一种球阀拆装工装及安装、拆卸方法
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
球阀拆装工装及安装、拆卸方法，属于阀
门安装技术领域。
背景技术
[0002] 球阀由于具有密封可靠，结构简单，维修方便的特点，成为应用较为广泛的阀门之 一。上装式球阀相对侧装式球阀具有外漏点少，管道应
力对其影响较小等优势，目前，上装 式球阀被大量运用在LNG管线、LNG运送船和接收站等地方，因此国内众多阀门厂商均投入 了大量人力、物力和财力来研究上装式球阀。
[0003] 如图1所示，
申请人研究的一种上装式球阀主要包括具有圆形内腔的
阀体1、置于 阀体内的球体2,通过第二
密封件6与球体2密封连接的
固定器3,以及安装在所述阀体1与 固定器之间的
弹簧座5。安装时，第一密封件7、弹簧8、弹簧座5、固定器3、第二密封件6、 球体2等零件都是从阀体的上
法兰处装入，拆卸更换时也需要将上述零件从阀体的上法兰 处取出，然而大口径、高磅级阀门，其零件规格大、
质量重、弹簧预紧力高，仅仅靠手工装配 是完全无法实现的。在此种情况下，必须借助在线拆装工装来实现对阀拆装目的。
[0004] 在装配过程中，先把第一密封件7、弹簧8、弹簧座5、固定器3、第二密封件6、球体 2放入阀内，如图2所示；为了使第二密封件6贴紧球体2表面，就必须在弹簧座5和固定 器3之间放入上紧装置4。而为了给上紧装置4制造出可放入的空间，就需要把弹簧座5向 两外侧推压的同时，把固定器3向两内侧拉紧，如图3所示，然后将上紧装置4放置到固定 器3与弹簧座5所形成的空间内就完成了球阀的装配。
[0005] 中国
专利文献CN201552548U公开了一种大口径顶装球阀拆卸工具，包括上方设 开有两个
定位孔的定位板，设调节坚向穿过的定位板，下方调节杆上设上、下两段旋向相反 的外
螺纹段；两
外螺纹段外分别装有相
啮合螺纹内空的上
铰链、下铰链；每个铰链两侧均 通过两根横向
连杆分别与两侧两
块顶块连接；且顶块处设有限位凸台；上铰链上平面固定 两根坚向导向轴，并穿过定位板开孔向上伸出。通过顶块将
阀座支撑圈向外推出一定距离， 从而使球体有足够空间放入和取出以实现安装、拆卸的功能，然而该工装只能提供往两端 的推力，且该工具通过铰链连接，施加较大的推力时，铰链处有损坏的危险，具有很大的使 用局限性。而且在拆卸时由于连杆与阀座支撑圈运动方向呈一定的
角度，因此使用起来不 方便，非常费力。
发明内容
[0006] 为此，本发明所要解决的技术问题在于克服
现有技术中球阀的安装工装无法实现 同时拉紧及撑开的功能，以及在使用中既费力又存在损坏
风险的问题，从而提供一种安全 的、省力的、使用方便、且可实现同时拉紧及撑开功能的在线使用的球阀拆装工装。
[0007] 本发明要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中球阀的安装工装无法实现 同时拉紧及推动的功能，以及在使用中既费力又存在损坏风险的问题，从而提供一种安全 的、省力的、使用方便、且可实现同时拉紧及撑开功能的在线使用的球阀拆装工装的安装方 法。
[0008] 本发明要解决的另一个技术问题在于克服现有技术中球阀的安装工装无法实现 同时拉紧及推动的功能，以及在使用中既费力又存在损坏风险的问题，从而提供一种安全 的、省力的、使用方便、且可实现同时拉紧及撑开功能的在线使用的球阀拆装工装的拆卸方 法。
