CN103225701B - 接触表面压力调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在组装状态可简便地调节球体和阀座之间接触表面压力的接触表面压力调节阀，它包括设有连接于管道的空心管道连接口和内部空间的阀体；设置于管道连接口内周面、可向阀体内部空间滑动，并可安装阀座的环状阀座托架；借助弹力将阀座托架推向阀体内部空间的弹性件；设置于阀体内部空间，并通过与阀座的接触控制流体流动的球体，还包括设置于所述管道连接口的内周面，并用于调节所述弹性件支撑位置的调整部。

Description

接触表面压力调节阀

技术领域

本发明涉及一种在设置于流体通道的阀座上接触设置球体，并通过该球体的转动开闭流路的阀，特别是涉及一种在组装状态下可简便地调节球体和阀座之间接触表面压力的接触表面压力调节阀。

背景技术

球阀一般设置在管道之间，用于开闭流路或控制流量、控制流体压力。所述球阀的阀座设置于形成流路的内周面，使球体接触于阀座，并通过球体的转动开闭流路或调节流路大小。

图1是现有球阀的剖视图。如图1所示，所述球阀包括两端设有连接管道用开口的阀体10；设有贯穿内部中央的内部流路21，设置于阀体10内，且可通过转轴22转动的的球体20和设置于阀体10两端开口内周面的环状阀座托架30。如上所述的球阀，将球体旋转至内部流路21与两端开口相通的位置时流路处于开通状态，将球体旋转至如图1中虚线所示的位置时，因未形成内部流路21′的球体20′的外侧面接触于设置在阀座托架30上的阀座31而使流路断开。

此时，与球体20接触的阀座31被部件32、33包裹住，因此阀座托架30受到支撑于阀座31的弹簧40的弹性恢复力。所述球体20和阀座31之间的接触表面压力相当于弹簧40的弹性恢复力，因此，组装球阀时，让球体20压住阀座31，使弹簧40处于收缩状态，以便借助对应于弹簧40收缩变量的弹性恢复力保持接触表面压力。

如上所述的球阀，只有当阀座和球体之间的接触表面压力维持在一定范围时才能正常控制流路的开闭（包括控制流路大小），并确保不露水。即，只有接触表面压力能使流体压力上升时才能正常控制流路的开闭。但是，如果接触表面压力过大，那么用于驱动球体转动的动力就会随之增大，因此，最好是将接触表面压力维持在一定范围内。为此，组装球阀时要压缩弹簧40，以使其具有一定的弹性恢复力。

所述球阀适用于各种环境，并且随着使用环境的不同其接触表面压力也会发生变化。例如：球阀用于阻断高温或中温流水时，球体和阀座发生热膨胀而使球阀的体积增大，从而导致接触表面压力增大，进而使球体转动的驱动扭力也增大，严重时无法开闭流路。另外，球阀用于阻断低温或超低温流体时，球体和阀座因发生热缩现象而使球阀的体积变小，从而导致接触表面压力减小，当接触表面压力小于流体压力时，虽然能通过转动球体阻断流体的流动，但会发生露水现象。

因此，必须根据流体的种类、温度及压力调节球阀，使其具有适当的接触表面压力。

但是，如图1所示，现有的球阀一旦组装后就不能调节弹簧的压缩程度，因此，难以确定适合使用环境的接触表面压力。为了调节接触表面压力，必须拆下安装有弹簧的部件，以调节弹簧的压缩程度。因此，现有的球阀一旦组装，就只适用于一种使用环境，若想应用于其他环境，只能拆下重新组装。

现有技术-专利文献

KR10-2010-0022379A2010.03.02

KR10-2009-0049484A2009.05.18

KR10-2001-0027658A2001.04.06。

发明内容

本发明的目的是弥补现有技术的不足，提供一种在组装状态下也易于调节弹簧弹性恢复力，使其具有适合阀门使用环境的接触表面压力的接触表面压力调节阀。

为了达到上述目的本发明采用了如下技术方案。

本发明的接触表面压力调节阀包括：设有连接于管道的空心管道连接口和内部空间的阀体；设置于管道连接口的内周面、可向阀体的内部空间滑动，并可安装阀座的环状阀座托架；以弹力将阀座托架推向阀体内部空间的弹性件；设置于阀体的内部空间，并通过与阀座的接触控制流体流动的球体，其中，还包括设置于所述管道连接口的内周面，并用于调节所述弹性件支撑位置的调整部，所述调整部包括设置于所述弹性件伸缩方向延长线上，并支撑于管道连接口的，可在所述弹性件的伸缩方向调节长度的两个环状调整圈和设置于两个调整圈之间、用于调节调整圈之间距离的调整键，在一调整圈支撑于管道连接口内周面的状态下，可通过调整键调节距离的另一调整圈推动弹性件，调节弹性件的支撑位置。

