一種自泄壓防火浮動球閥的制作方法

本發明涉及閥門技術領域，具體涉及一種自泄壓防火浮動球閥。

背景技術：

現有技術領域，浮動球閥的閥球是浮動的，在介質壓力作用下，閥球能產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。壓力越大時，密封性能也越好，但同時啟動關閉浮動球閥時需要的扭矩也隨壓力的增大而增大。

附圖1為現有技術中浮動球閥的結構示意，包括由閥體1與閥蓋2蓋合構成的殼體；在所述殼體內，分別在所述閥體1與所述閥蓋2上環繞介質通道成型的安裝槽，在所述安裝槽內設置有閥座6；在兩所述閥座6之間過盈設置有閥球7，所述閥球7中成型有可連通閥體1與閥蓋2上的介質通道的通孔；一個閥桿11的一端與所述閥球7連接并一同轉動，所述閥桿11的另一端穿過成型在所述殼體上且內端部具有徑向向內的凸緣的管孔伸出所述殼體之外，所述管孔內壁與閥桿11外壁之間設置有彈性填料8，一個螺接在所述管孔外端的壓套13通過旋緊，與所述管孔內端部成型的徑向向內的凸緣一起擠壓所述彈性填料8，使所述彈性填料8通過變形嚴密地擠在所述管孔內壁與閥桿11外壁上來實現所述管孔內壁與閥桿11外壁之間的密封，其中所述閥桿11伸出所述殼體一端連接用于控制閥門的開關的手柄 16。

通常采用高分子材料制作的軟密封閥座6支撐閥球7，在發生火災的情況下，如圖3所示，軟密封閥座6常常被燒毀，而由于在所述殼體內沒有在失去閥座6后的輔助支撐結構，則閥座6被燒毀后，閥球7失去支撐力，并在重力的作用下向下移動，由于閥座6的燒毀過程并非是均勻的，如圖4所示，因此在下落移動過程中閥球7很容易發生姿態的傾斜變化，因而卡在閥體1與閥蓋2之間無法隨閥桿一起轉動，導致閥門無法安全關閉。

技術實現要素：

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的中腔自泄壓困難、浮動球閥易卡死、防火密封性能差等缺陷，從而提供一種浮動球閥。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種自泄壓防火浮動球閥，其包括：殼體，由閥體與閥蓋蓋合構成；在所述殼體內，分別在所述閥體與所述閥蓋上環繞介質通道成型有安裝槽；閥座，設置在所述安裝槽內；閥球，設置在兩所述閥座之間；其特征在于：還包括防火支撐體，設置在所述殼體內，在所述閥座與所述閥球密封接觸狀態下，支撐所述閥球。

一步地，所述防火支撐體為至少設置在所述閥體及所述閥蓋下部的朝向所述閥球的中心延伸的凸起。

進一步地，支撐體自所述安裝槽的一個側壁延伸出來。

進一步地，至少在下游側，所述防火支撐體為環繞介質通道成型的環形唇，所述環形唇具有朝向所述閥球的以繞介質通道的軸線旋轉的母線形成的回轉面；在流體壓力推動下，所述閥球嵌合所述回轉面形成金屬密封。

進一步地，所述防火支撐體為但不限于與殼體相同材質的金屬材料制成。

進一步地，安裝在所述安裝槽中的所述閥座的突出部分能夠承受預定的壓力，所述突出部分具有密封抵接所述閥球表面的第一面，朝向中腔的第二面及背向所述中腔的第三面；其中所述第二面與所述閥球表面之間呈銳角，所述第三面與所述閥球表面之間呈鈍角；所述第三斜面與固定該閥座的閥體或閥蓋表面之間留有在所述突出部分承受高于所述預定壓力時變形的間隙。

進一步地，還包括閥桿，其一端與所述閥球連接并一同轉動，其中所述閥桿的另一端穿過成型在所述殼體上的管孔伸出所述殼體之外；所述管孔內端部具有徑向向內的凸緣，所述閥桿對應所述凸緣內側的位置設有適于抵接于所述凸緣內側的凸臺；設置在所述閥桿與所述殼體之間的偏壓機構施加使所述凸臺趨向于抵接所述凸緣內側的偏壓力。

進一步地，所述凸緣與所述凸臺抵接面的至少一部分為相互配合的錐型密封面。

進一步地，至少兩相互配合的錐型密封面之一經過硬化處理。

進一步地，所述偏壓機構為設置在壓套與定位壓板之間的彈簧，所述壓套螺接在所述管孔外端與所述凸緣配合一起擠壓填充在所述管孔內壁與所述閥桿外壁之間的彈性填料，所述定位壓板固定在所述閥桿上。

進一步地，所述彈簧為蝶形彈簧。

進一步地，所述定位壓板包括中心帶有非圓軸孔的環形部件，以及在所述環形部件上間隔90度設置的兩個定位鎖定裝置；所述軸孔套設在所述閥桿的非圓截面部分上，通過螺接在所述閥桿上的壓緊螺母將所述定位壓 板與所述閥桿固定；所述鎖定裝置與固定在所述閥體上的定位鎖定凸起配合實現定位鎖定。

