[发明专利]一种低泄漏球阀

说明书

本发明公开了一种低泄漏球阀，包括：阀体、端盖、阀杆、球体、阀座和压盖，由于采用了新的阀杆三重密封结构：阀杆下部密封、阀杆中下部密封、阀杆中上部密封，以及阀体与端盖处的端盖密封结构，从而具有以下优点：针对现有球阀中存在的易发生的外漏的问题，加强了阀杆3处的密封和阀体与端盖处的密封，防止介质从阀杆处及阀体与端盖处发生泄漏，特别是在温度和压力变化时，避免了球阀发生外漏的危险，保证了球阀的安全性和可靠性，延长了球阀的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种管道控制阀门，特别是一种低泄漏球阀。

背景技术

球阀由于具有流阻小、开关迅速、密封性能好、使用寿命长，便于气控和电控等特点，应用范围广泛。

球阀最常见的问题是外漏问题。球阀发生外漏通常有两处，一处泄漏为阀杆密封泄漏，引起阀杆处泄漏的主要原因是由于作用在阀杆上的侧向载荷。由于球阀使用不当或者执行机构偏心，会导致阀杆上产生侧向载荷，通常阀杆上较小的侧向负载就有可能引起显著的泄漏，并导致严重的安全问题。另一处泄漏为阀体与端盖处泄漏，引起阀体与端盖处泄漏的主要原因是温度和压力变化时会引起垫片的松弛，直接导致阀体与端盖处的泄漏。

发明内容

针对现有的球阀结构中存在的易发生外漏的问题，本发明的一个目的在于提供一种低泄漏球阀，对球阀的阀杆处提出了新的密封结构设计，阀杆处的密封结构设有三重密封。阀杆下部密封的球面密封用于补偿阀杆转动和阀座磨损等原因所造成的阀杆处承受的侧向载荷，当阀杆处于侧向载荷时，可使阀杆球面结构和密封座形成的密封面之间的压力保持恒定，维持更好的密封性。密封座设置的槽和切角结构，有利于阀杆球形结构和密封座之间的球面密封，为阀杆提供了最佳保护，防止球阀外漏。同时，阀杆底部设置的碟簧，可提供弹簧预紧力，保证阀杆球形结构与密封座的之间的密封。阀杆中下部密封中，张力密封环中不锈钢环的张力能够迫使聚四氟乙烯层紧密贴在阀杆与阀体之间，其产生的压力能够达到非常好的密封性，张力密封环可以补偿密封座的磨损与偏心，并持久回弹，保证密封性能。阀杆中上部密封，通过碟簧垫片对石墨填料进行动态加载，保证阀杆处的密封。以上三重密封组成了球阀阀杆处的密封结构，保证了阀杆处的低泄漏性能，延长了球阀在苛刻条件下的使用寿命，特别是温度和压力变化时的阀门寿命。

本发明的另一个目的在于提供一种低泄漏球阀，阀体与端盖的密封结构采用了三种材质复合垫片，由聚四氟乙烯层、不锈钢层和石墨层多层复合而成。聚四氟乙烯层具有化学惰性，石墨层具有防火安全特性，并且不锈钢层为“V”型结构，为石墨层和聚四氟乙烯层提供了支撑和动态加载，可保护其在温度和压力变化过程中免受挤压和冷流的影响，保证阀体与端盖处没有发生泄漏的危险。

为达此目的，本发明提供如下的技术方案：

本发明提供了一种低泄漏球阀，包括：阀体、端盖、阀杆、球体、阀座和压盖，还包括阀杆下部密封，所述阀杆下部密封包括密封座和碟簧，所述阀杆具有阀杆凸起结构，所述阀杆凸起结构位于所述阀杆下部，是下直径大于上直径的凸起结构，所述密封座一侧与所述阀杆凸起结构的凸起侧面相接触，所述密封座另一侧与阀体相接触；所述碟簧位于所述阀杆下端面与所述球体凹槽上端面之间。设置凸起结构的密封用于补偿阀杆转动和阀座磨损等原因所造成的阀杆处承受的侧向载荷，当阀杆处于侧向载荷时，可使阀杆凸起结构和密封座形成的密封面之间的压力保持恒定，维持更好的密封性。阀杆底部设置的碟簧，可以提供弹簧预紧力，保证阀杆球形结构与密封座的之间的密封。

在一个具体的技术方案中，所述阀杆凸起结构的凸起侧面为弧形球面，形成球面密封。

在另一个具体的技术方案中，所述密封座上具有密封面V型槽、底部V型槽和切角，所述密封面V型槽位于所述密封座与所述阀杆凸起结构接触的侧面上，所述底部V型槽位于所述密封座底部朝向所述球体的断面上，所述切角位于所述密封座与所述阀体两个接触面形成的夹角处。

在另一个具体的技术方案中，所述密封座的材料是聚四氟乙烯。