[0009] 为此，本发明提供一种球阀拆装工装，包括：用于拉紧固定器的拉紧装置和撑开安 装有弹簧的所述弹簧座的撑开装置，所述拉紧装置和所述撑开装置配合实现所述弹簧座和 所述固定器的相背运动，所述拉紧装置包括旋转装置、与所述旋转装置连接且被所述旋转 装置驱动而旋转的螺杆，以及与所述螺杆通过第一配合结构配合的运动部，所述运动部通 过第二配合结构与所述固定器连接，所述运动部在所述螺杆的旋转运动的驱动下带动所述 固定器远离所述弹簧座；所述撑开装置包括动力装置、与所述动力装置连接并被所述动力 装置驱动的顶杆，以及抵靠部，所述抵靠部的一端与所述顶杆连接，另一端与弹簧座抵靠， 所述抵靠部在所述顶杆的驱动下带动所述弹簧座远离所述固定器。
[0010] 所述第一配合结构包括设置在所述运动部上的螺孔，以及设置在所述螺杆的螺 纹，所述螺杆设置有螺纹的部分插入所述螺孔内与所述螺孔螺纹配合。
[0011] 所述旋转装置包括成型有若干通孔的筒体以及可插入所述通孔中并带动筒体旋 转的杆体，所述筒体与所述螺杆通过第三配合结构连接。
[0012] 所述第三配合结构包括所述螺杆的方形端部、成型在所述方形端部上的圆柱形突 出，以及设置在所述筒体端部的容纳所述方形端部和所述圆柱形突出的凹槽，所述圆柱形 凸出与所述凹槽卡接配合。
[0013] 所述运动部为圆弧形块体。
[0014] 所述抵靠部为圆弧形块体。
[0015] 所述动力装置包括为所述顶杆提供驱动力的
液压缸和向所述液压缸中提供液压 的液压杆。
[0016] 所述螺杆为两个，两个所述螺杆之间反向共线设置，两个所述螺杆上的螺纹旋转 方向相反。
[0017] 另外，本发明的一种使用上述拆装工装的上装球阀安装方法，包括以下步骤：
[0018] S1 :将第一密封件、弹簧、弹簧座、固定器、第二密封件、球体放入阀内；
[0019] S2 :通过所述第二配合结构将所述运动部固定在固定器上，通过第三配合结构将 螺杆与旋转装置固定，并将所述抵靠部对准安装有弹簧的所述弹簧座；
[0020] S3:启动旋转装置来驱动螺杆旋转，并带动运动部以及与所述运动部固定的固定 器远离所述弹簧座；与此同时启动动力装置来驱动与抵靠部相连接的顶杆，所述固定器远 离所述弹簧座时，所述抵靠部紧紧顶住弹簧座，使弹簧座与固定器之间形成安装空间；
[0021] S4 :将上紧装置置于安装空间内，使第二密封件压紧球体；
[0022] S5:卸载旋转装置形成的拉紧力和动力装置形成的推力，取出拆装工装，完成上装 球阀的安装。
[0023] 同时，本发明的一种使用上述拆装工装的上装球阀拆卸方法，包括以下步骤：
[0024] S1 :通过所述第二配合结构将所述运动部固定在固定器上，通过第三配合结构将 螺杆与旋转装置固定，并将所述抵靠部对准所述弹簧座；
[0025] S2:启动旋转装置来驱动螺杆旋转，并带动运动部以及与所述运动部固定的固定 器远离所述弹簧座；与此同时启动动力装置来驱动与抵靠部相连接的顶杆，所述固定器远 离所述弹簧座时，所述抵靠部紧紧顶住弹簧座，卸载固定器和弹簧座对上紧装置的作用力， 取出上紧装置；
[0026] S3 :卸载旋转装置形成的拉紧力和动力装置形成的推力，取出拆装工装；
[0027] S4:将球体、第二密封件、固定器、弹簧座、弹簧、第一密封件从阀内取出，完成上装 球阀的拆卸。
[0028] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0029] 1.本发明的球阀拆装工装，通过设置用于拉紧固定器的拉紧装置和撑开所述弹簧 座的撑开装置，实现所述弹簧座和所述固定器的相背运动，从而在弹簧座和固定器之间撑 开用于安装上紧装置的安装空间，使球阀拆装工装可在线使用，不需要将球阀从管线上取 下。通过设置拉紧装置与撑开装置两个独立装置，从而在安装和拆卸过程中，拉紧装置和撑 开装置可以沿着阀体内圆形内腔上、下错开一定角度放置的，以实现在球阀内部狭小空间 工作而实现球阀的拆装。并且，本发明的拆装工装，通过旋转装置将螺杆的旋转运动转化为 运动部的拉紧固定器的运动，操作时，只需要在阀体外部直接操作旋转装置即可，不需要深 入阀体内部进行操作，非常便利；更为重要的是，在操作旋转装置过程中，所述撑开装置的 抵靠部抵靠在弹簧座上，不会使得弹簧座与固定器沿着同一方向运动，进而通过一拉一推 的运动实现弹簧座和固定器的相背运动，整个过程非常可靠，且节省人力。
