CN103104715B - 双板式球阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双板式球阀，包括阀体、阀盖、左球面体、右球面体、阀杆及驱动装置，左右球面体连接左右伸缩杆，阀杆一端安装斜铁，斜铁与左右伸缩杆联动连接，斜铁经左右伸缩杆驱动左右球面体在阀门关闭位置时，沿阀座轴线方向移动，阀杆另一端安装驱动装置，阀腔内设有驱动左、右球面体旋转至阀门开启或关闭位置的驱动架，阀杆与驱动架呈在轴向上自由滑动配合及在旋转方向上驱动配合的联动连接，阀杆联动连接有实现驱动装置驱动阀杆轴向移动过程中自动转动的自动转动机构。本发明的阀门启闭只需经驱动装置驱动阀杆轴向移动，即可实现阀杆的旋转和升降带动左右球面体伸缩使密封面脱离接触的同时也转动实现阀门启闭，操作简单方便及可靠。

Description

双板式球阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及应用于煤气、天燃气管道上的双板式球阀。

背景技术

传统煤气或天燃气管道上的通断控制一般通过一台密封蝶阀和一台盲板阀共同作用完成，操作控制时，需要两台协调分别操作，操作不便；同时，盲板阀存在内泄漏的不安全因素，无法真正彻底的切断介质。

为解决上述问题，中国专利号为90222720.3公开了《可调比压式水封球阀》，主要由阀体、手盘、压力指针、阀杆、方向指针、手柄、中间轴、楔形滑块、滑动轴以及两个半球体组成，当需要截止管内气体时，人工扳转手柄，通过方向指针判断两半球体位置，使其与两管道口吻合；再旋转手盘，带动阀杆转动，从而带动楔形滑块上下移动，滑块的上下移动带动滑动轴水平移动，靠滑动轴水平伸缩使两半球体径向移动压紧密封在管道口的阀座上；并且在阀体的上下两端分别接进水管和出水管，利用进水管往阀体内通水，通过水封进一步保证了密封效果；需要连通管道时，则反顺序操作。上述球阀具有密封可靠的优点，但阀门的启闭控制需要两套独立的控制机构，仍存在阀杆无法分步控制驱动左、右半球体旋转及径向移动的难题，导致：1）球阀仍需要两套手动驱动操作装置，按工序分步协调操作，阀门结构复杂，不紧凑以及操作不便的缺陷；2）需靠熟练操作人员思索顺序意识来操作，操作人员容易有误操作，引起阀门损坏，严重时导致安全事故；3）两套独立的手动操作机构，需靠熟练操作人员思索顺序意识来操作，难以实现阀门自动化控制。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种经阀杆的旋转和升降带动左右球面体伸缩使密封面脱离接触的同时也转动实现阀门开启和关闭，只需驱动阀杆即可实现阀门启闭，只需单驱动装置设置，简化操作工序，操作简单方便，可实现自动驱动控制，操作轻便，使用安全高效以及密封可靠的双板式球阀。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种双板式球阀，包括有阀体、阀盖、阀瓣、阀杆以及驱动装置，阀体内设有阀腔，阀腔位于流体进出口处设置阀座，阀体上设有连通阀腔的进、出水阀，阀瓣为与阀座密封配合的左、右球面体设置，左、右球面体对应连接有左、右伸缩杆，阀杆活动插设在阀盖上，阀杆一端穿过阀盖伸入阀腔内，该端安装有随阀杆轴向移动而上、下滑移的斜铁，斜铁与左、右伸缩杆联动连接，斜铁经左、右伸缩杆驱动左、右球面体在阀门关闭位置时，沿阀座轴线方向移动，阀杆另一端安装驱动装置，所述阀腔内还设有驱动左、右球面体旋转至阀门开启或关闭位置的驱动架，其特征在于：所述阀杆与驱动架呈在轴向上自由滑动配合及在旋转方向上驱动配合的联动连接，所述阀杆联动连接有实现驱动装置驱动阀杆轴向移动过程中自动转动的自动转动机构。

