球閥雙材質多重保護密封機構的制作方法
【專利摘要】本申請涉及一種球閥密封裝置技術領域，尤其涉及一種球閥雙材質多重保護密封機構；其包括環形密封閥座、安裝在環形密封閥座上的軟質密封組件，軟質密封組件上設有與球閥球體表面相匹配的軟質密封面；其特征在于：環形密封閥座上安裝有至少一個第一硬質密封環。由于實施上述技術方案，本申請通過軟質密封組件與第一硬質密封環的獨立設計，實現球閥的雙材質多重密封，作用互補，增加了應對介質里含有小顆粒密封的可靠性，每重密封有獨立完整性，增強了本申請的替換性；在與第一硬質密封面相鄰的第一刮灰刀能有效清除球閥球體表面布滿結垢、顆粒物，確保軟質密封面、硬質密封面與球閥球體表面能形成有效滑動密封副，增加密封性能，延長使用壽命。
【專利說明】
球閥雙材質多重保護密封機構
技術領域
[0001]本申請涉及一種球閥密封裝置技術領域，尤其涉及一種球閥雙材質多重保護密封機構。
【背景技術】
[0002]球閥具有流體阻力小，開關迅速方便，使用前期密封性能好，安裝簡便等優點，也廣泛應用于控制含粉塵流體、固體粉末、顆粒物、液體內含顆粒物的混合介質惡劣工況等介質傳輸的閥門。但現有的現有球閥密封結構并無法夠克服開啟和管閉過程中，介質中的較小顆粒會夾擠到密封面里，一旦密封面受夾擠就會對球面造成結垢或損傷。一旦開啟的次數到達一定數量后，就很容易形成縫隙，閥門就沒辦法密封，特別是在介質含有含塵氣體液體或固體粉末等混合介質傳輸管道里，就會在很短時間內把閥門吹出很大的口子，現階段解決的辦法，大多是提高閥體上密封面的材質，使密封面達到耐磨并且耐沖刷。同時球面還要提高光潔度，并且要提高球面的硬度來解決耐沖刷難題，這樣的密封標準要求的制造成本極高，效果并不明顯。
【發明內容】
[0003]本申請的目的在于提出一種在氣體粉塵流體、固體粉末、顆粒物液體內含顆粒物的混合介質惡劣工況工作壽命長，雙材質多重保護、密封性能好的球閥雙材質多重保護密封機構。
[0004]本申請的目的是這樣實現的:球閥雙材質多重保護密封機構，其包括環形密封閥座、安裝在環形密封閥座上的軟質密封組件，軟質密封組件上設有與球閥球體表面相匹配的軟質密封面;其特征在于:環形密封閥座上安裝有至少一個第一硬質密封環，第一硬質密封環上設有與球閥球體表面相匹配的且位于軟質密封面內部的第一硬質密封面，在與第一硬質密封面相鄰并位于內側的第一硬質密封環端面上設有與第一硬質密封面相連且方向朝下的第一刮灰刀口。
[0005]進一步的，環形密封閥座的上端面設有環槽;軟質密封組件的下端通過一組沿圓周均布的預緊彈簧可沿軸向運動的安裝在環槽內；軟質密封組件的內側設有兩個第一硬質密封環，兩個第一硬質密封環的下端通過兩組獨立且沿圓周均布的預緊彈簧各自可沿軸向運動的安裝在環槽內；所述軟質密封組件的內外端面、兩個第一硬質密封環各自的內外端面、環槽內端面均緊密貼合在一起。
[0006]進一步的，第一硬質密封面上設有第一清灰槽。
[0007]進一步的，軟質密封組件包括安裝在環形密封閥座上的軟質托環和固定在軟質托環上部內端的軟質密封環;軟質密封環的上設有與球閥球體表面相匹配的軟質密封面。
[0008]進一步的，軟質托環上部外端通過一組沿圓周均布的預緊彈簧安裝有可沿軸向運動的第二硬質密封環;第二硬質密封環上設有緊密貼合在軟質托環外部的定位保護環;第二硬質密封環上設有與球閥球體表面相匹配的且位于軟質密封面外部的第二硬質密封面，在與第二硬質密封面相鄰并位于外側的第二硬質密封環端面上設有與第二硬質密封面相連且方向朝上的第二刮灰刀口；所述第二硬質密封面上設有第二清灰槽。
[0009]進一步的，第一刮灰刀口和第二刮灰刀口均為圓弧形刀口。
