偏心半球阀

专利摘要:
本实用新型公开了一种偏心半球阀，在阀体的底部开设有一圈排污环孔，排污环孔的截面呈锥形，在排污环孔内设有与其朝向相反的、截面呈锥形的堵环，在使用时，堵环在其重力和流体的压力下压紧排污环孔的侧壁，实现对排污环孔的关闭，偏心半球阀可正常使用。在需要排污时，利用推杆与驱动环底面间楔形面的配合的结构特点，向内按压驱动推杆，可将堵环向上顶起，打开排污环孔，淤积可从堵环与排污环孔间的缝隙中排出，实现对阀腔的排污清理，并且通过按压环的设置能够实现对所有推杆同步、同力的向内按压，使堵环垂直的上下移动，保证排污环孔有效的开启和关闭。
公开号:CN214331557U
申请号:CN202120169052.7U
申请日:2021-01-21
公开日:2021-10-01
发明作者:何春焕；于国峰；李士强；冯玉柱；米红娟；马骉；王永亮；范永飞；吉元鑫；杜立伟；乔青；张桂中
申请人:Yuanda Vavle Group Co ltd；
IPC主号:F16K5-06

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及阀门领域，尤其涉及可排淤的偏心半球阀。
[n0002] 球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，广泛应用在石油、化工、冶金、轻纺、食品、原子能、航空等领域。偏心半球阀是一种比较新型的球阀类别，它有着自身结构所独有的一些优越性，只需要用旋转90°的操作和很小的转动力矩就能严密关闭，开关无摩擦，密封不易磨损，启闭力矩小，可减小所配执行器的规格。
[n0003] 目前市场上偏心半球阀基本按《GB/T26146-2010偏心半球阀》标准设计和生产，《GB/T26146-2010偏心半球阀》标准中只有侧装和上装两种半球阀典型结构，阀轴都是立式安装，阀体上流道的底部弧度大，长期使用后大量杂质会淤积在下阀轴处，既增加启闭力矩，增加压力损失，也会损坏轴端密封，导致阀门外漏。在饮用水系统中因杂质长期停留发酵而使水变质，影响卫生。
[n0004] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够对沉积在阀腔底部的淤积进行清理的偏心半球阀。
[n0005] 为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
[n0006] 偏心半球阀，包括:
[n0007] 阀体，于阀体的上部密封的盖设有阀盖，阀盖与阀体之间围构成阀腔,于阀腔内形成有横向的流道，并于阀腔的上下壁上同轴的设有上阀轴和下阀轴，所述上阀轴密封的伸出阀体外并连接有驱动其旋转的执行器；
[n0008] 阀芯，通过上阀轴和下阀轴可转动的设于阀腔内，所述阀芯具有球冠形的密封面；及
[n0009] 阀座组件，环向密封的固定于阀体出液端的台阶处；
[n0010] 所述阀芯旋转使其密封面与阀座组件接触密封，封闭流道；
[n0011] 其特征在于：
[n0012] 所述阀体的底部以下阀轴为中心开设有一圈排污环孔，所述排污环孔的断面呈大端朝上的锥形；
[n0013] 于排污环孔内活动设有堵环，所述堵环的断面呈小端朝上的锥形，其大端的宽度大于排污环孔小端的宽度，并于堵环底部的内、外缘处均固定有能够与排污环孔侧壁接触密封的密封圈一；
[n0014] 所述排污环孔的内缘和外缘向下延伸有内环挡壁和外环挡壁，于内环挡壁和外环挡壁间形成排污环腔；
[n0015] 于排污环腔内设有驱动环，所述驱动环与排污环腔壁间具有排污间隙，所述驱动环的上端与堵环固定，下端为径向朝外的楔形环面；
