CN102155551A - 电动浮动球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电动浮动球阀，属于暖通空调温控技术领域。它解决了现有电动调节阀存在可靠性差，易损坏，控制精度差，运行噪音大，维修更换成本高等问题。本电动浮动球阀，包括阀体、阀杆、阀芯和驱动机构，阀芯位于阀体内，驱动机构位于阀体外，上述的阀杆穿过阀体且阀杆的内端与阀芯相联接，驱动机构与阀杆的外端相连接且驱动机构能带动上述的阀杆转动，所述的阀杆外侧套接有呈圆筒状的采用金属材料制成的散热件，所述的散热件与上述的阀体相固连。本电动浮动球阀中的散热件可显著扩大散热量，有效保障驱动机构平稳可靠运行，从而提高了电动浮动球阀的使用稳定性。

Description

电动浮动球阀
技术领域
本发明属于暖通空调温控技术领域，涉及暖通空调管路中一种耐高温、低温的电动浮动球阀。
背景技术
我国城市化进程不断加快，大量的现代化办公楼、商场等建筑相继建成，建筑物越来越多地使用中央空调，中央空调系统在创造人们工作、生活所需要的舒适环境同时也消耗大量的能量。据统计，空调系统耗能占建筑总能耗的50-60％，特别是夏季用电高峰期空调用能占城市用电总负荷的1/3，且这一比例还在不断增加。国家十一五规划纲要提高我国要建筑资源节约型和环境友好型社会。到2010年，GDP单位能耗要降低20％，中央空调节能技术就是国家发改委提出的十大节能工程技术之一。
目前，中央空调系统主要采用变流量、变风量、大温差等技术对空调装置输送系统进行节能改造，达到降低空调能耗的目的。电动调节阀是在变流量中央空调系统的核心执行部件，能够根据目标区域稳定控制信号的变化自动调节阀门开度，从而改变水流量，最终实现精确的温度控制。需经电动阀调节的水路包括：制冷剂环路、冷(热)媒水末端风机盘管和新风机组、冷却水控制环路、热交换控制环路、蒸汽控制环路等，贯穿于整个中央空调系统。电动调节阀性能不好，不仅降低温度控制精度，影响人的舒适性，而且也会降低系统本身的稳定性。目前实际使用的电动调节阀主要存在可靠性差，存在密封性差，易损坏，容易造成跑、冒、滴、漏，控制精度差，运行噪音大，维修更换成本高等问题，严重影响了中央空调系统的节能效果。
普通的阀门通常是常温阀门，无法适用于高温管路中，例如蒸汽系统管路中。人们为了克服这个问题设计出了电动浮动球阀，它是采用钢材制成的，在高温介质的管路系统中仍然能起到稳定开闭的作用。
通常电动浮动球阀中控制阀芯动作的部分都是通过电动执行机构来实现，电动执行机构包括电机和传动齿轮组。电机与传送齿轮组的输入端相连，传动齿轮组的输出端与电动浮动球阀中的阀杆相连接。需要使阀门实现开闭时，电机通过传动齿轮组驱动阀杆转动，从而实现了阀门的开闭动作。
但是，由于电动浮动球阀用于高温管路系统中，热量能很快的由阀杆传导至传动齿轮组和电机处。显然，过高的温度会影响传动齿轮组传动动力，同样电机处过高的温度还会影响电机的使用寿命。现有的其它电动阀也存在着类似的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种使用稳定性高、结构简单的电动浮动球阀。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种电动浮动球阀，包括阀体、阀杆、阀芯和驱动机构，阀芯位于阀体内，驱动机构位于阀体外，上述的阀杆穿过阀体且阀杆的内端与阀芯相联接，驱动机构与阀杆的外端相连接且驱动机构能带动上述的阀杆转动，其特征在于，所述的阀杆外侧套接有呈圆筒状的采用金属材料制成的散热件，所述的散热件与上述的阀体相固连。
电动浮动球阀安装于蒸汽管路中，通过电动浮动球阀的开闭控制管路内蒸汽的流量或截断。驱动机构带动阀杆转动后，阀芯随着转动，从而使阀体处于开启或关闭状态。
本电动浮动球阀创造性的通过散热件快速的降低阀杆处的热量，从而减小了驱动机构处的温度，提高了驱动机构的工作稳定性，也整体的提高了电动浮动球阀的使用稳定性。