通过采用上述技术方案，阀杆与驱动架联动轴向上自由滑动配合及在旋转方向上驱动配合，自动转动机构实现驱动装置驱动阀杆轴向移动过程中自动转动，关闭阀门时，驱动装置驱动阀杆轴向移动，并在自动转动机构的作用下，驱动阀杆转动，阀杆转动带动驱动架转动，从而驱动左、右球面体旋转至与阀座对应位置，之后在斜铁的配合下，驱动左、右伸缩杆带动左、右球面体压紧在阀座上，并通过进水口在阀腔内通水进行水封；开启阀门时，通过出水口将阀腔内水放出，驱动装置驱动阀杆轴向反向移动，在斜铁的配合下，左、右伸缩杆带动左、右球面体脱开阀座，之后在自动转动机构下，驱动阀杆转动，阀杆转动带动驱动架转动，驱动左、右球面体转动至阀门开启位置；阀门在开启或关闭过程中，驱动装置只需驱动阀杆轴向移动，即可经斜铁和自动转动机构的配合实现阀杆的旋转和升降带动左右球面体伸缩使密封面脱离接触的同时也转动实现阀门开启和关闭，简化装置，简化操作，便于自动化控制。

本发明进一步设置为：所述的自动转动机构包括有固定在阀盖上的支架、设置在阀杆上的导轨槽以及安装在支架上的定轨销，所述导轨槽沿阀杆轴向设置，导轨槽包括直槽，直槽长度与左、右球面体沿阀座轴线方向移动距离相适应，直槽的始端与左、右球面体完全脱离阀座位置对应，直槽的末端与左、右球面体完全压紧阀座位置对应，直槽的始端沿阀杆轴向延伸有绕阀杆周向设置的螺旋槽，螺旋槽延伸的方向与直槽末端至始端的方向相同，螺旋槽水平投影长度与左、右球面体启闭阀门过程中转过的行程相适应，所述定轨销端部伸入导轨槽内与导轨槽配合实现驱动装置驱动阀杆轴向移动过程中自动转动。

通过采用上述技术方案，经导轨槽与定规销的配合实现阀杆轴向移动过程中转动，自动转动机构结构简单，设置加工方便，且采用现有常规的加工方法即可在阀杆上加工出所需的导轨槽，驱动装置只需驱动阀杆的轴向移动即可实现轴向和周向上的两个运动，驱动装置不仅可以简化设置，而且阀杆的运动稳定，驱动可靠稳定。

本发明进一步设置为：所述的驱动架包括有端面之间密封连接的上连接套，中驱动套以及下密封盖，上连接套，中驱动套以及下密封盖密封连接后形成密封腔体，斜铁位于密封腔体内，所述上连接套与中驱动套连接一端的另一端吊装在阀体内，该端设置有内花键套，阀杆上对应轴段上设置有外花键，阀杆一端插入密封腔体内与斜铁连接，并经外花键与上连接套上的内花键套配合实现联动连接，所述中驱动套包括驱动套本体，驱动套本体周向上设置有用于支撑左、右球面体的左、右支撑套，左、右伸缩杆滑动插设在左、右支撑套内与斜铁配合，左、右支撑套分别与左、右伸缩杆密封配合。

通过采用上述技术方案，斜铁、阀杆、伸缩杆及其装配结构位于密封腔体内，驱动套对其形成密封保护，避免水封时，水对上述零件腐蚀，提高阀门使用寿命以及保证阀门的使用可靠。

本发明进一步设置为：所述斜铁与左、右伸缩杆对应两侧设有导向槽，所述左伸缩杆与斜铁配合的一端设有左联动座，左联动座上安装有适配插入导向槽内的左驱动轴，右伸缩杆与斜铁配合的一端设有右联动座，右联动座上安装有适配插入导向槽内的右驱动轴，所述导向槽包括有纵向直槽和斜槽，所述左、右伸缩杆经左、右驱动轴沿斜槽滑动构成斜铁驱动左、右球面体沿阀座轴线方向移动，斜槽的水平投影长度与左、右球面体沿阀座轴线方向移动距离相适应，纵向直槽的长度与阀杆上螺旋槽轴向长度相适应，导向槽的纵向直槽和斜槽的轴向位置顺序与导轨槽的直槽和螺旋槽的轴向位置顺序相反。

