球閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種球閥，其包括螺栓連接的主、副閥體；一外表面的橫截面呈梯形的金屬六角密封墊片；該副閥體上設有一延伸段，在該副閥體上靠近該延伸段的位置設有第一環(huán)形壓槽，該第一環(huán)形壓槽的外壁設有一與金屬六角密封墊片適配的第一坡面；該主閥體上與該第一環(huán)形壓槽相對的位置設有一第二環(huán)形壓槽，第二環(huán)形壓槽的外壁設有一與金屬六角密封墊片適配的第二坡面，裝配后，該金屬六角密封墊片夾設于該第一環(huán)形壓槽和第二環(huán)形壓槽中。本發(fā)明的球閥的主、副閥體之間的金屬六角密封墊片的強度高、回彈性好、適于高溫高壓場合。另外，主、副閥體第二道密封式采用密封槽填充密封填料，在與金屬六角密封墊片的協(xié)同作用下達到密封雙保險的目的。
【專利說明】球閥【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種管道內(nèi)介質(zhì)流通的控制閥，特別是涉及一種球閥。
【背景技術】
[0002]球閥可應用在石油、化工、天燃氣、電力等行業(yè)。球閥由閥部分部件、驅(qū)動機構及相關附件組成。但是，現(xiàn)有技術的球閥主要存在以下問題:一、現(xiàn)有普通球閥主、副閥體采用的密封形式多半是用非金屬密封墊片，采用這種密封墊片就存在強度低，回彈差，易壓潰，不適于高溫高壓場合。二、現(xiàn)有普通球閥主副閥體采用的密封形式多為一道，這樣就會導致一旦此道密封失效就會導致整個閥體泄露，失去了原有的可靠性。三、現(xiàn)有普通球閥多半是閥桿導向軸承和止推軸承直接接觸的，這樣就存在金屬面與面的相對摩擦，必然導致當止推軸承起到止推作用時同時閥在開啟或關閉時發(fā)生增大扭距或咬死的現(xiàn)象。四、現(xiàn)有普通球閥多半采用一段式閥桿，這樣在小口徑或中口徑的閥桿生產(chǎn)過程中就必然要在閥桿上開出一個或多個小孔，開孔導致必然的后果就是消弱閥桿的強度，一旦閥扭距增加閥桿的抵抗扭距的能力就不能夠達到使用要求了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有技術的控制閥不適于高溫高壓場合、密封可靠性差的缺陷，提供一種球閥。
[0004]本發(fā)明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:
[0005]一種球閥，其包括一主閥體和一副閥體，該主閥體和該副閥體通過螺栓連接，其特點在于，該球閥還包括一金屬六角密封墊片，該金屬六角密封墊片的外表面的橫截面呈梯形，該梯形具有一指向該金屬六角密封墊片的外部的上邊，在該上邊的兩側(cè)各形成有一條腰；該副閥體上設有向該主閥體方向伸出的一延伸段，在該副閥體上靠近該延伸段的位置設有一第一環(huán)形壓槽，該第一環(huán)形壓槽的外壁設有一與該金屬六角密封墊片的一側(cè)的腰適配的第一坡面；該主閥體上與該第一環(huán)形壓槽相對的位置設有一第二環(huán)形壓槽，該第二環(huán)形壓槽的外壁設有一與該金屬六角密封墊片的另一側(cè)的腰適配的第二坡面，裝配后，該金屬六角密封墊片夾設于該第一環(huán)形壓槽和第二環(huán)形壓槽中。
[0006]其中，在該主閥體指向該副閥體的表面設有至少一第一密封槽，所述第一密封槽中填充有第一密封填料。
[0007]其中，在該副閥體指向該主閥體的表面設有至少一第二密封槽，所述第二密封槽中填充有第二密封填料。
[0008]其中，該第一密封填料和該第二密封填料均為柔性石墨。該柔性石墨為現(xiàn)有技術中的公知材料，在此不再贅述。
