CN101929558A - 一种迷宫式金属密封调节球阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种迷宫式金属密封调节球阀，其包括阀体，与所述阀体连接的两个端盖，以及安装在所述阀体上且夹持在所述两个端盖之间的阀芯，所述阀芯设置为球体，所述阀芯的导流通孔处设置多层迷宫式节流片。本发明通过将多层迷宫式节流片叠加形成一个立体球型迷宫体，在阀门开关过程中根据开度大小，流体进入不同数量的迷宫入口，而每个迷宫内的流体在迷宫形成节流，逐级降压，这样既解决了流量调节问题，同时也解决了高速流体对阀门内件的冲刷、汽蚀的危害。
Description
技术领域
本发明属于流体控制领域，特别是涉及一种迷宫式金属密封调节阀。
背景技术
一般情况下，金属密封或非金属密封的球阀由于其本身结构的问题，只能用于流体控制中的开关操作，无法进行流量的调节，否则很容易对阀座及球体边缘部分形成汽蚀或冲刷而迅速失去密封效果，不可能用来进行流量的精确调节。
如图1所示，为普通金属密封球阀的结构剖视图，该金属密封球阀主要包括两个端盖3以及之间所夹持的阀芯，两个端盖3均通过螺母固定在阀体1上，阀体1与端盖3的接触部位设置有垫片2，阀芯的球体4安装在阀体上，球体1上部还设置有阀杆6，阀杆6穿过阀体1，阀杆6与阀体1之间填充有填料5。随着阀杆6的旋转，带动球体4旋转，从而达到阀门开关的作用。由于本身结构的特点，在高压差情况下阀门不能进行小开度的调节，否则高速流体很容易把阀座或球体4的孔口部分冲刷掉，或产生严重的汽蚀，最终使阀门失去密封作用。所以，普通球阀不适合作为调节阀来使用，不能进行高速流体流量的精确调节。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何实现球阀既能开关，又能进行高温高压情形下流体流量的调节，并且能够确保其安全性。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种迷宫式金属密封调节球阀，其包括：阀体，与所述阀体连接的两个端盖，以及安装在所述阀体上且夹持在所述两个端盖之间的阀芯，所述阀芯设置为球体，所述阀芯的导流通孔处设置多层迷宫式节流片。
上述迷宫式金属密封调节球阀中，所述相邻的两层迷宫式节流片相对面上间隔设置有突起。
上述迷宫式金属密封调节球阀中，所述球体的球面圆度不大于0.005mm。
上述迷宫式金属密封调节球阀中，所述阀芯除所述导流通孔外的部分为实心。
上述迷宫式金属密封调节球阀中，所述阀芯上端连接有阀杆，阀杆穿过所述阀体。
上述迷宫式金属密封调节球阀中，所述阀杆与所述阀体之间填充有填料。
上述迷宫式金属密封调节球阀中，所述两个端盖通过螺母固定在所述阀体上。
上述迷宫式金属密封调节球阀中，所述阀体与所述端盖相接触的位置设置有垫片。
(三)有益效果
上述技术方案通过将多层迷宫式节流片叠加形成一个立体球型迷宫体，在阀门开关过程中根据开度大小，流体进入不同数量的迷宫入口，而每个迷宫内的流体在迷宫形成节流，逐级降压，这样既解决了流量调节问题，同时也解决了高速流体对阀门内件的冲刷、汽蚀的危害。
附图说明
图1是现有技术中普通金属密封球阀的结构剖视图；
图2是本发明实施例的迷宫式金属密封调节球阀的结构剖视图；
图3是本发明实施例的迷宫式金属密封调节球阀中球体的迷宫的俯视图；
图4是本发明实施例的迷宫式金属密封调节球阀中球体的迷宫的过球体球心的剖视图；
图5是本发明实施例的使用迷宫式金属密封调节球阀处于流量调节状态的示意图；
图6是本发明实施例的使用迷宫式金属密封调节球阀关闭状态的示意图。
