專利名稱：上裝式浮動球閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種浮動球閥，具體涉及一種上裝式浮動球閥。
背景技術：
球閥是應用較為廣泛的閥門之一，其工作原理與旋塞閥一樣，都是靠旋轉閥芯來使閥門啟閉的，但球閥比旋塞閥開關輕便，相對體積小，球閥密封可靠，結構簡單，維修方便，密封面與球體常在閉合狀態，不易被介質沖蝕。目前，球閥已在在石油、化工、冶金、輕紡、食品、原子能、航空等部門廣泛使用。目前，工程中多采用上裝式球閥，上裝式球閥在管線上拆卸簡單迅速，維修方便快捷。當閥門在管線上出現故障需要修理時，不必從管線上拆卸閥門，只須拆掉上部法蘭螺栓和螺母，將閥蓋和閥桿組合件一起從閥體中取下來，然后取出球體和閥座組合件。即可在線修理球體和閥座。這種維修節省了時間，將生產中的損失降到最低點。現有的上裝式球閥主要包括上裝式斜面球閥和上裝式浮動球閥，上裝式浮動球閥的球體是浮動的，在介質壓力的作用下，球體能產生一定的位移并緊壓在出口端閥座的密封面上，保證球閥的密封。現有的上裝式浮動球閥如附圖1和圖2所示，包括球體8、軟密封材料閥座9、金屬閥座10、泛塞圈11和閥體12，所述金屬閥座10上的鄰近球體8的一端開設有底槽100， 其與所述閥體12接觸的一端開設有密封臺階面101，所述軟密封材料閥座9嵌設于該底槽 100內，所述泛塞圈11卡裝于該密封臺階面101上，軟密封材料閥座9上設有與所述球體貼合的密封面。在該浮動球閥中，泛塞圈11的一端面對應金屬閥座底面，另一端面對應閥體內端面，所以泛塞圈的兩個端面都需要密封，從而兩個端面都對表面粗糙度要求較高，設計要求一般為RaO. 2，加工時必須對端面進行研磨、拋光。由于粗糙度要求很高，需要拋光很長的時間才能達到或接近設計要求；更甚者，無法達到設計要求。所述軟密封材料閥座嵌設于該底槽內，所以軟密封材料閥座和金屬閥座的底槽之間也需要密封，底槽底面的表面粗糙度理論要求RaO. 2。由于底槽是槽狀結構，目前的研磨拋光技術只能達到RaO. 4以上，需要花費數小時甚至數十小時才能獲得RaO. 4左右。軟密封材料閥座的密封面和與之相對的背面均需要密封，由于閥座小，研磨密封面時很難控制其研磨的效果，而且研磨后背面的平整度較差，影響浮動球閥的密封。綜上所述，該浮動球閥利用如下4處密封的結合來滿足浮動球閥的密封要求(1) 閥體內端面與泛塞圈端面之間的密封；(2)泛塞圈端面與金屬閥座底面之間的密封；(3)金屬閥座底槽與軟密封材料閥座背面之間的密封；(4)軟密封材料閥座的密封面與球面之間的密封。該浮動球閥存在如下缺點(1)上述的4處密封中的任何一處失效，都會引起浮動球閥的密封要求不能保證，造成閥門的泄露；(2)需要研磨、拋光的密封面太多，耗時耗力； (3)該浮動球閥的密封結構復雜，零件較多，不易裝配，影響生產效率；(4)軟密封材料閥座設計厚度太薄，帶壓開關或溫度變化較大時極其容易開裂。
為解決上述問題，需要提供一種結構簡單、密封可靠、加工方便、利于裝配的浮動球閥。
發明內容
本發明的發明目的是提供一種上裝式浮動球閥，通過結構的改進，浮動球閥結構簡單、密封可靠、加工方便、利于裝配。為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是一種上裝式浮動球閥，包括閥體、出口端閥座和球體，所述出口端閥座由內閥座和外閥座復合而成，所述內閥座上設有與所述球體球面貼合的密封面，所述出口端閥座的一端通過該密封面與球面之間的貼合構成接觸式動密封結構，所述出口端閥座的另一端端面與所述閥體之間的貼合構成直接接觸密封結構。優選的，所述密封面為錐面。上述技術方案中，所述浮動球閥的進口端依次設有安裝于所述閥體內的彈簧座和進口端閥座，所述彈簧座和閥體之間設有預緊彈簧。所述預緊彈簧為蝶形彈簧，也可以是圓柱彈簧或波形彈簧。上述技術方案中，所述內閥座為軟密封材料閥座。上文中，所述軟密封材料可以選用 PTFE，也可以選用 RPTFE、PCTFE、NYLON 或 PEEK 等。上述技術方案中，所述外閥座的靠近球體一端的內孔面設有次密封面。通過上述結構，當閥門失火時，軟密封材料內閥座上的密封面失效，此時金屬外閥座上的次密封面與球面接觸，構成接觸密封結構，避免閥門泄漏情況的發生。同時，次密封面遠離球面，不會與軟密封閥座密封面和球體密封面之間的密封產生干涉，影響閥門密封，造成泄漏。上述技術方案中，所述外閥座的與所述閥體接觸的外側壁上開設有環形槽，所述環形槽內嵌設有密封墊。