本發(fā)明涉及閥門設(shè)備，特別是指一種零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥。

背景技術(shù)：

1、球閥按球體的安裝結(jié)構(gòu)可分為固定球閥和浮動(dòng)球閥，浮動(dòng)球閥是一種特殊的閥門，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)在于能夠在兩個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)密封，即無論是在介質(zhì)進(jìn)口端壓力過大還是介質(zhì)出口端壓力過大時(shí)，球閥都能有效地密封介質(zhì)流通，從而阻斷介質(zhì)的流動(dòng)。浮動(dòng)球閥的球體是浮動(dòng)的，在介質(zhì)壓力作用下，球體能產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。這種閥門結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性好。

2、目前球閥基本都是兩體式浮動(dòng)球閥，閥體和閥蓋采用螺紋連接進(jìn)行固定，這種結(jié)構(gòu)的球閥兩端螺紋與管道連接安裝時(shí)容易把閥體和閥蓋松動(dòng)甚至?xí)Q開，最終導(dǎo)致密封泄漏，影響管線正常施工和運(yùn)行，并且球體不帶壓力平衡孔設(shè)計(jì)，尤其是高壓力球閥會(huì)導(dǎo)致開關(guān)扭矩偏大，為確保閥桿強(qiáng)度，閥桿直徑要加大，執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型增大，導(dǎo)致成本增加，資源浪費(fèi)。

3、專利號(hào)為cn212672463u的專利公開了一種焊接式浮動(dòng)球球閥，包括閥體、閥蓋和球體，閥蓋通過螺栓安裝在閥體底部，閥體內(nèi)設(shè)置有內(nèi)腔，球體設(shè)置在內(nèi)腔內(nèi)，內(nèi)腔的內(nèi)壁上通過螺栓安裝有閥座，球體卡設(shè)在閥座內(nèi)，閥體頂部通過螺栓安裝有填料閥蓋，內(nèi)腔和填料閥蓋內(nèi)設(shè)置有通槽，通槽內(nèi)通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸安裝有閥桿，閥桿一端安裝在球體頂部，通槽內(nèi)粘合有止推墊，止推墊套設(shè)在閥桿上，填料閥蓋內(nèi)設(shè)置有填料，球體內(nèi)設(shè)置有通口，通口的內(nèi)壁上設(shè)置有壓力平衡孔，閥蓋與閥體之間卡設(shè)有密封焊，閥桿頂部套設(shè)有彈簧墊，彈簧墊頂部設(shè)置有螺母，螺母通過螺紋與閥桿頂部相嚙合，內(nèi)腔的內(nèi)壁底部設(shè)置有凹槽。上述浮動(dòng)球球閥的閥蓋通過焊接方式與閥體連接，其保證了閥體與閥蓋連接的穩(wěn)定，但是閥蓋會(huì)對(duì)閥座緊密壓緊，影響閥座的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥，解決了現(xiàn)有技術(shù)中閥蓋與閥座始終緊密連接，閥蓋對(duì)閥座進(jìn)行壓緊影響閥座使用壽命的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

3、一種零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥，包括閥體和閥蓋，閥體內(nèi)設(shè)有閥腔，閥蓋浮動(dòng)設(shè)置在閥腔進(jìn)口位置，閥蓋的端面設(shè)有端面密封結(jié)構(gòu)，球閥安裝前，閥蓋的端面高出閥體的端面；閥體上設(shè)有安裝通孔，安裝通孔的軸線方向與閥蓋的端面垂直。在浮動(dòng)球閥使用時(shí)，球閥通過螺桿安裝到主設(shè)備上，其中螺桿穿過安裝通孔與主設(shè)備連接，利用螺桿與主設(shè)備的連接對(duì)閥蓋進(jìn)行壓緊，使閥蓋下壓，閥蓋對(duì)閥腔內(nèi)的閥座和閥芯進(jìn)行壓緊，使閥腔內(nèi)的閥座和閥芯緊密接觸，確保球閥的低壓零泄漏；并且在浮動(dòng)球閥沒有安裝時(shí)，閥蓋不會(huì)對(duì)閥座和閥芯進(jìn)行壓緊，使閥座在浮動(dòng)球閥不使用時(shí)處于放松狀態(tài)，延長(zhǎng)球閥的使用壽命。

4、所述端面密封結(jié)構(gòu)為閥蓋端面密封圈；閥蓋與閥腔的內(nèi)壁之間設(shè)有閥蓋側(cè)邊密封圈。閥蓋端面密封圈對(duì)浮動(dòng)球閥與主設(shè)備之間的接觸縫隙進(jìn)行密封，閥蓋側(cè)邊密封圈對(duì)閥蓋與閥腔內(nèi)壁之間的縫隙進(jìn)行密封，有效保證了的球閥在閥腔進(jìn)口位置的密封性能，避免出現(xiàn)泄漏的問題。