[0009]其中，該球閥還包括用于控制一球芯的閥桿，該閥桿包括同軸設置的第一閥桿段和閥桿連接軸，該第一閥桿段和該閥桿連接軸通過鍵連接，該第一閥桿段與該球芯連接。兩段式的閥桿能夠確保閥桿的強度和抵抗扭距的能力。[0010]其中，該球閥包括一支架法蘭，該支架法蘭上固定一閥桿導向軸承，該閥桿連接軸穿設于該閥桿導向軸承中；該閥桿連接軸上設有一凸臺，該凸臺位于該閥桿導向軸承的下方，且在該凸臺和該閥桿導向軸承之間還設有一四氟軟帶墊片。該四氟軟帶墊片采用四氟軟帶制成，所述四氟軟帶為本領域的公知材料，在此不再贅述。該結(jié)構能夠防止閥桿連接軸的凸臺和該閥桿導向軸承出現(xiàn)咬死現(xiàn)象。
[0011]本發(fā)明中，上述優(yōu)選條件在符合本領域常識的基礎上可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實施例。
[0012]本發(fā)明的積極進步效果在于:本發(fā)明中的球閥的主、副閥體之間的金屬六角密封墊片的強度高、回彈性好、不易壓潰，安全性高，適于高溫高壓場合。
[0013]另外，主、副閥體第二道密封式采用密封槽填充密封填料，在與金屬六角密封墊片的協(xié)同作用下達到密封雙保險的目的。此外，閥桿連接軸與閥桿導向軸承之間墊有四氟軟帶墊片，起到一個減小摩擦力、防止咬死的作用。閥桿做成了兩段式則有效的避免了在閥桿上開銷孔的可能性、增加了閥桿的抗扭距能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的一較佳實施例中的球閥的剖視圖。
[0015]圖2為圖1中的金屬六角密封墊片的橫截面示意圖，所述橫截面與該金屬六角密封墊片的中軸線相平行。
[0016]圖3為圖1中主閥體和副閥體接壤處位于下半部分的放大圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術方案。
[0018]如圖1所示，本實施例中的球閥包括主閥體1、副閥體2、閥體連接螺柱4、與閥體連接螺栓柱適配的閥體連接螺母3、外表面的橫街面呈梯形的金屬六角密封墊片6、在主閥體指向副閥體2的一側(cè)設有第一密封槽5，在第一密封槽5中填充有柔性石墨作為第一密封填料。該球閥還包括閥座7、球芯8、閥座負載彈簧9、出口閥座壓緊圈10、填料組件12、填料壓套13、第一閥桿段14、閥桿導向軸承21、四氟軟帶墊片22、支架法蘭17、閥桿連接軸20、支架立板16、填料壓緊螺柱23、填料負載彈簧25。球芯8設于主閥體1、副閥體2內(nèi)，閥座負載彈簧9位于閥座7和主閥體I之間，出口閥座壓緊圈10被螺釘11緊固在副閥體2上以固定閥座7，填料壓套13及填料組件12是套在第一閥桿段14上的，閥桿導向軸承21、支架法蘭17套在閥桿連接軸20上，填料壓套13依靠填料壓緊螺柱23、填料負載彈簧25連接和壓緊，支架立板16在主閥體I和支架法蘭17之間起著支撐作用。
[0019]本實施例中閥桿做成了兩段式，包括一閥桿連接軸20和一第一閥桿段14?，F(xiàn)有普通的球閥多半采用一段式閥桿，這樣在小口徑或中口徑的閥桿生產(chǎn)過程中就必然要在閥桿上開出一個或多個小孔，開孔導致必然的后果就是消弱閥桿的強度，一旦閥扭距增加閥桿的抵抗扭距的能力就不能夠達到使用要求了。而本實施例中的球閥，閥桿做成了兩段式就能有效的避免了在閥桿上開銷孔的可能性，同時也增加了閥桿的抗扭距能力。
