带组合式球体的双密封副无摩擦球阀制造技术

一种带组合式球体的双密封副无摩擦球阀，它包括：由斜体５和２件球冠４构成的组合球体，由阀体１、支承轴２、密封垫３和７、带有挡块Ｈ和定位槽Ｇ的阀盖８、轴套９、填料１０和压盖１１组成的介质腔，由传动轴１２、定位销１３、钢球１４、手柄１５、紧固螺帽１６和限位螺钉１７组成的传动机构，其特征是：斜体５的内腔Ａ是一锥角为２０°～４０°的梯形空腔，其面积不小于球阀４的额定流通面积，构成该梯形空腔的左、右侧壁的中部各有一条上下贯通的燕尾槽，槽的外壁与球冠４的底面Ｂ配合，内壁与球冠４的凸台Ｃ面配合，形成一个组合球体，球冠４可在斜体５的燕尾槽内作相对滑动，但其顶部与阀盖８的下端面接触。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术是一种回转球阀，属于通用机械领域。用于液压、气动系统的开、关与流量调节，特别是对于要求球阀使用寿命长、密封性好、操作力矩小和流体温度由-253℃～450℃的场合。众所周知，由于球阀具有流阻损失小和操作快速灵活的特点而广泛用于石油、化工、水电、热力、轻工和核能等管网系统内。但目前用于这些领域的球阀多属传统结构，即球阀在开、关过程中，球面与密封座始终是接触的，二者的接触面始终在磨损的条件下工作。当多次磨损至一定程度后，球面和密封座构成的密封副将损坏，使球阀丧失密封能力而失效。为了保持密封副的密封能力，必须对密封副施加足够的密封载荷，这就使该处产生了较大的摩擦力，运动时必须克服由摩擦力而带来的摩擦力矩，给电动、气动或人力操作带来困难。同时，为了减少摩擦力矩又能维持密封，一般只能采用带有橡胶和工程塑料的软密封座，因而无法用于高温或超低温场合。中国专利报社国际部主编的“世界专利技术”杂志(国内代号为CN11-2451)1994年第17卷第9期介绍了一种球阀(中国专利号为2144225)，提出了一种提高球阀使用寿命的方法，即当密封座磨损至不能使用时，只需更换一件紧固件和密封座就能使球阀继续使用。这对节省费用和缩短维修周期有利，但不能从根本上解决密封副的磨损问题。特别是当球面也被磨坏时，就必须更换球阀。另一种公知的球阀见诸于由国家机械工业局主管的“阀门杂志”(国内刊号为ISSN1002-5855/CN21-1131/TH)，1999年第4期“轨道球阀的特性与设计”一文，论述了一种轨道球阀方案。利用阀杆底部的斜面与顶部的螺旋槽的协同动作实现球体在转动时与密封座的倾离与脱开。这就大大提高了球阀的使用寿命。但要指出，该结构对阀杆的加工精度要求很高，阀杆底部的斜面和顶部的螺旋槽要有很高的形位公差精度，必须有专用工装和设备才能满足要求。还要指出，在球体与密封座倾离时是在互相接触下进行的，因此仍有局部磨损出现。同时，这种倾离密封座的装置不能同时装于阀的进、出口，难以实现进、出口双向密封。本技术的目是要提供一种带组合式球体的双密封副无摩擦球阀，在球体动作前使它与密封座脱离接触。然后在完全无摩擦条件下使球体转动以实现开、关。这就大大增加了阀的使用寿命，提高了密封性，降低了操作力矩，并可实现进、出口双向密封，同时可以将耐高、低温的金属材料用于密封座。本技术的目的是这样实现的球阀的球体由2件球冠和1件斜体组成。该斜体的内腔为一梯形空腔，其面积不小于球阀的额定流通面积。而斜体空腔的左、右侧壁的中部各有一条上、下贯通的燕尾槽，球冠装于斜体内并可在该燕尾槽内相对滑动，构成了组合球体。两球冠的球面分别与阀体上的进、出口密封座接触构成双密封副，而球冠的顶部与阀盖的下端面接触。组合球体的斜体与操纵球体运动的传动轴用键连成一体，而传动轴的上端与用钢球固定在阀盖内因而只能转动、不能上下位移的手柄用梯形螺纹连接。传动轴的上端面有一锥形孔，它的锥角与限制传动轴运动的限位器的锥角相等。传动轴上有一定位销，阀盖上有一定位槽和止动块。当逆时针方向转动手柄时，由于手柄不能上下位移，迫使传动轴上升，并带动斜体一同上升，但由于2球冠顶部与阀盖下端面接触，因此球冠不能上升，而只能在斜体内相对滑动并逐渐向中心偏转，迫使球冠的球面与阀体的密封座逐渐脱开。