轉(zhuǎn)動手柄(13)，定位盤
(11)中的的滾柱⑶的外圓從最高點退出圓柱體(9)的圓頂(9-1)下方的位置上，球體(3)和閥體(I)上的密封面(1-4)、連接體(2)上的密封面(2-1)相互呈松開的態(tài)勢，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)手柄(10)至90°位置上，球閥為至開啟，反之亦然。本發(fā)明如果在閥體⑴和連接體⑵中加入PTFE (聚四氟乙烯)閥座(圖中未示出)，亦可用于軟密封球閥。
權(quán)利要求
1.一種通用金屬密封球閥，主體由閥體(I)、連接體(2)、球體(3)構(gòu)成，其中還包含閥桿(12)、錐體(5)和定位盤(11)，特征是:從中間切開的球體(3)置于所述閥體(I)、連接體⑵的內(nèi)室中，軸套⑷與球體⑶中的孔(3-1)配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用金屬密封球閥，其特征是:所述錐體(5)的錐面(5-3)與球體⑶中的孔(3-4)接觸、圓臺(5-1)固定在閥體⑴的孔(1-3)中，彈簧(6)的兩端面分別和軸套⑷的外圓、錐體(5)內(nèi)孔(5-2)的平面接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用金屬密封球閥，其特征是:閥桿(12)上的錐面(12-1)和球體(3)中的錐孔(3-2)接觸，圓柱體(9) 一側(cè)配合在所述球體(3)兩側(cè)的半圓孔(3-3)中，另一側(cè)和所述閥桿(12)的半圓孔(12-2)配合，所述圓柱體(9)上端圓頂(9-1)與滾柱(8)的外圓面有選擇的接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用金屬密封球閥，其特征是:定位盤(11)套裝在閥桿(12)上，滾柱(8)置于定位盤(11)的一貫通的開口孔(11-2)中，定位銷(14) 一頭固定在所述定位盤(11)的孔(11-3)中、另一頭與閥體⑴中的槽口(1-1)活動連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用金屬密封球閥，其特征是:蝶形彈簧(10)套裝在閥桿(12)上，上下兩端分別與定位盤(11)的端面(11-1)和閥體(I)的端面(1-5)接觸。
全文摘要
一種通用金屬密封球閥主體由閥體、連接體、球體構(gòu)成，其中還包含閥桿、錐體和定位盤，從中間切開的球體置于所述閥體、連接體的內(nèi)室中，軸套與球體中的孔配合。所述錐體的錐面與球體中的孔接觸、圓臺固定在閥體的孔中，彈簧的兩端面分別和軸套的外圓、錐體內(nèi)孔的平面接觸。閥桿上的錐面和球體中的錐孔接觸，圓柱體一側(cè)配合在所述球體兩側(cè)的半圓孔中，另一側(cè)和所述閥桿的半圓孔配合，所述圓柱體上端圓頂與滾柱的外圓面有選擇的接觸。定位盤套裝在閥桿上，滾柱置于定位盤的一貫通的開口孔中，定位銷一頭固定在所述定位盤的孔中、另一頭與閥體中的槽口活動連接。
文檔編號F16K5/06GK103195942SQ20121001421
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者戴學(xué)祥, 陳賢良, 王爵義, 王燊, 鄧有為 申請人:浙江正華閥門廠