一种具有带压填料功能的高密封性球阀的制作方法

本发明涉及球阀，特别涉及一种具有带压填料功能的高密封性球阀。

背景技术：

1、球阀是启闭件为球体，球体由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门。为提高球阀的密封性，球阀在使用时需要使用到填料，通过填料来对阀杆与阀盖的连接处进行密封，目前的一些球阀的填料主要设置在阀盖与阀杆顶部的连接处，然后通过压盖进行压紧固定；受限于材料性能，阀盖与阀杆之间的填料存在老化和腐蚀损坏的问题，因此需要定期更换两者之间的填料；但是在现今的球阀更换填料时，需要先排空球阀并通过泄压阀进行泄压，如果在球阀正常运行时直接更换填料，可能会因为球阀内部的压力导致阀杆脱出，存在较大的安全隐患。

2、所以，有必要发明一种具有带压填料功能的高密封性球阀，能够在球阀不停止工作情况下，在线带压更换填料密封。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出一种具有带压填料功能的高密封性球阀，所使用的技术方案是：

2、一种具有带压填料功能的高密封性球阀，包括阀身、密封机构、支撑装置和填料更换机构；所述阀身包括球形阀芯、阀座、阀体、侧阀体、阀杆、上阀盖、下阀盖和下阀盖；所述球形阀芯中部设有左右连通的通道，且所述球形阀芯转动安装在对称设置的两阀座之间；所述球形阀芯中部的通道与阀座间歇性连通；所述阀座设置在阀体内部并与球形阀芯紧密配合，每个阀座的外侧各设有一个侧阀体，且阀座与侧阀体连通；每个所述侧阀体的内端伸入阀体内，侧壁法兰固定在阀体对应的一侧端上，外端与运输管道连接；所述阀座与所述侧阀体的边界处设有密封机构，用于保证阀座、阀体和侧阀体之间的密封性；所述球形阀芯的顶部与阀杆的底端固定连接；所述上阀盖、下阀盖分别通过法兰固定在阀体的上下两端；所述填料更换机构设置在上阀盖和阀体的内部，用于实现带压更换填料；所述阀杆转动安装在填料更换机构内部；所述支撑装置至少设有四个，且均布设置在阀体内部，对阀座起支撑作用并保证阀座能够与球形阀芯紧密配合。

3、进一步地，所述密封机构包括弹簧密封组一，所述弹簧密封组一包括密封弹簧一、弹簧垫一和密封圈一；所述侧阀体内端与阀体内侧共同形成密封空腔一，所述弹簧密封组一安装在密封空腔一内；所述密封弹簧一安装在弹簧垫一和侧阀体之间，使弹簧垫一与侧阀体之间保持弹性连接；所述密封圈一固定安装在弹簧垫一上，并在密封弹簧一的压力作用下与阀座、阀体紧密接触，以保持阀座、阀体和侧阀体之间的密封性。

4、进一步地，所述密封机构还包括密封圈三，每个所述阀座上与阀体接触的位置均设有至少一个环形空腔，每个环形空腔中安装有一个密封圈三，以保证阀座与阀体之间的密封性。

5、进一步地，所述密封机构还包括弹簧密封组二，所述弹簧密封组二包括密封弹簧二、弹簧垫二和密封圈二；所述侧阀体内端与阀座接触的位置上设有密封空腔二，所述弹簧密封组二安装在密封空腔二内；所述密封弹簧二安装在弹簧垫二和侧阀体之间，使弹簧垫二与侧阀体之间保持弹性连接；所述密封圈二固定安装在弹簧垫二上，并在密封弹簧二的压力作用下与阀座紧密接触，以保持阀座和侧阀体之间的密封性。

6、进一步地，所述填料更换机构包括固定环、衬套一、复位弹簧二、填料支撑架、换料密封装置、填料垫片、填料压板、衬套二和填料压盖；所述固定环固定安装在上阀盖底端，所述衬套一安装在固定环上；所述上阀盖内部设有填料安装空腔，所述填料支撑架竖向滑动安装在填料安装空腔内，并通过复位弹簧二与衬套一弹性连接；所述换料密封装置安装在填料安装空腔内；所述填料垫片安置在填料支撑架顶端，用于承载密封填料；所述填料压板安置在装填好的密封填料上；所述衬套二安装在填料压盖内部，所述填料压盖通过法兰固定在上阀盖上，并通过压紧填料压板来压紧密封填料；所述阀杆依次贯穿并转动安装在固定环、衬套一、填料支撑架、填料垫片、填料压板、衬套二和填料压盖内部，所述密封填料紧密环绕在所述阀杆杆身周围以保持密封作用；在带压更换密封填料时，将填料压盖、填料压板、密封填料依次卸下，复位弹簧二带动填料支撑架上移，换料密封装置在更换密封填料的过程中暂时撑住填料支撑架并代替密封填料起密封作用。