所述调整键的宽度越靠近管道连接口内部越窄，所述调整键上面向调整圈的两侧面呈倾斜面，所述调整圈上与所述调整键接触的接触面具有与所述调整键相同的倾斜角度，根据所述调整键向管道连接口半径方向移动的距离调节两侧调整圈之间的距离。

所述调整部还包括用于掩盖调整键和两端调整圈的环状调整导圈和贯穿调整导圈、并螺丝连接于调整键的调整螺丝，所述调整螺丝的螺丝帽以可转动的方式置于调整导圈，所述调整键的厚度小于调整圈厚度，通过拧动调整螺丝将调整键移向管道连接口的半径方向。

沿着所述环状调整圈的圆周方向设有至少两个彼此相隔一定距离的调整键。

本发明接触表面压力调节阀的有益效果是：由于本发明可以利用调整部500移动弹簧支撑面位置、调节弹簧的压缩程度及弹性恢复力，因此，在组装状态下也能调节球体和阀座之间的接触表面压力。

并且，只需转动调整螺丝就能调节接触表面压力，因此，可以把通过生产线组装的单一阀门简便地设定成适用于各种环境的阀门。

附图说明

图1是现有阀的剖视图。

图2是本发明接触表面压力调节阀的结构示意图。

图3是本发明接触表面压力调节阀的分解示意图。

图4是本发明接触表面压力调节阀的剖视图。

图5是本发明接触表面压力调节阀的阀座托架示意图。

图6是本发明接触表面压力调节阀的阀座托架分解示意图。

图7是本发明接触表面压力调节阀的调整部示意图。

图8是本发明接触表面压力调节阀的调整部分解示意图。

图9a是本发明接触表面压力调节阀的增加弹性件弹性恢复力而增大接触表面压力时的局部示意图。

图9b是本发明接触表面压力调节阀通过减少弹性件弹性恢复力而减少接触表面压力时的局部示意图。

图中，100、阀体  110、管道连接口  120、本体  200、球体   210、转轴  300、阀座托架  310、阀座  320、座圈  330、座套  400、弹性件  500、调整部

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明，以使本领域的技术人员易于实施。需要说明的是，对结构相同或作用相同的部件在所有附图中均使用相同的标号，并且，对可能影响本发明要旨的公知技术或公知结构，在此不做详细说明。

图2是本发明接触表面压力调节阀的结构示意图；图3是本发明接触表面压力调节阀的分解示意图；图4是本发明接触表面压力调节阀的剖视图。图4中未标出设置于阀体100外侧的用于转动后述转轴210的转动装置130、131和用于支撑阀体100的支架121。

如图2至图4所示，本发明的接触表面压力调节阀包括：两端可连接管道的阀体100；控制两端管道之间流体流动的球体200和阀座托架300；利用弹性恢复力将所述阀座托架300推向球体200的弹性件400；及支撑于所述阀体100管道连接口内周面的凸起，并可调节弹性件400伸缩方向长度的调整部500。

所述阀体100包括：两端设有开口，内部设有空间，所述内部空间内设有可转动的球体200的本体120；分别固定于所述本体120的两端开口，并与连接管道相通，形成与本体120内部空间相通的流路的空心管道连接口110。

所述球体200呈球状，其内部设有贯穿中央的圆筒状内部流路220，所述球体200设置于本体120内侧下端，并可通过转轴210旋转，从而使内部流路220通向管道连接口110。

