一种双浮动双向硬密封旋球阀的制作方法

1.本实用新型涉及一种旋球阀，特别是涉及一种双浮动双向硬密封旋球阀。


背景技术：

2.中国专利公布的“一种高性能双向硬密封旋球阀”，与传统蝶式阀门相比，融合球阀的浮动阀座技术，使蝶式结构旋球阀具有了双向硬密封性能，实际应用中，阀门关闭状态下，当该阀承受由阀座端流向阀轴端的介质压力时，阀轴及阀板会因为装配的公差配合及受力弹性变形等，会顺介质流向向远离浮动阀座方向位移，浮动阀座同样会在介质压力下同步向阀板方向位移，使浮动阀座与阀板始终接触，并保持密封，同时密封力仅为浮动阀座迎介质流环面在水力作用的推力，环面面积小，密封副局部应力小，在实现阀门密封的同时启闭力矩也低，可以较为轻松的启闭阀门；而当阀门承受由阀轴端流向阀座端的介质压力时，阀轴及阀板同样会因为装配的公差配合及受力弹性变形等，也会具有顺介质流向向压紧浮动阀座方向位移的趋势，而在该方向却没有位移空间，介质对整个阀板的作用力，除了阀轴承担外，还有很大一部分会压到被定位的浮动阀座上，致使阀门在该流向下，启闭力矩很大，同时密封接触处应力集中，还容易造成密封面磨损，影响阀门使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种双浮动双向硬密封旋球阀，能够有效降低密封面的摩擦力，降低阀门启闭扭矩以延长设备的使用寿命。
4.根据本实用新型的双浮动双向硬密封旋球阀，包括：阀体，内部设有朝内凸出的第一定位台阶，并穿设有能绕其自身轴线旋转的阀轴；阀板，安装于所述阀体内并与所述阀轴连接，所述阀轴旋转能带动所述阀板转动；浮动阀座，活动安装于所述阀体内并与所述阀体密封连接；浮动环，活动连接于所述阀板背向所述阀轴的一侧；弹性件，安装于所述阀板与所述浮动环之间，用于推动所述浮动环朝远离所述阀板的方向移动；其中所述阀板转动能带动所述浮动环旋转以与所述浮动阀座密封接触，所述第一定位台阶用于与所述浮动阀座相抵，以使所述浮动阀座能与所述浮动环贴合密封。
5.根据本实用新型实施例的一种双浮动双向硬密封旋球阀，至少具有如下技术效果：阀板和浮动阀座均可以横向移动，避免了现有结构在承受从阀轴流向阀座方向的介质压力时，浮动阀座和浮动环的密封面需承受绝大部分盲板推力的弊端，有效的降低了浮动阀座和浮动环的密封面之间的摩擦力，也降低了阀门的启闭扭矩，延长了浮动阀座和浮动环的使用寿命。
6.根据本实用新型的一些实施例，包括限位螺栓，所述限位螺栓用于连接所述阀板和所述浮动环；所述弹性件为蝶形弹簧，所述蝶形弹簧套设于所述限位螺栓。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述阀板边沿设有安装台阶，所述浮动环安装于所述安装台阶内，所述限位螺栓穿过所述浮动环并与所述阀板连接。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述限位螺栓包括头部、中间部和连接部，所述中间部两端分别连接所述头部和所述连接部，所述连接部伸入所述阀板内并与所述阀板螺纹连接，所述浮动环套设于所述中间部并能沿所述中间部移动，所述头部用于对所述浮动环限位。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述浮动环包括竖直部和水平部，所述竖直部与所述水平部固定连接；所述水平部与所述阀板相贴，所述竖直部与所述阀板通过所述限位螺栓连接。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述竖直部朝向所述阀板的一面设有容纳槽，所述蝶形弹簧一端嵌入所述容纳槽内并与所述容纳槽相抵；所述蝶形弹簧另一端与所述阀板相抵。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述阀轴中部与所述阀板连接，所述阀轴一端延伸出所述阀体并连接有驱动其旋转的驱动装置。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述阀体设有供所述阀轴穿过的上轴孔和下轴孔，所述阀板设有供所述阀轴穿过的通孔，所述通孔内径向穿设有销钉，所述阀轴与所述阀板通过所述销钉连接。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述下轴孔端部安装有用于密封所述下轴孔的端盖。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述下轴孔内壁设有定位环槽，所述定位环槽内安装有卡簧，所述卡簧用于对所述阀轴进行轴向限位。
15.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
