本实用新型涉及球阀领域，具体涉及一种防固体颗粒介质堵塞的单阀座球阀。
背景技术：
球阀是启闭件（球体）由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门。
随着工业的发展，阀门使用的工况越来越复杂，很多工况阀门要用于含大量的固体颗粒介质，如煤化工的煤浆输送、多晶硅的硅粉输送、石油化工的固体催化剂输送等。金属硬密封球阀的球体及阀座密封面采用高硬度的耐磨材料，球体与阀座在使用过程中始终紧密贴合，而且在球阀的开关过程中，阀座可以刮削球体表面粘结的固体颗粒，固体颗粒介质不会进入到密封面，从而确保球阀具有良好的密封性能，因此，对于含固体颗粒介质工况，通常采用金属硬密封球阀。目前对于含固体颗粒介质的工况，国内外一般都是采用金属硬密封球阀，效果良好。但是，目前用于含固体颗粒介质的金属硬密封球阀基本上是双阀座的结构设计，该结构的球阀，使用时进入到阀体中腔的固体颗粒介质被两个阀座隔断，固体颗粒介质长期积存在阀体中腔，长时间积存后会牢固的粘结在球体表面而无法清除，最终导致阀门的失效。
此外，现有的结构，尽管阀座的弹簧腔设置了挡脏圈，可以阻挡部分固体杂质进入弹簧腔，但是密封效果不良，长期使用后还是会有固体杂质进入弹簧腔，从而导致弹簧的失效。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种避免弹簧因固体介质堵塞而失效的防固体颗粒介质堵塞的单阀座球阀。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：包括阀体、球体及阀杆，所述的阀体设置有流道，所述的流道沿轴向设置有进流段、中腔及出流段，所述的球体转动设置于中腔，所述的阀杆驱动球体旋转构成进流段与出流段之间的切断或联通，所述的进流段沿轴向滑移设置有与球体密封配合的阀座，所述的阀座外周与进流段内周之间设置有环绕阀座的弹簧腔，所述的弹簧腔内设置有将阀座向球体复位的弹簧，其特征在于：所述的弹簧腔的截面呈z形结构，所述的弹簧腔靠近球体的z形一端设置有密封于阀座外周与进流段内周的密封圈，远离球体的z形一端设置有密封于阀座外周与进流段内周的挡脏圈，所述的弹簧位于弹簧腔的z形转折处，所述的弹簧相对流道轴向的两侧分别设置有环绕阀座并沿阀座外周面滑移的压套及压圈，所述的压套设置有延伸至密封圈并在弹簧作用下挤压密封圈的压套挤压部分，所述的压圈设置有延伸至挡脏圈并在弹簧作用下挤压挡脏圈的压圈挤压部分。
通过采用上述技术方案，合理利用弹簧的复位作用，复位阀座的同时作为压套及压圈的预紧力，压紧分别位于z形的弹簧腔两端的密封圈及挡脏圈，确保固体杂质不会进入弹簧腔，从而提高弹簧腔密封性能的可靠性，即使在含大量固体介质工况下使用，也能够确保固体颗粒介质不会进入到弹簧腔，从而有效防止因为固体介质的堵塞而导致弹簧的失效。
本实用新型进一步设置为：所述的压套及压圈分别设置有与弹簧腔转角形状相适配并限制其移动范围的限位转角。
通过采用上述技术方案，增设限位转角，一方面限制移动范围，避免密封圈与挡脏圈过量形变，延长使用寿命，另一方面通过压圈可作为密封配合时弹簧的限位位置，使阀座状态更为稳定。
本实用新型进一步设置为：所述的压套与弹簧的接触面相对流道轴向呈倾斜设置，并随着直径的缩小逐渐远离弹簧，所述的压圈与弹簧的接触面相对流道轴向呈倾斜设置，并随着直径的缩小逐渐靠近弹簧。
