[发明专利]一种防漏耐用球阀结构

说明书

本发明涉及一种球阀结构，特别是一种防漏耐用的球阀结构。

目前在工业及民用的水、蒸汽、石油液化气、煤气、天燃气、轻质油、柴油、汽油等管线及相关设备上多采用球阀，其主要优点是开关迅速、操作方便、流体阻力小、结构简单；现有的球阀一般包括有阀体和阀体内的阀座、阀芯，阀芯大致呈球状，由阀杆驱动可相对阀座旋转，当阀芯上的通孔与阀体的进出口相对直时，阀就处于打开状态，反之，阀芯就隔断阀座的进出口，阀则处于关闭状态；

在现有的球阀中，阀座由密封材料制成，阀座与阀芯之间的密封接触面分别为相互吻合的凹球面和凸球面，阀座的外周全部与阀体内壁相贴合，参见图17；众所周知，球阀的阀芯与阀座之间的动密封是靠两者之间存在着一定的比压(单位面积上受的力)而起密封作用的，该比压是在球阀装配期间拧紧阀盖时产生的，当球阀刚刚装配完毕并处于关闭状态时，两者之间的比压值为最大值，以后在使用中该比压值(指全关状态下)只会减小，不会增大；当球阀处于关闭状态或打开状态时，阀芯与阀座之间的接触面均呈环形，而当阀芯相对阀座旋转时，必定会经过半开半闭的中间状态，在此中间状态，阀芯与阀座之间的接触面就不是一个完整的环形，而是半个环形，参见图7、图8，此时阀芯与阀座之间的实际动态比压就会因接触面积减小而增大，阀座表面的形变就会比在关闭状态或打开状态下大，因此也就容易被阀芯的贯穿孔附近部位刮磨到，从而引起阀座的磨损；

另一方面，现有的阀芯与阀座之间的这种密封方式，两者之间接触面较大，因此两者之间的比压也就不容易提高；

再一方面，现有球阀中的阀座一般采用聚四氟乙烯或以聚四氟乙烯为主的复合材料，聚四氟乙烯最大的特点是：化学稳定性和耐磨性好，同时具有特异的自润滑性，即便在高温的浓酸、浓碱或氧化剂中也不易起化学作用，并且在高温水中不分解，耐大气老化性能优良，耐应力开裂性好，具有广泛的高低温使用范围，可在-250～260℃下长期使用，其无填充物时的机械性能为：拉伸强度44mpa，弯曲强度为17．3mpa，压缩强度为5．1mpa，热变形温度(1．82mpa)为51℃；聚四氟乙烯最大的缺点是：抗压强度和热变形温度低，具有冷流性及尺寸不稳定性，抗蠕变性能差；

正因为如此，如果聚四氟乙烯应用于静密封场合或作为阀门填料使用，则正好“扬长避短”，然而应用于球阀内的阀座与阀芯之间的动密封上却变成了“扬短避长”，阀芯与阀座之间的比压值很快就会减小直至产生泄漏，目前市售的球阀使用寿命短，其根本原因就在于此；而且，我国民用阀门使用温度一般规定在200℃以下，因此当球阀使用介质温度在120℃～140℃时，由于聚四氟乙烯热变形温度低，在比压的作用下会产生压缩热变形，从而导致阀芯与阀座之间的比压减少而产生泄漏，球阀在高温介质下使用很短一段时间就会发生泄漏的原因就在于此。

本发明的目的就在于针对上述现有技术现状而提供一种阀座不易被阀芯刮磨的防漏耐用球阀结构。

本发明的另一个目的在于针对上述现有技术现状而提供一种球阀处于全关状态时具有高比压的防漏耐用球阀结构。

本发明的目的是这样实现的：防漏耐用球阀结构包括相互连接一体的阀体、阀盖及位于其内的阀芯、阀座，当球阀处于全关状态时，阀芯外周面与阀座内周相互接触并保持密封状态，其特征在于阀芯外周面在邻近其贯穿孔处各点至阀芯球心的距离均小于阀芯的球体半径。

所述的阀芯外周面在邻近其贯穿孔处的相邻各点之间以平滑过渡为佳。

所述的阀芯外周面在位于贯穿孔边缘处以平滑过渡的凸曲面为佳。

所述的阀座内周在与阀芯表面的接触处最好为一凸起的表面，此时所述的“阀芯外周面在邻近其贯穿孔处”为阀芯外周面自其打开状态时与阀座的接触处至其贯穿孔边缘之间的各处。

所述的“凸起的表面”可以是圆滑过渡的凸曲面，也可以是非圆滑过渡的尖凸面。

所述的阀座外周仅以其局部的表面与阀体／阀盖的内壁相接触。

与现有技术相比，本发明阀芯外周面在其贯穿孔附近的特殊处理则使得阀芯在旋转时与阀座之间不会相互刮磨，从而有效地减少了阀座磨损的机会，同时使得球阀在处于全开状态时，阀芯、阀座之间具有较小的比压，阀座就不易受压缩而蠕形变；同时，阀芯与阀座之间以及阀座与阀体、阀盖之间具有较小的密封接触面，因此当球阀处于全关状态时，在同等条件下就有较高的比压，防漏耐用效果因此得以加强；而再选择合适的新型密封材料，则还可进一步增强防漏耐用效果。

附图说明：

图1为本发明实施例一处于打开状态时的结构剖视示意图。

图2为图1中的实施例处于关闭状态时的结构剖视示意图。

图3为图1中阀座7的放大示意图。