[n0016] 于排污环腔内环向设有若干根推杆，所述推杆径向的内端呈与楔形环面形状匹配的楔形面，径向的外端活动的伸出排污环腔外；所述推杆的外端固定有弧形的按压块，所述按压块的外壁为斜向朝下的楔形弧面，于按压块内侧的推杆上套设有弹簧一，且于排污环腔内的推杆上固定有用于限制推杆外移脱离排污环腔的挡块；
[n0017] 偏心半球阀还包括有按压环，所述按压环环抱于所有的按压块外，其环向内壁为与按压块外壁匹配的楔形环面，按压环上移能够向内挤压按压块，所述按压环与外环挡壁间弹性连接固定。
[n0018] 进一步的技术方案在于，所述按压环的底水平向内延伸有动连接环，所述外环挡壁上具有与动连接环对应的定连接环，于动连接环的环向上活动穿设有多个T型杆，所述T型杆的下端与动连接环固定，于T型杆上套设有弹簧二。
[n0019] 进一步的技术方案在于，所述T型杆与定连接环接触的端面上固定有弹性层。
[n0020] 进一步的技术方案在于，所述阀芯上的球冠形的密封面位于一浮动密封环上，所述阀芯上具有与其同心的、圆柱形的凸台，所述浮动密封环间隙的套设于凸台上，并通过固定组件与阀芯固定，所述浮动密封环内缘与凸台间形成有调节间隙。
[n0021] 进一步的技术方案在于，所述固定组件包括环向均布的多个连接螺钉和与连接螺钉交错设置的多个定位销；所述浮动密封环上穿设连接螺钉的孔为大直径的阶梯光孔，与连接螺钉间具有调节间隙。
[n0022] 进一步的技术方案在于，所述下阀轴与阀体密封的固定、并与阀芯通过轴套可转动的连接，于下阀轴的顶部固定有限制阀体轴向上移动的下挡板；
[n0023] 所述上阀轴与阀体通过轴套可转动的连接、并与阀芯固定，所述上阀轴的底部固定有限制阀体轴向下移动的上挡板。
[n0024] 进一步的技术方案在于，所述堵环封闭排污环孔时，其上端面与阀腔底面形成圆滑的弧面。
[n0025] 进一步的技术方案在于，所述阀座组件包括：
[n0026] 主密封圈，其截面呈梯形；及
[n0027] 阀座，其与阀体间通过密封圈密封，所述阀座上与一压环配合形成与主密封圈匹配的阀槽；
[n0028] 所述主密封圈设于阀槽内，并通过压环压制固定，所述主密封圈的小端外露并凸出于阀座表面与密封环接触；
[n0029] 所述压环与阀座通过端面上的多个螺钉固定。
[n0030] 进一步的技术方案在于，所述阀座组件还包括：
[n0031] 垫圈，设于阀座的外端；及
[n0032] 弹性缓冲垫，设于垫圈与阀座之间；
[n0033] 所述阀体、阀座、弹性缓冲垫和阀座通过压紧螺钉连接固定。
[n0034] 进一步的技术方案在于，所述垫圈对应的阀体上开设有贯通的调节孔，于调节孔内设有能够调节阀座组件水平位置的调整螺钉，使阀座组件密封地与浮动密封环抵接。
[n0035] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
[n0036] 该偏心半球阀在阀体的底部开设有一圈排污环孔，排污环孔的截面呈锥形，在排污环孔内设有与其朝向相反的、截面呈锥形的堵环，在使用时，堵环在其重力和流体的压力下压紧排污环孔的侧壁，实现对排污环孔的关闭，偏心半球阀可正常使用。
[n0037] 堵环置于排污环孔内后，于堵环的内外两侧形成有凹陷的储淤槽，流体中的污垢可沉积在储淤槽内，避免淤积被液体冲走，以保证流出液体不被污染。
[n0038] 在需要排污时，利用推杆与驱动环底面间楔形面的配合的结构特点，向内按压驱动推杆，可将堵环向上顶起，打开排污环孔，淤积可从堵环与排污环孔间的缝隙中排出，实现对阀腔的排污清理，保证球阀启闭力矩不变，阀门密封可靠无泄漏，也保证了流道中流体不被污染变质。
[n0039] 并且，通过按压环的设置能够实现对所有推杆同步、同力的向内按压，使堵环垂直的上下移动，保证排污环孔有效的开启和关闭。