在上述的电动浮动球阀中，所述的散热件包括呈圆筒状的本体和本体外侧具有的若干散热片。
呈筒状的本体完全套设在阀杆外侧，阀杆处热量传导至本体后，若干散热片能有效的将本体处的热量快速的散发。
在上述的电动浮动球阀中，所述的散热片呈环状且散热片沿本体周向凸出。
作为另外一种方案，在上述的电动浮动球阀中，所述的散热片呈条状且散热片沿本体轴向凸出。
凸出的散热片能有效的将本体处热量快速降低。
在上述的电动浮动球阀中，所述的驱动机构包括壳体和位于壳体内的电机、传动齿轮组，电机与传动齿轮组的输入端相连，传动齿轮组的输出端与上述的阀杆相连。
电机转速固定，通过齿轮组使得阀杆得到所需要的转动速度。
在上述的电动浮动球阀中，所述的壳体包括上壳体和下壳体，上壳体与下壳体连接后在两者之间形成密封的腔体。
在上述的电动浮动球阀中，所述的上壳体与下壳体之间的连接处设有密封垫圈。上壳体与下壳体之间通过密封垫圈密封，使得电机、传动齿轮组等位于密封的壳体内。这样的结构能防止高低温碰撞产生结露现象而导致内部电路短路。
在上述的电动浮动球阀中，所述的下壳体与阀杆之间设有轴承，且在轴承内侧与阀杆之间设有密封圈。通过这样的结构能减少阀杆磨损，同时位于轴承与阀杆之间的密封圈还能起到密封作用，确保电机处于密封状态，利于在相对潮湿的环境中应用。
在上述的电动浮动球阀中，所述的壳体上具有安装孔，上述本体上与阀体固连的另一端位于安装孔处，且在壳体与本体之间具有能将两者固连的卡接件。
安装孔对本体另一端初步定位，然后再通过卡接件使得壳体与散热件本体牢固的连接在一起。
在上述的电动浮动球阀中，所述卡接件为壳体安装孔孔壁上一道沿其轴向凹入的卡槽，上述本体另一端的外侧具有凸出的与卡槽相匹配的凸肩，上述的卡接件贯穿卡槽且凸肩位于壳体与卡接件之间。
本体另一端插入安装孔的同时，凸肩嵌入卡槽中使得本体与壳体周向固定。卡接件连接后使得凸肩位于壳体与卡接件之间，使得本体轴向固定在壳体上。显然，卡接件连接后本体周向和轴向都固定在壳体上。
在上述的电动浮动球阀中，所述的壳体外侧对应于卡槽处具有凸出的凸沿，所述的卡接件呈U形且具有弹性，卡接件开口处的其中一侧为用于贯穿卡槽的连接部，卡接件开口处的另一侧具有与凸沿相匹配的卡压部。
卡接件连接后其上的卡压部嵌入凸沿上，由于卡接件具有弹性，在该弹性作用力下卡接件的卡压部嵌合在凸沿上形成定位。
当然，拆卸时直接施加外力将卡接件的U形处开口张开即可方便的将卡接件取出。
在上述的电动浮动球阀中，所述的卡接件由金属材料制成。
金属材料制成的卡接件自己具有一定弹性。
作为另外一种方案，在上述的电动浮动球阀中，所述的卡接件由塑料材料制成。
塑料材料制成的卡接件也具有一定的弹性。
在上述的电动浮动球阀中，所述散热件的长度为8-15CM。
在上述的电动浮动球阀中，所述散热件上具有6-10个散热片，且相邻两散热片之间的间隔为1-3CM。
在上述的电动浮动球阀中，所述的阀芯与阀体之间设有密封垫，所述的阀芯中心具有一个贯通的供介质通过的通孔，所述的阀芯上还具有一个使通孔与阀体内腔相通的泄压孔。
阀体与阀芯之间的腔体通过泄压孔与通孔相连通，通过该结构实现防爆，也就是说，防止应用于供热介质流程控制中时阀体与阀芯之间存有的冷介质在热介质经过时使得上述腔体在受热压力增加后而不会发生爆裂或压坏阀芯与阀体之间的密封垫座，避免阀门漏水。
在上述的电动浮动球阀中，所述的阀杆上具有凸出的密封台阶，所述的阀体内部对应于密封台阶处具有密封座，所述的阀杆上还套有密封圈且密封圈位于密封台阶与密封座之间。
阀芯通孔处过高的压力使阀杆上移时，上述的密封圈被紧压在密封台阶与密封座之间，也就是说，阀芯内压力越大，阀杆与阀体之间的密封性越强。阀门自动受压密封，阀杆与阀体之间具有自动补偿功能，消除了跑、冒、滴、漏，提高使用寿命。
在上述的电动浮动球阀中，所述的导线穿过上述的壳体与电机相连，且在导线与壳体之间设有密封件。密封件可以是胶水或是橡胶材料的垫圈。