所述可旋转的球体200贴近设置在管道连接口110内周面的下述阀座托架300的阀座310，通过调整球体200的旋转方向，使内部流路220和两端管道连接口110在同一条线上并形成流路，或者用球体200堵住两端管道连接口110，以阻断流路。图4是内部流路220和管道连接口110在同一条直线上，即流路开通时的示意图，在此状态下，围住内部流路220开口处的所述球体200的球面与阀座310相接触。为了便于理解，将处于闭路状态，即，堵住管道连接口110时的球体用虚线来标示。在关闭流路的状态下，球体200′的内部流路220′方向垂直于连接两端管道连接口110的直线，此时，所述球体200的未设有内部流路220开口的球面与阀座310相接触。

此时，所述转轴210连接于球体200，用以转动球体200，并且贯穿本体120的上部，使其上端露在本体外，以便在本体120外转动球体200。如图2、图3所示，用于转动所述转轴210的驱动装置可以由转盘131和将转盘131的动力传递至转轴210的动力传送器130构成，但是，不局限于此，也可以是连接于转轴210上端的电机或促动器。

所述球体200的形状、内设有球体200的本体120、通过球体200和阀座310调节流路的过程和用于转动球体200的装置均为公知技术，因此，简略说明。

下面对本发明的特定结构进行详细说明。

所述管道连接口110的内周面上连接于本体120的位置上设有双层凸起111、112，其中，靠近设置在本体120内的球体200的凸起112上插设有阀座托架300，远离球体200的凸起111上插设有调整部500，所述弹性件400设置于阀座托架300和调整部500之间。

如上所述，将内周面的凸起111、112上设有阀座托架300、弹性件400及调整部500的管道连接口110连接于本体120的开口处，使所述阀座托架300可向着设有球体200的阀体100内部空间滑动。当所述弹性件400沿收缩方向受压时，获得弹性恢复力，从而当所述弹性件400的一端固定于调整部500时，其另一端在弹性恢复力的作用下将所述阀座托架300推向球体200。

当安装阀座310并使其接触于球体200时，要让弹性件400处于压缩状态，以使其具有可推开所述阀座托架300的弹性恢复力，从而维持设置于阀座托架300的阀座310和球体200之间的接触表面压力。通过如上所述的接触表面压力可优化球体200和阀座310之间的贴合度，即优化气密性。

下面，参考图5至图8，对设置于所述管道连接口110内周面的阀座托架300、弹性件400及调整部500进行说明。

图5是阀座托架300的结构示意图，图6是阀座托架300的分解示意图。

如图5、图6所示，所述阀座托架300呈短空心管状，并设有环状阀座310，所述阀座托架300的一端设有向开口方向突出的阀座310，另一端开口上设有可分别安装弹性件400的多个凹孔321。

具体而言，所述阀座托架300包括座套330和环状座圈320。所述座套330呈短空心管状，其一端开口处设有向内侧弯曲而形成的突圈331，当向其内部插入阀座310时，所述阀座310卡在突圈331上，并向着一端开口突出；所述环状座圈320插设于座套330的另一端开口，用于防止阀座310脱离，其沿着向另一方向露出的面上设有多个凹孔321。

如上所述，组装所述阀座310、座圈320及座套330后，用螺栓332贯穿座套330的外周面，然后固定。插设于所述座套330另一端开口的座圈320外周面上沿着圆周方向设有环型凹槽322，螺栓332的端部贯穿所述座套330后夹在设置在座圈320外周面上的环型凹槽322内。沿着座套330外周面的圆周方向设有多个所述螺栓332。

由阀座310、座圈320及座套330组装而成的阀座托架300上设有多个O型环340。所述O型环340可设置在接触于管道连接口110内周面凸起112的座套330外周面上螺栓332位置的前后、位于座套330内周面突圈331的内侧、座套330和座圈320的接合处及座圈320和阀座310的接合处。

此外，形成于所述座圈320外周面的环型凹槽322宽度应大于螺栓332端部直径，以便利用螺栓332阻止座圈320从所述座套330脱落，但是，即使在拧住螺栓332的状态下，也应使所述座圈320能够相对于座套330做轻微移动，进而使所述阀座310也能相对座套330做轻微移动。

在所述座圈320的凹孔321内插设弹性件400后，将后述的调整部500插设于内周面凸起111上，然后将所述阀座托架300插设于与凸起111相临接的凸起112上，同时向着球体200的方向插入所述阀座310。