[n0040] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[n0041] 图1是本偏心半球阀的结构示意图；
[n0042] 图2是本偏心半球阀底部排污结构的示意图；
[n0043] 图3是图1中A部的放大结构示意图。
[n0044] 下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。
[n0045] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[n0046] 如图1～图3所示，偏心半球阀，安装于管道上，用于启/闭管路，以控制管道内介质的流动，在这里，介质可以是液体和气体。
[n0047] 偏心半球阀包括阀体1、半球偏心阀芯6和阀座72组件7。于阀体1的上部密封的盖设有阀盖2，阀盖2与阀体1之间围构成阀腔,在阀盖2上连接有吊扣，吊扣用以与外部起重等设备配合，以实现偏心半球阀的搬运等。在阀腔内形成有横向的流道，并于阀腔的上下壁上同轴的设有上阀轴3和下阀轴4，所述上阀轴3密封的伸出阀体1外并连接有驱动其旋转的执行器5，执行器5为执行机构，可以是手动的蜗轮蜗杆传动装置，也可以是自动的蜗轮蜗杆传动装置等形式。
[n0048] 阀芯6通过上阀轴3和下阀轴4可转动的设于阀腔内，下阀轴4与阀体1密封的固定、并与阀芯6通过轴套可转动的连接，于下阀轴4的顶部固定有限制阀体1轴向上移动的下挡板41。上阀轴3与阀体1通过轴套可转动的连接、并与阀芯6固定，所述上阀轴3的底部固定有限制阀体1轴向下移动的上挡板31。
[n0049] 上、下阀轴还有各自的轴颈支撑，各自的轴端挡板轴向定位，在有压力时不会产生漂移，半球阀瓣中心不变，主密封不受影响，保证了拆卸端盖在线维修时主密封的稳定性。而且上、下阀轴都有防脱出的上、下挡板41，在不停水的情况下，拆卸端盖在线维修时，阀轴不会因压力而冲出，确保了在线维修的安全性。
[n0050] 执行器5带动上阀轴3转动，从而实现了对阀芯6旋转的驱动。在阀芯6上具有球冠形的密封面。阀座72组件7环向密封的固定于阀体1出液端的台阶处，阀芯6旋转使其密封面与阀座72组件7接触密封，封闭流道。
[n0051] 偏心半球阀的阀体1的底部以下阀轴4为中心开设有一圈排污环孔101，所述排污环孔101的断面呈大端朝上的锥形。于排污环孔101内活动设有堵环102，所述堵环102的断面呈小端朝上的锥形，其大端的宽度大于排污环孔101小端的宽度，并于堵环102底部的内、外缘处均固定有能够与排污环孔101侧壁接触密封的密封圈一103。另外，堵环102封闭排污环孔101时，其上端面与阀腔底面形成圆滑的弧面，不会对介质的流动造成影响。
[n0052] 在排污环孔101的内缘和外缘向下延伸有内环挡壁和外环挡壁，于内环挡壁和外环挡壁间形成排污环腔104。于排污环腔104内设有驱动环105，所述驱动环105与排污环腔104壁间具有排污间隙，所述驱动环105的上端与堵环102固定，下端为径向朝外的楔形环面。于排污环腔104内环向设有若干根推杆106，所述推杆106径向的内端呈与楔形环面形状匹配的楔形面，径向的外端活动的伸出排污环腔104外，驱动推杆106径向内移在楔形面的作用下能够驱动堵环102上移打开排污环孔101。
[n0053] 推杆106的外端固定有弧形的按压块108，所述按压块108的外壁为斜向朝下的楔形弧面，于按压块108内侧的推杆106上套设有弹簧一107，且于排污环腔104内的推杆106上固定有用于限制推杆106外移脱离排污环腔104的挡块。
