一种强制密封球阀.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105927750A(43)申请公布日2016.09.07(21)申请号201610355492.5(22)申请日2016.05.26(71)申请人刘晓琦地址100125北京市朝阳区安家楼38号院3-3-301(72)发明人刘晓琦(51)Int.Cl.F16K5/06(2006.01)F16K5/20(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图6页(54)发明名称一种强制密封球阀(57)摘要本发明涉及一种强制密封球阀，其特征在于在阀球基体（5）上集成了扭矩传递齿轮组和螺旋顶压机构，阀球下枢轴与阀体下枢轴腔设计了90度开关精限位，阀球上枢轴与阀杆之间安装有扭力弹簧（17），其预紧扭矩使阀球总成在除阀门关阀角度外的90度行程里，均收缩并锁紧在一起。阀球总成运行到关闭角度后，阀杆的关阀力矩将通过齿轮组传递到螺旋顶压机构，实现强制密封。开阀时，阀球总成首先收缩并在扭力弹簧作用下锁紧后向全开运行90度。该阀门结构紧凑，真正无摩擦开关。CN105927750ACN105927750A权利要求书1/1页1.一种强制密封球阀，通过螺旋旋转顶压机构顶压一部分阀球实体向阀座方向抱合直至形成强制密封。2.根据权利要求1所述的阀门，其特征在于，集成在阀球总成上的齿轮，传递阀杆扭矩，驱动螺旋旋转。3.根据权利要求2所述的阀门，其特征在于，阀杆、扭力弹簧、阀球和齿轮间装配形成的配合，实现了阀球总成收紧并锁定，从而实现阀门密封面开关无摩擦，且免受介质紊流损坏。4.根据权利要求3所述的阀门，其特征在于，阀门下枢轴机械限位机构，可以阻断阀球关到位时的进一步旋转，因此阀杆的关阀扭矩得以驱动齿轮相对阀球基体的旋转，以实现权利要求2所述的传递阀杆关阀和权利要求1中所述的强制密封。2CN105927750A说明书1/6页一种强制密封球阀技术领域[0001]在流体控制领域，如油气生产流程切换、管道关断、计量、调压、分子筛切换、压缩机进出口、炼油工艺中的氢气工况，合成氨装置的空分等操作频繁并对流体开关控制和关闭严密性要求苛刻的领域，要求阀门能够在直通的状态下尽可能小的产生压降，并且能够提供不受管线介质压力影响的强制扭矩密封。强制密封球阀被公认为理想的解决方案。背景技术[0002]然而以美国ORBIT阀门为代表的传统提升杆式强制密封球阀，采用提升阀杆轨道引导设计，尽管可以实现阀门在开关全程大部分时间与阀座无接触，无摩擦，但在阀球与阀座密封面最后抱合阶段仍存在相对滑动摩擦，没有真正做到无摩擦旋转；其阀球和阀座间的强制抱合通过阀杆的楔式面下压并配合阀球下枢轴的共同作用才能完成。其动作过程不够平稳，容易受到阀座与枢轴相对位置精度的影响；阀杆部分及其总成结构复杂，开关过程中需要叠加直行程和角行程运动；加工精度要求高；容易发生阀杆泄露；同时开关操作时间过长；[0003]通过国家知识产权局专利查询共找到如下6种强制密封球阀阀型：[0004]1.申请公布号：CN104295764A，申请号：2014105008955：[0005]该设计采用偏心设置同步转动的阀杆和球体来启闭阀门。[0006]该设计本质上是偏心蝶阀的一种变形设计，在阀球与阀座密封面最后抱合阶段存在很大的角行程运动矢量从而产生相对滑动摩擦，没有真正做到无摩擦旋转；并且由于关闭的动作为角行程，阀球与阀座间的抱合法向分力不高，密封可靠性和实际使用寿命会受到影响。[0007]2.申请公布号：CN103727260A，申请号：2014100163761：[0008]该设计公开了一种球阀，尤其涉及一种强制密封球阀，它包括阀体、副阀体、球体、阀座、副阀体流体管道，所述副阀体流体管道外圆上具有螺柱螺母驱动式强制密封装置，其中蜗轮和主动螺柱之间具有平键相联，主动螺柱旋转运动时，可使与其相旋合的从动螺母的轴向滑动键槽沿副阀体流体管道上的导向键作轴向直线运动，可把体外所产生的压力通过压力传递系统使阀腔内的阀座和球体之间产生所需的密封比压，实现低扭矩开、关和强制密封，通过自动化控制系统来完成螺柱螺母驱动式强制密封装置和电动执行器在开、关和密封过程中相关联的动作程序。[0009]该设计采用了两套操作机构，一套操作阀球90度旋转，另一套操作机构操作被称之为付阀体的部分，驱动阀座配合阀球完成抱合。这种设计阀门潜在漏点多，结构复杂，阀门体积臃肿，不一定能够满足标准的阀门面对面尺寸。[0010]3.申请公布号：CN103527809A，申请号：2013105342621：[0011]该设计包括阀体、阀盖、阀杆、楔式椎体及阀瓣，其特征在于所述阀体顶部与阀盖相连，所述阀盖顶部中央通过支架竖直固定阀杆，所述阀杆底部通过阀盖中央的通孔销接固定阀体内腔中的楔式椎体，与楔式椎体实现联动，即