一種耐磨球閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種管道控制閥門，特別涉及一種耐磨球閥。
【背景技術(shù)】
[0002]球閥由于具有流阻小、開關(guān)迅速、密封性能好、使用壽命長(zhǎng)，便于氣控和電控等特點(diǎn)，在航天、石油、天然氣、長(zhǎng)輸管線、輕工食品等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。隨著近幾年煤化工等行業(yè)的興起，球閥在高溫、高壓、高耐磨工況下，具有密封性能好，壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛。
[0003]球閥是通過(guò)在閥座和球體之間設(shè)定的預(yù)緊力加上介質(zhì)壓力在閥座密封面上產(chǎn)生的作用力形成足夠的密封比壓，從而實(shí)現(xiàn)密封。球閥的預(yù)緊力通常采用在閥座與閥體配合部位之間設(shè)置彈性元件，如圓柱狀彈簧或碟形彈簧等來(lái)形成。球閥在開關(guān)過(guò)程中，閥座與球體之間的預(yù)緊力和介質(zhì)壓力始終作用在閥座與球體的密封面上，因此球閥的開關(guān)力矩大于其他類型閥門。而且，球閥中閥座與球體的密封面更容易發(fā)生磨損。通常，為了增強(qiáng)球體與閥座密封面之間的耐磨性，球體與閥座表面需要進(jìn)行硬化處理。目前通常采用的方法是在球體表面與閥座表面分別堆焊斯太立合金或超音速噴涂硬質(zhì)合金等，然后對(duì)球體與閥座表面進(jìn)行研磨處理，這樣既能保證密封面的耐磨性，又能保證密封面的密封性?？傊?，耐磨球閥在開啟或關(guān)閉過(guò)程中，閥座和球體密封面始終保持接觸。由于閥座和球體密封面接觸面積大，需要克服的摩擦力矩大，導(dǎo)致需要選用大輸出力矩的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，增大了閥門的外型尺寸；同時(shí)由于閥座與球體的密封面之間的磨損，加大了密封面發(fā)生泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，影響了球閥的使用壽命。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]基于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供如下的技術(shù)方案。
[0005]本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于提供一種耐磨球閥，在球閥開啟或關(guān)閉過(guò)程中，由于球體密封面表面積相對(duì)減小，隨著球體的轉(zhuǎn)動(dòng)，增加了介質(zhì)流動(dòng)路徑，減少了球體與閥座的接觸面積，減少了密封面的磨損，降低了密封面發(fā)生泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)了球閥的使用壽命O
[0006]本實(shí)用新型的第二個(gè)目的在于提供一種耐磨球閥，由于球體與閥座的接觸面積減少，需要克服的摩擦力矩減小，開關(guān)速度加快，可選用輸出力矩較小的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，減小了球閥的外型尺寸。
[0007]本實(shí)用新型的第三個(gè)目的在于提供一種耐磨球閥，由于球體密封面面積減小，需要硬化的球體表面積減小，而且需要精加工與研磨的球體表面積減小，不但節(jié)約了原料成本，也節(jié)約了加工成本，提高了工作效率。
[0008]本實(shí)用新型的第四個(gè)目的在于提供一種耐磨球閥，采用了鑲嵌式硬質(zhì)合金閥座的設(shè)計(jì)，在閥門開啟或關(guān)閉時(shí)能夠保持閥座表面清潔，避免介質(zhì)顆粒沉積，保證了球體與閥座的密封。
[0009]本實(shí)用新型提供了一種耐磨球閥，包括閥體、閥座及球體，所述球體設(shè)置在所述閥體的內(nèi)腔中，所述閥座設(shè)置于所述閥體的內(nèi)腔壁上，其特征在于:所述球體包括球基，所述球基的外表面的一部分向外突出形成凸臺(tái)，所述凸臺(tái)與所述閥座相接觸；球體的非密封面處與閥座之間存在介質(zhì)流動(dòng)路徑；隨著所述球體在開關(guān)過(guò)程中逆時(shí)針或順時(shí)針地90°旋轉(zhuǎn)，所述凸臺(tái)與所述閥座的接觸面積周期性地變化。
[0010]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述凸臺(tái)包括通道型凸臺(tái)和封閉型凸臺(tái)，所述通道型凸臺(tái)和所述封閉性凸臺(tái)交替分布在所述球體上。當(dāng)球體由閥桿帶動(dòng)時(shí)，球體繞球閥軸線做逆時(shí)針或順時(shí)針的90°旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)通道型凸臺(tái)和封閉型凸臺(tái)實(shí)現(xiàn)球閥的開啟或關(guān)閉。
