CN102506190A - 一种具有流量控制功能的防冲刷耐磨球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有流量控制功能的防冲刷耐磨球阀，包括阀体，阀体内设有阀腔，阀腔的两侧分别设有流进通道和流出通道，流进通道和流出通道分别与阀腔连通，阀体的一侧设有阀盖，阀腔内设有阀座，阀座内设有球体，球体上设有驱动球体转动的阀杆，球体背向通道的一侧为密封面，密封面与阀座密封配合设置，球体内设有流通通道，流通通道的横截面呈U型结构，流通通道的一侧开口，流通通道远离开口的一侧上设有通孔，通孔连通密封面和流通通道。本发明的球阀不仅能够进行流量的控制，而且球阀的结构设计能够防止高速流动的介质对于球阀球体、阀体等部件的冲刷磨损，球阀具有更长的使用寿命。

Description

一种具有流量控制功能的防冲刷耐磨球阀

技术领域

本发明涉及一种流量控制装置，具体涉及一种具有流量控制功能的防冲刷耐磨球阀。

背景技术

 球阀是管道中常用的阀体，当管道的流体中含有大量的硬固体颗粒时，通常采用金属硬密封球阀，金属硬密封球阀在开启和关闭过程中阀座能够自动刮除球体密封面上的固体颗粒，使球体与阀座能够紧密贴合，从而达到可靠密封的目的。如图5所示，为普通的金属硬密封球阀的示意图。球阀作为开关阀，阀门一般处于全开状态或全关状态。当球阀为全关状态时，只要球阀的球体与阀座密封面贴合，密封性能好，流体将不会有流动，因此，此时流体不会对阀门有冲刷和磨损。当球阀为全开状态时，球阀基本上相当于通畅的管道，此时，球阀的通道面积很大，流体的流速较小，因此，流体对于球阀的磨损和冲刷也很小，而且在全开状态下，球体密封面和阀座密封面贴合，不与流体接触，均处在被保护的状态，不会受流体的冲刷。因此，当金属硬密封球阀只用于开关时，只要阀门关闭时的密封性能很好，开启时处在全开启的位置，即使流体中含有大量的硬固体颗粒介质，阀门仍然具有很好的耐磨耐冲刷性能。

然而，某些工况场合，不仅需要阀门进行开关控制，还需要通过阀门来控制管道中的流量。如图6所示，为普通的金属硬密封球阀用于控制流量的情况，当阀门处在某一个开度时，由于通道截面1和截面2的缩小，可以使管道中的流量控制在某一个所需要的范围。但是由于通道截面1和通道截面2的缩小，导致该部位的流体流速大大增大，而且由于流道的改变，使高速流体直接冲刷到球体内壁和阀体内壁，带有硬固体颗粒的流体的高速冲刷很容易导致球体A部位处及阀体B部位处的损坏，球体的开度越小，流体的压差越大，球阀局部位置的流体流速就越大，阀门越容易被冲刷损坏，当流体中硬固体颗粒的含量较高时，阀门更越容易被冲刷损坏，严重的情况甚至几个小时就将阀体磨损穿透。因此，普通金属硬密封球阀不适用于控制管道中的流量。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有流量控制功能的防冲刷耐磨球阀。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种具有流量控制功能的防冲刷耐磨球阀，包括阀体，阀体内设有阀腔，阀腔的两侧分别设有流进通道和流出通道，流进通道和流出通道分别与阀腔连通，阀体的一侧设有阀盖，所述的阀腔内设有阀座，所述的阀座内设有球体，所述的球体上设有驱动球体转动的阀杆，球体背向通道的一侧为密封面，密封面与阀座密封配合设置，球体内设有流通通道，所述的流通通道的横截面呈U型结构，流通通道的一侧开口，流通通道远离开口的一侧上设有通孔，所述的通孔连通密封面和流通通道。

作为优选，所述的阀座设置在流进通道与阀腔的衔接处，阀座内设有通道，阀座靠近球体密封面的一侧设有弧形密封面，所述的弧形密封面与密封面贴合设置，形成上述所述的密封配合设置。采用上述的优选方案后，阀座的弧形密封面与球体密封面贴合，密封效果更好，弧形密封面和球体的密封面一般采用金属硬质密封面，在球阀关闭或开启过程中，自动将球体密封面上的固体颗粒刮出。

作为优选，所述的阀座与阀体采用柔性石墨进行密封，阀座远离球体的一侧设有弹簧，弹簧一端与阀座相抵接，另一端与阀体相抵接。采用上述的优选方案后，阀座与阀体采用柔性石墨进行密封，阀座背后设置弹簧，弹簧的预紧力使阀座密封面与球体密封面始终紧密贴合，弹簧的设置使阀门在不同的温度下使用时不会因为零部件的热膨胀而卡死。弹簧通常为蝶形弹簧或圆柱弹簧。

作为优选，所述的阀盖与阀体密封配合设置。采用上述的优选方案后，提高了球阀的密封效果。

作为优选，所述的通孔与通道侧壁设有倾斜角，所述的通孔将密封面分为小密封面和大密封面，所述的大密封面处弧面的弦长大于流进通道直径。采用上述的优选方案后，转动球体，当大密封面与流进通道对准，由于大密封面处弧面的弦长大于流进通道直径，流进通道被堵死，从而关闭球阀，再转动球体，将通孔对准流进通道，则球阀处于流量调节状态，此时通孔处于流道的正中，通过通孔的高速流动的介质不会冲刷球体和阀体。

