专利名称：双向流实体硬碰硬密封旋球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阀门，特别是涉及一种双向流实体硬碰硬密 封旋球阀。
背景技术：
目前的阀门的结构是在阀体上安装有阀杆，在阀杆上安装有阀芯， 在阀体上设有与阀芯对应的阀座，当阀内介质只存在正向压力流或正 向压力流大于反向压力流时，压力流推动阀芯紧紧压在阔座上， 一般 压力越大，密封越好。当阀内介质只存在反向压力或反向压力大于正 向压力时，阀门的阀杆会受压力作用弯曲变形，阀芯后退，使关闭失 效，引起泄漏。阀门在关闭时阀芯与阀座密封面之间有磨擦发生，损 坏密封面，密封面上如有腐蚀或磨损，影响密封效果，装配时阀芯和 阀座各自的中心难以重合，难以找正中心位置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种密封面之间无磨擦、 具有自动补偿磨损功能、阀座和阀芯均是硬密封的双向流实体硬碰硬 密封旋球阀。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的双向流实体硬碰硬密
封旋球阀，包括阀体、阀座、阀芯和阀杆，所述的阀芯的密封面为3 次立体曲面，所述的阀座的密封面为1次圆锥面，并为阀芯密封面曲 面的法点切面，所述的阀芯和阀座之间的结合部位为环线接触，所述 的阀杆中心偏离所述的阀芯曲面中心；所述的阀座沿所述的阀体内表 面以阀体轴线方向以一定尺寸范围轴向移动。
所述的阀杆中心偏离所述的阔芯曲面中心的偏离量为0. 2% 20%DN。所述的阀座沿所述的阀体内表面阀体轴线方向轴向移动行程 为0 50mm。所述的阀芯为实体半球形阀芯，或为截去曲面两方向各 一部分的圆板状阀芯；或一面截成通道形状阀芯。
采用上述技术方案的双向流实体碰硬密封旋球阀，当阀杆向开启 方向转动时，固定在阀杆上的阀芯也同时跟随转动，阀芯密封面在垂 直于阀门轴线的投影面积不断縮小，阀芯曲面或虚拟曲面在阀门轴线 上的顶点不断向后退，直到阀门全部打开为止。当阀杆向关闭方向转 动时，阀芯密封面在垂直于阀门轴线的投影面积不断胀大，阀芯曲面 或虚拟曲面在阀门轴线上的顶点不断向前进，直到全部阀门关闭为止。
本实用新型具有的特点
1、 阀门在关闭时阀芯与阀座密封面是一瞬间接触的，密封面之间 无磨擦发生；
2、 密封面上如有腐蚀或或磨损，阀芯在关闭时越过原来的正常位 置继续运行，直至碰到磨蚀掉的位置才能止步，因而本阀门具有自动 补偿磨损功能；
3、 装配时阀芯和阀座各自的中心如有不重合，本阀门可自动寻找 正确的中心位置，自动到位；
4、 本阀门流道通畅，阻力系数为0.01 0.3之间，流体压力损失
极低；
5、 阀座、阀芯均为金属实体，可以在阀芯及阀座基体上用堆焊、 喷镀、等离子渗、多层复合等技术制成各种合金钢硬质合金金属陶 瓷金刚石等梯度功能材料的密封面，可抗介质的强力冲刷，如用于含 固体颗粒的液态、气态介质时，大量颗粒在阀芯转动时将其排开向另 一侧，另一小部分颗粒被碾碎排开，长条形杂质被切断排开，因而特别 适用于污水废水回收水渣浆和化学母液、废气的回收；
6、 阀门关闭时介质仍保持有压力，阀芯全部充分利用阀内介质的 轴向压力，压向阀座，而阀芯与阀座之间的接触为线接触，线接触的接 触面积为无穷小，因而密封比压为无穷大，从而确保了密封可靠无泄 漏；在只有反向压力存在或反向压力大于正向压力时也是如此，只是 利用反向压力作用的是阀座；
综上所述，本实用新型是一种密封面之间无磨擦、具有自动补偿 磨损功能、阀座和阀芯均是硬密封且结构简单、制造方便、性能可靠 的双向流实体硬碰硬密封旋球阀。以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型结构示意图2是本实用新型另一种阀芯结构示意图3是本实用新型另一种阀芯结构示意图4是本实用新型阀芯压力流正向受力密封示意图5是本实用新型阀芯压力流反向受力密封示意图6是本实用新型开启0度示意图7是本实用新型开启30度示意图； 图8是本实用新型开启45度示意图； 图9是本实用新型开启90度示意图。
具体实施方式
参见
图1，在阀体3上安装有阀杆4，阀杆4中心偏离实体半球 形阀芯1曲面中心，阀杆4中心偏离实体半球形阀芯1曲面中心的偏