通过采用上述技术方案，左、右伸缩杆与斜铁的配合可靠，保证左右伸缩杆的沿阀座轴向移动可靠，左右球面体压紧及脱开阀座快速稳定。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例的双板式球阀结构示意图。

具体实施方式

参见附图1，本发明公开的一种双板式球阀，包括有阀体1、阀盖2、阀瓣、阀杆3以及驱动装置4，阀体1内设有阀腔10，阀腔10位于流体进出口处设置阀座，阀体1上设有连通阀腔10的进、出水阀11、12，阀瓣为与阀座密封配合的左、右球面体50、51设置，左球面体50固定连接有左伸缩杆60，右球面体51固定连接有右伸缩杆61，阀杆3活动插设在阀盖2上，阀杆3一端穿过阀盖2伸入阀腔10内，该端安装有随阀杆3轴向移动而上、下滑移的斜铁7，斜铁7与左、右伸缩杆60、61联动连接，斜铁7经左、右伸缩杆60、61驱动左、右球面体50、51在阀门关闭位置时，沿阀座轴线方向移动，阀杆3另一端安装驱动装置4；所述阀腔10内还设有驱动左、右球面体50、51旋转至阀门开启或关闭位置的驱动架9，所述阀杆3与驱动架9呈在轴向上自由滑动配合及在旋转方向上驱动配合的联动连接，所述阀杆3联动连接有实现驱动装置4驱动阀杆3轴向移动过程中自动转动的自动转动机构8。

本具体实施例中，所述的自动转动机构8包括有固定在阀盖2上的支架80、设置在阀杆3上的导轨槽30以及安装在支架80上的定轨销82，支架80上设有供导轨销82安装的导轨销安装座，导轨销82插装在导轨销安装座内；所述导轨槽30沿阀杆3轴向设置，导轨槽30包括直槽300，直槽300长度与左、右球面体50、51沿阀座轴线方向移动距离相适应，直槽300的始端与左、右球面体50、51完全脱离阀座位置对应，直槽300的末端与左、右球面体50、51完全压紧阀座位置对应；直槽300的始端沿阀杆3轴向延伸有绕阀杆3周向设置的螺旋槽301，螺旋槽301延伸的方向与直槽300末端至始端的方向相同，螺旋槽301水平投影长度与左、右球面体50、51启闭阀门过程中转过的行程相适应，所述定轨销82伸入导轨槽30内与导轨槽30配合实现驱动装置4驱动阀杆3轴向移动过程中自动转动；即阀杆3在轴向移动过程中，定轨销82沿导轨槽30滑动，当滑动到螺旋槽301时，由于螺旋槽301的作用下，阀杆3发生转动，驱动驱动架转动，从而驱动左、右球面体50、51转动；为使阀杆3的驱动稳定，在支架80相对两侧均设置有导轨销安装座，相应的阀杆3上设有两条相对设置的导轨槽30。当然作为本发明可行的技术方案，自动转动机构还可以为电子控制设备，电子控制设备内设置相应的控制电路实现阀杆的自由转动控制，但其存在电路设置繁琐，各部分协调设置不便的缺陷，故本发明优先选用，定轨销82与导轨槽30配合实现自动转动控制。