其中，1：阀体；2：垫片；3：端盖；4：球体；5：填料；6：阀杆；7：阀座；8：迷宫。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图2所示，为本发明实施例的迷宫式金属密封调节球阀的结构剖视图，该迷宫式金属密封调节球阀主要包括阀体1，两个端盖3，以及两个端盖3之间所夹持的阀芯，两个端盖3均通过螺母固定在阀体1上，阀体1与端盖3的接触部位设置有垫片2，阀芯设置为球体，球体4安装在阀体1上，球体4上部还设置有阀杆6，阀杆6穿过阀体1，阀杆6与阀体1之间填充有填料5，用来减少阀杆6转动时与阀体1之间的摩擦。为了实现高温高压流体流量的调节，球体4由多层迷宫式节流片叠加形成一个立体球型迷宫体，球体4的导流通孔处设置为迷宫式节流片，其他部分设置为实心。在阀门开关过程中根据开度大小，流体进入不同数量的迷宫8入口，而每个迷宫8内的流体在迷宫8内形成节流，逐级降压。
如图3和图4所示，为迷宫8的俯视图和侧视图。通过设置迷宫式节流片之后，球体通道不再是个通孔，而是一个迷宫式节流通道，每个迷宫通道又是一个单个的节流体，节流能力的选择可以根据实际工况的要求来计算确定，包括迷宫节流切片的大小及迷宫的具体结构均根据流体流量及压力大小计算确定。当需要关闭球阀时，通过球体4的旋转完全隔离流体达到密封的效果，该球阀可以在高温高压差环境下进行精确调节、关闭，由于带有迷宫节流设计，也可以有效避免流体造成的汽蚀冲刷，大大拓展了金属密封球阀的效能。
在本实施例中，为了实现流体流量的高精度控制，把节流切片通过特殊工艺进行组合成形并加工成球体4，球体4的球面圆度不大于0.005mm，粗糙度达镜面；球体4和阀座7配研加工，吻合度在90％以上。
如图5和图6所示，分别为该球阀处于流量调节状态和关闭状态的示意图。通过旋转阀杆6，带动球体4进行转动，进而实现流量大小的调节或球阀的开关。
由以上实施例可以看出，本发明实施例通过将多层迷宫式节流片叠加形成一个立体球型迷宫体，在阀门开关过程中根据开度大小，流体进入不同数量的迷宫入口，而每个迷宫内的流体在迷宫形成节流，逐级降压，这样既解决了流量调节问题，同时也解决了高速流体对阀门内件的冲刷、汽蚀的危害。所以，本发明实施例的迷宫式金属密封调节球阀可以用于各种口径、高温高压差场合，提高调节精度，提高抗汽蚀、抗冲刷能力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种迷宫式金属密封调节球阀，其特征在于，包括：阀体，与所述阀体连接的两个端盖，以及安装在所述阀体上且夹持在所述两个端盖之间的阀芯，所述阀芯设置为球体，所述阀芯的导流通孔处设置多层迷宫式节流片。
2.如权利要求1所述的迷宫式金属密封调节球阀，其特征在于，所述相邻的两层迷宫式节流片相对面上间隔设置有突起。
3.如权利要求1所述的迷宫式金属密封调节球阀，其特征在于，所述球体的球面圆度不大于0.005mm。
4.如权利要求1所述的迷宫式金属密封调节球阀，其特征在于，所述阀芯除所述导流通孔外的部分为实心。
5.如权利要求1所述的迷宫式金属密封调节球阀，其特征在于，所述阀芯上端连接有阀杆，阀杆穿过所述阀体。
6.如权利要求5所述的迷宫式金属密封调节球阀，其特征在于，所述阀杆与所述阀体之间填充有填料。
7.如权利要求1所述的迷宫式金属密封调节球阀，其特征在于，所述两个端盖通过螺母固定在所述阀体上。
8.如权利要求1所述的迷宫式金属密封调节球阀，其特征在于，所述阀体与所述端盖相接触的位置设置有垫片。
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