[0020]如圖2所示，所述金屬六角密封墊片6的外表面的橫截面呈梯形，該梯形具有一位于主閥體側(cè)的上邊61，該上邊61的左右兩側(cè)形成有兩條腰62和63。[0021]如圖1和3所示，該副閥體2上設有向該主閥體I方向伸出的一延伸段18，在該副閥體2上靠近該延伸段18的位置設有一第一環(huán)形壓槽191，該第一環(huán)形壓槽191的外壁設有一與該金屬六角密封墊片6的一側(cè)的腰61 (見圖2)適配的第一坡面；該主閥體I上與該第一環(huán)形壓槽191相對的位置設有一第二環(huán)形壓槽192，該第二環(huán)形壓槽192的外壁設有一與該金屬六角密封墊片6的另一側(cè)的腰62 (見圖2)適配的第二坡面，裝配后，該金屬六角密封墊片6夾設于該第一環(huán)形壓槽和第二環(huán)形壓槽中。隨著閥體連接螺母3的進一步收緊，第一坡面和第二坡面對金屬六角密封墊片6的外表面施加指向金屬六角密封墊片6內(nèi)部的壓力，從而促使金屬六角密封墊片6發(fā)生彈性形變，確保主閥體I和副閥體2在接壤處的密封性。
[0022]回彈率作為密封墊片的十分重要的性能，反映密封墊片在工作時，由于溫度、內(nèi)壓等引起的軸向推力使密封面發(fā)生分離，墊片壓緊力將趨于下降，又要求墊片有足夠的回彈能力以彌補該分離量且保持墊片與密封面之間有足夠的殘余壓緊力，以維持密封作用的能力。傳統(tǒng)的非金屬墊片主要基于螺栓預緊力使其發(fā)生一個塑性變形，一方面填補密封表面的泄漏缺陷，另一方面消除密封材料內(nèi)部的空隙，以阻止流體介質(zhì)通過密封材料本身滲透及密封面之間的泄漏；而該金屬六角密封墊片6在安裝的起初階段是依靠螺栓(由閥體連接螺柱4和閥體連接螺母3組成)的預緊力來使其發(fā)生相應的一個彈性變形，而當這個彈性變形變形到我們所期望的效果時也就是說主、副閥體的端面開始接觸時，金屬六角密封墊片6在整個過程中都只是發(fā)生彈性變形，相對塑性變形而言彈性變形的回彈率高很多，同時也具有充分維持密封作用的能力。
[0023]完全裝配好之后金屬六角密封墊片6是靠來自主閥體I的第二環(huán)形壓槽192的第二坡面和來自副閥體2的第一環(huán)形壓槽191的第一坡面的彈性變形給以密封力。同時當此球閥在工況下，高壓的介質(zhì)也會給金屬六角密封墊片6施加以同一方向的密封力，這兩個力最終都是轉(zhuǎn)化為主閥體I和副閥體2與金屬六角密封墊片6左、右兩個傾斜面之間的密封力。使用非金屬密封墊片的閥門，它們的密封力并非是工作介質(zhì)的壓力和其他力的組合，而單單是螺栓使其發(fā)生塑性變形的預緊力來充當此處的密封力。
[0024]主閥體I和副閥體2在連接時是靠金屬六角密封墊片6和填充在第一密封槽5中的第一密封材料來起到雙層密封的效果。
[0025]現(xiàn)有普通球閥的主、副閥體采用的密封形式多為一道，這樣就會導致一旦此道密封失效就會導致整個閥體泄露，失去了原有的可靠性。而如圖1所示，本實施例的球閥不只是一道密封防線，還設計了以柔性石墨填充的第一密封槽5的方式作為第二道密封防線，這樣就能實現(xiàn)當?shù)谝坏烂芊夥谰€(即金屬六角密封墊片6)發(fā)生泄漏，第二道密封防線開始發(fā)揮它的密封效果，致使球閥在金屬六角密封墊片6失效的情況下，依然能夠正常的工作。當然本領域技術人員還可以在副閥體2上設置與第一密封槽5相同的第二密封槽，并在里面填充第二密封材料，以此作為第三道密封防線。
[0026]再如圖1所示，閥座負載彈簧9放到主閥體I中，提供密封力保證球芯8和閥座7能夠一直緊密接觸；球芯8和閥座7密封面光潔度高，密封性能好，摩擦力低；閥座7靠出口閥座壓緊圈10固定，減少了閥座7與副閥體2密封面的磨損，提高使用壽命；閥座7的出口處與副閥體2是背面金屬密封，管道中流體的壓力越大，球芯8與閥座7的密封力越大，閥座7的出口處與副閥體2接觸的更緊，密封性能就越好；第一閥桿段14當受到介質(zhì)的高壓時自身帶有一個臺階起到止推作用；閥桿連接軸20是通過普通平鍵15與第一閥桿段14連接的，閥桿連接軸20自身也帶著一凸臺，同時這個凸臺也是被閥桿導向軸承21限位,防止閥桿連接軸20的飛出。
