专利名称：轴向弹性密封且方便撤换球芯和密封圈的球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轴向弹性密封的球阀。尤其是球阀损坏失控时，截断流体后，能方 便撤换球芯和密封圈，迅速修复，恢复使用。
技术背景目前，各种球阀都采用轴向刚性密封，球芯与密封圈之间易磨损，又得不到补偿，易造 成密封不严而泄漏；磨损后，球芯与密封圈之间的磨擦力越来越大，球芯上与阀杆配合的凹槽由于太浅，常被阀杆拧翻，导致阀杆控制球芯转动不灵，最后致使球芯不能完全关闭而泄漏。 虽然撤换一下球芯和密封圈就可以修复，但撤换起来极不方便，同时又没有备用的新阀芯和 密封圈，因此人们往往是把损坏的球阀撤下来，换上新球阀恢复使用。由上可知，上述球阀 寿命短，很不耐用，损坏后被撤下来不修而弃用，造成了极大的能源浪费，不环保。 发明内容为了克服现有球阀寿命短，很不耐用，以及不方便维修等问题，本实用新型提供了一种 轴向弹性密封且方便撤换球芯和密封圈的球阀，该球阀的阀芯与密封圈之间压力是弹性的， 不是刚性的，球芯与密封圈不易磨损，且磨损是均匀磨损，磨损后又能及时得到补偿，球芯 与密封圈之间的磨擦力也不会越来越大，同时由于该球阀的球芯与阀杆配合部分，采用凸台结 构，或者采用与球芯通孔相通的凹孔结构，不易被阀杆拧翻，因此大大提高了该球阀的使用 寿命。该球阀的球芯和密封圈方便撤换，能赋予其多次生命，直到阀座损坏，大大提高了该 阀的使用价值，既经济又环保。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是沿阀体的径向开设大方孔，大方孔外 接圆环凸台；沿阔体的轴向设有带轴向密封的活塞，活塞两侧有凸起的止转导向块，插在阀 座止转导向槽中，活塞可轴向滑动，不能转动；活塞一端安装密封圈的圆形凹孔沿径向开口 形成缺口圆形凹孔，开口向上，面向大方孔，密封圈沿活塞的径向开口可竖直插入到缺口圆 形凹孔中；活塞另一端环形凹槽中架设有弹簧，弹簧另一端嵌在轴向端盖的环形凹槽中，轴 向端盖通过螺纹与阀体联接在一起，由于活塞上有轴肩，阀体轴向通孔有孔肩，限制活塞的 行程，使弹簧处于压缩状态。阀体轴向孔另一端也采用相同结构，不再赘述。通过阀体上面 的径向孔，沿活塞的径向开口分别把两片密封圈插入到两活塞的缺口圆形凹孔中，然后手握 球芯，象装干电池一样，压入球芯，使球芯与两密封圈密合；球芯与阀杆配合部分，采用与 球芯通孔相通的凹孔或凸柄结构，凹孔或凸柄竖直向上，同时使球芯下面的定心圆台(或圆 孔)与阀体底部的定心圆孔(或圆台)相配合，防止球芯左右两侧受力不均而发生偏移；在 阀杆密封槽中装好密封环后，将阀杆下端面的凹孔(或凸台)与球芯上面的凸台(或凹孔) 配合好，再在阀杆上套上定位杆，阀盖的中心孔套进阔杆，通过螺纹与阀座径向的圆环凸台 联接在一起，圆环凸台内壁有限位块限制定位杆转动范国为0-90度，圆环凸台端面与阀盖之 间有密封垫片。最后在阀杆顶端套上扳手，锁上螺帽，这样就装配为双侧轴向弹性密封且方 便撤换阀芯和密封圈的球阀。为了减小球阀的轴向尺寸，球阀一端采用上述的轴向弹性密封结构，另一端则采用轴向 固定的刚性密封结构，该刚性密封端安装密封圈的圆形凹孔沿径向开口形成缺口圆形凹孔， 开口向上，面向阀座径向圆环孔，密封圈沿径向开口可竖直插入到缺口圆形凹孔中；阀体下 底无定心圆孔(或圆台)，球芯下面无定心圆台(或圆孔)，其它结构同上述的双侧轴向弹性 密封且方便撤换阀芯和密封圈的球阀相同，这样组装成的球阀为单侧轴向弹性密封且方便撤 换阀芯和密封圈的球阀。该球阀弹性密封端为流体进口端，刚性密封端为出口端，刚性密封 端采用的密封圈比弹性密封端的密封圈耐磨，这样可减少阀杆因刚性密封端的密封圈磨损产 生的偏移量，确保阀杆能正常转动。