17.图1是本实用新型实施例的第一角度剖视图；
18.图2是图1中a处的放大图；
19.图3是图1中b处的放大图；
20.图4是本实用新型实施例第一状态下的结构示意图；
21.图5是本实用新型实施例第二状态下的结构示意图。
22.附图标记：
23.阀体100、第一定位台阶110、限位块120、阀轴130、上轴孔140、下轴孔150、卡簧151、端盖160；
24.阀板200、安装台阶210、销钉220；
25.浮动阀座300、密封锥面310；
26.浮动环400、竖直部410、容纳槽411、水平部420、密封球面430；
27.限位螺栓500、头部501、中间部502、连接部503、蝶形弹簧510。
具体实施方式
28.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始
至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.参照图1至图5，本实用新型实施例的一种双浮动双向硬密封旋球阀，包括：
32.阀体100，内部设有朝内凸出的第一定位台阶110，并穿设有能绕其自身轴线旋转的阀轴130；阀体100内还设有限位块120，限位块120与第一定位台阶110间隔设置。第一定位台阶110为阀体100朝内部凸出的圆环，限位块120为朝阀体100内部凸出的凸块，限位块120设有多个，多个限位块120沿圆周均匀间隔设置，限位块120与阀体100的内部连接且设置于更加靠近阀轴130位置，即限位块120设于第一定位台阶110的右侧。限位块120可以是与阀体100固定连接或者可拆卸连接。阀轴130竖直穿设于阀体100的中部。
33.阀板200，安装于阀体100内并与阀轴130连接，阀轴130旋转能带动阀板200转动；
34.浮动阀座300，活动安装于阀体100内并与阀体100密封连接；浮动阀座300与阀体100的接触面之间设有密封胶圈，用于密封浮动阀座300与阀体100的接触面。浮动阀座300的上部与阀体100内部密封连接。浮动阀座300安装于第一定位台阶110和限位块120之间并能在其间横向移动。横向移动即左右移动，浮动阀座300左右方向的厚度小于第一定位台阶110和限位块120之间的间距，因此浮动阀座300能在流动介质的作用下左右移动，但是能移动的距离很小。
35.浮动环400，活动连接于阀板200背离阀轴130的一侧；
36.弹性件，安装于浮动环400与阀板200之间，用于推动浮动环400朝远离阀板200的方向移动；
37.其中阀板200转动能带动浮动环400旋转以与浮动阀座300密封接触，浮动环400能与第一定位台阶110配合以夹紧浮动阀座300。
38.由于浮动环400和浮动阀座300均可以移动，避免了现有结构在承受从阀轴130流向阀座方向的介质压力时，浮动阀座300和浮动环400的密封面需承受绝大部分盲板推力的弊端，有效的降低了浮动阀座300和浮动环400的密封面之间的摩擦力，也降低了阀门的启闭扭矩，延长了浮动阀座300和浮动环400的使用寿命。
39.在本实用新型的一些实施例中，包括限位螺栓500，限位螺栓500用于连接阀板200
和浮动环400；弹性件为蝶形弹簧510，蝶形弹簧510套设于限位螺栓500。
40.在本实用新型的一些实施例中，阀板200边沿设有安装台阶210，浮动环400安装于安装台阶210内，限位螺栓500穿过浮动环400并与阀板200连接。
41.在本实用新型的一些实施例中，限位螺栓500包括头部501、中间部502和连接部503，中间部502两端分别连接头部501和连接部503，连接部503伸入阀板200内并与阀板200螺纹连接，浮动环400套设于中间部502并能沿中间部502移动，头部501用于对浮动环400限位。
42.在本实用新型的一些实施例中，浮动环400包括竖直部410和水平部420，竖直部410与水平部420固定连接；水平部420与阀板200相贴，竖直部410与阀板200通过限位螺栓500连接。具体的，如图2所示，浮动环400的截面呈“7”字型，包括一段竖直部410和一段水平部420，阀板200的边沿设有安装台阶210，竖直部410嵌入在安装台阶210内。竖直部410设有供限位螺栓500的中间部502穿过的通孔，阀板200设有供限位螺栓500的连接部503旋入的螺孔，限位螺栓500穿过竖直部410并旋入螺孔内。
43.需要了解的是，阀板200沿其环状边沿均匀的间隔设置有多个螺孔，浮动环400上对应阀板200上的螺孔设有多个通孔，限位螺栓500对应多个通孔设有多根，每根限位螺栓500上均套设有一个蝶形弹簧510，多个蝶形弹簧510形成碟簧组。