5、所述閥腔內(nèi)設(shè)有兩個(gè)相對(duì)布置的閥座，兩個(gè)閥座之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接有球形閥芯，一個(gè)閥座的外端面與閥腔內(nèi)的臺(tái)階壓緊配合，另一個(gè)閥座的外端面與閥蓋壓緊配合。球閥安裝后，球形閥芯與兩個(gè)閥座擠壓，實(shí)現(xiàn)球閥的雙向限位，使球閥在工作時(shí)球形閥芯能夠雙向密封，避免出現(xiàn)泄漏的情況。

6、所述閥座與閥腔的內(nèi)壁相配合。方便進(jìn)行閥座和球形閥芯的安裝，并且球形閥芯和閥座均設(shè)置在閥體上的閥腔內(nèi)，兩個(gè)閥座均通過閥腔內(nèi)壁進(jìn)行定位，使閥座和球形閥芯更容易保證同軸度。

7、所述閥座上設(shè)有第一斜面和第二斜面，球閥安裝前，球形閥芯的球面與第二斜面配合，球閥安裝后，第一斜面和第二斜面同時(shí)與球閥閥芯的球面配合。第一斜面和第二斜面為雙錐面結(jié)構(gòu)，第一斜面和第二斜面同時(shí)與球形閥芯的球面形成線密封，保證球形閥芯與閥座之間的密封性；球閥安裝后，閥蓋對(duì)閥座和球形閥芯進(jìn)行擠壓，此時(shí)球形閥芯的球面與第一斜面和第二斜面形成雙道密封結(jié)構(gòu)，通過控制兩個(gè)斜面的預(yù)留量來控制閥座與球形閥芯的預(yù)緊力，實(shí)現(xiàn)密封性能與操作扭矩最優(yōu)化配合結(jié)構(gòu)。

8、所述閥座的外圓上設(shè)有多個(gè)均勻布置的泄壓槽；閥座的外端面上設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)。當(dāng)球閥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，高壓介質(zhì)進(jìn)入球閥腔體內(nèi)部，通過高壓介質(zhì)通過泄壓槽到達(dá)閥座的外端面，保證閥座前后壓力相等，降低閥座受到的壓力，保證球閥在轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間不會(huì)被壓潰，保證閥座的使用壽命；另外環(huán)形凸臺(tái)能夠使閥座與閥蓋、閥體之間的直徑密封比壓增大，避免高壓介質(zhì)從閥座端面泄漏，保證密封性能。

9、所述閥體上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有閥桿，閥桿的內(nèi)端與球形閥芯卡接，閥桿的外端連接有手柄；閥桿與閥體之間設(shè)有閥桿密封圈。通過轉(zhuǎn)動(dòng)手柄能夠使閥桿在閥體內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)球形閥芯在閥腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)球閥的通斷；閥桿密封圈進(jìn)行密封，避免介質(zhì)從閥桿與閥體之間的間隙滲出，保證球閥的密封性能。

10、所述球形閥芯上設(shè)有閥桿槽，閥桿槽為條形槽，閥桿的內(nèi)端與閥桿槽卡接配合。閥桿的內(nèi)端卡入條形槽內(nèi)。

11、所述閥桿槽的底部設(shè)有泄壓口，泄壓口與球形閥芯內(nèi)部連通。在球閥內(nèi)球形閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，高壓介質(zhì)能夠通過泄壓口排出，降低腔體內(nèi)部壓力，保護(hù)閥座；并且能夠平衡閥腔內(nèi)部與介質(zhì)流道之間的壓力，降低球形閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的扭矩力，降低球閥開關(guān)的難度，便于操作人員操作。

12、所述閥桿上設(shè)有止推墊片，閥體上設(shè)有無頭銷釘，無頭銷釘與止推墊片上的弧形槽滑動(dòng)配合。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄過程中能夠帶動(dòng)閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過閥桿帶動(dòng)止推墊片轉(zhuǎn)動(dòng)，在止推墊片轉(zhuǎn)動(dòng)過程中無頭銷釘在止推墊片的弧形槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，無頭銷釘對(duì)止推墊片進(jìn)行限位，保證閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)位置準(zhǔn)確，確保球形閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)位置準(zhǔn)確。

13、本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：

14、1、閥蓋浮動(dòng)設(shè)置在閥腔的進(jìn)口位置，閥體通過安裝通孔內(nèi)穿設(shè)的螺桿與主設(shè)備連接，閥蓋端面高出閥體端面，在閥體安裝后會(huì)對(duì)閥蓋進(jìn)行壓緊，通過端面密封結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)閥體與主設(shè)備連接處的密封；并且通過閥蓋對(duì)閥座和閥芯進(jìn)行壓緊，保證閥座與閥芯之間的預(yù)緊力，確保球閥的零泄漏；在閥體安裝前，閥蓋不受壓力，此時(shí)閥座與閥芯之間不受壓力，閥座處于放松狀態(tài)，延長(zhǎng)球閥的使用壽命。