[n0054] 偏心半球阀还包括有按压环109，所述按压环109环抱于所有的按压块108外，其环向内壁为与按压块108外壁匹配的楔形环面，按压环109上移能够向内挤压按压块108，所述按压环109与外环挡壁间弹性连接固定。
[n0055] 该偏心半球阀在阀体1的底部开设有一圈排污环孔101，排污环孔101的截面呈锥形，在排污环孔101内设有与其朝向相反的、截面呈锥形的堵环102，在使用时，堵环102在其重力和流体的压力下压紧排污环孔101的侧壁，使密封圈一103压紧排污环孔101的侧壁，实现对排污环孔101的关闭，偏心半球阀可正常使用。
[n0056] 堵环102置于排污环孔101内后，于堵环102的内外两侧形成有凹陷的储淤槽，流体中的污垢可沉积在储淤槽内，避免淤积被液体冲走，以保证流出液体不被污染。
[n0057] 在需要排污时，利用推杆106与驱动环105底面间楔形面的配合的结构特点，向内按压驱动推杆106，可将堵环102向上顶起，打开排污环孔101，淤积可从堵环102与排污环孔101间的缝隙中排出，实现对阀腔的排污清理，保证球阀启闭力矩不变，阀门密封可靠无泄漏，也保证了流道中流体不被污染变质。
[n0058] 并且，通过驱动环的设置能够实现对所有推杆同步、同力的向内按压，使堵环垂直的上下移动，保证排污环孔有效的开启和关闭。
[n0059] 在向内按压推杆106时会压缩弹簧一107蓄能，松开推杆106后在弹簧一107的作用下驱动推杆106径向外移复位，从而也使得堵环102下落复位，关闭排污环孔101。
[n0060] 对于按压环109，按压环109的底水平向内延伸有动连接环110，所述外环挡壁上具有与动连接环110对应的定连接环111，于动连接环110的环向上活动穿设有多个T型杆112，所述T型杆112的下端与动连接环110固定，于T型杆112上套设有弹簧二113。由于按压环109与外环挡壁间弹性连接固定，驱动按压环109上移后压缩弹簧二113，完成排污后在弹簧二113的作用下按压环109也会自动下落复位。
[n0061] 另外，在T型杆112与定连接环111接触的端面上固定有弹性层。降低按压环109下落复位时T型杆112与定连接环111间的撞击。
[n0062] 阀芯6上的球冠形的密封面位于一浮动密封环61上，所述阀芯6上具有与其同心的、圆柱形的凸台，所述浮动密封环61间隙的套设于凸台上，并通过固定组件与阀芯6固定，所述浮动密封环61内缘与凸台间形成有调节间隙。
[n0063] 在该半球阀结构中，球冠形的浮动密封环61与阀芯6之间预留有合理的空间游动间隙，调整浮动密封环61的位置，能够使球冠面与阀座72组件7的密封面均匀接触，使阀芯3密封面与阀座72组件7密封面之间实现压力均匀的密封，将阀芯3与阀座72组件7中心调整至同心的理想位置后，再将浮动密封环61固定在阀芯3上，从保证主密封合理的密封比压，降低阀门扭矩，并能够保证长时间的有效使用。
[n0064] 固定组件包括环向均布的多个连接螺钉和与连接螺钉交错设置的多个定位销；所述浮动密封环61上穿设连接螺钉的孔为大直径的阶梯光孔，与连接螺钉间具有调节间隙，使阶梯光孔在调节后还能够对应阀芯3上的螺纹孔，并穿设螺钉压紧浮动密封环61。由于连接螺钉与浮动密封环61上配合光孔之间浮动密封环61和阀芯3之间都有间隙，为防止阀门使用一段时间后，浮动密封环61在自重或其它特殊因素下可能发生下垂，导致密封失效，因此还需要配打定位销。
[n0065] 阀座72组件7包括主密封圈71和阀座72，主密封圈71的截面呈梯形，阀座72与阀体间通过密封圈密封，所述阀座72上与一压环73配合形成与主密封圈71匹配的阀槽；所述主密封圈71设于阀槽内，并通过压环73压制固定，所述主密封圈71的小端外露并凸出于阀座72表面与密封环接触；所述压环73与阀座72通过端面上的多个螺钉固定。