[0010]進一步的，軟質密封組件與環形密封閥座間設有至少一個密封槽并對應安裝有密封圈;環形密封閥座的外端面設有至少一個密封槽并對應安裝有密封圈。
[0011]由于實施上述技術方案，本申請通過軟質密封組件與第一硬質密封環的獨立設計，實現球閥的雙材質多重密封，作用互補，增加了應對介質里含有小顆粒密封的可靠性，每重密封有獨立完整性，增強了本申請的互換性、替換性;在與第一硬質密封面相鄰的第一刮灰刀能有效清除球閥球體表面布滿結垢、顆粒物，確保軟質密封面、硬質密封面與球閥球體表面能形成有效滑動密封副，增加密封性能，延長使用壽命。
[0012]【附圖說明】:本申請的具體結構由以下的附圖和實施例給出:
[0013]圖1是球閥雙材質多重保護密封機構結構示意圖；
[0014]圖2是圖1中A處去除球閥球體后的放大結構示意圖。
[0015]圖例:1.環形密封閥座，2.軟質密封面，3.第一硬質密封環，4.第一硬質密封面，5.第一刮灰刀口，6.預緊彈簧，7.第一清灰槽，8.軟質托環，9.軟質密封環，10.第二硬質密封環，11.定位保護環，12.第二硬質密封面，13.第二刮灰刀口，14.第二清灰槽，15.密封圈，16.球閥球體。
[0016]【具體實施方式】:
[0017]本申請不受下述實施例的限制，可根據本申請的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。
[0018]如圖1、2所示，球閥雙材質多重保護密封機構包括環形密封閥座1、安裝在環形密封閥座I上的軟質密封組件，軟質密封組件上設有與球閥球體16表面相匹配的軟質密封面2;環形密封閥座I上安裝有至少一個第一硬質密封環3，第一硬質密封環3上設有與球閥球體16表面相匹配的且位于軟質密封面2內部的第一硬質密封面4，在與第一硬質密封面4相鄰并位于內側的第一硬質密封環3端面上設有與第一硬質密封面4相連且方向朝下的第一刮灰刀口 5。
[0019]這樣軟質密封組件與至少一個第一硬質密封環3形成各自獨立的密封系統，具有獨有的互換性、替換性，形成雙材質、多重保護密封，每部分密封系統有獨立完整性，確保在其中一種材質的密封系統出現故障的情況下，另一種材質的密封系統還處于正常工作狀態，增加了應對介質里含有小顆粒密封的可靠性，從而延長閥門的使用壽命;與第一硬質密封面4相鄰且方向朝下的第一刮灰刀口 5，在閥門開啟動作中像貼合在球閥球體16表面上的一把刀，清除球閥球體16表面上沾粘的粉塵顆粒及結垢，能干凈球閥球體16表面，減少軟質密封面2的磨損，確保軟質密封面2、第一硬質密封面4與球閥球體16表面能形成有效滑動密封副，從而增強球閥密封性能，提高使用壽命。生產加工中，第一硬質密封面4須與球閥球體16表面有較高吻合度;第一硬質密封環3可采用不銹鋼304加工而成，軟質密封組件可采用聚四氟乙烯加工而成。使用本申請的球閥，不需要使用價值很高的噴涂碳化鎢實心球體、陶瓷球體等，閥體密封也不需要用硬質合金來制造，制造材料成本得到了節約，制造的工藝要求降低；使用本申請的球閥，可選用不銹鋼304球體，就可以得到在同工況下使用壽命是現有球閥兩倍以上的效果。本申請既能用于在惡劣工況使用后淘汰下來的各種球閥的再制造技術上;又能用于加工新式的球閥。