[0030] 2.本发明的球阀拆装工装，所述第一配合结构包括设置在所述运动部上的螺孔， 以及设置在所述螺杆的螺纹，所述螺杆设置有螺纹的部分插入所述螺孔内与所述螺孔螺纹 配合，在操作时，通过旋转装置来驱动螺杆旋转，由于螺杆和运动部为螺纹配合结构，螺杆 的旋转运动立即转化为运动部的
水平运动，在运动部水平运动中即可实现对于固定器的拉 紧，结构简单，且非常适合于阀体内部安装以及拆卸
时空间狭小的特点。
[0031] 3.本发明的球阀拆装工装，通过凹槽与圆柱形凸起的卡接配合，使螺杆可以方便 地与筒体进行连接和分离，方便拆装工装在阀体内的安装和拆卸；并且，由于两者的卡接配 合关系，使得螺杆可以与筒体一同运动，因此，可以将旋转装置设置在筒体上，既保证了旋 转装置对于螺杆的驱动，又可以在筒体上设置多个螺杆，为多样式的螺杆驱动提供可能。另 夕卜，所述筒体上设置多个通孔，因此，杆体可以通过插入不同的通孔内进行操作，方便螺杆 在狭小的阀体内部空间带动筒体旋转的操作并且还能实现多方位拉紧。
[0032] 4.本发明的球阀拆装工装，将运动部和/或抵靠部设置成圆弧形块体可增大与固 定器和/或弹簧座的
接触面积，使拆装工装在使用时运行稳定。
[0033] 5.本发明的球阀拆装工装，所述螺杆为两个，两个所述螺杆反向共线设置，两个所 述螺杆上的螺纹旋转方向相反。两个所述螺杆通过筒体进行安装，在实际操作中，将杆体插 入筒体的通孔内，通过将两个螺杆上的螺纹旋转方向设置为相反，一次驱动可以实现两个 反向的拉紧，既克服了两个螺杆的同向运动问题，又提高拉紧效率。尤其在球阀拆装中，球 体和阀体形成环形拆装空间，两个螺杆沿着环形拆装空间的径向被反向驱动，可以同时拉 紧两边的固定器，使得两边在拉紧过程中受力均匀，保持固定器的
稳定性，避免拉紧运动造 成固定器的偏移。
[0034] 6.本发明的球阀拆装工装，所述动力装置设置为液压装置，通过液压装置能够提 供较大的驱动力，并且可通过控制行程控制弹簧座的位移量。
[0035] 7.本发明的球阀拆装工装，通过拉紧装置和撑开装置的配合实现球阀的安装和拆 卸，安装和拆卸过程中拉紧装置和撑开装置各自的运动为同向，即，无论在安装过程中还是 在拆卸过程中，固定器都被拉紧，弹簧座都被撑开，从而在操作中，不容易造成误操作；并且 安装和拆卸使用一套工装就可以实现，设计非常巧妙。
[0036] 8.本发明的球阀安装方法和球阀拆卸方法，由于使用上述球阀拆装工装，从而具 备上述任一项所述的优点。
附图说明
[0037] 图1是现有技术中常见的一种球阀阀体结构；
[0038] 图2是图1所示阀体结构在安装时置入球体后的内部结构图；
[0039] 图3是图1所示阀体结构在安装时拉紧固定器并撑开弹簧座以形成放入上紧装置 空间时的内部结构图；
[0040] 图4是本发明球阀拆装工装的主视图；
[0041] 图5是本发明球阀拆装工装中拉紧装置与固定器连接时的示意图。
[0042] 图中：1-阀体，2-球体，3-固定器，4-上紧装置，5-弹簧座，6-第二密封件，7-第一 密封件，8-弹簧，11-运动部，12-螺杆，30-旋转装置，31-杆体，32-筒体，14-抵靠部，15-顶 杆，60-动力装置，61-液压缸，62-液压杆。
具体实施方式
[0043] 下面结合附图对本发明提供的一种球阀拆装工装做进一步的详细说明。
[0045] 本实施例提供一种球阀拆装工装，如图4所示，包括：用于拉紧固定器3的拉紧装 置和撑开所述弹簧座5的撑开装置，所述拉紧装置和所述撑开装置配合实现所述弹簧座5 和所述固定器3的相背运动，