[n0066] 在本偏心半球阀中，密封副是软硬双重密封，即阀座7232本体采用不锈钢材质，另有凸起的橡胶主密封圈71与浮动密封环61球冠上的不锈钢面密封，当阀门关闭时，首先压缩主密封圈71，形成软密封，再由环形球冠与阀座72进行硬密封,密封效果好。另外，主密封圈71通过梯形的截面形式压制在阀座72上，便于拆卸维修。
[n0067] 阀座72组件7还包括垫圈74和弹性缓冲垫75，垫圈74设于阀座72的外端，弹性缓冲垫75设于垫圈74与阀座72之间；所述阀体、阀座72、弹性缓冲垫75和阀座72通过压紧螺钉连接固定。
[n0068] 弹性缓冲垫75可使阀座72有一定的轴向浮动，优点是自适应管道压力变化，降低启闭力矩，减少磨损，提高使用寿命。因偏心距的存在，偏心半球阀具有良好的自密封性，压力越大密封效果越好，但压力高时启闭力矩偏大，弹性缓冲垫75可以在高压力时受压收缩，阀座72向阀后方向轻微移动，抵消偏心半球的屈服变形量，降低启闭力矩；当阀前压力低时，缓冲垫弹力推动阀座72还原(向进水方向移动)，同时提供密封比压，保证低压密封。
[n0069] 另外，垫圈74对应的阀体1上开设有贯通的调节孔，于调节孔内设有能够调节阀座72组件7水平位置的调整螺钉76，使阀座72组件7密封地与浮动密封环61抵接。
[n0070] 阀座72组件7与阀体1之间预先设置有调整间隙，安装时，由阀门进水端灌进压力水，调整阀体1上的调整螺钉76，将阀座72组件7沿水平方向一点点推向球冠面，直至主密封不漏水为止，不可过度压紧，主密封不漏水即可，以防主密封圈71过压，密封比压过大而消减密封圈寿命，增大阀门启闭扭矩。调整好调整螺钉76后，为锁定调整好的阀座72位置，将设置在阀体1出口端处的压紧螺钉拧上。
[n0071] 以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.偏心半球阀，包括:
阀体(1)，于阀体(1)的上部密封的盖设有阀盖(2)，阀盖(2)与阀体(1)之间围构成阀腔,于阀腔内形成有横向的流道，并于阀腔的上下壁上同轴的设有上阀轴(3)和下阀轴(4)，所述上阀轴(3)密封的伸出阀体(1)外并连接有驱动其旋转的执行器(5)；
阀芯(6)，通过上阀轴(3)和下阀轴(4)可转动的设于阀腔内，所述阀芯(6)具有球冠形的密封面；及
阀座(72)组件(7)，环向密封的固定于阀体(1)出液端的台阶处；
所述阀芯(6)旋转使其密封面与阀座(72)组件(7)接触密封，封闭流道；
其特征在于：
所述阀体(1)的底部以下阀轴(4)为中心开设有一圈排污环孔(101)，所述排污环孔(101)的断面呈大端朝上的锥形；
于排污环孔(101)内活动设有堵环(102)，所述堵环(102)的断面呈小端朝上的锥形，其大端的宽度大于排污环孔(101)小端的宽度，并于堵环(102)底部的内、外缘处均固定有能够与排污环孔(101)侧壁接触密封的密封圈一(103)；
所述排污环孔(101)的内缘和外缘向下延伸有内环挡壁和外环挡壁，于内环挡壁和外环挡壁间形成排污环腔(104)；
于排污环腔(104)内设有驱动环(105)，所述驱动环(105)与排污环腔(104)壁间具有排污间隙，所述驱动环(105)的上端与堵环(102)固定，下端为径向朝外的楔形环面；
于排污环腔(104)内环向设有若干根推杆(106)，所述推杆(106)径向的内端呈与楔形环面形状匹配的楔形面，径向的外端活动的伸出排污环腔(104)外；
所述推杆(106)的外端固定有弧形的按压块(108)，所述按压块(108)的外壁为斜向朝下的楔形弧面，于按压块(108)内侧的推杆(106)上套设有弹簧一(107)，且于排污环腔(104)内的推杆(106)上固定有用于限制推杆(106)外移脱离排污环腔(104)的挡块；