与现有技术相比，本电动浮动球阀用于高温蒸汽、热油、超低温介质等特殊控制时，散热件可显著扩大散热量，有效保障驱动机构平稳可靠运行。经过现场测试表明：当控制的流体为180℃蒸汽时，散热件的底端表面温度约70℃，顶端约50℃，而驱动机构的表面温度约35℃，散热件可有效改善驱动机构的运行环境。从而提高电动浮动球阀的使用稳定性。
同时，通过泄压孔还能解决阀芯与阀体之间压力过高的问题，进一步的提高了电动浮动球阀的使用稳定性。
附图说明
图1是本电动浮动球阀中驱动机构处的剖视结构示意图。
图2是本电动浮动球阀中散热件处的剖视结构示意图。
图3是本电动浮动球阀中阀体处的剖视结构示意图。
图4是本电动浮动球阀中散热件与驱动机构的连接结构示意图。
图5是本电动浮动球阀中散热件与驱动机构另一方向的连接结构示意图。
图6是本电动浮动球阀中卡接件的结构示意图。
图7是本电动浮动球阀中散热件的立体结构示意图。
图8是本电动浮动球阀中散热件的剖视结构示意图。
图9是本电动浮动球阀中驱动机构处的剖视结构示意图。
图中，1、阀体；1a、密封座；2、阀杆；2a、密封台阶；3、阀芯；3a、通孔；3b、泄压孔；4、驱动机构；4a、电机；4b、传动齿轮组；4c、壳体；4c1、安装孔；4c2、卡槽；4c3、凸沿；4c4、上壳体；4c5、下壳体；5、密封垫；6、散热件；6a、本体；6b、散热片；6c、凸肩；7、卡接件；7a、连接部；7b、卡压部；8、密封圈；9、密封垫圈；10、轴承；11、导线；12、密封件。
具体实施方式
如图1所示，本电动浮动球阀安装于蒸汽管路系统中，它包括阀体1、阀杆2、阀芯3和驱动机构4。
如图1和图2和图3所示，阀芯3位于阀体1内，驱动机构位于阀体1外，阀杆2穿过阀体1且阀杆2的内端与阀芯3相联接。本实施例中，阀芯3与阀体1之间设有密封垫5，阀芯3中心具有一个贯通的供介质通过的通孔3a，阀芯3上还具有一个使通孔3a与阀体1内腔相通的泄压孔3b。
驱动机构4包括壳体4c和位于壳体内的电机4a、传动齿轮组4b，电机4a与传动齿轮组4b的输入端相连，传动齿轮组4b的输出端与上述的阀杆2相连。本实施例中，壳体4c包括上壳体4c4和下壳体4c5，上壳体4c4与下壳体4c5连接后在两者之间形成密封的腔体，上壳体4c4与下壳体4c5之间的连接处设有密封垫圈9，并且在下壳体4c5与阀杆2之间设有轴承10，且在轴承10内侧与阀杆2之间具有起密封作用的密封圈，见图9所示。
如图4和图5和图6所示，阀杆2外侧套接有呈圆筒状的采用金属材料制成的散热件6，散热件6包括呈圆筒状的本体6a和本体6a外侧具有的若干散热片6b。散热件6本体6a的一端固定在阀体1上，散热件6本体6a的另一端与上述驱动机构4的壳体4c相连。如图7和图8所示，散热片6b呈环状且散热片6b沿本体6a周向凸出，当然，根据实际情况，散热片6b呈条状且散热片6b沿本体6a轴向凸出也是可行的。本实施例中，散热件6的长度为7CM，散热件6上具有8个散热片6b，且相邻两散热片6b之间的间隔为2CM，见图7和图8所示。
驱动机构4的壳体4c上具有安装孔4c1，本体6a上与阀体1固连的另一端位于该安装孔4c1处，且在壳体4c与本体6a之间具有能将两者固连的卡接件7。
卡接件7为壳体4c安装孔4c1孔壁上一道沿其轴向凹入的卡槽4c2，本体6a另一端的外侧具有凸出的与卡槽4c2相匹配的凸肩6c，上述的卡接件7贯穿卡槽4c2且凸肩6c位于壳体4c与卡接件7之间。在壳体4c外侧对应于卡槽4c2处具有凸出的凸沿4c3，所述的卡接件7呈U形且具有弹性，卡接件7开口处的其中一侧为用于贯穿卡槽4c2的连接部7a，卡接件7开口处的另一侧具有与凸沿4c3相匹配的卡压部7b。本实施例中，卡接件7由金属材料制成，当然根据实际情况卡接件7采用塑料材料制成也是可行的。
电动浮动球阀使用时，驱动机构4的电机4a运转，通过传动齿轮组4b带动阀杆2、阀芯3转动，从而实现电动浮动球阀的开闭操作。由于阀体1处有高温的蒸汽介质通过，因此阀杆2处具有很高的温度。通过散热件6就能快速的降低阀杆2处温度，这样避免了过高的温度传导至驱动机构4处。
