CN203322379U - 三通固定式四阀座硬密封球阀 - Google Patents

Abstract

一种三通固定式四阀座硬密封球阀，包括阀体、阀座、阀杆，阀体为上端设阀杆安装口、下端设阀杆定位口的上装式阀体，上装式阀体设有“十”字形通腔，“十”字形通腔的四个口分别为一进口，两出口，一底盖口，四个口内分别设阀座，各阀座由对应的定位件定位，各阀座与定位件之间设预紧弹簧，其中一个定位件为底盖，另外三个定位件为外螺纹套，形成三通阀，阀杆上一体成型有球体，球体位于四个阀座之间，球体下端的阀杆部滑动配合在阀杆定位口中，并用下阀盖封闭，球体上端的阀杆部与上阀盖滑动配合且外伸出上阀盖，阀座、球体的密封面均设有硬质合金层。它具有良好的密封性能和耐磨性能，使用寿命长，极大地延长了检维修周期，提高了生产效率。

Description

三通固定式四阀座硬密封球阀

技术领域

本实用新型涉及阀门领域，特别涉及一种三通固定式四阀座硬密封球阀。

背景技术

目前，在盐化工PVC合成系统中通常采用三通阀来改变管路中介质的流向，三通阀用于盐化工PVC合成系统中的工作原理是，将PVC和热水分别通过管道送入指定合成炉进行合成,再将合成后的PVC浆料通过三通阀排出合成装置，从而不断重复的工艺，这就要求三通阀在换向时的密封性能需达到Ⅵ级密封，以保证PVC和PVC浆料不会泄露到热水系统中，否则一旦热水系统中进入了PVC将会导致整个系统被污染，造成严重的经济损失。现有的三通阀通常采用进口的浮动式三通球阀，由于该浮动式三通球阀中的介质为PVC、PVC浆料和水，因此浮动式三通球阀工作时，在高压氮气的推动下，将浮动式三通球阀中的PVC通过高压氮气而进入合成炉，以实现盐化工PVC合成。然而采用现有的浮动式三通球阀却存在以下不足之处：1、由于三通阀为浮动式结构，高压氮气进入三通阀后，将阀芯推动，从而使得阀芯与阀体的中心不一致，大大加大了操作力矩；2、由于该结构的操作力矩大，且开关次数的频率大，易造成阀座和球体拉伤，从而造成阀门内漏和卡塞的现象；3、由于三通阀为软密封结构，虽然能保证阀门的泄露等级，但球体为浮动式结构，在高压介质下，球体容易将软阀座拉伤或刮出，造成阀门的泄露严重；4、由于三通阀为浮动式软密封结构，无预紧弹簧，上线后造成阀门无法开启。另外，现有的浮动式三通球阀往往易因以上缺陷而造成整个系统停车，直接造成严重的经济损失。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种三通固定式四阀座硬密封球阀，它通过在阀体“十”字形通腔的四个口内分别设置阀座，使位于四个阀座之间的球体在四个方向受力均匀，保证了球阀的密封性能，并且阀杆和球体为一体结构，能有效减小球阀的操作力矩，从而有效延长了球阀在盐化工PVC合成系统中的使用寿命。另外，还极大地延长了球阀的检维修周期，提高了生产效率。

本实用新型的目的是这样实现的：包括阀体、阀座、阀杆，所述阀体为上端设有阀杆安装口，下端设有阀杆定位口的上装式阀体，该上装式阀体设有“十”字形通腔，“十”字形通腔的四个口分别为一个进口，两个出口，一个底盖口，四个口内分别设有阀座，各阀座由对应的定位件定位，各阀座与定位件之间设置有预紧弹簧，其中一个定位件为底盖，另外三个定位件为外螺纹套，形成三通阀，所述阀杆上一体成型有设有过流孔的球体，球体位于四个阀座之间，球体下端的阀杆部滑动配合在阀体的阀杆定位口中，并用下阀盖封闭，球体上端的阀杆部与阀杆安装口上安装的上阀盖滑动配合且外伸出上阀盖，所述阀座、球体的相互接触的密封面均设有硬质合金层。