進一步地，所述定位壓板在兩個所述定位鎖定裝置之間成型有圓弧槽，所述定位鎖定凸起設置在所述圓弧槽內。

進一步地，所述定位鎖定凸起上成型有鎖孔，所述定位鎖定裝置上設有與所述鎖孔對應的通孔，所述鎖孔與所述通孔通過掛鎖鎖定。

本發明技術方案，具有如下優點：首先，本發明通過設置金屬支撐體，即使在閥座被燒損的情況下，球體也能夠被閥體閥蓋的金屬支撐體托住不掉落，避免球體被閥體和閥蓋的防火唇卡住，確保球閥能夠順利關閉，實現金屬密封和防火功能；其次，本發明通過設置具有多個傾斜面的彈性閥座，當中腔壓力異常升高，介質可推開閥座密封面，閥座發生彈性變形，實現中腔自泄壓功能；另外，本發明的定位、壓緊、鎖定結構緊湊，將常規設計的定位板與壓板一體設置成定位壓板，同時鎖定裝置與定位壓板鑄成一體，利用閥體上定位凸臺與定位壓板90度凹面配合實現精準定位鎖定；最后，本發明設置有推力墊和防火石墨填料構成的兩道防火密封，以及閥桿下部硬化處理的錐面與閥體形成的金屬倒密封，使閥門具有良好的密封性能和防火性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲 得其他的附圖。

圖1-1為現有技術的浮動球閥結構的剖視圖；

圖1-2為現有技術的浮動球閥結構的俯視圖；

圖2-1本發明的浮動球閥結構的剖視圖；

圖2-2本發明的浮動球閥結構的俯視圖；

圖3為現有技術中閥座部分燒毀的狀態示意圖；

圖4-1為現有技術浮動球閥中閥球卡死狀態示意圖；

圖4-2為現有技術浮動球閥中閥球卡死狀態剖視圖；

圖5-1為本發明的防閥球脫落結構閥門開啟狀態示意圖；

圖5-2為本發明的防閥球脫落結構閥門關閉狀態示意圖；

圖6為現有技術的閥座結構示意圖；

圖7-1為本發明的閥座結構示意圖；

圖7-2為本發明的閥座結構中腔泄壓示意圖；

圖8為本發明的閥桿密封結構示意圖；

圖9-1為本發明的閥體定位凸臺結構示意圖；

圖9-2為本發明的閥體定位壓板結構示意圖；

圖9-3為本發明的閥體定位壓板結構剖視圖；

圖9-4為本發明的閥體定位及鎖定原理示意圖；

附圖標記說明：

附圖1中各附圖標記表示：

1-閥體；2-閥蓋；3-螺柱；4-螺母；5-墊片；6-閥座；7-球體；8-填料；9-推力墊；10-壓套；11-閥桿；12-防靜電裝置；13-壓板；14-定位板； 15-擋圈；16-手柄；17-螺栓；18-墊圈；19-螺釘；20-掛鎖；

附圖2-圖9中各附圖標記表示：

1-閥體；2-閥蓋；3-螺母；4-螺柱；5-墊片；6-閥座；7-球體；8-石墨填料；9-推力墊；10-軸承；11-閥桿；12-壓套；13-碟形彈簧；14-定位壓板；15-壓緊螺母；16-螺母；17-手柄；18、19-防靜電裝置組；20-鎖板；21-螺釘；22-掛鎖；23-支撐金屬唇；24-金屬密封面；25-硬化處理面；26-定位凸臺

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

此外，下面所描述的本發明不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。

實施例1

首先，參見附圖4，在現有技術中的閥座燒損時，閥門在開啟狀態下，閥座燒損后，球體依靠重力作用下移，球體與閥體內腔接觸。閥門關閉的過程中易出現如圖3所示的卡死現象。

如圖2-1、2-2所示，本發明的浮動球閥包括閥球7、由閥體1與閥蓋2配合密封的殼體；在殼體內，分別在閥體1與閥蓋2上環繞介質通道成型有安裝槽；在安裝槽內安裝有閥座6，閥球7設置于閥座6之間。如附圖5-1所示，浮動球閥還包括設置在殼體內的支撐金屬唇23，支撐金屬唇23具有防火性能，在所述閥座6與所述閥球7密封接觸狀態下支撐閥球7。如 支撐金屬唇23為設置在閥體1及閥蓋2下部的朝向閥球7的中心延伸的凸起，參見附圖5-1，支撐金屬唇23自安裝槽的一個側壁延伸出來，并且為環繞介質通道成型的環形唇，環形支撐金屬唇23具有朝向閥球7的以繞介質通道的軸線旋轉的母線形成的回轉面，如圖5-2所示，在流體壓力推動下，閥球7嵌合回轉面形成金屬密封面24。其中支撐金屬唇23可由與殼體相同材質的金屬材料制成。因此，即使閥門在開位狀態閥座6被部分燒損，球體7仍會被閥體1和閥蓋2上設置的支撐金屬唇23托住不會掉下，依然保持在原來位置，保證球閥能夠順利關閉，實現金屬密封、起到防火功能，實現閥門安全啟閉和防火保障。

