小扭矩無泄漏可調式球閥制造技術

小扭矩無泄漏可調式球閥，針對普通球閥的缺陷，改進了傳統的密封結構，將其中一側密封改為支承和通導結構，另一側密封采用新的組合式密封面結構，并利用可調式壓緊裝置提高了球閥的密封效果。這種閥在關閉時密封面與球體嚴密壓緊，有效地杜絕了泄漏。并且在開啟時密封唇與球體及時松開，球體與密封面之間不存在相對運動和動摩擦，減少了閥門啟閉時的扭矩。同現有的球閥相比具有密封無泄漏、啟閉力矩小、工藝性好、成本低和使用壽命長的特點。（*該技術在2012年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術小扭矩無泄漏可調式球閥，所屬
為通用機械。球閥因結構緊湊、流阻低、可通球吹掃、啟閉迅速廣泛應用于石油、化工、輕工、冶金、天然氣等行業。目前國際上發達國家都把球閥列為發展重點。隨著我國石油、天然氣業高速發展，球閥必將得到更加廣泛應用。同時也對球閥的密封效果和易操作性提出了更高的要求。技術背景當前傳統的球閥存在著兩大缺陷1.密封性差、特別是低壓內漏(有些產品表明低壓不密封)，由于受加工精度和裝配精度的限制，則球體表面和密封唇面難以達到理想的形狀和最佳配合狀態，當球閥在關閉時特別是在介質處于低壓狀態時，因密封面間有不同程度的間隙，使密封面比壓不勻及比壓太低，而出現內漏。2.啟閉扭矩大，這是由多種因素造成的①因加工和裝配因素使球的垂直軸與閥桿軸不同心；②介質的壓力提高了球面的比壓，根據磨擦力大小與壓力成正比的原理(F＝ηP)則大大增加了摩擦力；③為減少內漏人為地增加了密封面比壓。這幾種因素綜合結果造成球閥啟閉扭矩增大。為改善這兩種缺陷，防止球閥在關閉狀態下，產生低壓內漏，其傳統的作法為①盡最大可能提高球體及密封唇的加工精度和裝配精度，結果是成本增加，仍然無法根本滿足要求；②加大密封面的比壓(即密封唇對球體的壓力)，由于①難以實現則無限地加大密封面的比壓，其結果，使得開啟與關閉扭矩極大乃至無法開啟與關閉，失去了球閥的基本作用；③為克服球閥力矩大無法用人力直接啟閉的缺陷在球閥上增加蝸輪、蝸桿裝置、或增加電動裝置，以及其它機械裝置。這不僅使球閥結構復雜體積增大，還提高了制造成本和運行費用。即使采取了上述措施，但由于球體與密封唇難于滿足應有的精度故仍然無法達到球閥低壓密封的要求。鑒于現有技術存在的問題，本技術專利的目在于提供一種小扭矩無泄漏可調式球閥，該球閥真正實現了啟閉扭矩小、密封無泄漏。
技術實現思路
為了解決上述問題本專利技術改變了普通球閥的密封結構和原理1. 閥門進口端改密封唇為支承座(圖1)只提高結構的剛度，不但不密封，且留有必要的流體通道(圖2)，起先導閥的作用大大減小了球閥啟閉扭矩。2.閥門出口端設置一套齒輪一螺紋傳動可調壓緊密封裝置(見圖1)開啟狀態時，此裝置松開，脫離與球面的接觸，當需要關閉時先旋轉球體呈關閉位置，再旋緊密封裝置，該裝置采用高強度無塑性變形的耐磨、高彈性材料做為密封材料，則當其旋緊后根本杜絕了密封面間隙產生的可能，故實現了完全無泄漏的同時也因為在開啟和關閉時撤消了兩密封唇的壓力大大地減小了啟閉的扭矩。優點及積極效果a) 降低了對球體加工精度和安裝精度的要求；b) 閥門的啟閉扭矩小，可快速開啟；c) 根本解決了球閥關閉不嚴，特別是低壓泄漏的難題；d) 工藝簡單、成本降低。附圖說明圖1是本專利技術小扭矩無泄漏可調式球閥的結構圖；圖2是圖1所示支承座上的通道示意圖。具體實施方式1.結構組成左閥體1、右閥體2、下閥蓋12、O形圈(14、15、28)和上閥蓋27由內六方圓柱頭螺釘13和高強度六角螺栓29連接。球體3與閥桿22、手柄23用螺釘45墊圈24、螺栓25連接，并且由下軸套20、上軸套21、鋼球17、定位螺釘18、開槽螺釘19、擋蓋16、填料26、O形圈(43、44)將球體3定位在左閥體1和右閥體2內。支承座11位于球體3前側。壓力環4、密封唇5、密封圈6、O形圈(7、8、10)相互配合，且位于球體3右側與齒圈9用螺紋46連接，且與小齒輪32外嚙合并用限位螺釘30限位。