[0046] 所述拉紧装置包括旋转装置30、与所述旋转装置30连接且被所述旋转装置30驱 动而旋转的螺杆12,以及与所述螺杆12通过第一配合结构配合的运动部11，所述运动部11 通过第二配合结构与所述固定器3连接，所述运动部11在所述螺杆12的旋转运动的驱动 下带动所述固定器3远离所述弹簧座5 ;
[0047] 所述撑开装置包括动力装置60、与所述动力装置60连接并被所述动力装置60驱 动的顶杆15,以及抵靠部14,所述抵靠部14的一端与所述顶杆15连接，另一端与弹簧座5 抵靠，所述抵靠部14在所述顶杆15的驱动下带动所述弹簧座5远离所述固定器3。
[0048] 使用本实施例的球阀拆装工装拆装球阀时，可在线使用，不需要将球阀从管线上 取下。只需将螺杆12与旋转装置30和固定器3固定，并将所述抵靠部14对准所述弹簧座 5,启动旋转装置30拉紧固定器3,并启动动力装置60撑开弹簧座5使固定器3与弹簧座 5之间形成一定的安装空间。本实施例的球阀拆装工装结构简单，节省人力，并且使用起来 非常方便。拉紧装置与撑开装置为两个独立装置，在安装和拆卸过程中，拉紧装置和撑开装 置可以沿着阀体内圆形内腔上、下错开一定角度放置的，以实现在球阀内部狭小空间工作 而实现球阀的拆装。并且，本实施例的拆装工装，通过旋转装置30将螺杆12的旋转运动转 化为运动部11的拉紧固定器3的运动，操作时，只需要在阀体外部直接操作旋转装置30即 可，不需要深入阀体内部进行操作，非常便利；更为重要的是，在操作旋转装置30过程中， 所述撑开装置的抵靠部14抵靠在弹簧座5上，不会使得弹簧座5与固定器3沿着同一方向 运动，进而通过一拉一推的运动实现弹簧座5和固定器3的相背运动，整个过程非常可靠， 且节省人力。
[0049] 本实施例的球阀拆装工装，所述第一配合结构包括设置在所述运动部11上的螺 孔，以及设置在所述螺杆12的螺纹，所述螺杆12设置有螺纹的部分插入所述螺孔内与所述 螺孔螺纹配合。在安装或拆卸球阀时，当螺杆12在旋转装置30的带动下旋转时，螺杆12 上螺纹与螺孔配合，使螺杆12向里旋进，并带动固定器3向远离所述弹簧座5的方向移动。 安装或拆卸球阀完毕后，需要拆卸本实施例的球阀拆装工装时，再启动旋转装置30反方向 旋转，使螺杆12向外旋出，从而卸载对固定器3的拉紧力，通过旋转装置30来驱动螺杆12 旋转，由于螺杆12和运动部11为螺纹配合结构，螺杆12的旋转运动立即转化为运动部11 的水平运动，在运动部11水平运动中即可实现对于固定器3的拉紧，该拉紧装置结构简单， 且非常适合于阀体内部安装以及拆卸时空间狭小的特点。
[0050] 本实施例的球阀拆装工装，所述旋转装置30包括成型有若干通孔的筒体32以及 可插入所述通孔中并带动筒体32旋转的杆体31，所述筒体32与所述螺杆12通过第三配合 结构连接，所述筒体32上设置多个通孔，因此，杆体可以通过插入不同的通孔内进行操作， 方便螺杆12在狭小的阀体内部空间进行带动筒体32旋转的操作并且还能实现多方位拉 紧。
[0051] 本实施例的球阀拆装工装，所述第三配合结构包括所述螺杆12的方形端部、成型 在所述方形端部上的圆柱形突出，以及设置在所述圆筒32端部的容纳所述方形端部和所 示圆柱形凸出的凹槽，所述圆柱形凸出与所述凹槽卡接配合。通过凹槽卡接配合，使螺杆12 可以方便地与筒体32进行连接和分离，方便拆装工装在阀体内的安装和拆卸。
[0052] 本实施例的球阀拆装工装，所述运动部11为圆弧形块体。所述抵靠部14为圆弧 形块体。将运动部11和/或抵靠部14设置成圆弧形块体可增大与固定器和/或弹簧座的 接触面积，使拆装工装在使用时运行稳定。
[0053] 本实施例的球阀拆装工装，所述动力装置60包括为所述顶杆15提供驱动力的液 压缸61和向所述液压缸61中提供液压的液压杆62。通过液压缸61能够提供较大的驱动 力，并且可通过控制行程控制弹簧座5的位移量。
