[发明专利]通用金属密封球阀

说明书

技术领域

本发明属于球阀，尤其是涉及到通用金属密封球阀。

背景技术

球阀在完全开启时，由于流阻很小，几乎等于零，是所有阀门中节能降耗效果最为显著的一种阀，因此球阀广泛应用于各种工业管线中，由于球阀的球体在启闭过程中多带有擦拭性的功能，故大多数球阀可用于带悬浮固体颗粒的介质中，另外，球阀在流通时球体和阀座基本为接触的状态，因而不易在密封面处结成水垢和不会被流体冲刷的危害。

球阀基本有两类，一为软密封球阀，阀座材料多为工程塑料，如PTFE等塑料材料制成以满足使用温度与压力性能，利用其固有的弹性特性与球体压紧，并使阀座材料产生弹性塑性变形而达到密封，其密封效果取决于阀座在流体压力或预紧力的作用下，能够补偿球体的不圆度和表面微观不平的程度。此外，当球阀装配调试好后，密封面上的预紧力就固定了，但当球阀使用一段时间后，由于阀座的磨损以及塑性残余变形，紧密贴合的阀座和球体将逐渐的松驰，密封比压也将逐渐降低而发生渗漏。受阀座材料耐温的限制，上述球阀一般仅用较低压力(1.6Mpa左右)与较低的温度(200°以下)下工作。

二为金属密封球阀，该阀座是用不锈钢金属材料制造，球体和阀座材料采用金属对金属密封副的优点是适用温度范围广，缺点是金属材料硬度高，达到密封的比压亦高，在压力较低的场合，难以靠流体的压力达到密封的效果，即便是采用预紧力达到密封，但因密封比压较大，球阀的启闭转矩亦大，密封副的磨损越快，阀门的使用寿命不高。

金属密封球阀由于开关扭矩增大的因素，靠人工操作是比较困难的事，所以上述的球阀一般多为外设气动阀门执行机构，阀门驱动装置价格较高。

另外，金属密封球阀的可调性很差，因此，当阀座由于过度磨损而开始泄漏时，就必须对该阀门进行更换或维修。

中国发明专利公开了一种《双楔式半球球阀》专利申请号为98116800.0，这种阀门的密封件球体是两个楔式半球组成，球的上部的楔式槽与阀杆未端的楔式面配合组成，利用弹簧的预紧力和流体的压力保证阀门的密封性能，结构简单，但是由于工业装置管道里介质气体、液体、固体等复杂多变，有时仅靠其流体的压力保证阀门长期密封不泄漏是很不可靠的。

中国专利97243141.1《一种阀门》提出一种撑扰盘与导向销的结构球阀，在启闭球阀时利用其方式向外侧撑开球体，可以看出，撑开的距离是从球体的上部到下部至上而下渐进的，也就是说尽管阀体与阀座能贴合但不是匀称的、是上紧下松的，相互能够密封应该是在球体与阀座受外力的微量变形中产生的，因此，该阀所需的启闭力矩要大。

上部升降机构沿用了美国轨道阀门公司的轨道球阀中的螺杆单轨道启闭结构，该结构从引进技术在我国的阀门行业中球阀与旋塞阀上已经使用至今，优点是显而易见的，但存在的缺点是导向槽的所需行程路线较长，导销在经直槽口到弯道槽口的拐点过渡处形成卡阻现象时而发生，导销圆柱面与阀杆的导向槽的线性接触面容易相互损伤，影响到阀门整体的质量。

发明内容

主体由阀体(1)、连接体(2)、球体(3)构成，其中还包含阀杆(12)、锥体(5)和定位盘(11)，特征是：从中间切开的球体(3)置于所述阀体(1)、连接体(2)的内室中，轴套(4)与球体(3)中的孔(3-1)配合。

所述锥体(5)的锥面(5-3)与球体(3)中的孔(3-4)接触、圆台(5-1)固定在阀体(1)的孔(1-3)中，蝶形弹簧(6)的两端面分别和轴套(4)的外圆、锥体(5)内孔(5-2)的平面接触。

阀杆(12)上的锥面(12-1)和球体(3)中的锥孔(3-2)接触，圆柱体(9)一侧配合在所述球体(3)两侧的半圆孔(3-3)中，另一侧和所述阀杆(12)的半圆孔(12-2)配合，所述圆柱体(9)上端圆顶(9-1)与滚柱(8)的外圆面有选择的接触。

定位盘(11)套装在阀杆(12)上，滚柱(8)置于定位盘(11)的一贯通的开口孔(11-2)中，定位销(14)一头固定在所述定位盘(11)的孔(11-3)中、另一头与阀体(1)中的槽口(1-1)活动连接。

蝶形弹簧(10)套装在阀杆(12)上，上下两端分别与定位盘(11)的端面(11-1)和阀体(1)的端面(1-5)接触。

有益效果

操作力矩小：阀门在开启过程中是球体上的密封面和阀体上的密封面脱离状转动球体，因此，所需的操作力小。

通用性能好：阀座球体均为金属密封副，可以耐高温和高压，为金属密封球阀拓展更多的使用空间。