为保护各部件，所述的驱动架9包括有端面之间密封连接的上连接套90，中驱动套91以及下密封盖92，上连接套90、中驱动套91以及下密封盖92密封连接后形成密封腔体93，斜铁7位于密封腔体93内，所述上连接套90与中驱动套91连接一端的另一端吊装在阀体1内，连接套90穿过阀盖2，吊装在阀盖2上；上连接套90吊装在阀盖上的一端设置有内花键套900，阀杆3上对应轴段上设置有外花键31，阀杆3一端插入密封腔体93内与斜铁7连接，并经外花键31与上连接套90上的内花键套900配合实现联动连接；所述中驱动套91包括驱动套本体910，驱动套本体910周向上设置有用于支撑左、右球面体50、51的左、右支撑套911、912，左、右伸缩杆60、61滑动插设在左、右支撑套911、912内与斜铁7配合，左支撑套911靠近左球面体50的端部与左伸缩杆60密封配合，右支撑套912靠近右球面体51的端部与右伸缩杆61密封配合。上述设置下，驱动架9形成一个密封腔体93，斜铁7、阀杆3、左伸缩杆60和右伸缩杆61置于该密封腔体93内形成保护，驱动架9采用分体设置，加工方便，不仅具有驱动作用，还具有保护置于其内部的部件不受介质腐蚀的功能。

为进一步使斜铁7与左、右伸缩杆60、61配合可靠，所述斜铁7与左、右伸缩杆60、61对应两侧均设有导向槽71，即斜铁7上设有两相对设置的导向槽71；所述左伸缩杆60与斜铁7配合的一端设有左联动座601，左联动座601上安装有左驱动轴602，左驱动轴602适配插入斜铁7上相应的导向槽71内，右伸缩杆61与斜铁7配合的一端设有右联动座611，右联动座611上安装有右驱动轴612，右驱动轴612适配插入对应的导向槽71内，所述导向槽71包括有纵向直槽710和斜槽711，所述左、右伸缩杆60、61经左、右驱动轴602、612沿斜槽711滑动构成斜铁7驱动左、右球面体50、51沿阀座轴线方向移动；斜槽711的水平投影长度与左、右球面体50、51沿阀座轴线方向移动距离相适应，即也与阀杆3上的直槽300长度相适应；所述斜铁7上纵向直槽710的长度与阀杆3上螺旋槽301轴向长度相适应；其中导向槽71的纵向直槽710和斜槽711的轴向位置顺序与导轨槽30的直槽300和螺旋槽301的轴向位置顺序相反，即当导向槽71自上而下依次为斜槽711、纵向直槽710时，导轨槽30自上而下依次为直槽300和螺旋槽301，反之同理，当然一般阀门在操作时，阀杆下移为阀门关闭操作，故导向槽71自上而下依次为斜槽711、纵向直槽710，导轨槽30自上而下依次为直槽300和螺旋槽301设置。当然斜铁7也可以为楔形块以及复位弹簧配合设置，但采用导向槽71与驱动轴配合，配合稳定可靠。

本发明的双板式球阀，只需在阀杆3上设置驱动装置4，驱动装置4可以为电驱动、气动驱动以及齿轮传动等，可以根据客户实际需要选用，可实现自动化控制；解决传统的球阀采用双驱动端设置，只能采用两套手动操作机构设置实现球面体的转动和径向移动，所带来的操作不便的缺陷。

本发明的双板使球阀，驱动装置4驱动阀杆3下行，定轨销82沿导轨槽30的螺旋槽301向上滑行，在定轨销82与螺旋槽301的配合下，阀杆3旋转，同时，阀杆3带动驱动架9转动，带动左、右球面体50、51转动（此过程左、右伸缩杆60、61的左、右驱动轴602、612沿导向槽71的纵向直槽710滑动），当定轨销82滑出螺旋槽301，右球面体50、51转动至阀门关闭位置，阀杆3继续下行，定轨销82沿导轨槽30的直槽300滑行，阀杆3不转动，（此过程中左、右伸缩杆60、61的左、右驱动轴602、612沿导向槽71的斜槽711滑动，斜铁71将左、右球面体50、51推压向阀座压紧密封），最后经进水阀11向阀腔10内放水形成水封；阀门关闭操作反之。本发明的阀门，驱动装置驱动阀杆轴向移动过程中，实现阀杆旋转和升降带动左、右球面体伸缩使密封面脱离接触的同时也转动实现阀门开启和关闭，具有结构简单，控制方便，只需设置驱动阀杆轴向移动的驱动装置，避免双驱动操作机构设置存在操作顺序错位的问题，同时解决传动双驱动操作机构下由于操作顺序的问题，难以实现自动化控制的问题，满足客户对驱动装置的选用，实现自动化控制。