另外，由于卡接件7具有弹性，通过卡接件7自身的弹性使其上的卡压部7b嵌合在凸肩6c上保持锁合状态。此状态下散热件6同时周向和轴向固定在驱动机构4的壳体4c上。需要拆卸时施加外力将卡接件7的U形开口处张开便能方便的将卡接件7由壳体4c上取下。同时，阀杆2上具有凸出的密封台阶2a，阀体1内部对应于密封台阶2a处具有密封座1a，阀杆2上还套有密封圈8且密封圈8位于密封台阶2a与密封座1a之间。
此外，采用伺服执行信号控制电机通电时间长短的控制方法，电机仅在启闭过程中耗电，这样即使在完全密封的情况下电机也不会发烫，同时，当阀门中阀芯卡阻时通过上述的伺服执行信号也能使阀杆无法转动时不会烧毁电机。而且电机安装有温度过热保护电路，当电机温度过高时自动切断电源，同样也能防止电机被烧坏。

Claims (10)

1.一种电动浮动球阀，包括阀体(1)、阀杆(2)、阀芯(3)和驱动机构(4)，阀芯(3)位于阀体(1)内，驱动机构(4)位于阀体(1)外，上述的阀杆(2)穿过阀体(1)且阀杆(2)的内端与阀芯(3)相联接，驱动机构(4)与阀杆(2)的外端相连接且驱动机构(4)能带动上述的阀杆(2)转动，其特征在于，所述的阀杆(2)外侧套接有呈圆筒状的采用金属材料制成的散热件(6)，所述的散热件(6)与上述的阀体(1)相固连。
2.根据权利要求1所述的电动浮动球阀，其特征在于，所述的散热件(6)包括呈圆筒状的本体(6a)和本体(6a)外侧具有的若干散热片(6b)。
3.根据权利要求2所述的电动浮动球阀，其特征在于，所述的散热片(6b)呈环状且散热片(6b)沿本体(6a)周向凸出。
4.根据权利要求1或2或3所述的电动浮动球阀，其特征在于，所述的驱动机构(4)包括壳体(4c)和位于壳体(4c)内的电机(4a)、传动齿轮组(4b)，电机(4a)与传动齿轮组(4b)的输入端相连，传动齿轮组(4b)的输出端与上述的阀杆(2)相连，所述的壳体(4c)包括上壳体(4c4)和下壳体(4c5)，上壳体(4c4)与下壳体(4c5)连接后在两者之间形成密封的腔体，所述的上壳体(4c4)与下壳体(4c5)之间的连接处设有密封垫圈(9)。
5.根据权利要求4所述的电动浮动球阀，其特征在于，所述的下壳体(4c5)与阀杆(2)之间设有轴承(10)，且在轴承(10)内侧与阀杆(2)之间设有密封圈(8)。
6.根据权利要求1或2或3所述的电动浮动球阀，其特征在于，所述的壳体(4c)上具有安装孔(4c1)，上述本体(6a)上与阀体(1)固连的另一端位于安装孔(4c1)处，且在壳体(4c)与本体(6a)之间具有能将两者固连的卡接件(7)。
7.根据权利要求6所述的电动浮动球阀，其特征在于，所述卡接件(7)为壳体(4c)安装孔(4c1)孔壁上一道沿其轴向凹入的卡槽(4c2)，上述本体(6a)另一端的外侧具有凸出的与卡槽(4c2)相匹配的凸肩(6c)，上述的卡接件(7)贯穿卡槽(4c2)且凸肩(6c)位于壳体(4c)与卡接件(7)之间。
8.根据权利要求7所述的电动浮动球阀，其特征在于，所述的壳体(4c)外侧对应于卡槽(4c2)处具有凸出的凸沿(4c3)，所述的卡接件(7)呈U形且具有弹性，卡接件(7)开口处的其中一侧为用于贯穿卡槽(4c2)的连接部(7a)，卡接件(7)开口处的另一侧具有与凸沿(4c3)相匹配的卡压部(7b)。
9.根据权利要求1或2或3所述的电动浮动球阀，其特征在于，所述的阀芯(3)与阀体(1)之间设有密封垫(5)，所述的阀芯(3)中心具有一个贯通的供介质通过的通孔(3a)，所述的阀芯(3)上还具有一个使通孔(3a)与阀体(1)内腔相通的泄压孔(3b)。
10.根据权利要求1或2或3所述的电动浮动球阀，其特征在于，所述的阀杆(2)上具有凸出的密封台阶(2a)，所述的阀体(1)内部对应于密封台阶(2a)处具有密封座(1a)，所述的阀杆(2)上还套有密封圈(8)且密封圈(8)位于密封台阶(2a)与密封座(1a)之间。
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