通用金屬密封球閥的製作方法

2024-02-08 06:32:15 1

專利名稱：通用金屬密封球閥的製作方法
技術領域：
本發明屬於球閥，尤其是涉及到通用金屬密封球閥。
背景技術：
球閥在完全開啟時，由於流阻很小，幾乎等於零，是所有閥門中節能降耗效果最為顯著的一種閥，因此球閥廣泛應用於各種工業管線中，由於球閥的球體在啟閉過程中多帶有擦拭性的功能，故大多數球閥可用於帶懸浮固體顆粒的介質中，另外，球閥在流通時球體和閥座基本為接觸的狀態，因而不易在密封面處結成水垢和不會被流體衝刷的危害。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等塑料材料製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，並使閥座材料產生彈性塑性變形而達到密封，其密封效果取決於閥座在流體壓力或預緊力的作用下，能夠補償球體的不圓度和表面微觀不平的程度。此外，當球閥裝配調試好後，密封面上的預緊力就固定了，但當球閥使用一段時間後，由於閥座的磨損以及塑性殘餘變形，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，該閥座是用不鏽鋼金屬材料製造，球體和閥座材料採用金屬對金屬密封副的優點是適用溫度範圍廣，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，即便是採用預緊力達到密封，但因密封比壓較大，球閥的啟閉轉矩亦大，密封副的磨損越快，閥門的使用壽命不高。金屬密封球閥由於開關扭矩增大的因素，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氣動閥門執行機構，閥門驅動裝置價格較高。另外，金屬密封球閥的可調性很差，因此，當閥座由於過度磨損而開始洩漏時，就必須對該閥門進行更換或維修。中國發明專利公開了一種《雙楔式半球球閥》專利申請號為98116800.0，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杆未端的楔式面配合組成,利用彈簧的預緊力和流體的壓力保證閥門的密封性能，結構簡單，但是由於工業裝置管道裡介質氣體、液體、固體等複雜多變，有時僅靠其流體的壓力保證閥門長期密封不洩漏是很不可靠的。中國專利97243141.1《一種閥門》提出一種撐擾盤與導向銷的結構球閥，在啟閉球閥時利用其方式向外側撐開球體，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，也就是說儘管閥體與閥座能貼合但不是勻稱的、是上緊下松的，相互能夠密封應該是在球體與閥座受外力的微量變形中產生的，因此，該閥所需的啟閉力矩要大。上部升降機構沿用了美國軌道閥門公司的軌道球閥中的螺杆單軌道啟閉結構，該結構從引進技術在我國的閥門行業中球閥與旋塞閥上已經使用至今，優點是顯而易見的，但存在的缺點是導向槽的所需行程路線較長，導銷在經直槽口到彎道槽口的拐點過渡處形成卡阻現象時而發生，導銷圓柱面與閥杆的導向槽的線性接觸面容易相互損傷，影響到閥門整體的質量。

發明內容
主體由閥體⑴、連接體⑵、球體(3)構成，其中還包含閥杆(12)、錐體(5)和定位盤(11)，特徵是:從中間切開的球體(3)置於所述閥體(I)、連接體(2)的內室中，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)內孔(5-2)的平面接觸。閥杆(12)上的錐面(12-1)和球體(3)中的錐孔(3-2)接觸，圓柱體(9) 一側配合在所述球體⑶兩側的半圓孔(3-3)中，另一側和所述閥杆(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)套裝在閥杆(12)上，滾柱⑶置於定位盤(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)套裝在閥杆(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。結構較簡單:改變現行標準中對開的球體的燕尾槽的拖板式設計方式不便於製造和精度難以控制的缺陷，成本降低可使球閥更容易實現工業化生產被市場接受。克服了通常在閥杆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、閥杆13、手柄14、定位銷。本發明的這些和其它目的優點通過下面附圖作進一步描述。圖1是本發明通用金屬密封球閥的剖視圖。圖2是圖1所示閥杆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)構成，其中還包含閥杆(12)、錐體(5)和定位盤(11)，特徵是:從中間切開的球體(3)置於所述閥體(I)、連接體⑵的內室中，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)內孔(5-2)的平面接觸。閥杆(12)上的錐面(12-1)和球體(3)中的錐孔(3-2)接觸，圓柱體(9) 一側配合在所述球體⑶兩側的半圓孔(3-3)中，另一側和所述閥杆(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、另一端和所述閥杆(12)末端的孔的端面(12-4)接觸。定位盤(11)套裝在閥杆(12)上，滾柱⑶置於定位盤(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。上述構件通過手柄(13)可帶動閥杆(12)的旋轉能使球體(3)在開與關的狀態下限定在90°的位置上，以實現球閥在此範圍內旋轉並起到準確定位的目的。蝶形彈簧(10)套裝在閥杆(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)。如果球閥處於關閉的位置，此時閥杆(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)接觸並使球體(3)橫向撐開位移一個適當的距離，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，以阻止介質流動。球閥在開啟過程中，當閥杆(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)，以便下一次在關閉閥過程中同時閥杆(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撐開球體⑶。球閥的開啟動作如下:球閥在關閉狀態下，此時逆時針轉動手柄(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)相互呈鬆開的態勢，繼續旋轉手柄(10)至90°位置上，球閥為至開啟，反之亦然。本發明如果在閥體⑴和連接體⑵中加入PTFE (聚四氟乙烯)閥座(圖中未示出)，亦可用於軟密封球閥。
權利要求
1.一種通用金屬密封球閥，主體由閥體(I)、連接體(2)、球體(3)構成，其中還包含閥杆(12)、錐體(5)和定位盤(11)，特徵是:從中間切開的球體(3)置於所述閥體(I)、連接體⑵的內室中，軸套⑷與球體⑶中的孔(3-1)配合。
2.根據權利要求1所述的通用金屬密封球閥，其特徵是: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)內孔(5-2)的平面接觸。
3.根據權利要求1所述的通用金屬密封球閥，其特徵是:閥杆(12)上的錐面(12-1)和球體(3)中的錐孔(3-2)接觸，圓柱體(9) 一側配合在所述球體(3)兩側的半圓孔(3-3)中，另一側和所述閥杆(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.根據權利要求1所述的通用金屬密封球閥，其特徵是:定位盤(11)套裝在閥杆(12)上，滾柱(8)置於定位盤(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.根據權利要求1所述的通用金屬密封球閥，其特徵是:蝶形彈簧(10)套裝在閥杆(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、球體構成，其中還包含閥杆、錐體和定位盤，從中間切開的球體置於所述閥體、連接體的內室中，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、錐體內孔的平面接觸。閥杆上的錐面和球體中的錐孔接觸，圓柱體一側配合在所述球體兩側的半圓孔中，另一側和所述閥杆的半圓孔配合，所述圓柱體上端圓頂與滾柱的外圓面有選擇的接觸。定位盤套裝在閥杆上，滾柱置於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 優先權日2012年1月6日
發明者戴學祥, 陳賢良, 王爵義, 王燊, 鄧有為 申請人:浙江正華閥門廠