Claims (3)

1.一种双板式球阀，包括有阀体、阀盖、阀瓣、阀杆以及驱动装置，阀体内设有阀腔，阀腔位于流体进出口处设置阀座，阀体上设有连通阀腔的进、出水阀，阀瓣为与阀座密封配合的左、右球面体设置，左、右球面体对应连接有左、右伸缩杆，阀杆活动插设在阀盖上，阀杆一端穿过阀盖伸入阀腔内，该端安装有随阀杆轴向移动而上、下滑移的斜铁，斜铁与左、右伸缩杆联动连接，斜铁经左、右伸缩杆驱动左、右球面体在阀门关闭位置时，沿阀座轴线方向移动，阀杆另一端安装驱动装置，所述阀腔内还设有驱动左、右球面体旋转至阀门开启或关闭位置的驱动架，其特征在于：所述阀杆与驱动架呈在轴向上自由滑动配合及在旋转方向上驱动配合的联动连接，所述阀杆联动连接有实现驱动装置驱动阀杆轴向移动过程中自动转动的自动转动机构，所述的自动转动机构包括有固定在阀盖上的支架、设置在阀杆上的导轨槽以及安装在支架上的定轨销，所述导轨槽沿阀杆轴向设置，导轨槽包括直槽，直槽长度与左、右球面体沿阀座轴线方向移动距离相适应，直槽的始端与左、右球面体完全脱离阀座位置对应，直槽的末端与左、右球面体完全压紧阀座位置对应，直槽的始端沿阀杆轴向延伸有绕阀杆周向设置的螺旋槽，螺旋槽延伸的方向与直槽末端至始端的方向相同，螺旋槽水平投影长度与左、右球面体启闭阀门过程中转过的行程相适应，所述定轨销端部伸入导轨槽内与导轨槽配合实现驱动装置驱动阀杆轴向移动过程中自动转动。

2.根据权利要求1所述的双板式球阀，其特征在于：所述的驱动架包括有端面之间密封连接的上连接套，中驱动套以及下密封盖，上连接套，中驱动套以及下密封盖密封连接后形成密封腔体，斜铁位于密封腔体内，所述上连接套相对于与中驱动套连接一端的另一端吊装在阀体内，该端设置有内花键套，阀杆上对应轴段上设置有外花键，阀杆一端插入密封腔体内与斜铁连接，并经外花键与上连接套上的内花键套配合实现联动连接，所述中驱动套包括驱动套本体，驱动套本体周向上设置有用于支撑左、右球面体的左、右支撑套，左、右伸缩杆滑动插设在左、右支撑套内与斜铁配合，左、右支撑套分别与左、右伸缩杆密封配合。

3.根据权利要求1或2所述的双板式球阀，其特征在于：所述斜铁与左、右伸缩杆对应两侧设有导向槽，所述左伸缩杆与斜铁配合的一端设有左联动座，左联动座上安装有适配插入导向槽内的左驱动轴，右伸缩杆与斜铁配合的一端设有右联动座，右联动座上安装有适配插入导向槽内的右驱动轴，所述导向槽包括有纵向直槽和斜槽，所述左、右伸缩杆经左、右驱动轴沿斜槽滑动构成斜铁驱动左、右球面体沿阀座轴线方向移动，斜槽的水平投影长度与左、右球面体沿阀座轴线方向移动距离相适应，纵向直槽的长度与阀杆上螺旋槽轴向长度相适应，导向槽的纵向直槽和斜槽的轴向位置顺序与导轨槽的直槽和螺旋槽的轴向位置顺序相反。