[0020]如圖1、2所示，環形密封閥座I的上端面設有環槽;軟質密封組件的下端通過一組沿圓周均布的預緊彈簧6可沿軸向運動的安裝在環槽內；軟質密封組件的內側設有兩個第一硬質密封環3，兩個第一硬質密封環3的下端通過兩組獨立且沿圓周均布的預緊彈簧6各自可沿軸向運動的安裝在環槽內；所述軟質密封組件的內外端面、兩個第一硬質密封環3各自的內外端面、環槽內端面均緊密貼合在一起。兩個第一硬質密封環3能進一步清除球閥球體16表面上沾粘的粉塵顆粒及結垢，能干凈球閥球體16表面，減少軟質密封面2的磨損，確保軟質密封面2、第一硬質密封面4與球閥球體16表面能形成有效滑動密封副，從而增強球閥密封性能，提高使用壽命;每組預緊彈簧6均為獨立設計，軟質密封組件下端的預緊彈簧6既滿足軟質密封面2與球閥球體16表面密封性力度要求，又不會在球閥球體16啟閉過程中壓壞軟質密封組件，另外當長時間使用本申請后，軟質密封面2有所磨損，預緊彈簧6能使軟質密封組件沿軸向上移，實現自行彌補;第一硬質密封環3下端的預緊彈簧6既能確保當閥門啟閉過程中第一硬質密封面4與球閥球體16表面完全貼合，第一刮灰刀口 5能把球閥球體16表面上的附著物刮干凈，又能保證不會傷及球閥球體16，實現良好的清灰效果，同時實現第一硬質密封環3的自行彌補功能。緊密貼合的兩個第一硬質密封環3和軟質密封組件，能令第一硬質密封環3對軟質密封組件起到保護作用。生產加工時，可在密封閥座上對應開有彈簧定位孔，將所有的預緊彈簧6都安裝放置在對應的彈簧定位孔內，確保其穩定性。
[0021 ]如圖1、2所示，第一硬質密封面4上設有第一清灰槽7。這樣第一清灰槽7與第一刮灰刀口 5形成雙重保障，有效防止球閥球體16表面上的上粉塵顆粒進入軟質密封面2上，減少軟質密封面2非正常磨損，提高本申請的密封效果和使用壽命。
[0022]如圖1、2所示，軟質密封組件包括安裝在環形密封閥座I上的軟質托環8和固定在軟質托環8上部內端的軟質密封環9;軟質密封環9的上設有與球閥球體16表面相匹配的軟質密封面2。
[0023]如圖1、2所示，軟質托環8上部外端通過一組沿圓周均布的預緊彈簧6安裝有可沿軸向運動的第二硬質密封環10;第二硬質密封環10上設有緊密貼合在軟質托環8外部的定位保護環11;第二硬質密封環10上設有與球閥球體16表面相匹配的且位于軟質密封面2外部的第二硬質密封面12，在與第二硬質密封面12相鄰并位于外側的第二硬質密封環10端面上設有與第二硬質密封面12相連且方向朝上的第二刮灰刀口 13;所述第二硬質密封面12上設有第二清灰槽14。這樣第二硬質密封環10能在軟質密封組件的背后形成保護，特別是定位保護環11的設計，可與第一硬質密封環3呼應使軟質密封件得到全方位的保護，避免發生意外磨損或變形而影響使用壽命;同時無論在開啟，或關閉球閥時，都能有效清除球閥球體16表面上沾粘的粉塵顆粒及結垢，能達到干凈球閥球體16表面的效果，減少軟質密封面2的磨損，密封等級可達到零泄漏，從而提高球閥使用壽命;第二硬質密封環10下端的預緊彈簧6的作用與第一硬質密封環3下端的預緊彈簧6作用一致，并且軟質密封件下、每個第一硬質密封環3下、每個第二硬質密封環10下對應的多組預緊彈簧6均為獨立設計，擁有各自獨立的自動補償，在閥門的使用中可達到各個部位要求預緊力的不同，預緊力相互不受干擾，確保在其中某個部位出現故障的情況下，其他部位還處于正常工作狀態，從而延長閥門的使用壽命。
[0024]如圖1、2所示，第一刮灰刀口 5和第二刮灰刀口 13均為圓弧形刀口。
[0025]如圖1、2所示，軟質密封組件與環形密封閥座I間設有至少一個密封槽并對應安裝有密封圈15;環形密封閥座I的外端面設有至少一個密封槽并對應安裝有密封圈15。每個密封圈15與其對應的密封槽均為密封性鑲嵌式連接。
[0026]以上技術特征構成了本申請的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據實際需要增減非必要技術特征，來滿足不同情況的需要。
【主權項】
