卸荷式球閥的製作方法
2023-06-02 00:11:06 1
專利名稱:卸荷式球閥的製作方法
本實用新型為卸荷式球閥，屬於球閥的卸荷式結構和控制系統的改進。
一般球閥，在進行開啟或關閉時，閥座與球體間緊密接觸，使得密封副的摩擦力相當大，故操作力矩大，還影響了閥的使用壽命。有的球閥雖有卸荷裝置，但其整個裝置是採用機械的方法，結構大而複雜。操作力矩也大，操作時間長。有的球閥雖也有卸荷裝置，但僅用於液體介質，不能完全卸荷，控制系統亦較複雜。
本實用新型的卸荷式球閥的目的，是要採用一種簡單的裝置，除可用於液體介質外。還可用於密封難度較大的氣體介質。並且操作靈活，操作力矩小，操作時間短。使用壽命長。
本卸荷式球閥的閥門部分具有閥體，球體、上閥杆、下閥杆，主密封圈，導套等。該球體的上、下兩端連接有上閥杆和下閥杆，上閥杆及下閥杆各有其軸承，構成固定球結構。主密封圈與導套組成閥座。該閥座能軸向移動。圍繞閥座有閥體內腔，中間腔和背腔。背腔有一股供控制用的通路，中間腔直接通大氣，需要時也可以做成一股供控制用的通路。導套的不同直徑的外圓上各裝設有一道或一道以上的密封圈，尤其能適用於密封難度比液體介質大的氣體介質的密封。球體的一側只一個閥座時，可以實現球前的單面密封，球體的左、右兩側各放置一個閥座時，可以實現球前及球後的雙面密封。本球閥的操作方式用手動，有特殊需要時也可做成氣動。
本球閥從開到關的過程中，背腔和中間腔均處於卸壓狀態，主密封圈與球體間，上閥杆、下閥杆與其軸承間均處於卸荷狀態，因而能輕巧地轉動上閥杆，帶動球體轉過90°，然後將背腔通以壓縮氣體或液體，則使閥座壓緊球體而閥門關閉。
本球閥從關到開的過程中，在轉動手柄之前，首先將背腔卸壓，使主密封圈與球體間，上閥杆、下閥杆與其軸承間都得到部分卸荷，由於主密封圈與球體間的卸荷，其間的比壓很小，不能起密封作用，因而，球前的介質，特別是氣體介質。在瞬間內高速漏入閥體內腔，形成一種介質壓力，這一壓力作用於閥座上，對閥座產生推力。使主密封圈與球體間進一步卸荷，這一卸荷又使上閥杆。下閥杆與其軸承間卸荷。該推力大到一定程度，便把閥座推離球體，這時，主密封圈與球體間達到完全的卸荷。隨著漏洩時間的延續，閥體內腔的壓力越益上升，球前與閥體內腔的壓差則變得很小。這一壓差引起一種作用於球體上的力，此力並由球體傳遞於上、下閥杆的軸承上。由於壓差變得很小，此力亦相應很小，此即上、下閥杆與其軸承間得到再次卸荷。經過以上一系列的卸荷，主密封圈與球體間，上閥杆、下閥杆與其軸承間都得到充分卸荷。然後可輕巧地轉動上閥杆，帶動球體轉過90°，而達到閥門全開。然而閥門的介質若為液體，由於它是不可壓縮的，因而它從球前漏入閥體內腔後，不會在短時間內形成較大的壓力作用於閥座上，故液體介質是難以實現充分卸荷。故本球閥特別適用於能實現充分卸荷，以更利於減小閥門操作力矩的氣體介質。有時，閥門使用的介質壓力本來很小，漏入閥體內腔的介質壓力亦很小，因而主密封圈與球體間不能達到充分卸荷。閥門如沒有得到充分卸荷，致使操作力矩過大時，可對中間腔通以壓縮氣體或液體，迫使閥座離開球體，實現主密封圈與球體間的完全卸荷，然後，可輕巧地轉動閥門。
