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申请/专利权人：苏州纽威阀门股份有限公司

摘要：本发明公开一种阀座组件、球阀及阀座组件的装配方法，阀座组件包括固定器、阀座和撑开环。球阀包括阀座组件、阀杆和阀球。装配方法步骤为：先将撑开环插入阀座形成组合体；再将组合体装入固定器的第一环形凹槽内并使撑开环端面抵接槽底；最后将阀座压入第一环形凹槽使阀座的端面抵接在槽底。此结构的阀座组件，能够减少阀座在第一环形凹槽内的晃动，有效防止阀座从第一凹槽中脱出，保证阀座与阀球之间的密封；在阀座与第一环形凹槽插接到位前，阀座的宽度与第一环形凹槽的宽度相当，不过盈，压机在将阀座压入固定器时压力不用太大，能够有效防止阀座外漏出第一环形凹槽外的端部被压溃。

主权项：1.一种阀座组件，其特征在于，包括固定器1，其轴向一端端面设有向内凹陷的第一环形凹槽11；所述固定器1在其轴线方向远离所述第一环形凹槽11的一侧设有凸台，通过所述凸台将所述固定器1固定在阀体的内壁面上；阀座2，采用非金属材料制成；其具有密封面及背向所述密封面的安装端21；所述安装端21的端面设有向内凹陷的第二环形凹槽211；撑开环3，可插接在所述第二环形凹槽211内且所述撑开环3的硬度不小于所述阀座2的硬度；所述撑开环3在未插接于所述第二环形凹槽211内时的纵截面面积S1大于所述第二环形凹槽211的纵截面面积S2；及所述撑开环3在插接于所述第二环形凹槽211内到位时的纵截面面积S1等于所述第二环形凹槽211的纵截面面积S2；所述安装端21通过所述撑开环3撑开所述第二环形凹槽211而紧密插接在所述第一环形凹槽11内；所述第一环形凹槽11沿其轴向包括扩口段111及固定在所述扩口段111的小口径端部上的平直段112；其中，所述扩口段111对应于所述撑开环3，所述平直段112延伸出所述撑开环3。

全文数据：一种阀座组件、球阀及阀座组件的装配方法技术领域本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种阀座组件、球阀及阀座组件的装配方法。背景技术现有技术的阀门中，阀座与阀体之间设有固定器，固定器上设有阀座，阀座与阀瓣之间形成密封副。比如，当阀门为球阀时，阀座与球体之间形成密封副，或者当阀门为截止阀时，阀座与阀瓣之间形成密封副。现有技术中的固定器与阀座之间的固定方式，大多数如中国专利文献CN202790647U公开的一种大口径上装式固定球阀中固定器与阀座的固定方式，如图1所示，固定器本体面向球体的一侧端面上开设有环状凹槽，第一环形凹槽的槽宽尺寸由第一环形凹槽的槽口到其槽底均一致，阀座呈环形，阀座的宽度大于第一环形凹槽的槽宽；阀座先通过过盈配合压入环状凹槽内，然后再将阀座与球体接触的端面加工成与球体可密封配合的配合面。但是，上述的阀座与固定器形成的阀座组件结构中，尽管阀座与固定器是过盈配合，但当阀门开启或关闭过程中，球体转动过程中反复不断地挤压阀座，并且球体对阀座施加沿球体周向的作用力F0，该作用力F0在阀座的径向有分力F1。比如球体沿顺时针转动时，阀门开启，则球体对阀座的径向分力背向阀座轴线的方向，使得阀座具有脱离第一环形凹槽的b面的趋势；相反，当球体沿逆时针转动时，阀门关闭，则球体对阀座的径向分力面向阀座轴线的方向，使阀座具有脱离第一环形凹槽的a面的趋势，当球体反复地转动来开启球阀或关闭球阀时，不可避免地，阀座在第一环形凹槽内出现晃动，最终阀座在第一环形凹槽内出现松动现象，引起阀座从固定器的第一环形凹槽中脱出，从而导致阀座与球体之间的密封失效。另外，在阀座与固定器的装配方法中，由于阀座与固定器之间采用过盈配合，压机将阀座压入固定器的第一环形凹槽时往往压力较大，压力大后阀座外漏在第一环形凹槽外的端部的宽度会变宽，导致将阀座压入第一环形凹槽内时的阻力变大，此时就要增大压力以将阀座压实在固定器本体的环状凹槽中，但压力过大时，阀座容易被压溃。