所述弹性件400受外力而收缩时获得弹性恢复力，例如：所述弹性件400可以由压缩弹簧构成。所述弹性件400的压缩长度越大，所具有的弹性恢复力也越大。

所述弹性件400的一端设置于所述座圈320的凹孔321内，而另一端则露在外面。所述露出于外部的弹性件400的一端与后述的调整部500相接触，即，所述弹性件400支撑于调整部500，在弹力的作用下将所述阀座托架300推向设置于阀体100内的球体200。

图7是调整部500的结构示意图，图8是调整部500的分解示意图。

如图7、图8所示，所述调整部500插设于所述管道连接口110内周面的凸起111上，并支撑所述弹性件400的一端，可用于调节所述弹性件400的支撑位置。

所述调整部500包括短空心管状调整导圈540、插设于调整导圈540外周面的两个环状调整圈510、设置于两个调整圈510之间的调整键520、螺丝连接于调整键520上的调整螺丝530。所述调整螺丝530贯穿所述调整导圈540，螺帽可在调整导圈540上转动。通过调整键520可调节两个调整圈510之间的距离。

通过转动所述调整螺丝530来调节螺丝连接于调整键520的深度，并通过移动调整键520的位置来调节调整圈510之间的距离。为此，所述调整键520的宽度越靠近管道连接口 110内部（沿调整导圈的半径方向或设置在管道连接口时管道连接口的半径方向）其尺寸越小，从而使接触于调整圈510的一面呈倾斜状，并且，所述调整键520的厚度（管道连接口的径向长度）小于调整圈510的厚度。另外，与调整键520相接触的两个调整圈510的接触面，其倾斜度与调整键520的倾斜度相同。

如果所述调整螺丝530不向着管道连接口110的半径方向移动，那么可通过调节调整螺丝530的连接深度使所述调整键520向管道连接口 110的半径方向移动，并且通过所述调整键520的移动还可以改变两侧调整圈510之间的间距。

所述调整螺丝530之所以不向管道连接口的半径方向移动，是因为将管道连接口110设置于本体120时弹性件400处于压缩状态，因此，两侧调整圈510在弹性件400的作用下总是受到相互靠近的作用力。也就是，所述两侧调整圈510所受的相互靠近的作用力使以倾斜方式接触于调整圈510的调整键520朝向管道连接口110的外侧方向，因此，不管调整螺丝530和调整键520的连接深度如何，所述调整螺丝530都承受朝向管道连接口110外部的作用力。用于螺丝连接所述调整螺丝530的调整键520的螺孔521，其深度应充分保证调整键520能够移动或者贯穿调整键520，而用于插入调整螺丝530的调整导圈540的贯穿孔541上最好设有大于贯穿孔541的凹槽，以便放置调整螺丝530螺帽。

如上所述的调整部500插设在形成于管道连接口110内周面的两个凸起111、112中远离本体120的凸起111上，设有弹性件400的阀座托架300插设在靠近本体120的凸起112上，因此，所述调整圈510中的一个调整圈510a支撑于管道连接口110的内周面凸起111，另一个调整圈510b支撑所述弹性件400。

从管道连接口110的内部向外看，所述环状调整导圈540能够遮住调整键520及调整圈510，因此，可以防止调整键520及调整圈510的脱落。

并且，拧动所述调整螺丝530将所述调整键520向管道连接口110半径方向移动时，所述调整键520和调整圈510之间的倾斜面相互接触，使调整键520向球体200方向直线微移，在螺丝连接于调整键520的调整螺丝530的作用下，调整导圈540也向球体200方向微移。如图3、图4所示，为了使随调整螺丝530的拧动而移动的调整导圈540不突出于管道连接口110的内周面，在支撑调整圈510a的凸起111上再另设一个凸起111a，使调整导圈540能够移动。