7、进一步地，所述换料密封装置包括换料密封圈一、换料密封圈二、换料滑块和复位弹簧三；所述换料滑块至少设有三个，并均布设置在填料支撑架的周围，所述填料支撑架的底端设有与换料滑块相配合的限位块；所述换料滑块滑动安装在对应设置在上阀盖内部的避空内，并通过复位弹簧三与上阀盖弹性连接；当换料滑块向填料支撑架方向移动并抵住对应的限位块时，填料支撑架能够被暂时支撑；所述填料安装空腔为上部窄、下部宽的台阶形，所述填料支撑架上滑动安装有换料压片，所述换料压片位于填料安装空腔上下部交界处的下方并被上下部连接处限制高度；所述密封圈一和所述密封圈二均安装在填料支撑架上并位于换料压片的下方，所述密封圈一与阀杆密闭接触，所述密封圈二与上阀盖密闭接触；当填料支撑架上移时，换料压片由于被限位会向下挤压密封圈一和密封圈二，密封圈一和密封圈二从而起到临时密闭作用。

8、进一步地，所述填料更换机构还包括填料隔环和螺塞；所述密封填料分为密封填料一和密封填料二，所述密封填料一安置在填料垫片上方，所述填料隔环安置在密封填料一的上方，所述密封填料二安置在填料隔环的上方，所述填料压板安置在密封填料二的上方；所述填料隔环的内部设有主通道和若干与主通道连通的分通道，分通道上下连通；所述上阀盖上设有润滑通孔，润滑通孔与填料隔环的主通道连通；所述螺塞安装在润滑通孔的出口处；卸下螺塞后，通过润滑通孔向填料隔环的内部注入润滑脂，润滑脂通过分通道流入填料安装空腔内，对密封填料进行润滑，从而减小阀杆和密封填料之间的摩擦。

9、进一步地，所述支撑装置包括复位弹簧一和卡位滑块；每个所述阀座的上下两侧均至少设有一组支撑装置，且阀座的上下两端设有对应的缓冲卡口，卡位滑块嵌入对应的缓冲卡口内；

10、位于阀座上侧的支撑装置：所述固定环内部设有卡位滑槽，卡位滑块滑动安装在卡位滑槽内，并通过复位弹簧一与固定环弹性连接；

11、位于阀座下侧的支撑装置：所述阀体内部设有卡位滑槽，卡位滑块滑动安装在卡位滑槽内，并通过复位弹簧一与阀体弹性连接。

12、由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

13、1.本发明设置有填料更换机构，在带压状态下，人工可以卸下填料压盖和填料压板，取出密封填料，此时复位弹簧二向上抬起填料支撑架，复位弹簧三推动换料滑块撑住限位块，从而暂时撑住填料支撑架，换料密封圈一和换料密封圈二被压缩并起到临时的密封作用，实现带压更换填料的功能。