当传动轴锥形孔上升至与限位器锥面接触后，继续转动手柄，此时两锥面间形成的摩擦力矩带动传动轴与组合球体一同转动。当手柄转动90°时，传动轴上的定位销与阀盖上的挡块接触，停止转动。此时球阀在双密封副无摩擦工况下完成了由关闭至开启90°的动作。当顺时针转动手柄时，依靠传动轴与限位器两锥面间的摩擦力矩带动传动轴与组合球体同时转动。当转动至90°时，传动轴上的定位销与阀盖定位槽侧壁相接触而不能继续转动，只能带动组合球体的斜体向下运动，并逐渐迫使2球冠向外偏转直至使球冠的球面与阀体上的密封座接触，传动轴与组合球体停止运动。当手柄继续顺时针施加力矩时，球面与阀体密封座接触处的密封力提高，防止泄漏。此时，球阀在双密封副无摩擦的工况下完成了由开启至关闭和保持密封的动作。本技术将根据附图所描述的一个实施例子作出解释。附附图说明图1是一种带组合式球体的双密封副无摩擦球阀的剖面图。附图2是球冠的外形图。按附图1，该阀包括由斜体5和2件球冠4构成的组合球体，由阀体1、支承轴2、密封垫3和7、带有挡块H和定位槽G的阀盖8、轴套9、填料10和压盖11组成的介质腔，由传动轴12、定位销13、钢球14、手柄15、紧固螺帽16和限位螺钉17组成的传动机构，上述斜体5的内腔A是一锥角为20°～40°的梯形空腔，其面积不小于球阀4的额定流通面积，构成该梯形空腔的左、右侧壁的中部各有一条上下贯通的燕尾槽，槽的外壁与球冠4的底面B配合，内壁与球冠4的凸台C面配合，形成一个组合球体，球冠4可在斜体5的燕尾槽内作相对滑动，但其顶部与阀盖8的下端面接触。同时，两个球冠4的球面分别与阀体1的两个密封座D接触，构成双密封副，而密封座D可以是在阀体1上堆焊便质合金经加工而成，也可以在阀体1上压入氟塑料、橡胶等高分子聚合物经加工而成。键6将斜体5与传动轴12连成一体，传动轴12的上端与用钢球14固定在阀盖8内因而只能转动、不能产生移动的手柄15通过螺纹连接，传动轴12的上端有一锥形孔，它的锥角与限位螺钉17下端锥面的锥角相等。手柄15外圆柱面上有两个截面为半圆形的外环形槽，而阀盖8顶部的内圆柱面上也有两个截面为半圆形的内环形槽，手柄15和阀盖8上的两个环形槽截面半径均相等并处于同一轴向位置，构成两个截面为圆形的环槽，并由阀盖8上的两螺纹孔E、F处装入钢球14，一直将上述两圆形环槽构成的滚道填满，再由螺塞(图中未示出)将两螺孔堵住。这样，当逆时针方向转动手柄15时，由于它不能上、下位移，迫使传动轴12带动斜体5一同上升。但由于2球冠4与阀盖8下端面接触，因此球冠不能上升，而只能在斜体5内相对滑动并逐渐向中心偏转，迫使球冠4的球面与阀体1的密封座逐渐脱开。当传动轴12锥形孔上升至与限位螺钉17的锥面接触后，传动轴12停止上升。继续转动手柄15，此时两锥面间形成的摩擦力矩带动传动轴12与斜体5和2球冠4一同转动。当手柄15转90°时，传动轴12上的定位销13与阀盖8上的挡块H接触，转动停止。此时球阀完成了在双密封副无摩擦工况下由关闭至开启90°的动作。当顺时针转动手柄15时，依靠传动轴12与限位螺钉17两锥面间的摩擦力矩带动传动轴12和斜体5、2球冠4同时转动。当轴转动90°时，轴上的定位销13与阀盖8的定位槽G侧壁相接触而使转动停止。当继续转动手柄15，通过传动轴12带动斜体5向下运动，并逐渐迫使2球冠4向外偏转直至使球冠4的球面与阀体1上的密封座接触，传动轴12与斜体5停止向下运动。当继续顺时针对手柄15施加力矩时，2球冠4的球面与阀体1密封座接触处的密封力提高，防止泄漏。此时，球阀在双密封副无摩擦的工况下完成了由开启至关闭和保持密封的动作。权利要求1.一种带组合式球体的双密封副无摩擦球阀，它包括由斜体5和2件球冠4构成的组合球体，由阀体1、支承轴2、密封垫3和7、带有挡块H和定位槽G的阀盖8、轴套9、填料10和压盖11组成的介质腔，由传动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠全，刘振波，
申请(专利权)人：刘振波，
类型：实用新型
国别省市：