所述“十”字形通腔的进口和两出口内的阀座分别由对应的外螺纹套定位，所述外螺纹套与阀座之间设置有衬套，所述预紧弹簧位于阀座与衬套之间。

所述“十”字形通腔的底盖口内的阀座由底盖定位，所述预紧弹簧位于阀座与底盖之间。

所述球体的过流孔为折转孔。

所述球体下端的阀杆部通过第一轴承和第一轴套滑动配合在阀体的阀杆定位口中，球体上端的阀杆部通过第二轴承和第二轴套与阀杆安装口上安装的上阀盖滑动配合。

所述第一轴承与第一轴套相互接触的面、第二轴承与第二轴套相互接触的面均设有硬质合金层。

所述第一轴套和第二轴套的硬质合金层的厚度均为0.8～1mm，第一轴套和第二轴套的硬质合金层的硬度均为HRC61～64。

所述阀座、球体的硬质合金层的厚度均为1～1.5mm，阀座的硬质合金层硬度为HRC61～64，球体的硬质合金层硬度为HRC63～65。

所述阀座的密封面为凹弧密封面，该凹弧密封面的口端设有棱角。

由于采用上述技术方案，使本实用新型三通固定式四阀座硬密封球阀具有以下优点：

所述阀体为上端设有阀杆安装口，下端设有阀杆定位口的上装式阀体，采用上装式阀体不仅维修方便，减少了自身的连接螺栓，而且能够检查阀体的本身漏点，便于安装管线，同时整体造型也美观。该上装式阀体设有“十”字形通腔，“十”字形通腔的四个口分别为一个进口，两个出口，一个底盖口，四个口内分别设有阀座，各阀座由对应的定位件定位，各阀座与定位件之间设置有预紧弹簧，其中一个定位件为底盖，另外三个定位件为外螺纹套，形成三通阀，这样使阀座能够通过定位件形成硬密封结构，保证了密封性能，同时通过在各阀座与定位件之间设置预紧弹簧，在预紧弹簧的作用下，保证阀座在使用时有一个初始力，进一步保证了球阀的密封性能。所述阀杆上一体成型有设有过流孔的球体，球体与阀杆采用一体结构，能够减少阀杆与球体的配合误差，避免阀杆与球体连接处变形，造成球阀开关不到位的现象。球体位于四个阀座之间，保证了球体在四个方向受力均匀，球体下端的阀杆部滑动配合在阀体的阀杆定位口中，并用下阀盖封闭，球体上端的阀杆部与阀杆安装口上安装的上阀盖滑动配合且外伸出上阀盖，这种上下两端定位结构能够保证球体的中心位置固定，能够避免因流体介质压力，特别是高压流体介质推动球体移动，导致球体向阀座施加巨大推力，造成密封面磨损及拉伤的情况，实现双向硬密封，同时也能使本球阀自身的开关力矩减小。所述阀座、球体的相互接触的密封面均设有硬质合金层，这样能够提高球体和阀座密封面的耐磨性，延长球阀的使用寿命。

所述球体的过流孔为折转孔，保证了球体内流体的通过。

所述球体下端的阀杆部通过第一轴承和第一轴套滑动配合在阀体的阀杆定位口中，球体上端的阀杆部通过第二轴承和第二轴套与阀杆安装口上安装的上阀盖滑动配合，所述第一轴承与第一轴套相互接触的面、第二轴承与第二轴套相互接触的面均设有硬质合金层，能够提高轴承和轴套接触面的耐磨性能，延长阀杆的使用寿命。并且第一轴套和第二轴套的硬质合金层的厚度均为0.8～1mm，第一轴套和第二轴套的硬质合金层的硬度均为HRC61～64，进一步提高了阀杆与轴套的耐磨性能，减少了球阀的开关力矩。

所述阀座、球体的硬质合金层的厚度均为1～1.5mm，阀座的硬质合金层硬度为HRC61～64，球体的硬质合金层硬度为HRC63～65，能够进一步减小阀座和球体密封面的磨损，保证阀座和球体密封面的吻合度。

所述阀座的密封面为凹弧密封面，使其与球体球面百分之百的完全吻合，且该凹弧密封面宽度为通常采用的斜面硬密封球阀密封面宽度的3～4倍，降低了阀座密封面上所受的压强，因在压力不变的情况下，受力面积增加，压强减小，故提高了阀座密封面的耐磨性能，同时也能让少量穿透阀座密封面的高压气体在相对较宽的弧形密封面内部逐级减速，使其流速下降到不足以对阀座密封面和球体密封面形成冲刷破坏的速度，使球阀的使用寿命得以延长。同时该凹弧密封面的口端设有棱角，使其能够在球阀开关过程中刮去球体球面的结构物，进一步提高球阀的密封性能。

本实用新型三通固定式四阀座硬密封球阀，用于盐化工PVC合成系统，比原使用的进口阀门的使用寿命普遍提高1～3倍，系统运行平稳，大大延长了球阀的检维修周期，提高了生产效率，节约了维修成本，同时与采购进口阀门价格相比较，购置成本也大大降低，给公司带来了巨大的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为本实用新型的阀杆和球体的结构示意图；