为了简化上述两种球阀(双侧轴向弹性密封和单侧轴向弹性密封)的结构，简化生产工 艺，降低生产成本，活塞两侧不设凸起的止转导向块，阀体上不设止转导向槽，活塞安装密 封圈的圆形凹孔不沿径向开口，活塞能滑动也能转动；单侧轴向弹性密封球阀的刚性密封端 安装密封圈的圆形凹孔不沿径向开口；除此之外，球阀的其它结构保持不变，这样简化了结 构的轴向弹性密封球阀同样方便撤换球芯和密封圈。上述轴向弹性密封且方便撤换球芯和密封圈的球阀，损坏泄漏时，立即关闭距离最近的 上游控制阀或总阀，用活动扳手拧开阀盖，由于阀盖、阀杆、定位杆、密封环、扳手通过螺 帽连在一起，组成了一个集成块，因此拔出阀盖的同时实际上将集成块取出，露出损坏了的 球芯和密封圈可取下来，换上新的密封圈和球芯，装好集成块即可修复，恢复使用。阀杆与 阀盖之间的密封环，如磨损，可撤下阀杆来进行更换。由于活塞在该球阀使用过程中基本处 于静止状态，活塞与阀座之间的密封环不易磨损，寿命周期长， 一旦磨损，也可撤下活塞来 进行更换。本实用新型的有益效果是，大大提高了球阀的使用寿命，节能环保，减少浪费；同时由 于结构简单，方便撤换阀芯和密封圈，便于维修，给使用者带来方便。
图1是本实用新型的第一实施例轴测图图2是图1中设有止转导向块和径向开口的活塞轴测图图3是图1中球阀的装配图图4是图3中A-A剖面的放大图图5是图3中B-B剖面的放大图图6是本实用新型的第二实施例的装配图图7是本实用新型的第三实施例的装配图图8是本实用新型的第四实施例的装配图图9是本实用新型的第五实施例的装配图图中l.密封圈，2.球芯，3.阀体，4.定位杆，5.密封垫片，6.阀盖，7.阀杆，8. 扳手，9.螺帽，IO.小封圈环，ll.限位块，12.大密封环，13.活塞，14.弹簧，15. 外螺纹端盖，16.内螺纹端盖。
具体实施方式
实施例一，图l、图2、图3、图4、图5所示，为双侧轴向弹性密封且方便撤换球芯和 密封圈的球阀。将装好大密封环12的活塞13沿阀体3的轴向装入阀体3，且活塞13两侧凸 起的止转导向块插在阀体3止转导向槽中，活塞13可轴向滑动，不能转动，同时活塞13 — 端安装密封圈1的缺口圆形凹孔的缺口面向阀体3的径向圆环孔；在活塞13另一端套上弹簧 14，再在弹簧14另一端压上外螺纹端盖15并锁紧在阀体3上；由于活塞13上有轴肩，阀体 3轴向通孔内有孔肩限制活塞的行程，弹簧14处于压縮状态。同样，在阀体3轴向的另一端 也依次装入镶有大密封环12的活塞13、弹簧14、内螺纹端盖16。通过阀体3径向圆环孔， 分别沿两个活塞13的径向开口插入两个密封圈1，手握球芯2的凸柄，象装干电池一样，压 入球芯2，使球芯2与两密封圈1密封，同时使球芯2的凸柄竖直向上，使球芯2下面的定 心圆台插进阀体3下底的定心圆孔中；在阀体3径向圆环凸台的上端面套上密封垫片5，然 后将装好小密封环10的阀杆7下端面的凹孔套在球芯2的凸柄上，再在阀杆7上套上定位杆 4，阀盖6的中心孔套在阀杆7上，通过螺纹与阀座3径向的圆环凸台联接在一起；圆环凸台 内壁有限位块ll，限制定位杆4转动范围为0-90度。最后在阀杆顶端套上扳手8，锁上螺帽 9，装配完成，可投入使用。实施例二，如图6所示，为双侧轴向弹性密封且方便撤换球芯和密封圈的球阀的另一例。 与图4相比，球芯2下面采用定心圆孔，阀体3下底采用定心圆台，圆台与圆孔间隙配合。 其它结构同图4所示球阀相同，不再赘述。实施例三，如图7所示，为双侧轴向弹性密封且方便撤换球芯和密封圈的球阀的第三例。 与图6相比，球芯2上面采用与球芯2通孔相通的凹孔结构，阀杆7下端面采用凸柄结构， 凸柄与凹孔间隙配合。在定位杆4和阀盖6内圆环下端面之间增设密封垫片，流体压力推动 阀杆7向上移动，压紧密封垫片，起到端面密封的作用。