一种超低扭矩球阀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超低扭矩球阀，以普通球阀为基础，在阀体通道孔垂直水流方向的内端开有第一环形槽，在并帽压紧端开有第二环形槽，在第一环形槽和第二环形槽中分别设有第一O形密封圈，两个第一O形密封圈作为主密封，阀体通道孔两端分别设有PTFE材质的支撑环，用两个支撑环取代传统阀座，作为辅密封，位于阀体通道孔中央的球体通过两个支撑环支撑悬浮在阀体中，通过第一O形密封圈与支撑环相互配合，形成双密封结构，在O形密封圈和支撑环的共同作用下能够极大的降低球阀开启扭矩，使得阀门的扭矩低至0.15N*M‑0.3N*M。

【技术实现步骤摘要】
一种超低扭矩球阀
本专利技术属于阀类，具体涉及一种超低扭矩球阀。
技术介绍
随着工业科技的发展，生产工艺及产品结构的改进，球阀已经迅速发展成为一种主要阀类，不仅在中国，同时在西方，球阀的使用在逐年上升。在我国，球阀被广泛使用于石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利水电等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。球阀的流通十分广泛，目前市场上流通的球阀，大多存在以下不足：1)开启力矩大、开启时间长，例如DN15的球阀在1.6MPa情况下工作时，开启扭矩往往达到3-6N/M及以上；2)由于球阀球体和密封座之间经常在有磨损的情况下操作，球体和密封座之间开关时容易磨损，降低了球阀的寿命；3)传统球阀在实现自动化时，往往需要安装大扭矩的驱动装置，驱动机构复杂，选型难度大，成本高昂。低扭矩球阀目前使用还不普及，国内专利文献资料公开提出的一种低扭矩无磨损固定球阀[申请号：CN201320456935.1，公告号：203363267U]，它包括阀体、副阀体、阀盖、具有流通的球体、上阀杆、下阀杆、支撑环，支撑环外部呈圆周排列的沉孔中依次安装有弹簧、柱塞，柱塞的外侧与传力板相接，传力板的外侧具有数套呈圆周排列安装在副阀体上的压力推进装置，阀门开启时压力室必须先卸压，然后再通过驱动装置使完成开启，阀门关闭时，使球体朝开启时相反的方向旋转90°，然后即可通过液压传动系统对压力推进装置增压，使球体和支撑环之间产生密封比压达到密封。这种球阀阀体积较大，配套部件较多，操作繁琐，并且需要额外的液压系统进行增压，使得该球阀需要高要求的安装环境，而且价格昂贵，不利于大范围推广使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超低扭矩球阀，解决市面上传统类型球阀扭矩大、启动难、磨损快、驱动机构选型难的问题。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种超低扭矩球阀，以普通球阀为基础，在阀体通道孔垂直水流方向的内端开有第一环形槽，在并帽压紧端开有第二环形槽，在第一环形槽和第二环形槽中分别设有第一O形密封圈，两个第一O形密封圈作为主密封，阀体通道孔两端分别设有PTFE材质的支撑环，用两个支撑环取代传统阀座，作为辅密封，位于阀体通道孔中央的球体通过两个支撑环支撑悬浮在阀体中，通过第一O形密封圈和支撑环相互配合，形成双密封结构，在O形密封圈和支撑环的共同作用下能够极大的降低球阀开启扭矩，使得阀门的扭矩低至0.15N*M-0.3N*M。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：(1)显著减小球阀操作扭矩：本专利技术的超低扭矩球阀主密封由O形圈作用，辅密封由支撑环配合，球阀的开启和关闭扭矩可低至0.15N*M-0.3N*M，仅为传统球阀的10％甚至更低，球阀口径越大、压力越高，该超低扭矩球阀的优势越明显。(2)驱动机构选择灵活：由于扭矩的大幅降低，本球阀可配置驱动机构选择范围大大增加，对于以前人工转不动的情况，也可以灵活选择使用人工转动。(3)使用寿命高；主要材料采用铜及不锈钢，中间球体选用不锈钢，球阀密封选用优质第二O形密封圈，安全性高，轻松应对多种使用环境，同时低扭矩带来低磨损，极大地增加了球阀的寿命。(4)动作响应快：低扭矩同时带来球阀驱动机构效率的提高，响应时间短，动作速度快。(5)易于推广和普及：本专利技术结构紧凑、体积小、成本低、尺寸与传统球阀一致，无需外加压力驱动，适用范围广，易于实现大批量使用。附图说明图1为本专利技术超低扭矩球阀的剖视图。图2为本专利技术本超低扭矩球阀的示意图。图3为本专利技术本超低扭矩球阀的O形密封圈和支撑环配合图。图4为本专利技术本超低扭矩球阀的第一O形密封圈形变图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。结合图1至图4，一种超低扭矩球阀，以普通球阀为基础，在阀体6通道孔垂直水流方向的内端开有第一环形槽6a，在并帽7压紧端开有第二环形槽7a，在第一环形槽6a和第二环形槽7a中分别设有第一O形密封圈4，两个第一O形密封圈4作为主密封，阀体6通道孔两端分别设有PTFE材质的支撑环3，一个支撑环3贴紧位于通道孔内端的第一O形密封圈4，另一个支撑环3与并帽7上的第一O形密封圈4压紧连接，用两个支撑环3取代传统阀座作为辅密封，位于阀体6通道孔中央的球体5采用不锈钢材质，球体5通过两个支撑环3支撑悬浮在阀体6中。进一步地，本专利技术通过第一O形密封圈4的主密封和支撑环3的辅密封的相互配合，形成一种双密封结构来进行密封，采用两个第一O形密封圈4作为主密封，支撑环3起到支撑球体5和辅助密封的作用，在第一O形密封圈4和支撑环3的共同作用下能够极大的降低球阀开启扭矩。在本专利技术所述的超低扭矩球阀中，阀杆1为黄铜材质，中部安装有两个第二O形密封圈2，阀杆1安装时，需从阀体6的通道孔中由下至上安装。阀体6通道孔外端用螺纹以配合并帽7，球体5选用不锈钢。在支撑环3和第一O形密封圈4形成的双密封结构中，综合考虑介质长时间作用引起的橡胶溶胀及摩擦阻力的冲突，在与第一环形槽6a、第二环形槽7a的配合中，通过改善配合尺寸使第一O形密封圈4的内径压缩变形量k1小于外径压缩变形量k2，即第一O形密封圈4断面中心圆周长大于槽断面中心圆周长，第一O形密封圈4沿圆周方向受到压缩，接触力低。对于第一环形槽6a、第二环形槽7a的槽面，要求表面粗糙度Ra<1.6μm，且进行抛光处理。在第一O形密封圈4装入第一环形槽6a、第二环形槽7a后，需要调配控制压缩率x，d2------第一O形密封圈4在自由状态下的断面直径。t-------第一O形密封圈4压缩后的断面高度。此处第一O形密封圈4的压缩率通过基本尺寸和公差的调配控制在5％-8％之间，在双密封结构中，第一O形密封圈4起主密封作用，支撑环3起辅助密封作用，第一O形密封圈4的主密封与支撑环3的辅密封相互配合，实现第一O形密封圈4在低压缩率时仍然保持良好的密封，突破了现有常规O形密封圈压缩率取值在10％以上的限制，显著降低了阀门开启和关闭的扭矩，阀门的扭矩可低至0.15N*M-0.3N*M。在阀体6的通道孔中，支撑环3和通道孔内壁之间存在间隙，球体5通过两个支撑环3悬浮在通道孔中。现有常规球阀依靠并帽7的压紧力压紧球体和阀座实现密封，阀座与阀球之间的压紧力很大，导致阀座与阀球之间的摩擦力非常大，开启和关闭扭矩大。在本专利技术中，球体5可以左右浮动，在处于承载状态时，流体通过球体时使一端压紧，接触力上升，密封效果增强，同时另一端由于接触力降低带来摩檫力降低，因而降低了球阀扭矩。在球体5外壁设有半圆形的凹槽5a，用以和阀杆1相连接，同时也能起到固定作用。球体5通过并帽7压紧。并帽7为黄铜材质，内端有螺纹用以和阀体6连接，外端为正八边形，方便扳拧。开启时，旋转阀杆1带动球体5转至90度，此时球阀完全打开。关闭时反方向转动阀杆1。本专利技术通过第一O形密封圈4实现主密封，支撑环3实现辅密封并支撑球体5处于浮动状态，这种结构可以极大的降低球体5在旋转过程中的摩擦力，从而实现低扭矩效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低扭矩球阀，以普通球阀为基础，其特征在于：在阀体(6)通道孔垂直水流方向的内端开有第一环形槽(6a)，在并帽(7)压紧端开有第二环形槽(7a)，在第一环形槽(6a)和第二环形槽(7a)中分别设有第一O形密封圈(4)，两个第一O形密封圈(4)作为主密封，阀体(6)通道孔两端分别设有PTFE材质的支撑环(3)，用两个支撑环(3)取代传统阀座，作为辅密封，位于阀体(6)通道孔中央的球体(5)通过两个支撑环(3)支撑悬浮在阀体(6)中，通过第一O形密封圈(4)和支撑环(3)相互配合，形成双密封结构，在第一O形密封圈(4)和支撑环(3)的共同作用下能够极大的降低球阀开启扭矩。/n