发明内容因此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中阀座组件中，在阀门开启及关闭多次后，阀座容易从固定器的第一环形凹槽内脱落，导致阀门密封失效、压入阀座压力过大时阀座容易被压溃的缺陷。为此，本发明提供一种阀座组件，包括固定器，其轴向一端端面设有向内凹陷的第一环形凹槽；阀座，采用非金属材料制成；其具有密封面及背向所述密封面的安装端；所述安装端的端面设有向内凹陷的第二环形凹槽；撑开环，可插接在所述第二环形凹槽内且所述撑开环的硬度不小于所述阀座的硬度；所述撑开环在未插接于所述第二环形凹槽内时的纵截面面积S1大于所述第二环形凹槽的纵截面面积S2；及所述撑开环在插接于所述第二环形凹槽内到位时的纵截面面积S1等于所述第二环形凹槽的纵截面面积S2；所述安装端通过所述撑开环撑开所述第二环形凹槽而紧密插接在所述第一环形凹槽内。可选地，上述的阀座组件，所述撑开环沿其轴向在所述第二环形凹槽槽口处的径向厚度大于其他位置处的径向厚度。可选地，上述的阀座组件，所述撑开环的径向厚度沿其轴向由所述第二环形凹槽的槽口处朝向第二环形凹槽的槽底方向逐渐减小。可选地，上述的阀座组件，所述第一环形凹槽沿其轴向包括扩口段及固定在所述扩口段的小口径端部上的平直段；其中，所述扩口段对应于所述撑开环，所述平直段延伸出所述撑开环。可选地，上述的阀座组件，所述撑开环的纵截面形状呈燕尾型，对应的所述扩口段的纵截面形状呈燕尾型。可选地，上述的阀座组件，所述第二环形凹槽的纵截面形状为U型。可选地，上述的阀座组件，所述安装端的端面抵接于所述第一环形凹槽的槽底；所述撑开环背向所述密封面的一端端面平齐于所述安装端的端面或嵌在所述第二环形凹槽内。可选地，上述的阀座组件，所述撑开环面向所述密封面的一端端面与所述第二环形凹槽的槽底之间预留活动间隙,对应地所述撑开环在插接于所述第二环形凹槽内到位时的纵截面面积S1小于所述第二环形凹槽的纵截面面积。本发明提供一种球阀，包括上述中任一项所述的阀座组件；阀杆；阀球，固定在所述阀杆上，受所述阀杆的带动而转动；所述阀球的外壁面与所述密封面可紧密贴合以形成密封副。本发明提供一种上述中任一项所述的阀座组件的装配方法，包括如下步骤：将撑开环面向阀座密封面的一端的部分先插入阀座的第二环形凹槽的槽口处，以形成组合体；将所述组合体整体先装入固定器的第一环形凹槽内，使撑开环背向阀座密封面的一端端面抵接在第一环形凹槽的槽底上，阀座的安装端部分伸入第一环形凹槽内；再将阀座由第一环形凹槽的槽口朝向第一环形凹槽的槽底方向压入第一环形凹槽内，阀座的第二环形凹槽逐渐套在撑开环上并被撑开，直至阀座的第二环形凹槽的端面抵接在所述第一环形凹槽的槽底为止。本发明技术方案，具有如下优点：1.本发明提供的阀座组件，撑开环在未插接于第二环形凹槽内时的纵截面面积S1大于第二环形凹槽的纵截面面积S2，撑开环插入第二环形凹槽内，再将阀座插接在固定器的第一凹环形槽内，固定器的安装端通过撑开环撑开第二环形凹槽而紧密插接在第一环形凹槽内。此结构的阀座组件，撑开环的硬度不小于阀座的硬度，在阀座组件安装到座位时，撑开环能够将阀座的安装端撑开；在阀球转动过程中反复挤压阀座时，阀球作用在阀座上的作用力在阀座径向有分力，撑开环在阀座的径向上对阀座施加的作用力始终朝向第一环形凹槽的槽壁方向，从而能够向阀座施加与径向分力方向相反的反作用力，比如，当阀球顺时针转动时，径向分力背向阀座的轴线方向,使得阀座具有脱离图一中b面的趋势，此时反作用力朝向阀座的轴线方向，抵消掉部分径向分力，防止阀座脱离b面；当阀球逆时针转动时，径向分力朝向阀座的轴线方向，使得阀座具有脱离图一中a面的趋势，此时反作用力朝向阀座的轴线方向，抵消掉部分径向分力，防止阀座脱离a面，减少阀座在第一环形凹槽内的晃动，最终防止阀座在第一凹槽内出现松动，有效防止阀座从第一凹槽中脱出，保证阀座与阀球之间的密封；同时，在阀座与第一环形凹槽插接到位前，阀座的宽度与第一环形凹槽的宽度相当，不过盈，压机在将阀座压入固定器时压力不用太大，能够有效防止阀座外漏出第一环形凹槽外的端部被压溃，保证阀座优良的机械性能。