其它结构同图6所示球阀相同，不 再赘述。实施例四，如图8所示，为单侧轴向弹性密封且方便撤换球芯和密封圈的球阀。与图4 相比，其一端采用与图4相同的轴向弹性密封结构，另一端则采用轴向固定的刚性密封结构， 该刚性密封端安装密封圈1的圆形凹孔沿径向开口变成缺口圆形凹孔，缺口面向阀体3径向 圆环孔，将密封圈1沿径向缺口竖直插入到缺口圆形凹孔中；阀体3下底面无定心圆孔，球 芯2下面无定心圆台，其它结构同图4所示球阀相同，装配步骤也一样，这里不再赘述。该 球阀弹性密封端为流体进口端，刚性密封端为出口端，其刚性密封端采用的密封圈1比弹性 密封端的密封圈l耐磨，这样可减小阀杆7因刚性密封端的密封圈1磨损产生的偏移量，保 证了阔杆7能正常运行。实施例五，如图9所示，为单侧轴向弹性密封且方便撤换球芯和密封圈的球阀。与图8 相比，活塞13两侧没有凸起的止转导向块，阀体3的轴向通孔没有止转导向槽，活塞13安 装密封圈的圆形凹孔没有径向开口，活塞13能滑动也能转动；刚性密封端安装密封圈的圆形 凹孔没有径向开口；除此之外，球阔的其它结构与图8相同，不再赘述。 本实用新型提供的这种轴向弹性密封且方便撤换球芯和密封圈的球阀，当它泄漏时，立即关 闭距离最近的上游控制阀，用活动扳手拧开阀盖6，由于阀盖6、阀杆7、定位杆4、小密封环10、扳手8通过螺帽9连在一起，组成了一个集成块，因此拔出阀盖6的同时实际上将集 成块取出，露出损坏了的球芯2和密封圈1可取下来，换上新的密封圈1和球芯2，装好集 成块即可修复，恢复使用。阀杆7与阀盖3之间的小密封环10，如磨损，可撤下阀杆7来进 行更换；由于活塞13在该球阀使用过程中基本处于静止状态，活塞13与阀体3之间的大密 封环12不易磨损，寿命周期长， 一旦磨损，也可撤下活塞13来进行更换。
权利要求1、一种轴向弹性密封且方便撤换球芯和密封圈的球阀，由阀体、密封圈、球芯、阀杆、阀盖、活塞、弹簧、端盖、定位杆、扳手、螺帽组成，分单侧轴向弹性密封和双侧轴向弹性密封两种；其特征是密封圈装在活塞上，活塞可轴向移动，密封圈与球芯的密封力是弹簧通过活塞传给密封圈的弹力。
2、 根据权利要求l所述的轴向弹性密封且方便撤换阀芯和密封圈的球阀，其特征是活 塞设有轴肩。
3、 根据权利要求l所述的轴向弹性密封且方便撤换阀芯和密封圈的球阀，其特征是球 芯上端有凸柄，阀杆下端面有凹孔，凸柄与凹孔间隙配合；或者球芯上端有与球芯通孔相通 的凹孔，阀杆下端面有凸柄，凸柄与凹孔间隙配合。
4、 根据权利要求1和3所述的轴向弹性密封且方便撤换阀芯和密封圈的球阀，其特征是: 球阔为双侧弹性密封时，球芯下端增设定心圆台，阀体下底增设定心圆孔，圆台与圆孔间隙 配合；或者球芯下端增设与球芯通孔相通的定心圆孔，阀体下底增设定心圆台，圆台与圆孔 间隙配合。
5、 根据权利要求l所述的轴向弹性密封且方便撤换阀芯和密封圈的球阀，其特征是阀 体径向开设有大方孔，大方孔上面有圆环凸台，密封圈和球芯能从阀体上面圆环凸台的圆环 孔及大方孔装配到阀体中。
专利摘要一种轴向弹性密封且方便撤换球芯和密封圈的球阀，其阀体轴向通孔内装有活塞，活塞可轴向移动，密封圈装在活塞上的一端，活塞另一端有弹簧，弹簧处于压缩状态，弹簧的弹力使密封圈与球芯密封。阀体径向开设有孔，密封圈和球芯能从阀体上方的径向孔装配到阀体中。该球阀的使用寿命获得大大的提高，同时由于结构简单，方便撤换球芯和密封圈，便于维修，不但给使用者带来方便，而且节能环保，减少浪费。
文档编号F16K5/20GK201218331SQ200820095169
公开日2009年4月8日 申请日期2008年7月4日 优先权日2008年7月4日
发明者伍正辉, 周现华, 周重光 申请人:周现华