图4为本实用新型的球体的结构示意图；

图5为本实用新型的阀座的结构示意图；

图6为本实用新型的轴套的结构示意图。

附图中，1为阀体，1a为进口，1b、1c为出口，1d为底盖口，21为第一阀座，22为第二阀座，23为第三阀座，24为第四阀座，3为阀杆，4为预紧弹簧，5为底盖，6为外螺纹套，7为球体，7a为过流孔，8为下阀盖，9为上阀盖，10为衬套，11为第一轴承，12为第二轴承，13为第一轴套，14为第二轴套，15为密封填料，16为压盖，17为连接套，18为支架，19为棱角。

具体实施方式

参见图1至图6，三通固定式四阀座硬密封球阀的一种实施例，该球阀包括阀体1、阀座、阀杆3。所述阀体1为上端设有阀杆安装口，下端设有阀杆定位口的上装式阀体，采用上装式阀体不仅强度和刚性好，而且能保证阀体1不被管道应力所影响。该上装式阀体设有“十”字形通腔，“十”字形通腔的四个口分别为一个进口1a，两个出口1b、1c，一个底盖口1d，本实施例中进口1a和底盖口1d为同一轴心线，两个出口1b、1c为同一轴心线。四个口内分别设有阀座，本实施例的进口1a内设有第一阀座21，第一出口1b内设有第二阀座22，第二出口1c内设有第三阀座23，底盖口1d内设有第四阀座24。各阀座由对应的定位件定位，各阀座与定位件之间设置有预紧弹簧4，其中一个定位件为底盖5，用于对底盖口1d内的阀座定位并封闭底盖口1d，另外三个定位件为外螺纹套6，用于对进口和两出口内的阀座定位，形成三通阀，本实施例中进口1a内的第一阀座21、第一出口1b内的第二阀座22、第二出口1b内的第三阀座23分别由对应的外螺纹套6定位，外螺纹套6与阀座之间设置有衬套10，预紧弹簧4位于阀座与衬套10之间；底盖口1d内的第四阀座24阀座由底盖5定位，预紧弹簧4位于阀座与底盖5之间，从而使阀体形成具有三分流道的三通阀。所述阀杆3上一体成型有设有过流孔7a的球体7，球体7与阀杆3采用一体结构，不仅能够减少阀杆3与球体7的配合误差，避免阀杆3与球体7连接处变形，造成球阀开关不到位的现象，而且能够避免球体7产生位移，减小了开关力矩，从而有效的减小球阀的操作力矩，极大地延长了球阀在盐化工PVC合成系统中的使用寿命。球体7位于四个阀座2之间，保证了球体7在四个方向受力均匀，通过预紧弹簧4对阀座施与的压力，使阀座能紧紧与球体7贴合，也便于在对球阀进行维护时更换部件更加方便。本实施例中球体7的过流孔7a为截面呈L形的折转孔，使本球阀可通过将阀杆3与球体7旋转90°以实现管线介质换向的目的。球体7下端的阀杆部滑动配合在阀体1的阀杆定位口中，并用下阀盖8封闭，球体7上端的阀杆部与阀杆安装口上安装的上阀盖9滑动配合且外伸出上阀盖9，上阀盖9上部与球体7上端的阀杆部之间的间隙设置密封填料15，密封填料15通常采用石墨，一压盖16与上阀盖9用螺钉固定连接，压盖16压紧密封填料15，使密封填料15定位且对上阀盖9与阀杆3之间的间隙形成密封。阀杆3的外伸端设有用于连接执行机构的连接套17，通过连接套17与执行机构连接，以保证球阀的顺利开关。上阀盖9上通过螺钉固定连接有支架18，以便安装和支撑执行机构。所述球体7下端的阀杆部通过第一轴承11和第一轴套13滑动配合在阀体1的阀杆定位口中，球体7上端的阀杆部通过第二轴承12和第二轴套14与阀杆安装口上安装的上阀盖9滑动配合，所述第一轴承11与第一轴套13相互接触的面、第二轴承12与第二轴套14相互接触的面均设有硬质合金层，以提高轴承和轴套接触面的耐磨性能，从而延长阀杆3的使用寿命。为增强第一轴套13和第二轴套14的硬质合金层的耐磨性，所述第一轴套13和第二轴套14的硬质合金层的厚度均为0.8～1mm，第一轴套13和第二轴套14的硬质合金层的硬度均为HRC61～64效果为佳。所述阀座、球体7的相互接触的密封面均设有硬质合金层，以提高球体7和阀座密封面的耐磨性，延长球阀的使用寿命。为增强球体7和阀座密封面的硬质合金层的耐磨性，所述阀座、球体7的硬质合金层的厚度均为1～1.5mm，阀座的硬质合金层硬度为HRC61～64，球体的硬质合金层硬度为HRC63～65效果为佳。为提高阀座的密封面与球体7球面的吻合度，所述阀座的密封面为凹弧密封面，球体7的硬质合金层的表面粗糙度为0.2～0.1um，球体7的不圆度＜0.01mm。所述阀座的凹弧密封面的口端设有棱角19，棱角19采用类似于刮刀的结构，使其能够在球阀开关过程中刮去球体7球面的结构物，进一步提高球阀的密封性能。