通过采用上述技术方案，压套及压圈与弹簧的接触面均呈倾斜状，增加压套及压圈在弹簧作用下移动幅度，
本实用新型进一步设置为：所述的密封圈的截面呈梯形状，密封圈的梯形下底与进流段内周面相抵，梯形两侧的腰分别与阀座及压套相抵，所述的阀座及压套设置有与密封圈接触的部分为形状与密封圈形状相适配的斜面。
通过采用上述技术方案，截面呈梯形状的密封圈，配合阀座及压套与密封圈形状相适配的斜面，在压套挤压密封圈的过程中将密封圈向密封位置形变，从而强化密封性能。
本实用新型进一步设置为：所述的出流段与中腔呈联通设置，所述的出流段与中腔之间设置有过渡部分，所述的过渡部分呈与流道同轴的圆台状且圆台较大端朝向中腔。
通过采用上述技术方案，进流段与中腔之间被阀座所隔断，出流段与中腔之间不设置阀座，并采用圆台状的喇叭口将两者联通，确保固体颗粒介质不会堵塞在中腔。
本实用新型进一步设置为：所述的阀座与球体的接触面的两侧均呈刮刀结构。
通过采用上述技术方案，刮刀结构的接触面侧面在球阀启闭过程中能够有效挂出球体表面粘结的固体颗粒杂质，确保球体与阀座之间的长时间可靠密封。
附图说明
图1为本实用新型具体实施方式的剖视图；
图2为图1中a的放大图。
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。
如图1—图2所示，本实用新型公开了一种防固体颗粒介质堵塞的单阀座球阀，包括阀体1、球体2及阀杆3，阀体1设置有流道11，阀体1由左阀体12和右阀体13构成，并通过螺栓固定，阀体1设置有供阀杆3穿过的阀杆孔14，阀体1环绕阀杆孔14设置有填料腔15及位于填料腔15的填料151，填料腔15上方设置有压紧填料的填料压盖152，流道11沿轴向设置有进流段a、中腔b及出流段c，球体2转动设置于中腔b，阀杆3驱动球体2旋转构成进流段a与出流段c之间的切断或联通，进流段a沿轴向滑移设置有与球体2密封配合的阀座4，阀座4外周与进流段a内周之间设置有环绕阀座4的弹簧腔5，弹簧腔5内设置有将阀座4向球体2复位的弹簧51，弹簧腔5的截面呈z形结构，弹簧腔5靠近球体2的z形一端设置有密封于阀座4外周与进流段a内周的密封圈52，远离球体2的z形一端设置有密封于阀座4外周与进流段a内周的挡脏圈53，弹簧51位于弹簧腔5的z形转折处，弹簧51相对流道11轴向的两侧分别设置有环绕阀座4并沿阀座4外周面滑移的压套54及压圈55，压套54设置有延伸至密封圈52并在弹簧51作用下挤压密封圈52的压套挤压部分541，压圈55设置有延伸至挡脏圈53并在弹簧51作用下挤压挡脏圈53的压圈挤压部分551，合理利用弹簧51的复位作用，复位阀座4的同时作为压套54及压圈55的预紧力，压紧分别位于z形的弹簧腔5两端的密封圈52及挡脏圈53，确保固体杂质不会进入弹簧腔5，从而提高弹簧腔5密封性能的可靠性，即使在含大量固体介质工况下使用，也能够确保固体颗粒介质不会进入到弹簧腔5，从而有效防止因为固体介质的堵塞而导致弹簧51的失效。
压套54及压圈55分别设置有与弹簧腔5转角形状相适配并限制其移动范围的限位转角542，增设限位转角542，一方面限制移动范围，避免密封圈52与挡脏圈53过量形变，延长使用寿命，另一方面通过压圈55可作为密封配合时弹簧51的限位位置，使阀座4状态更为稳定。