离量为0. 2% 20%DN;在阀体3上安装有能沿阀体3内表面阀体轴线 方向以0 50mm尺寸范围轴向移动的阀座2，在阀杆4上安装有与阀 座2对应的实体半球形阀芯1，实体半球形阀芯1的密封面为3次立 体曲面，阀座2的密封面为1次圆锥面，并为实体半球形阀芯1密封 面曲面的法点切面，实体半球形阀芯1和阀座2之间的结合部位为环 线接触。
参见
图1、图6、图7、图8和图9，当阀杆4向开启方向转动时， 固定在阀杆4上的实体半球形阔芯1也同时跟随转动，实体半球形阀 芯l密封面在垂直于阀门轴线的投影面积不断縮小，实体半球形阀芯 1曲面或虚拟曲面在阀门轴线上的顶点不断向后退，直到阀门全部打 开为止。当阀杆4向关闭方向转动时，实体半球形阀芯1密封面在垂 直于阀门轴线的投影面积不断胀大，实体半球形阀芯1曲面或虚拟曲 面在阀门轴线上的顶点不断向前进，直到全部阀门关闭为止。
参见图4和图5，当阔内介质只存在正向压力流或正向压力流大 于反向压力流时，压力流推动实体半球形阀芯1紧紧压在阀座2上(在 制造时就已做到)，由于实体半球形阀芯1密封面与阀座2密封面用 套红对研的方法制得，其结合天衣无缝，不但可以水密而且可以气密， 压力越大，密封越好。当阀内介质只存在反向压力或反向压力大于正 向压力时， 一般阀门的阀杆会受压力作用弯曲变形，阀芯后退，使关 闭失效，引起泄漏，本阀门也会发生同样的情形，但唯一不同的是， 本阀门的阀座2在反向流的压力作用下，向实体半球形阀芯1方向轴 向运动，紧紧压住实体半球形阀芯1，与正向流为主时的情形一样， 达到完美的气密和水密，阀座2轴向运动的必要和充分条件是，阀座 轴向运动时有足够的运动空间。
参见图6、图7、图8和图9，由于阀门开启或关闭时实体半球形 阀芯1横截投影面积不断縮小或胀大，其功能类似楔形闸阀；与此同 时，阀门在开启或关闭时实体半球形阀芯1前端沿阀体轴线不断后退 或前进，其功能又类似截止阀。因而这是一种集球阀、蝶峰J、闸阀和 截止阀众多功能于一体的阀门，并避免了这些阀门各自的缺点。
参见图2，阀芯可以截曲面两面各一部分制成圆板状阀芯6,这样 阀门总体形状类似蝶阀；参见图3，也可一面截成通道形状阀芯7，阀 门类似半球阀。因而根据其形状及大致性能最少可以制成双向蝶阀类 及双向半球阀类两大类产品，当然阀体3的结构长度也要适当调整。
权利要求1、一种双向流实体硬碰硬密封旋球阀，这种阀门包括阀体(3)、阀座(2)、阀芯和阀杆(4)，其特征是所述的阀芯的密封面为3次立体曲面，所述的阀座(2)的密封面为1次圆锥面，并为阀芯密封面曲面的法点切面，所述的阀芯和阀座之间的结合部位为环线接触，所述的阀杆(4)中心偏离所述的阀芯曲面中心；所述的阀座(2)沿所述的阀体(3)内表面以阀体轴线方向以一定尺寸范围轴向移动。
2、 根据权利要求1所述的双向流实体硬碰硬密封旋球阀，其特征 是所述的阀杆(4)中心偏离所述的阀芯曲面中心的偏离量为0.2% 20%DN。
3、 根据权利要求1或2所述的双向流实体硬碰硬密封旋球阀，其 特征是所述的阀座(2)沿所述的阀体(3)内表面阀体轴线方向轴 向移动行程为0 50mm。
4、 根据权利要求1或2所述的双向流实体硬碰硬密封旋球阀，其 特征是所述的阀芯为实体半球形阀芯(1)，或为截去曲面两方向各 一部分的圆板状阀芯(6);或一面截成通道形状阀芯(7)。
专利摘要本实用新型公开了一种双向流实体硬碰硬密封旋球阀，这种阀门的阀芯的密封面为3次立体曲面，阀座(2)的密封面为1次圆锥面，并为阀芯密封面曲面的法点切面，阀芯和阀座之间的结合部位为环线接触，阀杆(4)中心偏离所述的阀芯曲面中心；阀座(2)沿阀体(3)内表面以阀体轴线方向以一定尺寸范围轴向移动。阀杆(4)中心偏离所述的阀芯曲面中心的偏离量为0.2％～20％DN。阀座(2)沿阀体(3)内表面阀体轴线方向轴向移动行程为0～50mm。本实用新型是一种密封面之间无磨擦、具有自动补偿磨损功能、阀座和阀芯均是硬密封且结构简单、制造方便、性能可靠的双向流实体硬碰硬密封旋球阀。
文档编号F16K5/06GK201057291SQ20072006367
公开日2008年5月7日 申请日期2007年6月28日 优先权日2007年6月28日
发明者柯 廖, 廖灿长 申请人:湖南泵阀制造有限公司