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中的固定器与阀座的固定方式；图2为本发明实施例1中所提供的固定器的纵向剖视图；图3为本发明实施例1中所提供的阀座的纵向剖视图；图4为本发明实施例1中所提供的撑开环的纵向剖视图；图5为本发明实施例1中所提供的阀座与撑开环配合的示意图；图6为本发明实施例1中所提供的阀座和撑开环插接进固定器的示意图；图7为本发明实施例1中所提供的阀座和撑开环插接进固定器后配合到位后的示意图；图8为本发明实施例1中所提供的阀座和撑开环插接进固定器后，与阀球之间密封后的示意图；图9为本发明实施例2中所提供的球阀的示意图；附图标记说明：1-固定器；11-第一环形凹槽；111-扩口段；112-平直段；2-阀座；21-安装端；211-第二环形凹槽；3-撑开环；4-阀球。具体实施方式下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1本实施例提供一种阀座组件，如图2至图8所示，其包括固定器1、阀座2和撑开环3。其中，如图2、图5至图8所示，固定器1轴向一端端面设有向内凹陷的第一环形凹槽11，第一环形凹槽11沿其轴向包括扩口段111及固定在扩口段111的小口径端部上的平直段112；扩口段111的纵截面形状呈燕尾型，固定器呈圆环形，固定器在其轴线方向远离第一环形凹槽的一侧设有凸台，通过凸台将固定器固定在阀体的内壁面上；撑开环3的纵截面形状呈燕尾形，第一环形凹槽11的扩口段111对应于撑开环3，平直段112伸出撑开环3所在区域外；第二环形凹槽211的纵截面形状为U型。阀座2采用非金属材料制成，比如聚四氟乙烯；阀座2具有密封面及背向密封面的安装端21；安装端21的端面设有向内凹陷的第二环形凹槽211；撑开环3的硬度不小于阀座2的硬度，比如，撑开环3采用聚醚醚酮材料，此时撑开环3的硬度与强度均比阀座2高，撑开环3可插接在第二环形凹槽211内，撑开环3能够撑开第二环形凹槽211而不会因硬度或强度不够而被挤压发生较大变形；撑开环3在未插接于第二环形凹槽211内时的纵截面面积S1大于第二环形凹槽211的纵截面面积S2；及撑开环3在插接于第二环形凹槽211内到位时的纵截面面积S1等于所述第二环形凹槽211的纵截面面积S2；安装端21的端面抵接于第一环形凹槽11的槽底，撑开环3背向密封面的一端端面平齐于安装端21的端面。撑开环3插入第二环形凹槽211内受阀座2安装端21的挤压并撑开第二环形凹槽211，撑开环3受安装端21挤压后纵截面面积变小，撑开环3面向密封面的一端端面与第二环形凹槽211的槽底之间预留活动间隙，以弥补加工误差和防止阀座2插接不到位，防止阀座2安装端21的端部抵接不到第一环形凹槽11的槽底，此时撑开环3插接于第二环形凹槽211内到位时的纵截面面积小于第二环形凹槽211的纵截面面积；安装端21被撑开环3撑开第二环形凹槽211而紧密插接在第一环形凹槽11内；通过将阀座外漏出第一环形凹槽的部分加工成与阀球4配合的锥面形成密封面。此结构的阀座组件，在阀球4转动过程中反复挤压阀座2时，阀球4作用在阀座2上的作用力在阀座径向有分力，撑开环3在阀座的径向上对阀座施加的作用力始终朝向第一环形凹槽的槽壁方向，从而能够向阀座施加与径向分力方向相反的反作用力，比如，当阀球顺时针转动时，径向分力背向阀座的轴线方向,使得阀座具有脱离图一中b面的趋势，此时反作用力朝向阀座的轴线方向，抵消掉部分径向分力，防止阀座脱离b面；当阀球逆时针转动时，径向分力朝向阀座的轴线方向，使得阀座具有脱离图一中a面的趋势，此时反作用力朝向阀座的轴线方向，抵消掉部分径向分力，防止阀座脱离a面，减少阀座在第一环形凹槽内的晃动，最终防止阀座在第一凹槽内出现松动；同时撑开环3沿其轴向位于第二环形凹槽211槽底位置处的径向厚度较小，撑开环3嵌入阀座2后，当撑开环3有远离第二环形凹槽211的运动趋势时，撑开环会受到第二环形凹槽内壁面给予的摩擦力，撑开环所受的摩擦力大于撑开环3所受外力，撑开环3无法从第二环形凹槽211内脱出，撑开环3嵌入阀座2后自锁，与阀座2形成了一个整体；阀座2被撑开后纵截面形状呈燕尾形，嵌装在燕尾形的第一环形凹槽11内，第一环形凹槽11槽底宽度大于槽口宽度，阀座2不会从固定器1的第一环形凹槽11中脱落。