本发明具有流量控制功能的防冲刷耐磨球阀通过将球体的出口部分切除，形成截面呈U型结构的流通通道，并在球体上设置通孔，通孔的大小可以根据球阀的流量控制要求计算或试验确定，也可以通过改变通孔的大小以调节流量的大小，使球阀处于三种工作状态：关闭状态、全开状态和流量控制状态。当球阀用于控制流量时，球体的通孔处于管道的正中位置，尽管此时介质通过通孔后流速很高，但是高速流动的流体处于通道的正中，因此流体不会对阀体及球体产生冲刷和磨损。因此，本发明专利的球阀不仅能够进行流量的控制，而且球阀的结构设计能够防止高速流动的介质对于球阀球体、阀体等部件的冲刷磨损，球阀具有更长的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的球体的结构示意图；

图2为本发明实施例防冲刷耐磨球阀处于全开状态时的结构示意图；

图3为本发明实施例防冲刷耐磨球阀处于全关状态时的结构示意图；

图4为本发明实施例防冲刷耐磨球阀处于流量控制状态时的结构示意图；

图5为本发明背景技术金属硬密封球阀处于全开状态时的结构示意图；

图6为本发明背景技术金属硬密封球阀处于流量控制状态时的结构示意图。

具体实施方式

如图1～4所示，本发明的实施例具体是一种具有流量控制功能的防冲刷耐磨球阀，包括阀体1，阀体1内设有阀腔11，阀腔11的两侧分别设有流进通道12和流出通道13，流进通道12和流出通道13分别与阀腔11连通，阀体1的一侧设有阀盖14，流进通道12设置在阀盖14上。阀腔11内设有阀座2，阀座2内设有球体3，球体3上设有阀杆槽31，阀杆槽31内设有驱动球体3转动的阀杆。球体3背向通道的一侧为球形的密封面32。密封面32与阀座2密封配合设置。球体3内设有流通通道33，流通通道33的横截面呈U型结构，流通通道33的一侧开口，流通通道33远离开口的一侧上设有一通孔34，通孔34连通密封面32和流通通道33。

阀座2设置在流进通道12与阀腔11的衔接处，阀座2内设有通道21，阀座2靠近球体3的密封面32的一侧设有弧形密封面22，弧形密封面22与密封面32贴合设置，形成上述的密封配合设置。阀座2与阀体1采用柔性石墨35进行密封，阀座2背后设置弹簧36，弹簧36的预紧力使阀座的弧形密封面22与球体3的密封面32始终紧密贴合，弹簧36的设置使阀门在不同的温度下使用时不会因为零部件的热膨胀而卡死。阀盖14与阀体1密封配合设置。

通孔34与流通通道33的侧壁设有倾斜角，通孔34将密封面32分为小密封面321和大密封面322，大密封面322处弧面的弦长大于流进通道12的直径。

本发明的防冲刷耐磨球阀共有三种状态：全开状态、全关状态和流量控制状态。当球阀处于全开状态时，球体3的流通通道33与流进通道12对准，形成同轴设置，球体3与流进通道12和流出通道13形成流畅的通道，此时，流通的面积最大。当球阀处于全关状态时，大密封面322对准流进通道12，将流进通道12堵死，流体不再流动。当球阀处于流量控制状态时，球体3的通孔34处于管道的正中位置，通孔34与流进通道12和流出通道13连通，介质流体从流进通道12中流进，通过通孔34在从流出通道13中流出，尽管此时介质通过通孔34后流速很高，但是高速流动的流体处于流体通道的正中，因此流体不会对阀体1及球体3产生冲刷和磨损。

Claims (5)

1.一种具有流量控制功能的防冲刷耐磨球阀，包括阀体，阀体内设有阀腔，阀腔的两侧分别设有流进通道和流出通道，流进通道和流出通道分别与阀腔连通，阀体的一侧设有阀盖，其特征在于：所述的阀腔内设有阀座，所述的阀座内设有球体，所述的球体上设有驱动球体转动的阀杆，球体背向通道的一侧为密封面，密封面与阀座密封配合设置，球体内设有流通通道，所述的流通通道的横截面呈U型结构，流通通道的一侧开口，流通通道远离开口的一侧上设有通孔，所述的通孔连通密封面和流通通道。

2.根据权利要求1所述的具有流量控制功能的防冲刷耐磨球阀，其特征在于：所述的阀座设置在流进通道与阀腔的衔接处，阀座内设有通道，阀座靠近球体密封面的一侧设有弧形密封面，所述的弧形密封面与密封面贴合设置，形成上述所述的密封配合设置。

3.根据权利要求1所述的具有流量控制功能的防冲刷耐磨球阀，其特征在于：所述的阀座与阀体采用柔性石墨进行密封，阀座远离球体的一侧设有弹簧，弹簧一端与阀座相抵接，另一端与阀体相抵接。

4.根据权利要求1所述的具有流量控制功能的防冲刷耐磨球阀，其特征在于：所述的阀盖与阀体密封配合设置。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的具有流量控制功能的防冲刷耐磨球阀，其特征在于：所述的通孔与通道侧壁设有倾斜角，所述的通孔将密封面分为小密封面和大密封面，所述的大密封面处弧面的弦长大于流进通道直径。

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