[0054] 本实施例的球阀拆装工装，所述螺杆12为两个，两个所述螺杆12反向共线设置， 两个所述螺杆12上的螺纹旋转方向相反。如图4所示，两个螺杆12固定在筒体32两侧， 每个螺杆12上都通过第一配合结构设置所述运动部12,通过将两个螺杆12上的螺纹旋转 方向设置为相反，一次驱动可以实现两个反向的拉紧，既克服了两个螺杆的同向运动，又提 高拉紧效率。尤其在球阀拆装中，球体2和阀体1形成环形拆装空间，两个螺杆12沿着环 形拆装空间的径向被反向驱动，可以同时拉紧两边的固定器3,提高拉紧效率，并且，使得两 边在拉紧过程中受力均匀，保持固定器3的稳定性，避免拉紧运动造成固定器3的偏移。
[0055] 实施例2
[0056] 本实施例提供一种使用实施例1所述拆装工装的上装球阀安装方法，包括以下步 骤：
[0057] SI :将第一密封件7、弹簧8、弹簧座5、固定器3、第二密封件6、球体2放入阀内， 按照图2所示的状态安装好；
[0058] S2 :通过所述第二配合结构将所述运动部11固定在固定器3上，如图5所示，通过 第三配合结构将螺杆12与旋转装置30固定，并将所述抵靠部14对准所述弹簧座5,将拉紧 装置固定器3固定连接，比如通过螺钉连接，撑开装置与弹簧座5相抵靠，完成拆装工装的 安装；需要指出的是，此时拉紧装置与撑开装置可以沿着阀体内圆形内腔上、下错开一定角 度放置的，以使实施例1所述拆装工装可以在球阀内部狭小空间工作而实现球阀的安装；
[0059] S3 :启动旋转装置13来驱动螺杆12旋转，并带动运动部11以及与所述运动部11 固定的固定器3远离所述弹簧座5 ;与此同时启动动力装置60来驱动与抵靠部14相连接 的顶杆15,所述固定器3远离所述弹簧座5时，所述抵靠部14紧紧顶住弹簧座5,使弹簧座 5与固定器3之间形成安装空间，如图3所示；
[0060] S4 :将上紧装置4置于安装空间内，通过上紧装置4的作用，使第二密封件6压紧 球体2,实现密封效果；
[0061] S5 :将旋转装置30和动力装置60反向启动，卸载旋转装置30形成的拉紧力和动 力装置60形成的推力，取出拆装工装，完成球阀的安装，得到如图1所示的上装球阀。
[0062] 实施例3
[0063] 本实施例提供一种使用实施例1所述拆装工装的上装球阀拆卸方法，已安装好的 上装球阀如图1所示，包括以下步骤：
[0064] S1 :通过所述第二配合结构将所述运动部11固定在固定器3上，如图5所示，通过 第三配合结构将螺杆12与旋转装置30固定，并将所述抵靠部14对准所述弹簧座5,将拉紧 装置与固定器3固定连接，比如通过螺钉连接，撑开装置与弹簧座5相抵靠，完成拆装工装 的安装；
[0065] S2 :启动旋转装置30来驱动螺杆12旋转，并带动运动部11以及与所述运动部11 固定的固定器3远离所述弹簧座5 ;与此同时启动动力装置60来驱动与抵靠部14相连接 的顶杆15,所述固定器3远离所述弹簧座5时，所述抵靠部14紧紧顶住弹簧座5,以卸载固 定器3和弹簧座5对上紧装置4的作用力，取出上紧装置4 ;需要指出的是，此时拉紧装置 与撑开装置可以沿着阀体内圆形内腔上、下错开一定角度放置的，以使实施例1所述拆装 工装可以在球阀内部狭小空间工作而实现球阀的拆卸；
[0066] S3 :将旋转装置30和动力装置60反向启动，卸载旋转装置30形成的拉紧力和动 力装置60形成的推力，将拉紧装置与固定器3解除连接，取出拆装工装；
[0067] S4:将球体2、第二密封件6、固定器3、弹簧座5、弹簧8、第一密封件7从阀内取出， 完成对阀体的拆卸。[〇〇68] 显然，上述实施例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。