偏心半球阀还包括有按压环(109)，所述按压环(109)环抱于所有的按压块(108)外，其环向内壁为与按压块(108)外壁匹配的楔形环面，按压环(109)上移能够向内挤压按压块(108)，所述按压环(109)与外环挡壁间弹性连接固定。
[0002] 2.根据权利要求1所述的偏心半球阀，其特征在于，所述按压环(109)的底水平向内延伸有动连接环(110)，所述外环挡壁上具有与动连接环(110)对应的定连接环(111)，于动连接环(110)的环向上活动穿设有多个T型杆(112)，所述T型杆(112)的下端与动连接环(110)固定，于T型杆(112)上套设有弹簧二(113)。
[0003] 3.根据权利要求2所述的偏心半球阀，其特征在于，所述T型杆(112)与定连接环(111)接触的端面上固定有弹性层。
[0004] 4.根据权利要求1所述的偏心半球阀，其特征在于，所述阀芯(6)上的球冠形的密封面位于一浮动密封环(61)上，所述阀芯(6)上具有与其同心的、圆柱形的凸台，所述浮动密封环(61)间隙的套设于凸台上，并通过固定组件与阀芯(6)固定，所述浮动密封环(61)内缘与凸台间形成有调节间隙。
[0005] 5.根据权利要求4所述的偏心半球阀，其特征在于，所述固定组件包括环向均布的多个连接螺钉和与连接螺钉交错设置的多个定位销；所述浮动密封环(61)上穿设连接螺钉的孔为大直径的阶梯光孔，与连接螺钉间具有调节间隙。
[0006] 6.根据权利要求1所述的偏心半球阀，其特征在于，所述下阀轴(4)与阀体(1)密封的固定、并与阀芯(6)通过轴套可转动的连接，于下阀轴(4)的顶部固定有限制阀体(1)轴向上移动的下挡板(41)；
所述上阀轴(3)与阀体(1)通过轴套可转动的连接、并与阀芯(6)固定，所述上阀轴(3)的底部固定有限制阀体(1)轴向下移动的上挡板(31)。
[0007] 7.根据权利要求1所述的偏心半球阀，其特征在于，所述堵环(102)封闭排污环孔(101)时，其上端面与阀腔底面形成圆滑的弧面。
[0008] 8.根据权利要求1所述的偏心半球阀，其特征在于，所述阀座(72)组件(7)包括：
主密封圈(71)，其截面呈梯形；及
阀座(72)，其与阀体间通过密封圈密封，所述阀座(72)上与一压环(73)配合形成与主密封圈(71)匹配的阀槽；
所述主密封圈(71)设于阀槽内，并通过压环(73)压制固定，所述主密封圈(71)的小端外露并凸出于阀座(72)表面与密封环接触；
所述压环(73)与阀座(72)通过端面上的多个螺钉固定。
[0009] 9.根据权利要求1所述的偏心半球阀，其特征在于，所述阀座(72)组件(7)还包括：
垫圈(74)，设于阀座(72)的外端；及
弹性缓冲垫(75)，设于垫圈(74)与阀座(72)之间；
所述阀体、阀座(72)、弹性缓冲垫(75)和阀座(72)通过压紧螺钉连接固定。
[0010] 10.根据权利要求9所述的偏心半球阀，其特征在于，所述垫圈(74)对应的阀体(1)上开设有贯通的调节孔，于调节孔内设有能够调节阀座(72)组件(7)水平位置的调整螺钉(76)，使阀座(72)组件(7)密封地与浮动密封环(61)抵接。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120169052.7U|CN214331557U|2021-01-21|2021-01-21|偏心半球阀|CN202120169052.7U| CN214331557U|2021-01-21|2021-01-21|偏心半球阀|