44.进一步的，限位螺栓500的头部501直径大于中间部502的直径，中间部502的直径大于连接部503的直径，连接部503在完全旋入阀板200的螺孔内后，竖直部410的右侧面与阀板200之间仍具有部分间距，即中间部502的左右方向长度大于浮动环400左右方向的厚度，使得浮动环400可以在阀板200与头部501之间左右移动。
45.更进一步的，在初始状态下，竖直部410的底部并不与安装台阶210的表面接触，两者之间具有部分间隔，以预留阀板200和阀轴130在承受由阀轴130端流向浮动阀座300方向介质压力时，产生弹性变形的空间，避免介质推力直接作用到浮动环400上。
46.在本实用新型的一些实施例中，竖直部410朝向阀板200的一面设有容纳槽411，蝶形弹簧510一端嵌入容纳槽411内并与容纳槽411相抵；蝶形弹簧510另一端与阀板200相抵。具体的，如图2所示，容纳槽411向左侧凹陷，蝶形弹簧510的左端伸入容纳槽411内并与其相抵。容纳槽411的设置使得当竖直部410的右侧面与阀板200相抵时，蝶形弹簧510仍然具有被压缩的余量，而不是通过完全压缩弹簧来实现对浮动环400的行程限位，延长了蝶形弹簧510的使用寿命。
47.在本实用新型的一些实施例中，浮动阀座300设有密封锥面310，浮动环400背离阀板200的一面设有密封球面430，密封锥面310能与密封球面430密封接触。
48.在不承受介质压力时，各部件的位置如图2所示，在蝶形弹簧510的作用下，浮动环400的左侧面与限位螺栓500的头部501相抵，同时由于浮动阀座300与浮动环400密封接触，浮动阀座300将第一定位台阶110相抵；浮动环400竖直部410的右侧面与阀板200之间具有最大间隔。
49.图4是本实用新型的旋球阀承受从左至右方向的介质压力时各个部件的位置图；在图4状态下，阀板200和阀轴130在从左向右的介质压力推动下向右发生弹性变形；介质压力作用于浮动阀座300左侧端面上，推动浮动阀座300向右移动，使浮动阀座300压向浮动环400并保持密封。受介质压力的大小作用，最终浮动环400的竖直部410右侧面将与阀板200
相抵，介质形成的推力将经过浮动环400传递至阀板200，由阀板200和阀轴130承担；浮动阀座300的左侧面与第一定位台阶110之间形成位移量h1。
50.图5是本实用新型的旋球阀承受从右至左方向的介质压力时，各个部件的位置图；图5状态下，阀板200和阀轴130在从右向左的介质压力推动下向左发生弹性变形，带动浮动环400压向浮动阀座300；介质压力同时也作用于浮动环400水平部420的右侧端面上，推动浮动环400向浮动阀座300的方向移动，在蝶形弹簧510及介质压力的共同作用下，浮动环400保持与浮动阀座300的密封接触。由于阀板200在介质压力的推动下会向左产生变形，竖直部410的右侧面与阀板200之间的间隙将缩小为h2。由于h2的存在，在受到从右向左的介质压力时，阀板200在转动开阀过程中，浮动环400与阀板200之间的蝶形弹簧510仍然有部分压缩空间，使得阀板200带动浮动环400转动时，浮动环400与浮动阀座300密封接触面上的受力可控，减少了浮动阀座300的密封锥面310和浮动环400的密封球面430之间的相互摩擦损伤，降低了阀轴130驱动阀板200旋转的转动扭矩，延长了设备的使用寿命。
51.在本实用新型的一些实施例中，阀轴130中部与阀板200连接，阀轴130一端延伸出阀体100并连接有驱动其旋转的驱动装置。
52.在本实用新型的一些实施例中，阀体100设有供阀轴130穿过的上轴孔140和下轴孔150，阀板200设有供阀轴130穿过的通孔，通孔内径向穿设有销钉220，阀轴130与阀板200通过销钉220连接。阀轴130从上轴孔140穿入，穿过通孔并穿入下轴孔150内。安装过程中，先将浮动环400安装于阀板200，然后安装浮动阀座300，最后将阀板200装入阀体100内，将阀轴130从上之下插入，然后通过销钉220连接阀轴130和阀板200。
53.在本实用新型的一些实施例中，下轴孔150端部安装有用于密封下轴孔150的端盖160。
54.在本实用新型的一些实施例中，下轴孔150内壁设有定位环槽，定位环槽内安装有卡簧151，卡簧151用于对阀轴130进行轴向限位。具体的，如图1、图3所示，端盖160设于下轴孔150的最下端，阀轴130的下端由于卡簧151的阻挡，并没有穿设于阀体100，端盖160用于密封下轴孔150，以防止阀体100内的压力介质从下轴孔150内流出。由于阀轴130的上端延伸出上轴孔140与驱动装置连接，因此上轴孔140上不设有端盖160，但是在阀轴130与上轴孔140之间的间隙内设置有密封圈等结构。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。