[0011]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述凸臺(tái)包括基部和摩擦部。優(yōu)選地，所述摩擦部的材料為硬質(zhì)合金，起到表面硬化和耐磨的作用。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，減小了需要硬化的球體表面積，減小了需要精加工與研磨的球體表面積，節(jié)約了原料成本和加工成本，提高了工作效率。
[0012]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述閥座包括閥座襯套和閥座環(huán)，所述閥座環(huán)鑲嵌入所述閥座襯套中。優(yōu)選地，所述閥座環(huán)的材料為硬質(zhì)合金，起到表面硬化和耐磨的作用。更優(yōu)選地，閥座環(huán)鑲嵌入閥座襯套后形成一處突出的唇邊，可起到刮刀的作用。通過(guò)這種鑲嵌式硬質(zhì)合金閥座的設(shè)計(jì)，在閥門開關(guān)過(guò)程中能夠保持閥座表面清潔，避免顆粒介質(zhì)沉積，保證了球體與閥座的密封。
[0013]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述閥體中設(shè)有彈性元件，所述閥體與彈性元件相接觸，通過(guò)彈性元件提供的預(yù)緊力，閥座與球體密封面始終緊密接觸。
[0014]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述彈簧一側(cè)設(shè)有壓環(huán)，所述壓環(huán)與所述閥座間設(shè)有密封環(huán)。
[0015]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述彈性元件為彈簧。
[0016]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述閥體包括第一閥體部和第二閥體部；優(yōu)選地，所述第一閥體部和第二閥體部可拆卸連接。
[0017]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述球閥還包括用于驅(qū)動(dòng)球體旋轉(zhuǎn)的閥桿。
[0018]本實(shí)用新型提供的球閥，同現(xiàn)有技術(shù)相比，采用了新的球體密封面設(shè)計(jì)，在閥門開關(guān)過(guò)程中增加了介質(zhì)流動(dòng)路徑，使球體與閥座之間在閥門開關(guān)過(guò)程中具有最小的接觸面積。因此閥門在開關(guān)的過(guò)程中，減少了球體與閥座的摩擦，從而減少了球體與閥座的磨損，減小了操作扭矩，延長(zhǎng)了密封面的使用壽命；由于球體與閥座的接觸面積減少，需要克服的摩擦力矩減小，開關(guān)速度加快，可選用輸出力矩較小的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，減小了球閥的外型尺寸；同時(shí)，采用了鑲嵌式硬質(zhì)合金閥座的設(shè)計(jì)，在閥門開關(guān)過(guò)程中能夠保持閥座表面清潔，避免顆粒介質(zhì)沉積，保證了球體與閥座的密封。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為球閥的全關(guān)狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為球閥的全開狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ] 圖3為球體與閥座結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為球體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中，1、第一閥體部，2、第二閥體部，3、閥桿，4、固定軸，5、球體，5-1、球體基體，5-2、摩擦部，6、閥座，6-1、閥座襯套，6-2、閥座環(huán)，7、密封環(huán)，8、壓環(huán)，9、彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對(duì)于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何限制作用。
[0025]按照本實(shí)用新型的一種【具體實(shí)施方式】，其包括有閥體，閥桿3、固定軸4、球體5、閥座6、密封環(huán)7、壓環(huán)8和彈簧9，其中球體5與設(shè)置在閥體內(nèi)腔中的閥座6形成滑動(dòng)密封接觸，通過(guò)彈簧9提供的預(yù)緊力，閥座6與球體5密封面始終緊密接觸。在本實(shí)施例中，閥體包括第一閥體部I和第二閥體部2，其中第一閥體部I和第二閥體部2可拆卸連接，兩者彼此對(duì)合形成完整的閥體，如圖1和圖2所示。
[0026]耐磨球閥的球體采用的是非球型設(shè)計(jì)，當(dāng)球體5從關(guān)