15、2、閥座與閥芯接觸位置采用雙錐面結(jié)構(gòu)，通過控制錐面部分的預(yù)留量來控制閥座與閥芯的預(yù)緊力，實(shí)現(xiàn)密封性能與操作扭矩最優(yōu)化配合結(jié)構(gòu)；在閥座外圓上設(shè)置泄壓槽，當(dāng)球閥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，高壓介質(zhì)進(jìn)入閥腔內(nèi)部，同時(shí)通過泄壓槽到達(dá)閥座前后兩側(cè)，使閥座前后兩側(cè)壓力相等，避免在球閥轉(zhuǎn)動(dòng)瞬間被壓潰；環(huán)形凸臺(tái)能夠使閥座與閥蓋、閥體之間的直徑密封比壓增大，避免高壓介質(zhì)從閥座端面泄漏，保證密封性能。

16、3、閥芯的閥桿槽內(nèi)設(shè)有泄壓口，泄壓口與球形閥芯內(nèi)部連通，在球閥內(nèi)球形閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，高壓介質(zhì)能夠通過泄壓口排出，降低腔體內(nèi)部壓力，保護(hù)閥座；并且能夠平衡閥腔內(nèi)部與介質(zhì)流道之間的壓力，降低球形閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的扭矩力，降低球閥開關(guān)的難度，便于操作人員操作。

技術(shù)特征：

1.一種零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥，包括閥體（1）和閥蓋（2），其特征在于，閥體（1）內(nèi)設(shè)有閥腔，閥蓋（2）浮動(dòng)設(shè)置在閥腔進(jìn)口位置，閥蓋（2）的端面設(shè)有端面密封結(jié)構(gòu)，球閥安裝前，閥蓋（2）的端面高出閥體（1）的端面；閥體（1）上設(shè)有安裝通孔（17），安裝通孔（17）的軸線方向與閥蓋（2）的端面垂直。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥，其特征在于，端面密封結(jié)構(gòu)為閥蓋端面密封圈（6）；閥蓋（2）與閥腔的內(nèi)壁之間設(shè)有閥蓋側(cè)邊密封圈（7）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥，其特征在于，閥腔內(nèi)設(shè)有兩個(gè)相對(duì)布置的閥座（3），兩個(gè)閥座（3）之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接有球形閥芯（4），一個(gè)閥座（3）的外端面與閥腔內(nèi)的臺(tái)階壓緊配合，另一個(gè)閥座（3）的外端面與閥蓋（2）壓緊配合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥，其特征在于，兩個(gè)閥座（3）的尺寸相同，且閥座（3）與閥腔的內(nèi)壁相配合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥，其特征在于，閥座（3）上設(shè)有第一斜面（32）和第二斜面（33），球閥安裝前，球形閥芯（4）的球面與第二斜面（33）配合，球閥安裝后，第一斜面（32）和第二斜面（33）同時(shí)與球閥閥芯（4）的球面配合。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥，其特征在于，閥座（3）的外圓上設(shè)有多個(gè)均勻布置的泄壓槽（31）；閥座（3）的外端面上設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)（34）。

7.根據(jù)權(quán)利要求4~6任一項(xiàng)所述的零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥，其特征在于，閥體（1）上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有閥桿（5），閥桿（5）的內(nèi)端與球形閥芯（4）卡接，閥桿（5）的外端連接有手柄（11）；閥桿（5）與閥體（1）之間設(shè)有閥桿密封圈（15）。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥，其特征在于，球形閥芯（4）上設(shè)有閥桿槽（41），閥桿槽（41）為條形槽，閥桿（5）的內(nèi)端與閥桿槽（41）卡接配合。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥，其特征在于，閥桿槽（41）的底部設(shè)有泄壓口（42），泄壓口（42）與球形閥芯（4）內(nèi)部連通。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥，其特征在于，閥桿（5）上設(shè)有止推墊片（9），閥體（1）上設(shè)有無頭銷釘（8），無頭銷釘（8）與止推墊片（9）上的弧形槽滑動(dòng)配合。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及閥門設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種零泄漏高壓高可靠的雙向浮動(dòng)球閥，解決了現(xiàn)有技術(shù)中閥蓋與閥座始終緊密連接，閥蓋對(duì)閥座進(jìn)行壓緊影響閥座使用壽命的問題，包括閥體和閥蓋，閥體內(nèi)設(shè)有閥腔，閥蓋浮動(dòng)設(shè)置在閥腔進(jìn)口位置，閥蓋的端面設(shè)有端面密封結(jié)構(gòu)，球閥安裝前，閥蓋的端面高出閥體的端面；閥體上設(shè)有安裝通孔，安裝通孔的軸線方向與閥蓋的端面垂直。有益效果是：閥蓋浮動(dòng)設(shè)置在閥腔的進(jìn)口位置，閥蓋端面高出閥體端面，在閥體安裝后會(huì)對(duì)閥蓋進(jìn)行壓緊，通過閥蓋對(duì)閥座和閥芯進(jìn)行壓緊，保證閥座與閥芯之間的預(yù)緊力，確保球閥的零泄漏；在閥體安裝前，閥蓋不受壓力，閥座與閥芯之間不受壓力，閥座處于放松狀態(tài)，延長(zhǎng)球閥的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：王鑫波,俞少行,張紅濤,孫寶軍,田捍衛(wèi),唐毅,劉良祥,葛賽,張偉,李冬生
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南航天液壓氣動(dòng)技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29