14、2.本发明的填料更换机构还设有填料隔环和螺塞，人工卸下螺塞后能够通过润滑通孔向填料隔环添加润滑脂，对密封填料进行润滑，从而减小阀杆和密封填料之间的摩擦。

15、3.本发明的支撑装置能够在球形阀芯受到液体的冲压发生偏移时，对因偏移而产生的空隙进行补偿，使阀座与球形阀芯继续紧密接触。

技术特征：

1.一种具有带压填料功能的高密封性球阀，其特征在于，包括阀身（1）、密封机构（2）、支撑装置（3）和填料更换机构（4）；所述阀身（1）包括球形阀芯（101）、阀座（102）、阀体（103）、侧阀体（104）、阀杆（105）、上阀盖（106）、下阀盖（107）和下阀盖（108）；所述球形阀芯（101）中部设有左右连通的通道，且所述球形阀芯（101）转动安装在对称设置的两阀座（102）之间；所述球形阀芯（101）中部的通道与阀座（102）间歇性连通；所述阀座（102）设置在阀体（103）内部并与球形阀芯（101）紧密配合，每个阀座（102）的外侧各设有一个侧阀体（104），且阀座（102）与侧阀体（104）连通；每个所述侧阀体（104）的内端伸入阀体（103）内，侧壁法兰固定在阀体（103）对应的一侧端上，外端与运输管道连接；所述阀座（102）与所述侧阀体（104）的边界处设有密封机构（2），用于保证阀座（102）、阀体（103）和侧阀体（104）之间的密封性；所述球形阀芯（101）的顶部与阀杆（105）的底端固定连接；所述上阀盖（106）、下阀盖（107）分别通过法兰固定在阀体（103）的上下两端；所述填料更换机构（4）设置在上阀盖（106）和阀体（103）的内部，用于实现带压更换填料；所述阀杆（105）转动安装在填料更换机构（4）内部；所述支撑装置（3）至少设有四个，且均布设置在阀体（103）内部，对阀座（102）起支撑作用并保证阀座（102）能够与球形阀芯（101）紧密配合。

2.根据权利要求1所述一种具有带压填料功能的高密封性球阀，其特征在于，所述密封机构（2）包括弹簧密封组一，所述弹簧密封组一包括密封弹簧一（201）、弹簧垫一（202）和密封圈一（203）；所述侧阀体（104）内端与阀体（103）内侧共同形成密封空腔一，所述弹簧密封组一安装在密封空腔一内；所述密封弹簧一（201）安装在弹簧垫一（202）和侧阀体（104）之间，使弹簧垫一（202）与侧阀体（104）之间保持弹性连接；所述密封圈一（203）固定安装在弹簧垫一（202）上，并在密封弹簧一（201）的压力作用下与阀座（102）、阀体（103）紧密接触，以保持阀座（102）、阀体（103）和侧阀体（104）之间的密封性。

3.根据权利要求2所述一种具有带压填料功能的高密封性球阀，其特征在于，所述密封机构（2）还包括密封圈三（207），每个所述阀座（102）上与阀体（103）接触的位置均设有至少一个环形空腔，每个环形空腔中安装有一个密封圈三（207），以保证阀座（102）与阀体（103）之间的密封性。

4.根据权利要求2所述一种具有带压填料功能的高密封性球阀，其特征在于，所述密封机构（2）还包括弹簧密封组二，所述弹簧密封组二包括密封弹簧二（204）、弹簧垫二（205）和密封圈二（206）；所述侧阀体（104）内端与阀座（102）接触的位置上设有密封空腔二，所述弹簧密封组二安装在密封空腔二内；所述密封弹簧二（204）安装在弹簧垫二（205）和侧阀体（104）之间，使弹簧垫二（205）与侧阀体（104）之间保持弹性连接；所述密封圈二（206）固定安装在弹簧垫二（205）上，并在密封弹簧二（204）的压力作用下与阀座（102）紧密接触，以保持阀座（102）和侧阀体（104）之间的密封性。

5.根据权利要求1所述一种具有带压填料功能的高密封性球阀，其特征在于，所述填料更换机构（4）包括固定环（401）、衬套一（402）、复位弹簧二（403）、填料支撑架（404）、换料密封装置（405）、填料垫片（406）、填料压板（410）、衬套二（411）和填料压盖（412）；所述固定环（401）固定安装在上阀盖（106）底端，所述衬套一（402）安装在固定环（401）上；所述上阀盖（106）内部设有填料安装空腔，所述填料支撑架（404）竖向滑动安装在填料安装空腔内，并通过复位弹簧二（403）与衬套一（411）弹性连接；所述换料密封装置（405）安装在填料安装空腔内；所述填料垫片（406）安置在填料支撑架（404）顶端，用于承载密封填料；所述填料压板（410）安置在装填好的密封填料上；所述衬套二（411）安装在填料压盖（412）内部，所述填料压盖（412）通过法兰固定在上阀盖（106）上，并通过压紧填料压板（410）来压紧密封填料；所述阀杆（105）依次贯穿并转动安装在固定环（401）、衬套一（402）、填料支撑架（404）、填料垫片（406）、填料压板（410）、衬套二（411）和填料压盖（412）内部，所述密封填料紧密环绕在所述阀杆（105）杆身周围以保持密封作用；在带压更换密封填料时，将填料压盖（412）、填料压板（410）、密封填料依次卸下，复位弹簧二（403）带动填料支撑架（404）上移，换料密封装置（405）在更换密封填料的过程中暂时撑住填料支撑架（404）并代替密封填料起密封作用。

