一种零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀的制作方法

本发明涉及阀门设备，特别是指一种零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀。

背景技术：

1、球阀按球体的安装结构可分为固定球阀和浮动球阀，浮动球阀是一种特殊的阀门，其设计特点在于能够在两个方向上实现密封，即无论是在介质进口端压力过大还是介质出口端压力过大时，球阀都能有效地密封介质流通，从而阻断介质的流动。浮动球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。这种阀门结构简单，密封性好。

2、目前球阀基本都是两体式浮动球阀，阀体和阀盖采用螺纹连接进行固定，这种结构的球阀两端螺纹与管道连接安装时容易把阀体和阀盖松动甚至会拧开，最终导致密封泄漏，影响管线正常施工和运行，并且球体不带压力平衡孔设计，尤其是高压力球阀会导致开关扭矩偏大，为确保阀杆强度，阀杆直径要加大，执行机构选型增大，导致成本增加，资源浪费。

3、专利号为cn212672463u的专利公开了一种焊接式浮动球球阀，包括阀体、阀盖和球体，阀盖通过螺栓安装在阀体底部，阀体内设置有内腔，球体设置在内腔内，内腔的内壁上通过螺栓安装有阀座，球体卡设在阀座内，阀体顶部通过螺栓安装有填料阀盖，内腔和填料阀盖内设置有通槽，通槽内通过转动轴安装有阀杆，阀杆一端安装在球体顶部，通槽内粘合有止推垫，止推垫套设在阀杆上，填料阀盖内设置有填料，球体内设置有通口，通口的内壁上设置有压力平衡孔，阀盖与阀体之间卡设有密封焊，阀杆顶部套设有弹簧垫，弹簧垫顶部设置有螺母，螺母通过螺纹与阀杆顶部相啮合，内腔的内壁底部设置有凹槽。上述浮动球球阀的阀盖通过焊接方式与阀体连接，其保证了阀体与阀盖连接的稳定，但是阀盖会对阀座紧密压紧，影响阀座的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明提出一种零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀，解决了现有技术中阀盖与阀座始终紧密连接，阀盖对阀座进行压紧影响阀座使用寿命的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀，包括阀体和阀盖，阀体内设有阀腔，阀盖浮动设置在阀腔进口位置，阀盖的端面设有端面密封结构，球阀安装前，阀盖的端面高出阀体的端面；阀体上设有安装通孔，安装通孔的轴线方向与阀盖的端面垂直。在浮动球阀使用时，球阀通过螺杆安装到主设备上，其中螺杆穿过安装通孔与主设备连接，利用螺杆与主设备的连接对阀盖进行压紧，使阀盖下压，阀盖对阀腔内的阀座和阀芯进行压紧，使阀腔内的阀座和阀芯紧密接触，确保球阀的低压零泄漏；并且在浮动球阀没有安装时，阀盖不会对阀座和阀芯进行压紧，使阀座在浮动球阀不使用时处于放松状态，延长球阀的使用寿命。

4、所述端面密封结构为阀盖端面密封圈；阀盖与阀腔的内壁之间设有阀盖侧边密封圈。阀盖端面密封圈对浮动球阀与主设备之间的接触缝隙进行密封，阀盖侧边密封圈对阀盖与阀腔内壁之间的缝隙进行密封，有效保证了的球阀在阀腔进口位置的密封性能，避免出现泄漏的问题。

5、所述阀腔内设有两个相对布置的阀座，两个阀座之间转动连接有球形阀芯，一个阀座的外端面与阀腔内的台阶压紧配合，另一个阀座的外端面与阀盖压紧配合。球阀安装后，球形阀芯与两个阀座挤压，实现球阀的双向限位，使球阀在工作时球形阀芯能够双向密封，避免出现泄漏的情况。

6、所述阀座与阀腔的内壁相配合。方便进行阀座和球形阀芯的安装，并且球形阀芯和阀座均设置在阀体上的阀腔内，两个阀座均通过阀腔内壁进行定位，使阀座和球形阀芯更容易保证同轴度。

