一种卧式全通径双向偏心半球阀的制作方法

1.本实用新型涉及阀门技术领域，尤其涉及一种卧式全通径双向偏心半球阀。


背景技术：

2.目前市场上偏心半球阀基本按《gb/t26146-2010偏心半球阀》标准设计和生产，《gb/t26146-2010偏心半球阀》标准中只有侧装和上装两种半球阀典型结构，阀轴都是立式安装，长期使用后大量杂质会淤积在下阀轴处，既增加启闭力矩，也会损坏轴端密封，导致阀门外漏；在饮用水系统中因杂质长期停留发酵而使水变质，影响卫生。
3.如立式半球阀改为卧式安装，因半球阀都有支撑脚，支撑脚在轴向，阀体是铸件，必须修改模型，而修模是很困难的事，因此特殊要求时，一般只是临时加装卧式支撑脚；而且立式半球阀阀体是对称球形，阀体高度会增加很多，而且球形下部也会淤积少量杂质，不能彻底解决问题。
4.《gb/t26146-2010偏心半球阀》标准中侧装结构不能在线维修，而上装结构如改为卧式安装，在线维修时拆卸阀盖和阀轴就相当困难，大规格半球阀因阀盖和阀轴太重根本无法起吊，如果牺牲在线维修功能而改为卧式安装，用户一般不会同意。
5.《gb/t26146-2010偏心半球阀》标准中上装结构的在线维修功能只是理论上的功能，如维修则需要拆卸驱动装置、阀盖、阀轴、偏心半球，也只能更换球冠，却不能更换阀座和主密封圈，而主密封圈是橡胶件，才是易损件；而且即使更换了，因阀轴重新装配，在管线上根本无法再找正中心，调试也是很困难，时间很长，效果难料，因此上装结构的在线维修功能只停留在竞标阶段，无实际意义，如长期使用后密封漏水，一般是更换新阀门或拆卸整台阀门大修，而不是在线维修。
6.目前市场上偏心半球阀基本按《gb/t26146-2010偏心半球阀》标准中短结构、缩径设计，短结构为结构长度短，法兰孔不能钻成通孔，与中口连接螺栓有一部分为盲孔，盲孔螺纹如果损坏，会导致阀体报废，另外法兰螺栓盲孔短通孔长，长度不一，极易出错。
7.短结构因阀座占用一定的流道空间而又无法错开法兰位置，只能按缩径(小于公称通径的80％)生产，缩径流通面积只有全通径流通面积64％以下，极大地降低了半球阀的流通能力，流阻系数和水损增大了4倍，流量系数只有全通径的1/3。市场上有些公司减薄阀座壁厚来增大阀座内径，最大也只能达到公称通径的90％，出口做成喇叭形状，以此来应标冒充全通径，只是弄虚作假，流通能力依然不足。
8.偏心半球阀因偏心距的存在，压力越高密封性能越好，具有自密封性，但这局限于正向密封，对于反向密封，偏心距就是极大的缺陷，很难克服，目前市场上偏心半球阀基本都是单向密封，单向密封阀门在循环水系统中不能密封反向水压，因此用途受限，而且在用户安装过程中，容易出现安装方向错误，特别是在水泵出口处，密封方向是倒流水压，经常出现安装方向错误，对大规格半球阀来说，安装时需要吊车，重新安装一次工程量很大。
9.另外，《gb/t26146-2010偏心半球阀》标准中阀座后有压圈，使阀座不能浮动，偏心半球紧紧压在阀座上，启闭力矩很大，高压力时因偏心半球变形会压坏密封面，导致密封失
效。
10.《gb/t26146-2010偏心半球阀》标准中主密封圈参照普通球阀结构，都安装在阀座上，当阀门开启后，主密封圈暴露在水流中，长期冲刷，气蚀严重，影响阀门密封性能，使用寿命短。
11.市场上有些公司采用蝶阀密封结构，主密封圈设计成带齿状呼吸圈，也有设计成三角圈，带齿状呼吸圈容易冲出，冲出后就无法密封了。三角圈密封面太小，磨损快，使用寿命短。


技术实现要素：

12.本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种卧式全通径双向偏心半球阀。
13.为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：
