CN102261487A - 一种阀杆升降式轨道球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀杆升降式轨道球阀。本发明包括阀体、阀盖、填料、密封导向座、填料压盖、阀杆、螺栓导销、销轴、手轮、球体、球体压套；其特征在于：所述的螺旋导向段分为第一段、第二段、第三段，第一段、第二段、第三段依次连接；螺旋导向段展开后，第一段的中轴线与阀杆横截面的交角角度为58°，第二段的中轴线与阀杆横截面的交角角度为50°，第三段的中轴线与阀杆横截面的交角角度为32°。本发明结构设计合理，保护了螺栓导销和阀杆。

Description

一种阀杆升降式轨道球阀
技术领域
本发明涉及一种阀杆升降式轨道球阀。
背景技术
现有技术的阀杆升降式轨道球阀，如专利号为01206627.3的中国发明专利、专利号为200920113119.4的中国发明专利所示，由阀体、球体、阀盖、阀杆、手轮等主要零部件组成，其工作原理是：手轮通过阀杆螺母转动阀杆上的丝杆，使阀杆上升或下降，螺栓导销引导阀杆上的导向槽带动阀杆按90度旋转，在旋转90度的过程中，阀杆的拨动端带动球体旋转90度脱离或压向阀座，这样，阀杆的上升或下降起到带动球体开启或关闭阀门的作用。
现有技术的阀杆升降式轨道球阀，主要问题在于，其导向槽是单线段螺旋槽，没有考虑螺栓导销在导向槽滑动时的压力角的问题，在球体开启和关闭的相互转换的过程中，阀杆的升降、旋转90度、拨动球体开启和关闭阀门的过程中，螺栓导销易剪断和压差过大（即能量损失），使得手轮作用于阀杆的扭距和螺栓导销受到的压力和摩擦较大，降低了轨道球阀的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述缺点，而提供一种结构设计合理、轨道球阀的使用寿命高的阀杆升降式轨道球阀。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种阀杆升降式轨道球阀，包括阀体、阀盖、填料、密封导向座、填料压盖、阀杆、螺栓导销、销轴、手轮、球体、球体压套；阀盖用螺栓与阀体固定连接；销轴安装在球体上；阀杆一端与手轮连接，另一端形成拨动端，在拨动端上开有相交的一斜面和一平面，拨动端与销轴卡接，该斜面和该平面的夹角角度与拨动端转动时斜面的压力角角度相同；密封导向座和填料压盖套装在阀杆上，在密封导向座和填料压盖之间填充有填料；在阀体上开有流道，在球体上开有球体密封面，在流道内开有阀体密封面，球体密封面和阀体密封面配合；球体压套固定在流道内，球体上固定连接端，连接端与球体压套连接；在阀杆上开有导向槽；螺栓导销固定在阀盖上，其头部与导向槽滑动卡接；导向槽分为起始导向段、螺旋导向段、末端导向段，起始导向段、螺旋导向段、末端导向段依次连接；螺旋导向段展开后，其中轴线与阀杆横截面的交角角度与螺栓导销在该段滑动时该段的压力角角度相同；其特征在于：所述的螺旋导向段分为第一段、第二段、第三段，第一段、第二段、第三段依次连接；螺旋导向段展开后，第一段的中轴线与阀杆横截面的交角角度为58°，第二段的中轴线与阀杆横截面的交角角度为50°，第三段的中轴线与阀杆横截面的交角角度为32°。
本发明所述的第一段占螺旋导向段总长度的九分之二，所述的第二段占螺旋导向段总长度的九分之二，所述的第三段占螺旋导向段总长度的九分之五。
本发明所述的导向槽的槽宽为12.2mm，螺栓导销的直径为12.0mm。
本发明所述的斜面和平面的夹角角度为16°～17°。
本发明所述的连接端的外表面轮廓由多个直径不同的圆弧面组成。
本发明所述的球体密封面为圆弧面，所述的阀体密封面为锥面。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、结构设计合理；2、保护了螺栓导销和阀杆。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为阀杆的结构示意图。
图3为图2的俯视结构示意图。
图4为图2的右视结构示意图。
图5为图2的左视结构示意图。
图6为导向槽展开后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例：参见图1～图6，本发明实施例包括阀体1、阀盖2、填料3、密封导向座4、填料压盖5、阀杆6、螺栓导销7、销轴8、手轮9、球体10、球体压套11。
阀盖1用螺栓与阀体2固定连接。
销轴8安装在球体10上。
阀杆6一端开成丝杆12，通过阀杆螺母13与手轮9连接；另一端形成拨动端14，在拨动端14上开有相交的一斜面15和一平面16。拨动端14与销轴8卡接，具体是斜面15与销轴8卡接。拨动端14转动时，斜面15与销轴8具有作用力，使得销轴8转动，销轴8带动球体10转动。斜面15和平面16的夹角α1为锐角，夹角α1的角度与拨动端14转动时斜面15的压力角角度相同。
密封导向座4和填料压盖5套装在阀杆6上，在密封导向座4和填料压盖5之间填充有填料3。
在阀体1上开有流道27，在球体10上开有球体密封面17，在流道27内开有阀体密封面18，球体密封面17和阀体密封面18配合，球体10转动过程中，球体密封面17和阀体密封面18紧密接触，则关闭流道27，球体密封面17和阀体密封面18分开，则打开流道27。
球体压套11固定在流道27内。球体10上固定有连接端19，连接端19与球体压套11连接。
在阀杆6上开有导向槽20，螺栓导销7固定在阀盖2上，其头部与导向槽20滑动卡接。导向槽20分为起始导向段21、螺旋导向段22、末端导向段23，起始导向段21、螺旋导向段22、末端导向段23依次连接。螺旋导向段22展开后，其中轴线与阀杆6横截面的交角角度与螺栓导销7在该段滑动时该段的压力角角度相同。螺栓导销7从起始导向段21到末端导向段23，阀杆6刚好旋转了90度。旋转作用其实是由螺旋导向段22完成的。
以上皆为现有技术，所涉及到的名词和结构均为本行业的公知技术。
在本发明中，螺旋导向段22分为第一段24、第二段25、第三段26，第一段24、第二段25、第三段26依次连接。第一段24占螺旋导向段22总长度的九分之二，第二段25占螺旋导向段22总长度的九分之二，第三段26占螺旋导向段22总长度的九分之五。螺旋导向段展开后，第一段24的中轴线24a与阀杆横截面6a的交角α2角度为58°，即螺栓导销7在该段滑动时第一段24的压力角角度为58°；第二段25的中轴线25a与阀杆横截面6a的交角α3角度为50°，即螺栓导销7在该段滑动时第二段25的压力角角度为50°；第三段26的中轴线26a与阀杆横截面6a的交角α4角度为32°，即螺栓导销7在该段滑动时第三段26的压力角角度为32°。在阀杆6旋转90度的过程中，从第一段24开始，阀杆6旋转20°时，压力角为58°，阀杆6再旋转20°时，压力角为50°，在阀杆6第三次旋转50°时，压力角为32°。这样既能降低和避免螺栓导销7在传导过程中被剪断，又能加快球体10打开速度，从而解决了螺栓导销7易剪断和压差过大（即能量损失）的问题，这样，手轮9作用于阀杆6的扭距和螺栓导销7受到的压力和摩擦达到最小。
导向槽20的槽宽为12.2mm，螺栓导销7的直径为12.0mm，在这个尺寸下，通过对螺栓导销7直径与导向槽20宽度之间的配合模拟分析，螺栓导销7对导向槽20所产生的载荷受力最小，由此进一步保护了螺栓导销7和阀杆6。
斜面15和平面16的夹角α1角度为16°～17°，即拨动端14转动时斜面15的压力角为16°～17°，在此范围内销轴8和阀杆6彼此的作用力相对较小，同时保证手轮9转1圈左右球体10与阀体1打开间隙在0.5～0.6mm之间，这样，可以保证手轮9旋转6圈完成开关，手动时间大约为1分钟。
连接端19的外表面轮廓由多个直径不同的圆弧面组成，防止阀门打开过程存在干涉和自由度的限制，球体压套11直接和连接端19接触。
球体密封面17为圆弧面，阀体密封面18为锥面，这样，当阀杆6一提升，就不会出现球体密封面17和阀座密封面18有因干涉而出现无法打开，或因两轮廓线相交密封而出现无法密封的情况。