7、所述阀座上设有第一斜面和第二斜面，球阀安装前，球形阀芯的球面与第二斜面配合，球阀安装后，第一斜面和第二斜面同时与球阀阀芯的球面配合。第一斜面和第二斜面为双锥面结构，第一斜面和第二斜面同时与球形阀芯的球面形成线密封，保证球形阀芯与阀座之间的密封性；球阀安装后，阀盖对阀座和球形阀芯进行挤压，此时球形阀芯的球面与第一斜面和第二斜面形成双道密封结构，通过控制两个斜面的预留量来控制阀座与球形阀芯的预紧力，实现密封性能与操作扭矩最优化配合结构。

8、所述阀座的外圆上设有多个均匀布置的泄压槽；阀座的外端面上设有环形凸台。当球阀转动时，高压介质进入球阀腔体内部，通过高压介质通过泄压槽到达阀座的外端面，保证阀座前后压力相等，降低阀座受到的压力，保证球阀在转动的瞬间不会被压溃，保证阀座的使用寿命；另外环形凸台能够使阀座与阀盖、阀体之间的直径密封比压增大，避免高压介质从阀座端面泄漏，保证密封性能。

9、所述阀体上转动连接有阀杆，阀杆的内端与球形阀芯卡接，阀杆的外端连接有手柄；阀杆与阀体之间设有阀杆密封圈。通过转动手柄能够使阀杆在阀体内进行转动，进而带动球形阀芯在阀腔内转动，实现球阀的通断；阀杆密封圈进行密封，避免介质从阀杆与阀体之间的间隙渗出，保证球阀的密封性能。

10、所述球形阀芯上设有阀杆槽，阀杆槽为条形槽，阀杆的内端与阀杆槽卡接配合。阀杆的内端卡入条形槽内。

11、所述阀杆槽的底部设有泄压口，泄压口与球形阀芯内部连通。在球阀内球形阀芯转动时，高压介质能够通过泄压口排出，降低腔体内部压力，保护阀座；并且能够平衡阀腔内部与介质流道之间的压力，降低球形阀芯转动时的扭矩力，降低球阀开关的难度，便于操作人员操作。

12、所述阀杆上设有止推垫片，阀体上设有无头销钉，无头销钉与止推垫片上的弧形槽滑动配合。转动手柄过程中能够带动阀杆转动，进而通过阀杆带动止推垫片转动，在止推垫片转动过程中无头销钉在止推垫片的弧形槽内转动，无头销钉对止推垫片进行限位，保证阀杆转动位置准确，确保球形阀芯转动位置准确。

13、本发明产生的有益效果是：

14、1、阀盖浮动设置在阀腔的进口位置，阀体通过安装通孔内穿设的螺杆与主设备连接，阀盖端面高出阀体端面，在阀体安装后会对阀盖进行压紧，通过端面密封结构实现阀体与主设备连接处的密封；并且通过阀盖对阀座和阀芯进行压紧，保证阀座与阀芯之间的预紧力，确保球阀的零泄漏；在阀体安装前，阀盖不受压力，此时阀座与阀芯之间不受压力，阀座处于放松状态，延长球阀的使用寿命。

15、2、阀座与阀芯接触位置采用双锥面结构，通过控制锥面部分的预留量来控制阀座与阀芯的预紧力，实现密封性能与操作扭矩最优化配合结构；在阀座外圆上设置泄压槽，当球阀转动时，高压介质进入阀腔内部，同时通过泄压槽到达阀座前后两侧，使阀座前后两侧压力相等，避免在球阀转动瞬间被压溃；环形凸台能够使阀座与阀盖、阀体之间的直径密封比压增大，避免高压介质从阀座端面泄漏，保证密封性能。