现有技术中阀座2与固定器1是过盈配合，阀座2在压入固定器1时，第一环形凹槽11内的气体无法排出，第一环形凹槽内会憋气，导致阀座压入第一环形凹槽时压不到槽底，所以常规阀座会在a面开设排气槽，排气槽的一端槽口与第一环形凹槽连通，另一端槽口与图1中的e区域连通，从而能够使第一环形凹槽内的气体从排气槽中排出进入e区域，最终使阀座能够压入到第一环形凹槽的槽底，保证阀座与第一环形凹槽在c面贴合；由于阀门在开关过程中e区域有介质存在，介质产生的介质压力会使e区域中的介质沿排气槽进入到槽底c位置，在阀门开启的瞬间，c位置的介质产生的介质压力会将阀座从第一环形凹槽中顶出；防止阀座被顶出的反作用力为阀座与固定器a面和b面的摩擦力；由于球阀在使用过程中阀座与固定器a面和b面的摩擦力是不可控的，所以当摩擦力小于c位置介质压力产生的顶出力时，阀座会被吹出，所以阀座有被吹出的风险；燕尾形阀座能够有效避免阀座因受c位置的介质压力而被吹出。同时，在阀座2与第一环形凹槽11插接到位前，阀座2的宽度与第一环形凹槽11槽口的宽度相当，不过盈，压机在将阀座2压入固定器1时压力不用太大，能够有效防止阀座2外漏出第一环形凹槽11外的端部被压溃，保证阀座2具有优良的机械性能。作为实施例1的第一个可替换的实施方式，撑开环3面向密封面的一端端面与第二环形凹槽211的槽底之间还可以不留活动间隙；撑开环3面向密封面一端的端面直接抵接在第二环形凹槽211的槽底处。作为实施例1的第二个可替换的实施方式，安装端21的端面抵接于第一环形凹槽11的槽底，撑开环3背向密封面的一端端面还可以嵌装在第二环形凹槽211内，撑开环3能够撑开第二环形凹槽211使第二环形凹槽211紧贴在第一环形凹槽11的槽壁上即可。作为实施例1的第三个可替换的实施方式，第二环形凹槽211的纵截面形状还可以为矩形、椭圆形等，只要阀座2装入第一环形凹槽11到位后撑开环3能够将第二环形凹槽211撑开使阀座2紧贴在第一环形凹槽11的槽壁上即可。作为实施例1的第四个可替换的实施方式，撑开环3的纵截面形状可以不呈燕尾型，只要撑开环3的径向厚度沿其轴向由第二环形凹槽211的槽口处朝向第二环形凹槽211的槽底方向逐渐减小即可；对应的扩口段111的纵截面形状与撑开环3的纵截面形状相同。作为实施例1的第五个可替换的实施方式，第一环形凹槽11沿其轴向还可以不设扩口段111和平直段112，第一环形凹槽11的纵截面形状与撑开环3的纵截面形状相同即可。作为实施例1的第六个可替换的实施方式，撑开环3的径向厚度沿其轴向由第二环形凹槽211的槽口处朝向第二环形凹槽211的槽底方向还可以不是逐渐减小的，只要撑开环3沿其轴向在第二环形凹槽211槽口处的径向厚度大于其他位置处的径向厚度，撑开环3将第二环形凹槽211撑开后能够将阀座2限制在第一环形凹槽11内即可。作为实施例1的第七个可替换的实施方式，撑开环3沿其轴向在第二环形凹槽211槽口处的径向厚度还可以不大于其他位置处的径向厚度，只要撑开环3在未插接于第二环形凹槽211内时的纵截面面积S1大于第二环形凹槽211的纵截面面积S2，撑开环3插接在第二环形凹槽211内能够撑开第二环形凹槽211使阀座2紧密插接在第一环形凹槽11内即可。实施例2本实施例提供一种球阀，如图9所示，其包括实施例1中的阀座组件、阀杆和阀球4。其中，阀杆固定在阀球4上，阀杆转动带动阀球4转动，实现球阀的关闭或开启。在球阀关闭时，阀座组件的密封面与阀球4的外壁面紧密贴合形成密封副从而阻断阀腔中流通的介质；当阀门开启时，阀座组件的密封面与阀球4外壁面分离而实现球阀开启，介质可在阀腔中流通。此结构的球阀，阀座2不会从固定器1的第一环形凹槽11内脱落，阀门密封可靠、寿命高。