Claims (6)

1.一种阀杆升降式轨道球阀，包括阀体、阀盖、填料、密封导向座、填料压盖、阀杆、螺栓导销、销轴、手轮、球体、球体压套；阀盖用螺栓与阀体固定连接；销轴安装在球体上；阀杆一端与手轮连接，另一端形成拨动端，在拨动端上开有相交的一斜面和一平面，拨动端与销轴卡接，该斜面和该平面的夹角角度与拨动端转动时斜面的压力角角度相同；密封导向座和填料压盖套装在阀杆上，在密封导向座和填料压盖之间填充有填料；在阀体上开有流道，在球体上开有球体密封面，在流道内开有阀体密封面，球体密封面和阀体密封面配合；球体压套固定在流道内，球体上固定连接端，连接端与球体压套连接；在阀杆上开有导向槽；螺栓导销固定在阀盖上，其头部与导向槽滑动卡接；导向槽分为起始导向段、螺旋导向段、末端导向段，起始导向段、螺旋导向段、末端导向段依次连接；螺旋导向段展开后，其中轴线与阀杆横截面的交角角度与螺栓导销在该段滑动时该段的压力角角度相同；其特征在于：所述的螺旋导向段分为第一段、第二段、第三段，第一段、第二段、第三段依次连接；螺旋导向段展开后，第一段的中轴线与阀杆横截面的交角角度为58°，第二段的中轴线与阀杆横截面的交角角度为50°，第三段的中轴线与阀杆横截面的交角角度为32°。
2.根据权利要求1所述的阀杆升降式轨道球阀，其特征在于：所述的第一段占螺旋导向段总长度的九分之二，所述的第二段占螺旋导向段总长度的九分之二，所述的第三段占螺旋导向段总长度的九分之五。
3.根据权利要求1所述的阀杆升降式轨道球阀，其特征在于：所述的导向槽的槽宽为12.2mm，螺栓导销的直径为12.0mm。
4.根据权利要求1所述的阀杆升降式轨道球阀，其特征在于：所述的斜面和平面的夹角角度为16°～17°。
5.根据权利要求1所述的阀杆升降式轨道球阀，其特征在于：所述的连接端的外表面轮廓由多个直径不同的圆弧面组成。
6.根据权利要求1所述的阀杆升降式轨道球阀，其特征在于：所述的球体密封面为圆弧面，所述的阀体密封面为锥面。
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