小齒輪32與齒輪箱35、齒輪箱壓蓋31、輪軸33、平鍵34、齒輪軸套36、密封墊37、O形圈(38、40)齒輪箱通蓋39、內六方螺釘42裝配，并用內六方螺釘41固定在右閥體2上。原理2.機械可調式小扭矩無泄漏球閥工作原理球閥關閉時，先旋轉球閥手柄23使球體3繞垂直于通路的軸線旋轉至呈關閉位置。然后順時針轉動輪軸33，則使小齒輪32轉動，同時也使齒圈38轉動。因齒圈38與壓力環4采用螺紋46連接并且用限位螺釘30防止壓力環4旋轉，在齒圈38旋轉作用下迫使壓力環4沿通道軸線向球體3方向移動，并推動(推力為50000KN～100000 KN)密封圈6、O形圈8和密封唇5與球體3壓緊。因球體3表面密封靠密封圈6密封，其密封寬度為傳統密封面寬度的1/4，根據面積與比壓成反比的原理，則密封面比壓與傳統密封面比壓提高四倍，所以提高了密封效果，又因為密封圈6采用高強度無塑性變形的高彈性材料作為密封材料，則當其旋緊后根本杜絕了密封面間隙產生的可能，故實現了完全無泄漏。球閥關閉時，先逆時針轉動輪軸33，則使小齒輪32轉動，同時也使齒圈38轉動。在齒圈38旋轉作用下迫使壓力環4沿通道軸線向遠離球體3方向移動，同時也使密封圈6、密封唇5與球體3產生間隙，這時介質從支承座11上的通道47和產生的間隙流入球閥的另一側，兩側壓差逐漸變小(起到了先導閥的作用)，這時旋轉球閥手柄23使球體3繞垂直于通路的軸線旋轉至呈開啟位置。因為在開啟和關閉時撤消了球面密封比壓，球體與密封面之間不存在相對運動和動磨擦，從而大大地減小了球閥啟閉的扭矩。權利要求1.一種球閥可調式密封壓緊裝置，包括球體(3)、閥體(1、2)、支承座(11)、密封唇(5)、壓力環(4)、齒圈(9)、小齒輪(32)密封圈(6)和O形圈(8)，其中密封圈(6)固定在密封唇(5)與球體(3)的密封面間，其特征在于，支承圈(11)位于介質入口及球體(3)前側，密封唇(5)位于球體(3)后側，并置于壓力環(4)內，壓力環(4)與齒圈(9)用螺紋(46)連接，小齒輪(32)安裝在閥體(2)上并與齒圈(9)外嚙合。2.按權利要求1所述可調式密封壓緊裝置，其特征是在球體(3)表面與密封唇(5)密封的基礎上設置了一道密封圈(6)，提高了比壓與密封性能。3.按權利要求1所述可調式密封壓緊裝置，其特征是在于支承座(11)上有流體通道(47)。專利摘要小扭矩無泄漏可調式球閥，針對普通球閥的缺陷，改進了傳統的密封結構，將其中一側密封改為支承和通導結構，另一側密封采用新的組合式密封面結構，并利用可調式壓緊裝置提高了球閥的密封效果。這種閥在關閉時密封面與球體嚴密壓緊，有效地杜絕了泄漏。并且在開啟時密封唇與球體及時松開，球體與密封面之間不存在相對運動和動摩擦，減少了閥門啟閉時的扭矩。同現有的球閥相比具有密封無泄漏、啟閉力矩小、工藝性好、成本低和使用壽命長的特點。文檔編號F16K5/00GK2525320SQ02202648公開日2002年12月11日 申請日期2002年2月4日 優先權日2002年2月4日專利技術者杜頤桂 申請人:杜頤桂本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種球閥可調式密封壓緊裝置，包括球體（３）、閥體（１、２）、支承座（１１）、密封唇（５）、壓力環（４）、齒圈（９）、小齒輪（３２）密封圈（６）和Ｏ形圈（８），其中密封圈（６）固定在密封唇（５）與球體（３）的密封面間，其特征在于，支承圈（１１）位于介質入口及球體（３）前側，密封唇（５）位于球體（３）后側，并置于壓力環（４）內，壓力環（４）與齒圈（９）用螺紋（４６）連接，小齒輪（３２）安裝在閥體（２）上并與齒圈（９）外嚙合。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：杜頤桂，
申請(專利權)人：杜頤桂，
類型：實用新型
國別省市：11[中國|北京]