压套54与弹簧51的接触面（即附图中所标注的543）相对流道11轴向呈倾斜设置，并随着直径的缩小逐渐远离弹簧51，压圈55与弹簧51的接触面（即附图中所标注的552）相对流道11轴向呈倾斜设置，并随着直径的缩小逐渐靠近弹簧51，压套54及压圈55与弹簧51的接触面均呈倾斜状，增加压套54及压圈55在弹簧51作用下移动幅度，
密封圈52的截面呈梯形状，密封圈52的梯形下底521与进流段a内周面相抵，梯形两侧的腰522分别与阀座4及压套54相抵，阀座4及压套54设置有与密封圈52接触的部分为形状与密封圈52形状相适配的斜面，截面呈梯形状的密封圈52，配合阀座4及压套54与密封圈52形状相适配的斜面，在压套54挤压密封圈52的过程中将密封圈52向密封位置形变，从而强化密封性能。
出流段c与中腔b呈联通设置，出流段c与中腔b之间设置有过渡部分d，过渡部分d呈与流道11同轴的圆台状且圆台较大端朝向中腔b，进流段a与中腔b之间被阀座4所隔断，出流段c与中腔b之间不设置阀座4，并采用圆台状的喇叭口将两者联通，确保固体颗粒介质不会堵塞在中腔b。
阀座4与球体2的接触面的两侧均呈刮刀结构，刮刀结构的接触面侧面在球阀启闭过程中能够有效挂出球体2表面粘结的固体颗粒杂质，确保球体2与阀座4之间的长时间可靠密封。
1.一种防固体颗粒介质堵塞的单阀座球阀，包括阀体、球体及阀杆，所述的阀体设置有流道，所述的流道沿轴向设置有进流段、中腔及出流段，所述的球体转动设置于中腔，所述的阀杆驱动球体旋转构成进流段与出流段之间的切断或联通，所述的进流段沿轴向滑移设置有与球体密封配合的阀座，所述的阀座外周与进流段内周之间设置有环绕阀座的弹簧腔，所述的弹簧腔内设置有将阀座向球体复位的弹簧，其特征在于：所述的弹簧腔的截面呈z形结构，所述的弹簧腔靠近球体的z形一端设置有密封于阀座外周与进流段内周的密封圈，远离球体的z形一端设置有密封于阀座外周与进流段内周的挡脏圈，所述的弹簧位于弹簧腔的z形转折处，所述的弹簧相对流道轴向的两侧分别设置有环绕阀座并沿阀座外周面滑移的压套及压圈，所述的压套设置有延伸至密封圈并在弹簧作用下挤压密封圈的压套挤压部分，所述的压圈设置有延伸至挡脏圈并在弹簧作用下挤压挡脏圈的压圈挤压部分。
2.根据权利要求1所述的防固体颗粒介质堵塞的单阀座球阀，其特征在于：所述的压套及压圈分别设置有与弹簧腔转角形状相适配并限制其移动范围的限位转角。
3.根据权利要求1所述的防固体颗粒介质堵塞的单阀座球阀，其特征在于：所述的压套与弹簧的接触面相对流道轴向呈倾斜设置，并随着直径的缩小逐渐远离弹簧，所述的压圈与弹簧的接触面相对流道轴向呈倾斜设置，并随着直径的缩小逐渐靠近弹簧。
4.根据权利要求1所述的防固体颗粒介质堵塞的单阀座球阀，其特征在于：所述的密封圈的截面呈梯形状，密封圈的梯形下底与进流段内周面相抵，梯形两侧的腰分别与阀座及压套相抵，所述的阀座及压套设置有与密封圈接触的部分为形状与密封圈形状相适配的斜面。
5.根据权利要求1所述的防固体颗粒介质堵塞的单阀座球阀，其特征在于：所述的出流段与中腔呈联通设置，所述的出流段与中腔之间设置有过渡部分，所述的过渡部分呈与流道同轴的圆台状且圆台较大端朝向中腔。
6.根据权利要求1所述的防固体颗粒介质堵塞的单阀座球阀，其特征在于：所述的阀座与球体的接触面的两侧均呈刮刀结构。
技术总结