進一步的技術方案，所述環形槽內嵌設有石墨密封墊。為實現上述發明目的，本發明還可以采用下述技術方案一種上裝式浮動球閥，包括閥體、出口端閥座和球體，所述出口端閥座為環狀整體式結構，所述出口端閥座上設有與所述球體球面貼合的密封面，所述出口端閥座的一端通過該密封面與球面之間的貼合構成接觸式動密封結構，所述出口端閥座的另一端端面與所述閥體之間的貼合構成直接接觸密封結構。優選的，所述密封面為錐面。上述技術方案中，所述浮動球閥的進口端依次設有安裝于所述閥體內的彈簧座和進口端閥座，所述彈簧座和閥體之間設有預緊彈簧。所述預緊彈簧為蝶形彈簧，也可以是圓柱彈簧或波形彈簧。由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點
1.本發明利用密封面與球面之間密封和出口端閥座端面和閥體端面之間的密封之間的結合，實現浮動球閥的整體密封要求，密封位置少，且軟密封材料內閥座整體較大，易研磨、拋光，結構簡單、密封可靠、加工方便、利于裝配。2.本發明的次密封面設于金屬外閥座上，當閥門失火時，軟密封材料內閥座上的密封面失效，此時金屬外閥座上的次密封面與球面接觸，構成接觸密封結構，避免閥門泄漏情況的發生。3.本發明的彈簧座和閥體之間設有預緊彈簧，可以保證閥門在任何時候都能密4.本發明的零件少，且需要研磨、拋光的端面少，成本低。
圖1是背景技術中現有的上裝式浮動球閥的結構示意圖； 圖2是圖1中出口端閥座處的局部放大圖3是圖1中出口端閥座的結構示意圖； 圖4是本發明實施例一的結構示意圖； 圖5是實施例一中出口端閥座處的局部放大圖； 圖6是實施例一中出口端閥座的結構示意圖； 圖7是本發明實施例二的出口端閥座處的局部放大圖； 圖8是本發明實施例三的出口端閥座處的局部放大圖； 圖9是本發明實施例四的結構示意圖； 圖10是實施例四中出口端閥座的結構示意其中1、閥體；2、出口端閥座；20、內閥座；200、密封面；21、外閥座；210、次密封面； 211、環形槽3、球體；4、彈簧座；5、進口端閥座；6、預緊彈簧；7、出口端閥座；70、密封面； 8、球體；9、軟密封材料閥座；10、金屬閥座；100、底槽；101、密封臺階面；11、泛塞圈；12、閥體。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述
實施例一參見圖4和圖5所示，一種上裝式浮動球閥，包括閥體1、出口端閥座2、球體3、閥蓋、閥桿組合件，所述閥桿組合件穿插于所述閥蓋內，其下端插入球體3內，所述閥蓋固定連接與閥體1的上方，構成上裝式浮動球閥結構。通過上述結構，當浮動球閥在管線上出現故障需要修理時，不必從管線上拆卸閥門，只須拆掉固定連接閥蓋和閥體的法蘭螺栓和螺母，將閥蓋和閥桿組合件一起從閥體中取下來，然后取出球體和閥座，即可在線修理球體和閥座。所述出口端閥座2由內閥座20和外閥座21復合而成，所述內閥座20上設有與所述球體3球面貼合的密封面200，所述出口端閥座2的一端通過該密封面200與球面之間的貼合構成接觸式動密封結構，所述出口端閥座2的另一端端面與所述閥體1之間的貼合構成直接接觸密封結構。優選的，所述內閥座20為軟密封材料閥座，軟密封材料可以選用PTFE，也可以根據情況選用RPTFE、PCTFE、NYLON或PEEK等。所述外閥座21為金屬閥座。所述密封面200 為錐面。所述浮動球閥的進口端內徑小于出口端內徑，所以內閥座20的內孔為兩段式結構，其靠近出口端的一端內孔為圓臺形孔。所述外閥座21的靠近球體3 —端的內孔面設有次密封面210。通過上述結構，當閥門失火時，軟密封材料內閥座上的密封面失效，此時金屬外閥座上的次密封面與球面接觸，構成接觸密封結構，避免閥門泄漏情況的發生，同時，次密封面遠離球面，不會與軟密封