实施例3本实施例提供一种阀座组件的装配方法，如图5至图8所示，包括如下步骤：先将撑开环3面向阀座2密封面的一端的部分先插入阀座2的第二环形凹槽211的槽口处，以形成组合体；再将阀座2与撑开环3的组合体整体先装入固定器1的第一环形凹槽11内，使撑开环3背向阀座2密封面的一端端面抵接在第一环形凹槽11的槽底上，阀座2的安装端21部分伸入第一环形凹槽11内；再将阀座2由第一环形凹槽11的槽口朝向第一环形凹槽11的槽底方向压入第一环形凹槽11内，阀座2的第二环形凹槽211逐渐套在撑开环3上并被撑开，直至阀座2的第二环形凹槽211的端面抵接在第一环形凹槽11的槽底为止。阀座2与撑开环3的组合体装入第一环形凹槽11内时，组合体与第一环形凹槽11不过盈,压机在将阀座2压入固定器1时压力不用太大，能够有效防止阀座2外漏出第一环形凹槽11外的端部被压溃，保证阀座2具有优良的机械性能。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

权利要求：1.一种阀座组件，其特征在于，包括固定器1，其轴向一端端面设有向内凹陷的第一环形凹槽11；阀座2，采用非金属材料制成；其具有密封面及背向所述密封面的安装端21；所述安装端21的端面设有向内凹陷的第二环形凹槽211；撑开环3，可插接在所述第二环形凹槽211内且所述撑开环3的硬度不小于所述阀座2的硬度；所述撑开环3在未插接于所述第二环形凹槽211内时的纵截面面积S1大于所述第二环形凹槽211的纵截面面积S2；及所述撑开环3在插接于所述第二环形凹槽211内到位时的纵截面面积S1等于所述第二环形凹槽211的纵截面面积S2；所述安装端21通过所述撑开环3撑开所述第二环形凹槽211而紧密插接在所述第一环形凹槽11内。2.根据权利要求1所述的阀座组件，其特征在于，所述撑开环3沿其轴向在所述第二环形凹槽211槽口处的径向厚度大于其他位置处的径向厚度。3.根据权利要求2所述的阀座组件，其特征在于，所述撑开环3的径向厚度沿其轴向由所述第二环形凹槽211的槽口处朝向第二环形凹槽211的槽底方向逐渐减小。4.根据权利要求2或3所述的阀座组件，其特征在于，所述第一环形凹槽11沿其轴向包括扩口段111及固定在所述扩口段111的小口径端部上的平直段112；其中，所述扩口段111对应于所述撑开环3，所述平直段112延伸出所述撑开环3。5.根据权利要求4所述的阀座组件，其特征在于，所述撑开环3的纵截面形状呈燕尾型，对应的所述扩口段111的纵截面形状呈燕尾型。6.根据权利要求1-5中任一项所述的阀座组件，其特征在于，所述第二环形凹槽211的纵截面形状为U型。7.根据权利要求1-6中任一项所述的阀座组件，其特征在于，所述安装端21的端面抵接于所述第一环形凹槽11的槽底；所述撑开环3背向所述密封面的一端端面平齐于所述安装端21的端面或嵌在所述第二环形凹槽211内。8.根据权利要求7所述的阀座组件，其特征在于，所述撑开环3面向所述密封面的一端端面与所述第二环形凹槽211的槽底之间预留活动间隙,对应地所述撑开环3在插接于所述第二环形凹槽211内到位时的纵截面面积S1小于所述第二环形凹槽211的纵截面面积S2。9.一种球阀，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的阀座组件；阀杆；阀球4，固定在所述阀杆上，受所述阀杆的带动而转动；所述阀球4的外壁面与所述密封面可紧密贴合以形成密封副。10.一种权利要求1-8中任一项所述的阀座组件的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：将撑开环3面向阀座2密封面的一端的部分先插入阀座2的第二环形凹槽211的槽口处，以形成组合体；将所述组合体整体先装入固定器1的第一环形凹槽11内，使撑开环3背向阀座2密封面的一端端面抵接在第一环形凹槽11的槽底上，阀座2的安装端21部分伸入第一环形凹槽11内；再将阀座2由第一环形凹槽11的槽口朝向第一环形凹槽11的槽底方向压入第一环形凹槽11内，阀座2的第二环形凹槽211逐渐套在撑开环3上并被撑开，直至阀座2的第二环形凹槽211的端面抵接在所述第一环形凹槽11的槽底为止。

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