本球閥可用於液體介質，尤能適用於密封難度比液體介質大的氣體介質。
本卸荷式球閥的閥門部分有單面密封閥門部分和雙面密封閥門部分兩種，其控制系統有多種多樣，可選擇其中一種與一種閥門部分結合，構成一種卸荷式球閥。
圖1是單面密封閥門部分的示意圖，圖2是雙面密封閥門部分的示意圖，圖3～16是控制系統示意圖。圖3～9與圖1的結合構成單面密封的卸荷式球閥，圖10～16與圖2的結合構成雙面密封的卸荷式球閥，均可供用戶選用。
在圖1及圖2的示意圖中，在閥體〔7〕內裝有一個球體〔2〕，該球體的上、下兩端連接有上閥杆〔3〕和下閥杆〔1〕，該上閥杆及下閥杆各有其軸承，構成其固定球結構，該固定球結構的一側有一閥座，也可以其兩側各有一個閥座。該閥座是由一個導套〔6〕和一個主密封圈〔5〕組成。該導套的不同直徑的外圓上各裝設有一道或一道以上的密封圈，尤其能適用於密封難度比液體介質大的氣體介質的密封。圍繞該閥座有閥體內腔〔4〕，中間腔〔8〕和背腔〔9〕，該背腔有一股供控制用的通路，該中間腔直接通大氣，需要時也可以做成一股供控制用的通路。
圖3與圖1結合的球閥以及圖10與圖2結合的球閥，均可以用氣筒對背腔〔9〕打氣以進行控制。當結合在上閥杆〔3〕上的手柄〔11〕被轉到閥門的關閉位置時，就用氣筒通過背腔接頭〔10〕對該背腔打氣，球閥便關閉，密封與否，看壓力表可知。操作之前，該背腔務須卸壓。
圖4與圖1結合的球閥以及圖11與圖2結合的球閥均可以用氣筒對背腔〔9〕及中間腔〔8〕打氣以進行控制。當手柄〔11〕被轉到閥門的關閉位置時，就用氣筒通過背腔接頭〔10〕對該背腔打氣，球閥便關閉，密封與否看壓力表可知。操作之前，須先將該背腔卸壓。如果主密封圈〔5〕與球體〔2〕間沒有充分卸荷，致使啟閉力矩過大，可先用氣筒從中間腔接頭〔16〕對該中間腔充氣，迫使該主密封圈離開該球體，接前可馬上把剛才充進的氣放掉，然後可輕巧地轉動該手柄。球閥關閉時，該中間腔務須卸壓。
圖5與圖1結合的球閥以及圖12與圖2結合的球閥，均可以把壓力源〔12〕直接與背腔〔9〕相接以進行控制，當手柄〔11〕被轉到閥門的關閉位置時，即用該壓力源對該背腔充氣，球閥便關閉，操作之前，該背腔務須卸壓。
圖6與圖1結合的球閥以及圖13與圖2結合的球閥均可以把壓力源〔12〕直接與背腔〔9〕相接以進行控制，另外還對中間腔〔8〕用氣筒打氣以進行控制。當手柄〔11〕被轉到閥門的關閉位置時，用該壓力源對該背腔充氣，球閥便關閉。操作之前，該背腔務須卸壓。如果主密封圈〔5〕與球體〔2〕間沒有充分卸荷，致使啟閉力矩過大，可先用氣筒從中間腔接頭〔16〕對該中間腔充氣，迫使該主密封圈離開該球體，接著可馬上把剛才充進的氣放掉，然後可輕巧地轉動手柄。球閥關閉時，該中間腔務須卸壓。
圖7與圖1結合的球閥以及圖14與圖2結合的球閥均可以把壓力源〔12〕通過換向閥〔13〕與背腔〔9〕相接以進行控制。當手柄〔11〕被轉到閥門的關閉位置時，該換向閥上的觸頭〔14〕被壓杆〔15〕壓下，該壓力源的氣體立即經該換向閥進入該背腔。球閥便關閉。操作之前，先使該壓杆與該觸頭脫開，讓該背腔卸壓，然後可轉動該手柄。閥門在進行操作時，該背腔自行處於卸壓狀態。