1.一種球閥雙材質多重保護密封機構，包括環形密封閥座、安裝在環形密封閥座上的軟質密封組件，軟質密封組件上設有與球閥球體表面相匹配的軟質密封面;其特征在于:環形密封閥座上安裝有至少一個第一硬質密封環，第一硬質密封環上設有與球閥球體表面相匹配的且位于軟質密封面內部的第一硬質密封面，在與第一硬質密封面相鄰并位于內側的第一硬質密封環端面上設有與第一硬質密封面相連且方向朝下的第一刮灰刀口。2.根據權利要求1所述的球閥雙材質多重保護密封機構，其特征在于:環形密封閥座的上端面設有環槽;軟質密封組件的下端通過一組沿圓周均布的預緊彈簧可沿軸向運動的安裝在環槽內；軟質密封組件的內側設有兩個第一硬質密封環，兩個第一硬質密封環的下端通過兩組獨立且沿圓周均布的預緊彈簧各自可沿軸向運動的安裝在環槽內；所述軟質密封組件的內外端面、兩個第一硬質密封環各自的內外端面、環槽內端面均緊密貼合在一起。3.根據權利要求1或2所述的球閥雙材質多重保護密封機構，其特征在于:第一硬質密封面上設有第一清灰槽。4.根據權利要求1或2所述的球閥雙材質多重保護密封機構，其特征在于:軟質密封組件包括安裝在環形密封閥座上的軟質托環和固定在軟質托環上部內端的軟質密封環;軟質密封環的上設有與球閥球體表面相匹配的軟質密封面。5.根據權利要求3所述的球閥雙材質多重保護密封機構，其特征在于:軟質密封組件包括安裝在環形密封閥座上的軟質托環和固定在軟質托環上部內端的軟質密封環;軟質密封環的上設有與球閥球體表面相匹配的軟質密封面。6.根據權利要求4所述的球閥雙材質多重保護密封機構，其特征在于:軟質托環上部外端通過一組沿圓周均布的預緊彈簧安裝有可沿軸向運動的第二硬質密封環;第二硬質密封環上設有緊密貼合在軟質托環外部的定位保護環;第二硬質密封環上設有與球閥球體表面相匹配的且位于軟質密封面外部的第二硬質密封面，在與第二硬質密封面相鄰并位于外側的第二硬質密封環端面上設有與第二硬質密封面相連且方向朝上的第二刮灰刀口；所述第二硬質密封面上設有第二清灰槽。7.根據權利要求5所述的球閥雙材質多重保護密封機構，其特征在于:軟質托環上部外端通過一組沿圓周均布的預緊彈簧安裝有可沿軸向運動的第二硬質密封環;第二硬質密封環上設有緊密貼合在軟質托環外部的定位保護環;第二硬質密封環上設有與球閥球體表面相匹配的且位于軟質密封面外部的第二硬質密封面，在與第二硬質密封面相鄰并位于外側的第二硬質密封環端面上設有與第二硬質密封面相連且方向朝上的第二刮灰刀口；所述第二硬質密封面上設有第二清灰槽。8.根據權利要求6或7所述的球閥雙材質多重保護密封機構，其特征在于:第一刮灰刀口和第二刮灰刀口均為圓弧形刀口。9.根據權利要求1或2或5或6或7所述的球閥雙材質多重保護密封機構，其特征在于:軟質密封組件與環形密封閥座間設有至少一個密封槽并對應安裝有密封圈;環形密封閥座的外端面設有至少一個密封槽并對應安裝有密封圈。10.根據權利要求8所述的球閥雙材質多重保護密封機構，其特征在于:軟質密封組件與環形密封閥座間設有至少一個密封槽并對應安裝有密封圈;環形密封閥座的外端面設有至少一個密封槽并對應安裝有密封圈。
【文檔編號】F16K5/06GK205678159SQ201620500782
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月30日 公開號201620500782.X, CN 201620500782, CN 205678159 U, CN 205678159U, CN-U-205678159, CN201620500782, CN201620500782.X, CN205678159 U, CN205678159U
【發明人】洪德隆, 洪徳燦, 趙澤明
【申請人】烏魯木齊市閩之宇閥業有限公司