16、3、阀芯的阀杆槽内设有泄压口，泄压口与球形阀芯内部连通，在球阀内球形阀芯转动时，高压介质能够通过泄压口排出，降低腔体内部压力，保护阀座；并且能够平衡阀腔内部与介质流道之间的压力，降低球形阀芯转动时的扭矩力，降低球阀开关的难度，便于操作人员操作。

技术特征：

1.一种零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀，包括阀体（1）和阀盖（2），其特征在于，阀体（1）内设有阀腔，阀盖（2）浮动设置在阀腔进口位置，阀盖（2）的端面设有端面密封结构，球阀安装前，阀盖（2）的端面高出阀体（1）的端面；阀体（1）上设有安装通孔（17），安装通孔（17）的轴线方向与阀盖（2）的端面垂直。

2.根据权利要求1所述的零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀，其特征在于，端面密封结构为阀盖端面密封圈（6）；阀盖（2）与阀腔的内壁之间设有阀盖侧边密封圈（7）。

3.根据权利要求1或2所述的零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀，其特征在于，阀腔内设有两个相对布置的阀座（3），两个阀座（3）之间转动连接有球形阀芯（4），一个阀座（3）的外端面与阀腔内的台阶压紧配合，另一个阀座（3）的外端面与阀盖（2）压紧配合。

4.根据权利要求3所述的零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀，其特征在于，两个阀座（3）的尺寸相同，且阀座（3）与阀腔的内壁相配合。

5.根据权利要求4所述的零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀，其特征在于，阀座（3）上设有第一斜面（32）和第二斜面（33），球阀安装前，球形阀芯（4）的球面与第二斜面（33）配合，球阀安装后，第一斜面（32）和第二斜面（33）同时与球阀阀芯（4）的球面配合。

6.根据权利要求5所述的零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀，其特征在于，阀座（3）的外圆上设有多个均匀布置的泄压槽（31）；阀座（3）的外端面上设有环形凸台（34）。

7.根据权利要求4~6任一项所述的零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀，其特征在于，阀体（1）上转动连接有阀杆（5），阀杆（5）的内端与球形阀芯（4）卡接，阀杆（5）的外端连接有手柄（11）；阀杆（5）与阀体（1）之间设有阀杆密封圈（15）。

8.根据权利要求7所述的零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀，其特征在于，球形阀芯（4）上设有阀杆槽（41），阀杆槽（41）为条形槽，阀杆（5）的内端与阀杆槽（41）卡接配合。

9.根据权利要求8所述的零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀，其特征在于，阀杆槽（41）的底部设有泄压口（42），泄压口（42）与球形阀芯（4）内部连通。

10.根据权利要求8或9所述的零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀，其特征在于，阀杆（5）上设有止推垫片（9），阀体（1）上设有无头销钉（8），无头销钉（8）与止推垫片（9）上的弧形槽滑动配合。

技术总结本发明涉及阀门设备技术领域，特别是指一种零泄漏高压高可靠的双向浮动球阀，解决了现有技术中阀盖与阀座始终紧密连接，阀盖对阀座进行压紧影响阀座使用寿命的问题，包括阀体和阀盖，阀体内设有阀腔，阀盖浮动设置在阀腔进口位置，阀盖的端面设有端面密封结构，球阀安装前，阀盖的端面高出阀体的端面；阀体上设有安装通孔，安装通孔的轴线方向与阀盖的端面垂直。有益效果是：阀盖浮动设置在阀腔的进口位置，阀盖端面高出阀体端面，在阀体安装后会对阀盖进行压紧，通过阀盖对阀座和阀芯进行压紧，保证阀座与阀芯之间的预紧力，确保球阀的零泄漏；在阀体安装前，阀盖不受压力，阀座与阀芯之间不受压力，阀座处于放松状态，延长球阀的使用寿命。技术研发人员：王鑫波,俞少行,张红涛,孙宝军,田捍卫,唐毅,刘良祥,葛赛,张伟,李冬生受保护的技术使用者：河南航天液压气动技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29