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5閥座密封面和球體密封面之間的密封產生干涉，影響閥門密封，造成泄漏。所述外閥座21的與所述閥體1接觸的外側壁上開設有環形槽，所述環形槽內嵌設有石墨密封墊。通過上述結構，進一步增強外閥座與閥體之間的密封。所述浮動球閥的進口端依次設有安裝于所述閥體1內的彈簧座4和進口端閥座5， 所述彈簧座4和閥體1之間設有預緊彈簧6。所述預緊彈簧6為蝶形彈簧，也可以根據情況選用圓柱彈簧或波形彈簧。實施例二 參見圖7所示，本實施例二與實施例一的結構基本相同，區別在于所述內閥座20和外閥座21的復合面為臺階面，通過上述結構，實現內、外閥座復合面處的密封要求。所述外閥座21的與所述閥體1接觸的外側壁上未開設有環形槽。實施例三參見圖8所述，本實施例三與實施例一的結構基本相同，區別在于所述浮動球閥的進口端內徑等于出口端內徑，所以內閥座20的內孔為圓柱孔。本發明的內閥座和外閥座不局限于上述實施例中所描述的三種結構，但凡本技術領域技術人員能想到的內閥座和外閥座結構，且將兩者復合成出口端閥座的發明，均落入本發明的保護范圍。實施例四參見圖9和圖10所示，一種上裝式浮動球閥，包括閥體1、出口端閥座 7、球體3、閥蓋、閥桿組合件，所述閥桿組合件穿插于所述閥蓋內，其下端插入球體3內，所述閥蓋固定連接與閥體1的上方，構成上裝式浮動球閥結構。通過上述結構，當浮動球閥在管線上出現故障需要修理時，不必從管線上拆卸閥門，只須拆掉固定連接閥蓋和閥體的法蘭螺栓和螺母，將閥蓋和閥桿組合件一起從閥體中取下來，然后取出球體和閥座，即可在線修理球體和閥座。所述出口端閥座7為環狀整體式結構，所述出口端閥座7上設有與所述球體3球面貼合的錐形密封面70，所述出口端閥座7的一端通過該密封面70與球面之間的貼合構成接觸式動密封結構，所述出口端閥座7的另一端端面與所述閥體1之間的貼合構成直接接觸密封結構。優選的，所述出口端閥座7為軟密封材料閥座，軟密封材料可以選用PTFE，也可以根據情況選用RPTFE、PCTFE, NYLON或PEEK等。所述浮動球閥的進口端依次設有安裝于所述閥體1內的彈簧座4和進口端閥座5， 所述彈簧座4和閥體1之間設有預緊彈簧。所述預緊彈簧6為蝶形彈簧，也可以根據情況選用圓柱彈簧或波形彈簧。
權利要求
1.一種上裝式浮動球閥，包括閥體(1)、出口端閥座(2)和球體(3)，其特征在于所述出口端閥座(2 )由內閥座(20 )和外閥座(21)復合而成，所述內閥座(20 )上設有與所述球體(3 )球面貼合的密封面(200 )，所述出口端閥座(2 )的一端通過該密封面(200 )與球面之間的貼合構成接觸式動密封結構，所述出口端閥座(2)的另一端端面與所述閥體(1)之間的貼合構成直接接觸密封結構。
2.根據權利要求1所述的上裝式浮動球閥，其特征在于所述浮動球閥的進口端依次設有安裝于所述閥體(1)內的彈簧座(4)和進口端閥座(5)，所述彈簧座(4)和閥體(1)之間設有預緊彈簧(6)。
3.根據權利要求1所述的上裝式浮動球閥，其特征在于所述內閥座(20)為軟密封材料閥座，所述外閥座(21)為金屬環。
4.根據權利要求1或3所述的上裝式浮動球閥，其特征在于所述外閥座(21)的靠近球體(3) —端的內孔面設有次密封面(210)。
5.根據權利要求1所述的上裝式浮動球閥，其特征在于所述外閥座(21)的與所述閥體(1)接觸的外側壁上開設有環形槽(211)，所述環形槽(211)內嵌設有密封墊。
6.根據權利要求5所述的上裝式浮動球閥，其特征在于所述環形槽(211)內嵌設有石墨密封墊。
7.一種上裝式浮動球閥，包括閥體(1)、出口端閥座(7)和球體(3)，其特征在于所述出口端閥座(7)為環狀結構，所述出口端閥座(7)上設有與所述球體(3)球面貼合的密封面 (70)，所述出口端閥座(7)的一端通過該密封面(70)與球面之間的貼合構成接觸式動密封結構，所述出口端閥座(7)的另一端端面與所述閥體(1)之間的貼合構成直接接觸密封結構。
8.根據權利要求7所述的上裝式浮動球閥，其特征在于所述浮動球閥的進口端依次設有安裝于所述閥體(1)內的彈簧座(4)和進口端閥座(5)，所述彈簧座(4)和閥體(1)之間設有預緊彈簧。
全文摘要
本發明公開了一種上裝式浮動球閥，包括閥體、出口端閥座和球體，所述出口端閥座由內閥座和外閥座復合而成，所述內閥座上設有與所述球體球面貼合的密封面，所述出口端閥座的一端通過該密封面與球面之間的貼合構成接觸式動密封結構，所述出口端閥座的另一端端面與所述閥體之間的貼合構成直接接觸密封結構。本發明利用密封面與球面之間密封和出口端閥座端面和閥體端面之間的密封之間的結合，實現浮動球閥的整體密封要求，密封位置少，且軟密封材料內閥座整體較大，易研磨、拋光，結構簡單、密封可靠、加工方便、利于裝配。
文檔編號F16K5/08GK102367879SQ201110371538
公開日2012年3月7日 申請日期2011年11月21日 優先權日2011年11月21日
發明者朱彬 申請人:蘇州紐威閥門股份有限公司