其次，如圖6所示為現有技術中的閥座結構，其中，球體與閥座是過盈壓縮來實現密封，閥門扭矩大，且存在中腔壓力異常升高的情況下，很難實現泄壓，容易損壞閥門。如圖7-1、7-2所示為本發明的浮動球閥的閥座結構，本發明的閥座為自泄壓閥座，其中球體7被閥體1、閥蓋2的金屬唇包圍，球體7與閥體閥蓋之間安裝閥座6，安裝在安裝槽中的閥座6的突出部分能夠承受預定的壓力，參見附圖7-2，突出部分具有密封抵接閥球7表面的第一面，朝向中腔的第二面及背向中腔的第三面；其中第二面與閥球7表面之間呈銳角，第三面與閥球7表面之間呈鈍角；第三面與固定該閥座6的閥體1或閥蓋2表面之間留有在突出部分承受高于預定壓力時變形的間隙。因此，當中腔壓力異常升高時，介質壓力作用在閥座上，如圖7-2，閥座密封面被壓力推開，閥座6發生彈性變形，實現中腔自泄壓功能，保證了閥門的安全性能。

另外，現有浮動球閥閥桿推力墊均采用工程塑料制作，在發生火災后，閥門中非金屬密封件失效，閥門會發生閥桿泄漏。如附圖8所示為本發明的浮動閥球閥桿結構，其中浮動球閥還包括閥桿11，其一端與閥球7連接并一同轉動，其中閥桿11的另一端穿過成型在殼體上的管孔伸出殼體之外； 管孔內端部具有徑向向內的凸緣，閥桿11對應凸緣內側的位置設有適于抵接于凸緣內側的凸臺；如圖8所示凸緣與凸臺的抵接面為相互配合的錐型密封面，其中凸臺的錐形密封面為經過硬化處理的硬化處理面25。另外設置在閥桿11與殼體之間的偏壓機構施加使凸臺趨向于抵接凸緣內側的偏壓力，其中偏壓機構為設置在壓套12與定位壓板14之間的蝶形彈簧13，壓套12螺接在管孔外端與凸緣配合一起擠壓填充在管孔內壁與閥桿11外壁之間的石墨填料8。該閥桿結構主要包括兩道密封，第一道由推力墊9密封，第二道經過石墨填料8密封，兩道密封保證了閥桿具有良好的密封性能。防火石墨填料9由定位壓板14通過壓緊螺母15壓緊，其中碟形彈簧13提供預緊力，碟形彈簧13下面有壓套12和軸承10，保證閥門具有良好的防火性能。火災時，如推力墊9燒損，碟形彈簧13可將閥桿11向外拉出，閥桿11下部經硬化處理并研磨的錐面凸臺與閥體凸緣接觸，形成金屬密封。閥桿11與閥體1之間有推力墊9，推力墊9上方的閥體凸緣阻止閥桿11飛出閥腔。閥桿11在運轉過程中產生的靜電由防靜電裝置18、19導出閥腔，上述零件一起形成完整的閥桿密封結構。

最后，現有浮動球閥定位板通常與壓板為分體結構，分體式結構臃腫，且生產制造成本高，如圖9-2、9-3所示，為本發明的一體式定位壓板，其中定位壓板14包括中心帶有非圓軸孔的環形部件，以及在環形部件上間隔90度設置的兩個定位鎖定裝置；軸孔套設在閥桿11的非圓截面部分上，通過螺接在閥桿11上的壓緊螺母15將定位壓板14與所述閥桿11固定；閥體1上設置有凸出閥體1的定位鎖定凸起，其中定位鎖定凸起包括鎖板20和定位凸臺26，其中鎖定裝置與通過螺釘21固定在閥體1上的鎖板20配合實現定位鎖定。如圖9所示，定位壓板14在兩個定位鎖定裝置之間成型有圓弧槽，在圓弧槽內設置有定位凸臺26，定位鎖定凸起的鎖板20上成型有鎖孔，定位鎖定裝置上設有與鎖孔對應的通孔，鎖孔與通孔通過掛鎖22 實現鎖定。本發明的定位、壓緊、鎖定結構緊湊，將常規的定位板與壓板結構做成一體，定位壓板14的孔與閥桿11偏勢連接，巧妙地利用閥體上定位凸臺26與定位壓板呈90度凹面配合實現精準定位。

本發明的浮動球閥結構的閥門結構緊湊，外形美觀，生產制造方便、實用性強，制造成本低；且閥門定位精準、防火性能優異，可實現在開位狀態失火，即使發生火災也能夠實現閥門的安全啟閉；本發明的閥桿結構密封性能好、使用壽命長，閥桿能夠防吹出、防靜電；閥門扭矩小且可實現在開關位鎖定；采用自泄壓閥座結構，可實現閥腔的自泄壓；閥門上部預留執行器安裝孔，方便客戶根據需要選購。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。