【技术特征摘要】
1.一种超低扭矩球阀，以普通球阀为基础，其特征在于：在阀体(6)通道孔垂直水流方向的内端开有第一环形槽(6a)，在并帽(7)压紧端开有第二环形槽(7a)，在第一环形槽(6a)和第二环形槽(7a)中分别设有第一O形密封圈(4)，两个第一O形密封圈(4)作为主密封，阀体(6)通道孔两端分别设有PTFE材质的支撑环(3)，用两个支撑环(3)取代传统阀座，作为辅密封，位于阀体(6)通道孔中央的球体(5)通过两个支撑环(3)支撑悬浮在阀体(6)中，通过第一O形密封圈(4)和支撑环(3)相互配合，形成双密封结构，在第一O形密封圈(4)和支撑环(3)的共同作用下能够极大的降低球阀开启扭矩。


2.根据权利要求1所述的超低扭矩球阀，其特征在于：所述两个支撑环(3)，一个支撑环(3)贴紧位于通道孔内端的第一O形密封圈(4)，另一个支撑环(3)通过并帽(7)上的第一O形密封圈(4)压紧连接。


3.根据权利要求1所述的超低...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟坤，杜忠华，郭晓双，熊杰斌，姜原，卢鑫，刘坤，
申请(专利权)人：南京云之璟机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32