[0027]此外，在閥桿導向軸承21與閥桿連接軸20之間套有一四氟軟帶墊片22，起到減小閥桿連接軸20與閥桿導向軸承21之間的摩擦力、防止咬死的作用。
[0028]現(xiàn)有普通球閥多半是閥桿導向軸承和止推軸承直接接觸的，這樣就存在金屬面與面的相對摩擦，必然導致當止推軸承起到止推作用時同時閥在開啟或關閉時發(fā)生增大扭距或咬死的現(xiàn)象。該四氟軟帶墊片22恰恰減小了摩擦力、避免了咬死的現(xiàn)象。
[0029]填料組件12采用金屬絲與石墨配合使用，金屬絲加石墨的填料放到兩端,純石墨的填料放到中間，保證閥桿的密封，同時也防止了純石墨損傷；填料壓套13依靠填料壓緊螺柱23和填料負載彈簧25壓緊，填料負載彈簧25能夠補償填料壓緊螺母24松動時的間隙，保證填料的密封；支架立板16在主閥體I和支架法蘭17之間起著支撐的作用，便于拆卸，美觀大方。閥桿導向軸承21裝在支架法蘭17上，閥桿導向軸承21與閥桿連接軸20的間隙很小，保證閥桿連接軸20的位置精度，同時可以承受較大的徑向力，避免了閥桿連接軸20發(fā)生刮傷。
[0030]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實施方式】，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種球閥，其包括一主閥體和一副閥體，該主閥體和該副閥體通過螺栓連接，其特征在于，該球閥還包括一金屬六角密封墊片，該金屬六角密封墊片的外表面的橫截面呈梯形，該梯形具有一指向該金屬六角密封墊片的外部的上邊，在該上邊的兩側(cè)各形成有一條腰；該副閥體上設有向該主閥體方向伸出的一延伸段，在該副閥體上靠近該延伸段的位置設有一第一環(huán)形壓槽，該第一環(huán)形壓槽的外壁設有一與該金屬六角密封墊片的一側(cè)的所述腰適配的第一坡面；該主閥體上與該第一環(huán)形壓槽相對的位置設有一第二環(huán)形壓槽，該第二環(huán)形壓槽的外壁設有一與該金屬六角密封墊片的另一側(cè)的所述腰適配的第二坡面，裝配后，該金屬六角密封墊片夾設于該第一環(huán)形壓槽和第二環(huán)形壓槽中。
2.如權利要求1所述的球閥，其特征在于，在該主閥體指向該副閥體的表面設有至少一第一密封槽，所述第一密封槽中填充有第一密封填料。
3.如權利要求2所述的球閥，其特征在于，在該副閥體指向該主閥體的表面設有至少一第二密封槽，所述第二密封槽中填充有第二密封填料。
4.如權利要求3所述的球閥，其特征在于，該第一密封填料和該第二密封填料均為柔性石墨。
5.如權利要求1所述的球閥，其特征在于，該球閥還包括用于控制一球芯的閥桿，該閥桿包括同軸設置的第一閥桿段和閥桿連接軸，該第一閥桿段和該閥桿連接軸通過鍵連接，該第一閥桿段與該球芯連接。
6.如權利要求5所述的球閥，其特征在于，該球閥包括一支架法蘭，該支架法蘭上固定一閥桿導向軸承，該閥桿連接軸穿設于該閥桿導向軸承中；該閥桿連接軸上設有一凸臺，該凸臺位于該閥桿導向軸承的下方，且在該凸臺和該閥桿導向軸承之間還設有一四氟軟帶墊片。
【文檔編號】F16K5/08GK103574088SQ201210283097
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月9日 優(yōu)先權日:2012年8月9日
【發(fā)明者】陳大軍, 陳濤, 陳維 申請人:科普藍(上海)閥門工業(yè)有限公司