至少两个所述调整键520设置于两个环状调整圈510之间，并且为了球体200和阀座310间的接触表面压力均匀，最好能沿着调整导圈540的圆周方向以一定间隔设置。

将安装有所述调整部500及阀座托架300的管道连接口110连接于本体120时，让所述球体200压住阀座310，使弹性件400处于略微压缩状态。

将所述管道连接口110连接于本体120后，便可调节球体200和阀座310之间的接触表面压力。下面，参照图9a、图9b进行说明。

图9a是通过增加弹性件400的弹性恢复力而增大接触表面压力时的局部示意图，图9b是通过减少弹性件400的弹性恢复力而降低接触表面压力时的局部示意图。

如图9a所示，将内周面设有阀座托架300、弹性件400及调整部500的管道连接口110连接于内设有球体200的本体120后，拧动露出于管道连接口110内周面的调整部500的调整螺丝530，以此增大与调整键520之间的螺丝连接深度，进而将调整键520移向调整导圈540（管道连接口的内部方向）。此时，与所述弹性件400接触的调整圈510b滑向弹性件400而压缩弹性件400，从而增大所述弹性件400的弹性恢复力，进而增大球体200和阀座310之间的接触表面压力。

如图9b所示，通过逆向转动所述调整螺丝530，减少与调整键520的螺丝连接深度，使调整键520移向远离调整导圈540（管道连接口的外部方向）的位置。这时，虽然接触于所述弹性件400的调整圈510b和调整键520相互分离，但是，所述调整圈510b在弹性件400的弹力作用下向着调整键520方向滑动。所述调整圈510b滑动多少距离，弹性件400便伸长多少，导致弹性件400的弹性恢复力相应减少，从而使球体200和阀座310之间的接触表面压力也随着减少。

综上所述，本发明的接触表面压力调节阀在组装状态下，通过改变支撑弹性件400的调整圈510b的位置调节弹性件400的伸缩程度，进而调节球体200和阀座310之间的接触表面压力，因此，在组装状态下，只需转动调整螺丝530就能简便地调节接触表面压力，而无需拆卸。

本发明实施例中只对通过转动设有内部流路220的球体200开闭流路的球阀进行了说明，但本发明不局限于球阀。即，本发明还可适用于通过将无内部流路的球体接触于阀座，或者远离阀座进行开闭的普通阀。但是，当阀座和球体相互分离时，固定有阀座的阀座托架300可能脱离，因此，只需另设防止阀座托架300脱离的零件即可。

上述的说明仅是对本发明实施例的详细描述，但本发明保护范围并不限定于上述实施方式。在权利要求书和说明书及其附图所示的范围之内通过一些修改，可实现不同的实施方式，而这种修改应属于本发明的范围。

Claims (2)

1.一种接触表面压力调节阀，它包括：设有连接于管道的空心的管道连接口（110）和内部空间的阀体（100）；设置于管道连接口（110）的内周面、可向阀体（100）的内部空间滑动，并可安装阀座（310）的环状的阀座托架（300）；以弹力将阀座托架（300）推向阀体（100）内部空间的弹性件（400）；设置于阀体（100）的内部空间，并通过与阀座（310）的接触控制流体流动的球体（200），其特征在于：还包括设置于所述管道连接口（110）的内周面，并用于调节所述弹性件（400）支撑位置的调整部（500），所述调整部（500）包括设置于所述弹性件（400）伸缩方向延长线上，并支撑于管道连接口（110）、可在所述弹性件（400）的伸缩方向调节长度的两个环状的调整圈（510）；设置于两个调整圈（510）之间、用于调节调整圈之间距离的调整键（520）；用于掩盖调整键（520）和两端调整圈（510）的环状的调整导圈（540）；贯穿调整导圈（540）、并螺丝连接于调整键（520）的调整螺丝（530），所述调整螺丝（530）的螺丝帽以可转动的方式置于调整导圈（540），所述调整键（520）的厚度小于调整圈（510）厚度，通过拧动调整螺丝将调整键（520）移向管道连接口（110）的半径方向，所述调整键（520）的宽度越靠近管道连接口（110）内部越窄，所述调整键（520）上面向调整圈（510）的两侧面呈倾斜面，所述调整圈（510）上与所述调整键（520）接触的接触面具有与所述调整键（520）相同的倾斜角度，根据所述调整键（520）向管道连接口（110）半径方向移动的距离调节两侧调整圈（510）之间的距离，在一调整圈支撑于管道连接口（110）内周面的状态下，可通过另一调整圈推动弹性件（400）而调节弹性件（400）的支撑位置。

2.根据权利要求1所述的接触表面压力调节阀，其特征在于：沿着所述环状调整圈（510）的圆周方向设有至少两个彼此相隔一定距离的调整键（520）。