[发明专利]高性能膜盒/活塞式球阀

说明书

高性能膜盒/活塞式球阀是属于球阀方面的发明创造。它的任务是针对现有的传统机械式“O”型或“V”型球阀，在使用过程中硬、软密封圈均存在着阀门开启、关闭转动力矩过大，尤其是对阀门开启、关闭频繁动作时，球面与密封圈材料出现严重磨损，易造成密封失效，引发泄漏，阀门使用寿命短，而且操作费时、费力。因此现有球阀在高温和大口径场合应用，还存在诸多不利因素，其主要原因是传统的球阀结构受到制约，已满足不了高要求或特殊场合的需要。

本发明首次研制应用液压传递原理，提供两种各自独立组合密封圈，一种是“膜盒式密封圈”另一种是“活塞式密封圈”，由此还提供一种配套“齿轮齿条液压装置”，该执行机构分别与“膜盒式密封圈”或“活塞式密封圈”组成了两种不同的新型球阀结构，其应用场合前者为低温、常温场合，后者为中温、高温场合，它不受公称压力和口径限制，在球体开、关90度转换过程中，密封圈与球面始终带有间隙，不产生摩檫，只有球体转到关闭位置时，密封圈才抱合球面，形成零泄漏密封，因此新型球阀开启、关闭力矩很小，操作省时、省力。它彻底改变了传统球阀的性能，从根本上解决了球阀存在的弊端。同时也延长了使用寿命，因而大大拓宽适用范围。

本发明将上阀杆作为转轴，下阀杆螺柱作为定位轴，上阀杆靠外方芯与球体内方芯接合成一体。此外采用半剖视图在阀体左侧设置一套“膜盒式密封圈”，右侧设置一套“活塞式密封圈”，两套密封圈结构不同，可针对各种场合进行应用，在使用时(半剖视图变成全剖视图)一套“膜盒式密封圈”变为两套，分别设置在阀体两侧，对称分布。另一套“活塞式密封圈”也变为两套，分别设置在阀体两侧，对称分布。即：四套两两相同密封圈，分别组成了“高性能膜盒式球阀”或“高性能活塞式球阀”。两种新型球阀在阀体两侧都设有可活动阀座和密封圈，它靠膜盒或活塞推动，其膜盒由金属“U”形膜片与环形钢板进行滚焊，将“U”形口封死，形成膜盒，再由双垫片配合，一同放在法兰中间，被法兰压住密封，使膜盒保压，液压油经膜盒阀体丝孔进入膜盒室，作用在软密封阀座上，软密封圈受压而对球面形成密封。另外“膜盒式密封圈球阀”在阀体两侧内壁上，还设有隔板，隔板上有外螺纹与阀体内螺纹接合成一体，为软密封圈材料损坏时，通过丝堵紧急注入密封剂之用，于是球阀获得了暂时性的密封保障。“活塞式密封圈球阀”除阀体两侧同上各设有可活动阀座和密封圈之外，还设有托盘推杆和活塞推杆，以及填料、填料螺母盖，油缸支架和紧固螺钉，其中紧固螺钉将油缸支架和油缸成120度，均布固定在活塞阀体侧面上，控制硬密封圈与球面离合式动作。

本发明在阀体中法兰孔中设有一对向心轴承用来定位上阀杆左右回转，同时填料座上部还设有支架用来固定执行机构和推力轴承，使上阀杆竖直定位不产生移动。下阀杆螺柱由法兰压盖锁紧，其上部又由球体下端中孔里的一对向心轴承和顶部推力轴承控制定位。因此通过对以上2个轴的定位，必将使球体牢牢的固定住，并且围绕上、下轴转动。与此同时在支架上部又设置了配套“齿轮齿条液压装置”，该执行机构采用齿轮、齿条与螺杆、活塞、油缸组成“齿轮齿条液压装置”，使用时，用手轮施加螺杆力，齿条将输出齿轮驱动，带动上阀杆转动，致球体开、关90度转换，此时活塞随之同步运动，将油缸室的液压油卸压或升压，以满足阀门开启或关闭的要求。因此它同两种新型球阀配套使用，实现了密封圈无摩擦，阀门转动力矩非常小，操作方便，很省力，且该阀门使用寿命长，关闭可达零泄漏指标。

本发明结构紧凑，新颖，既耐高温又耐低温，而且不受压差限制，密封性能好，使用范围广，是目前理想的跨时代的新型球阀。

说明书附图1是本发明的结构主剖视图。图中：1.阀体；2.丝堵；3.隔板；4.环形钢板；5.软密封圈；6.膜盒阀体；7.球体；8.软密封阀座；9.U形膜片；10.双垫片；11.上阀杆；12.填料座；13.支架；14、41.推力轴承；15.压盖螺母；16.副齿条；17.定位轮；18.定位轴；19.主齿条螺杆；20.盖板；21.输出齿轮；22、33、42.向心轴承；23.限位螺钉；24.油管；25.壳体；26、28、31、40.螺柱；27、29、32、39.螺母；30.填料；34.硬密封阀座；35.活塞推杆；36.托盘推杆；37.活塞阀体；38.硬密封圈；43.下阀杆螺柱；44法兰压盖。

图2是图1中I的局部放大图。图中：16.副齿条；17.定位轮；18.定位轴；19.主齿条螺杆；20.盖板；21.输出齿轮；22.向心轴承；23.限位螺钉；25.壳体；11.上阀杆；26.螺柱；27.螺母；14.推力轴承；15.压盖螺母；13.支架。