14.一种卧式全通径双向偏心半球阀，包括阀体，所述阀体的阀腔内设置有偏心半球，所述偏心半球的前后两端分别连接有前阀杆和后阀杆，所述前阀杆的端部穿出所述阀体与驱动装置相连接；所述阀体左右两端分别设有进口端和出口端，所述出口端处设置有浮动阀座，所述偏心半球上设置有安装槽，所述安装槽内设置有主密封圈和用于抵压固定所述主密封圈的球冠，所述主密封圈内侧与偏心半球之间设置有第一压力腔，所述球冠内侧与偏心半球之间设置有流道，所述第一压力腔通过流道与出口端相连通，所述主密封圈与所述浮动阀座配合形成密封副。
15.进一步的，所述浮动阀座外端面与阀体之间沿周向设置有第二压力腔，所述第二压力腔与出口端相连通。
16.进一步的，所述浮动阀座与所述阀体之间设置有缓冲垫片。
17.进一步的，所述缓冲垫片与阀体之间设置有支撑垫圈，出口端的阀体上沿阀体进出口流动方向开设有螺孔，所述螺孔内设置有顶丝，所述顶丝与所述支撑垫圈抵接。
18.进一步的，所述阀体上与浮动阀座相对应的位置开设有限位槽，所述浮动阀座滑动设置于所述限位槽内。
19.进一步的，所述浮动阀座上开设有螺孔，所述螺孔内螺纹连接有限位螺栓，所述阀体上与限位螺栓相对应的位置设置有限位槽，所述限位螺栓的下端滑动设置于所述限位槽内。
20.进一步的，所述阀体呈卧式设置，所述前阀杆和后阀杆水平设置，所述阀体上部设置有上装口，所述上装口处设置有阀盖，所述阀盖的中心轴线与所述前阀杆的轴线相垂直。
21.进一步的，所述阀体底部为与阀体通径内圆相适配的弧形底。
22.进一步的，所述前阀杆和后阀杆的内端部设置有挡板，所述挡板位于阀腔内，所述挡板直径大于所述前阀杆和后阀杆直径。
23.进一步的，所述主密封圈采用山形密封圈，所述山形密封圈包括中间的主密封部以及两侧的支密封部，所述主密封部与所述浮动阀座抵接，一侧所述支密封部卡接于所述安装槽内，所述球冠抵压在另一侧支密封部上。
24.进一步的，所述主密封部的顶部向外凸出形成圆弧曲面。
25.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
26.本实用新型卧式偏心半球阀整体结构设计为卧式，偏心半球、前阀杆和后阀杆组成阀轴，阀体两侧设计有阀轴支撑孔，阀轴卧式装配，阀体下端设计为与通径内圆高度吻合的弧形底，偏心半球开启后与弧形底形成全圆流道，流道近似于管道圆形截面，流阻系数近似于0，不仅彻底解决了杂质淤积问题，而且流通能力强，流阻系数小，流量系数等同于管道，同时对于大规格偏心半球阀，安装高度小，驱动装置在侧面，方面操作。
27.快速更换易损件主密封圈，实现真正意义上的在线维修功能：阀体上端有阀盖，阀盖为圆形(区别于椭圆形)，承压能力好，外形美观，加工工艺好，质量易控制，方便加工；圆形阀盖可采用普通车床加工，难度小，而且只需要标准件-阀盖o形圈密封，不需要开模制作专用的椭圆形密封圈。另外阀盖上不安装阀杆，拆卸很方便，此阀盖专为维修设计，只需拆卸阀盖螺栓，打开阀盖就可更换主密封圈，无需拆卸阀轴和偏心半球，大规格半球阀也不需吊装设备，更换时间极短，非常方便，更换后装上阀盖即可正常使用，因阀杆没有动，主密封圈安装位置完全与出厂时一样，不需要调节。
28.不停水更换阀杆端密封：前阀杆、后阀杆都安装在阀体上，不仅阀杆上有密封圈，后阀杆后端的闷盖和前阀杆前端的压盖上都装有密封圈，当发生外漏时，拆卸闷盖或压盖即可更换密封圈，保证阀门在不停水时的正常运行。
29.上下阀轴内侧都有防脱出挡板，优点是在不停水的情况下，拆卸闷盖或压盖后，阀杆不会因压力而冲出，挡板可防止危险。
30.同时前阀杆和后阀杆还有各自的轴孔支撑，各自的轴端挡板轴向定位，在有压力时不会产生漂移，偏心半球中心不变，主密封圈不受影响，保证了拆卸阀盖在线维修时主密封的稳定性。
31.更换阀座：浮动阀座是不锈钢材质，热处理后很硬，耐冲刷，一般不需要更换；因偏心半球可以旋转180
°
，当偏心半球旋转至进口位置时，空间足够阀座从阀盖处拿出，也可实现在线维修。
32.本偏心半球阀按《gb/t26146-2010偏心半球阀》标准中长结构设计，法兰孔全部钻成通孔，法兰螺栓长度统一、配套螺母，阀体上无螺纹孔，如螺纹损坏只需要更换螺母，而不会影响阀体。有些规格可从阀体侧装法兰螺栓。
33.本偏心半球阀按《gb/t26146-2010偏心半球阀》标准中全通径设计，特殊情况下可以按公称直径设计，流通面积达到100％，流通能力强，流阻系数和水损小，等同于同通径管道；充分发挥球阀的流通优势，彻底取代市场份额最大的截断阀-闸阀，而且闸阀一般只生产dn1000以下口径，半球阀已经生产dn2000以上口径了。同时对于大规格偏心半球阀，安装高度小，驱动装置在侧面，方面操作。
34.本实用新型中将主密封圈安装在偏心半球上，用球冠装配，当阀门开启后，主密封圈藏在阀腔中侧面，不被介质冲刷，被保护完好，使用寿命长。
35.本实用新型中主密封圈设计成山型密封圈，互换性好，强度好，承压高，密封可靠，适合批量生产。
36.本实用新型中浮动阀座设计成轴向浮动，与主密封圈配合形成密封副，调节浮动阀座和主密封圈，主密封圈过盈量提供初始密封比压，实现低压密封。
37.本实用新型按双向密封设计，正向密封时，正向水压推动偏心半球向出口端移动，因偏心距的存在，压力越高密封性能越好，具有自密封性，同时缓冲垫片被压缩，抵消偏心
半球变形量，既避免压坏主密封圈，也减小了启闭力矩。
38.反向密封时：反向水压推动偏心半球向进口端移动，压力越高密封性能越差。本偏心半球阀主密封圈安装在偏心半球上，用球冠装配，可调节主密封圈压缩量，同时主密封圈内端设计有凹槽，形成第一压力腔，第一压力腔水压力推动主密封圈向浮动阀座移动，压力越高推力也越大；反向水压推动偏心半球向进口端移动，压力越高密封性能越差。本偏心半球阀浮动阀座设计成轴向浮动，同时浮动阀座后侧有第二压力腔，第二压力腔水压力推动浮动阀座向进口端移动，轴向位移大于偏心半球位移，压力越高推力越大；在此两力作用下，密封性能可靠，缺一不可。
附图说明
39.图1是本实用新型的阀门关闭状态示意图；
40.图2是图1的a部放大图；
41.图3是本实用新型的阀门开启状态示意图。
42.图中：1、阀体；2、偏心半球；3、前阀杆；4、后阀杆；5、进口端；6、出口端；7、浮动阀座；8、主密封圈；81、主密封部；82、支密封部；9、球冠；10、第一压力腔；11、流道；12、支撑垫圈；13、第二压力腔；14、缓冲垫片；15、顶丝；16、限位槽；17、限位螺栓；18、挡板；19、阀盖；20、驱动装置；21、闷盖；22、压盖。
具体实施方式
43.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
44.如图1-3所示，是本实用新型一种卧式全通径双向偏心半球阀的具体实施方式，包括阀体1，所述阀体1的阀腔内设置有偏心半球2，所述偏心半球2的前后两端分别连接有前阀杆3和后阀杆4，前阀杆3和后阀杆4与阀体之间设置有轴套，所述前阀杆3的端部穿出所述阀体1与驱动装置20相连接；所述阀体1左右两端分别设有进口端5和出口端6，所述出口端6处设置有浮动阀座7，所述偏心半球2上设置有安装槽，所述安装槽内设置有主密封圈8和用于抵压固定所述主密封圈8的球冠9，所述球冠9通过螺钉固定在偏心半球2上，所述主密封圈8内侧与偏心半球2之间设置有第一压力腔10，所述球冠9内侧与偏心半球2之间设置有流道11，所述第一压力腔10通过流道11与出口端相连通，所述主密封圈8与所述浮动阀座7配合形成密封副。本实用新型中主密封圈8安装在偏心半球2上，用球冠9装配，当阀门开启后，主密封圈8藏在阀腔中侧面，不被介质冲刷，被保护完好，延长使用寿命。
45.进一步的，所述浮动阀座7外端面与所述阀体1之间沿周向设置有第二压力腔13，所述第二压力腔13与出口端6相连通。
46.进一步的，所述浮动阀座7与阀体1之间设置有缓冲垫片14，所述缓冲垫片14为橡胶缓冲垫。正向密封时，缓冲垫片被压缩，抵消半球阀变形量，既避免压坏主密封圈8，也减小了启闭力矩。
47.进一步的，所述缓冲垫片14与阀体1之间设置有支撑垫圈12，出口端6端的阀体1上沿阀体1进出口流动方向开设有螺孔，所述螺孔内设置有顶丝15，所述顶丝15与所述支撑垫圈12抵接，支撑垫圈12作为受力支撑，避免顶丝直接与缓冲垫片抵接，第二压力腔位于支撑
垫圈12与阀体1之间。通过顶丝15调节浮动阀座的位置，保证密封效果。
48.进一步的，所述阀体1上与所述浮动阀座7相对应的位置开设有限位槽16，所述浮动阀座7滑动设置于所述限位槽16内。
49.进一步的，所述浮动阀座7上开设有螺孔，所述螺孔内螺纹连接有限位螺栓17，所述阀体1上与限位螺栓17相对应的位置设置有限位槽16，所述限位螺栓17的下端滑动设置于所述限位槽16内，限位螺栓17的设置既可以保证浮动阀座7沿轴向浮动，又可防止浮动阀座7被介质冲跑。
50.进一步的，所述阀体1呈卧式设置，偏心半球、前阀杆和后阀杆组成阀轴，阀轴与阀门安装面平行，阀轴处于水平方向，所述阀体1上部设置有上装口，所述上装口处设置有阀盖19，所述阀盖19的中心轴线与所述前阀杆3的轴线相垂直。阀盖为圆形(区别于椭圆形)，承压能力好，外形美观，加工工艺好，质量易控制，方便加工；圆形阀盖可采用普通车床加工，难度小，而且只需要标准件-阀盖o形圈密封，不需要开模制作专用的椭圆形密封圈。另外阀盖上不安装阀杆，拆卸很方便，此阀盖专为维修设计，只需拆卸阀盖螺栓，打开阀盖就可更换主密封圈，浮动阀座是从中口阀盖处装配，能在线维修，无需拆卸阀轴和偏心半球，大规格半球阀也不需吊装设备，更换时间极短，非常方便，更换后装上阀盖即可正常使用，因阀杆没有动，主密封圈安装位置完全与出厂时一样，不需要调节。
51.进一步的，所述阀体1底部为与阀体1通径内圆相适配的弧形底。偏心半球开启后与弧形底形成全圆流道，流道近似于管道圆形截面，流阻系数近似于0，不仅彻底解决了杂质淤积问题，而且流通能力强，流阻系数小，流量系数等同于管道，同时对于大规格偏心半球阀，安装高度小，驱动装置在侧面，方面操作。
52.进一步的，所述主密封圈8采用山形密封圈，所述山形密封圈包括中间的主密封部81以及两侧的支密封部82，所述主密封部81与所述浮动阀座7抵接，一侧所述支密封部82卡接于所述安装槽内，所述球冠9抵压在另一侧支密封部82上，将主密封圈8固定在安装槽内。
53.进一步的，所述主密封部81的顶部向外凸出形成圆弧曲面，与浮动阀座抵接，密封可靠，结构简单，互换性好，强度高。
54.进一步的，所述前阀杆3和后阀杆4的内端部设置有挡板18，所述挡板18位于阀腔内，所述挡板18直径大于所述前阀杆3和后阀杆4直径，挡板18可防止前阀杆3和后阀杆4在带压时飞出伤人。
55.进一步的，所述后阀杆4外端部设置有与阀体通过螺栓连接的闷盖21，闷盖21内端插入阀体内，闷盖21与阀体之间设置有密封圈，所述前阀杆3的外端部设置有压盖22，压盖22与阀体之间设置有密封圈，当发生外漏时，拆卸闷盖或压盖即可更换密封圈，保证阀门在不停水时的正常运行。所述闷盖21和压盖22起调节作用，可调节偏心半球中心与阀体中心一致。
56.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。