本实用新型不局限于上述实施例，在阀座与对应的定位件相连的一端设有用于安装预紧弹簧4的外止口，以达到防尘的目的，防止流体介质中固体颗粒进入阀座腔内，造成预紧弹簧4失效的情况，提高了预紧弹簧4的使用寿命。

本实用新型使用时，球体与阀体之间通过四个阀座密封，使球体在四个方向受力均匀，保证了球阀的密封性能，其密封等级可达到VI级，并且阀杆和球体为一体结构，能有效减小球阀的操作力矩，从而有效延长了球阀在盐化工PVC合成系统中的使用寿命，极大地延长了球阀的检维修周期，提高了生产效率。

Claims (9)

1.一种三通固定式四阀座硬密封球阀，包括阀体（1）、阀座、阀杆（3），其特征在于：所述阀体（1）为上端设有阀杆安装口，下端设有阀杆定位口的上装式阀体，该上装式阀体设有“十”字形通腔，“十”字形通腔的四个口分别为一个进口（1a），两个出口（1b、1c），一个底盖口（1d），四个口内分别设有阀座，各阀座由对应的定位件定位，各阀座与定位件之间设置有预紧弹簧（4），其中一个定位件为底盖（5），另外三个定位件为外螺纹套（6），形成三通阀，所述阀杆（3）上一体成型有设有过流孔（7a）的球体（7），球体（7）位于四个阀座之间，球体（7）下端的阀杆部滑动配合在阀体（1）的阀杆定位口中，并用下阀盖（8）封闭，球体（7）上端的阀杆部与阀杆安装口上安装的上阀盖（9）滑动配合且外伸出上阀盖（9），所述阀座、球体（7）的相互接触的密封面均设有硬质合金层。

2.根据权利要求1所述的三通固定式四阀座硬密封球阀，其特征在于：所述“十”字形通腔的进口（1a）和两出口内的阀座分别由对应的外螺纹套（6）定位，所述外螺纹套（6）与阀座之间设置有衬套（10），所述预紧弹簧（4）位于阀座与衬套（10）之间。

3.根据权利要求1所述的三通固定式四阀座硬密封球阀，其特征在于：所述“十”字形通腔的底盖口（1d）内的阀座由底盖（5）定位，所述预紧弹簧（4）位于阀座与底盖（5）之间。

4.根据权利要求1所述的三通固定式四阀座硬密封球阀，其特征在于：所述球体（7）的过流孔（7a）为折转孔。

5.根据权利要求1所述的三通固定式四阀座硬密封球阀，其特征在于：所述球体（7）下端的阀杆部通过第一轴承（11）和第一轴套（13）滑动配合在阀体（1）的阀杆定位口中，球体（7）上端的阀杆部通过第二轴承（12）和第二轴套（14）与阀杆安装口上安装的上阀盖（9）滑动配合。

6.根据权利要求5所述的三通固定式四阀座硬密封球阀，其特征在于：所述第一轴承（11）与第一轴套（13）相互接触的面、第二轴承（12）与第二轴套（14）相互接触的面均设有硬质合金层。

7.根据权利要求6所述的三通固定式四阀座硬密封球阀，其特征在于：所述第一轴套（13）和第二轴套（14）的硬质合金层的厚度均为0.8～1mm，第一轴套（13）和第二轴套（14）的硬质合金层的硬度均为HRC61～64。

8.根据权利要求1所述的三通固定式四阀座硬密封球阀，其特征在于：所述阀座、球体（7）的硬质合金层的厚度均为1～1.5mm，阀座的硬质合金层硬度为HRC61～64，球体的硬质合金层硬度为HRC63～65。

9.根据权利要求1所述的三通固定式四阀座硬密封球阀，其特征在于：所述阀座的密封面为凹弧密封面，该凹弧密封面的口端设有棱角。

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