6.根据权利要求5所述一种具有带压填料功能的高密封性球阀，其特征在于，所述换料密封装置（405）包括换料密封圈一（4051）、换料密封圈二（4052）、换料滑块（4053）和复位弹簧三（4054）；所述换料滑块（4053）至少设有三个，并均布设置在填料支撑架（404）的周围，所述填料支撑架（404）的底端设有与换料滑块（4053）相配合的限位块（4041）；所述换料滑块（4053）滑动安装在对应设置在上阀盖（106）内部的避空内，并通过复位弹簧三（4054）与上阀盖（106）弹性连接；当换料滑块（4053）向填料支撑架（404）方向移动并抵住对应的限位块（4041）时，填料支撑架（404）能够被暂时支撑；所述填料安装空腔为上部窄、下部宽的台阶形，所述填料支撑架（404）上滑动安装有换料压片（4042），所述换料压片（4042）位于填料安装空腔上下部交界处的下方并被上下部连接处限制高度；所述密封圈一（4051）和所述密封圈二（4052）均安装在填料支撑架（404）上并位于换料压片（4042）的下方，所述密封圈一（4051）与阀杆（105）密闭接触，所述密封圈二（4052）与上阀盖（106）密闭接触；当填料支撑架（404）上移时，换料压片（4042）由于被限位会向下挤压密封圈一（4051）和密封圈二（4052），密封圈一（4051）和密封圈二（4052）从而起到临时密闭作用。

7.根据权利要求5所述一种具有带压填料功能的高密封性球阀，其特征在于，所述填料更换机构（4）还包括填料隔环（408）和螺塞（413）；所述密封填料分为密封填料一（407）和密封填料二（409），所述密封填料一（407）安置在填料垫片（406）上方，所述填料隔环（408）安置在密封填料一（407）的上方，所述密封填料二（409）安置在填料隔环（408）的上方，所述填料压板（410）安置在密封填料二（409）的上方；所述填料隔环（408）的内部设有主通道和若干与主通道连通的分通道，分通道上下连通；所述上阀盖（106）上设有润滑通孔（1061），润滑通孔（1061）与填料隔环（408）的主通道连通；所述螺塞（413）安装在润滑通孔（1061）的出口处；卸下螺塞（413）后，通过润滑通孔（1061）向填料隔环（408）的内部注入润滑脂，润滑脂通过分通道流入填料安装空腔内，对密封填料进行润滑，从而减小阀杆（105）和密封填料之间的摩擦。

8.根据权利要求5所述一种具有带压填料功能的高密封性球阀，其特征在于，所述支撑装置（3）包括复位弹簧一（301）和卡位滑块（302）；每个所述阀座（102）的上下两侧均至少设有一组支撑装置（3），且阀座（102）的上下两端设有对应的缓冲卡口（1021），卡位滑块（302）嵌入对应的缓冲卡口（1021）内；

技术总结
一种具有带压填料功能的高密封性球阀，包括阀身、密封机构、支撑装置和填料更换机构；阀身包括球形阀芯、阀座、阀体、侧阀体、阀杆、上阀盖、下阀盖和下阀盖；球形阀芯转动安装在对称设置的两阀座之间；阀座设置在阀体内部，每个阀座的外侧各设有一个侧阀体，且阀座与侧阀体连通；每个侧阀体的内端伸入阀体内，侧壁法兰固定在阀体对应的一侧端上，外端与运输管道连接；阀座与侧阀体的边界处设有密封机构，球形阀芯的顶部与阀杆的底端固定连接；上阀盖、下阀盖分别法兰固定在阀体的上下两端；填料更换机构设置在上阀盖和阀体的内部，阀杆转动安装在填料更换机构内部；支撑装置均布设置在阀体内部；本发明实现了带压更换填料的功能。

技术研发人员：李金山,李晓阳,李晓芬,何东明,沈武强,王一波
受保护的技术使用者：杭州金山仪表阀业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15