圖8與圖1結合的球閥以及圖15與圖2結合的球閥均可以把壓力源〔12〕通過換向閥〔13〕與背腔〔9〕相接以進行控制，另外對中間腔〔8〕用氣筒打氣以進行控制。當手柄〔11〕被轉到閥門的關閉位置時，觸頭〔14〕被壓杆〔15〕壓下，該壓力源的氣體立即經該換向閥進入該背腔，球閥便關閉。操作之前，先使該壓杆與該觸頭脫開，讓該背腔卸壓，然後可轉動該手柄。閥門在進行操作時，該背腔自行處於卸壓狀態。如果主密封圈〔5〕與球體〔2〕間沒有充分卸荷，致使啟閉力矩過大，可先用氣筒從中間腔接頭〔16〕對該中間腔充氣，迫使該主密封圈離開該球體，接著可馬上把剛才充進的氣放掉，然後可輕巧地轉動該手柄。球閥關閉時，該中間腔務須卸壓。
圖9與圖1結合的球閥以及圖16與圖2結合的球閥均可以把壓力源〔12〕分成兩路，一路經換向閥〔13〕與背腔〔9〕相接，另一路經換向閥〔17〕與中間腔〔8〕相接，從而進行控制。當手柄〔11〕被轉到閥門的關閉位置時，觸頭〔14〕被壓杆〔15〕壓下，該壓力源的氣體，立即經換向閥〔13〕進入該背腔，球閥便關閉。操作之前，先使該壓杆與該觸頭脫開，讓該背腔卸壓，然後可轉動該手柄。本閥在進行操作時，該背腔自行處於卸壓狀態。如果主密封圈〔5〕與球體〔2〕間沒有充分卸荷，致使啟閉力矩過大，可將換向閥〔17〕上的觸頭〔18〕按下，該壓力源的氣體，立即經該換向閥對該中間腔充氣，迫使該主密封圈離開該球體，隨即使該觸頭復位，該中間腔的氣體立即經該換向閥卸壓。然後可輕巧地轉動該手柄。球閥關閉時，該中間腔務須卸壓。
權利要求
1.卸荷式球閥，在閥體[7]內裝有一個球體[2]，該球體的上、下兩端連接有上閥杆[3]及下閥杆[1]，該上閥杆及下閥杆各有其軸承，構成固定球結構，其特徵在於該固定球結構的一側有一個閥座，該閥座由一個導套[6]和一個主密封圈[5]組成，該導套的不同直徑的外圓上各設有一道或一道以上的密封圈，圍繞該閥座由該密封圈分隔成閥體內腔[4]，中間腔[8]和背腔[9]，該背腔的環形截面積大於該中間腔的環形截面積，該背腔和中間腔都有一股控制通路。
2.根據權利1的球閥，其特徵還在於該固定球結構的另一側也有一個閥座。
3.根據權利1，2的球閥，其特徵還在於該球閥可用於液體介質，特別適用於能實現充分卸荷以更利於減小操作力矩的氣體介質。
4.根據權利1，2的球閥，其特徵還在於可以將壓力源直接與該控制通路相接。
5.根據權利1，2的球閥，其特徵還在於可以將壓力源通過換向閥與該控制通路相接。
6.根據權利1，2的球閥，其特徵還在於可以該中間腔的控制通路直接通大氣。
專利摘要
卸荷式球閥是一種固定球，浮動閥座的閥門。閥門從開到關，背腔卸壓，故能輕巧地轉動球體，轉到關閉位置時，背腔充氣，閥座壓緊球體閥門關閉。閥門從關到開，先將背腔卸壓，然後可輕巧地轉動球體，打開閥門。控制背腔或中間腔的壓力源可直接與之相接，也可經換向閥進入，此外還可直接用氣筒打氣。
文檔編號F16K5/06GK85202998SQ85202998
公開日1986年8月20日 申請日期1985年7月18日
發明者韓慶 申請人:杭州制氧機廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan