CN104455560A - 一种v型三通调节球阀 - Google Patents

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陈晓宇
刘快乐
雷廷香
余成达
陈雷
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    • F16K5/20—Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces

Abstract

一种V型三通调节球阀，包括阀体、阀盖、阀芯、阀杆，所述阀芯设置在阀体内，所述阀体和阀盖组合形成两个介质流进通道和一个介质流出通道，各介质流进通道的内口分别设有阀座，其特征在于：所述阀芯为半球结构并且阀芯上开有两个V型切口，阀芯由阀杆带动旋转，阀芯的密封工作面是球面，该密封工作面对应阀座进行密封，两个V型切口设置在密封工作面的两侧，V型三通调节球阀不仅能够控制阀口（内口）之间的联通或切断，同时还对介质起到控制流量的作用，可以精确控制流量的大小进行比例混合。

Description

一种V型三通调节球阀
技术领域
本发明涉及一种自动化执行元件，特别涉及的是一种三通调节球阀。
背景技术
在石油、石化、化工、水处理、罐区等行业生产工艺中，需要实现气体、液体、粉末等介质的分流、合流、混流调节要求时，而现有的三通球阀一般只用于管道中介质的分流、合流以及流向的切换，其开启位置通常均为90°，在这种情况下，某一个管道不是处于全开位置，就是全关位置，即三通球阀无法实现流量调节和流量比例混合。
发明内容
鉴于背景技术中存在的技术问题，本发明所解决的技术问题旨在提供一种能够实现流量调节、比例混合又能分流合流的V型三通调节球阀。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种V型三通调节球阀，包括阀体、阀盖、阀芯、阀杆，所述阀芯设置在阀体内，所述阀体和阀盖组合形成两个介质流进通道和一个介质流出通道，各介质流进通道的内口分别设有阀座，其特征在于：所述阀芯为半球结构并且阀芯上开有两个V型切口，阀芯由阀杆带动旋转，阀芯的密封工作面是球面，该密封工作面对应阀座进行密封，两个V型切口设置在密封工作面的两侧。
所述阀芯与阀杆采用花键连接，阀杆包括上阀杆和下阀杆，上下阀杆采用自润滑轴承固定在阀体上。
所述阀座与阀芯的预紧密封力采用波形弹簧。
每个V型切口按水平面上下对称设置，两个V型切口按竖直平面前后对称设置，阀芯转动使密封工作面在两个阀座之间移动，阀芯密封工作面两侧的两个流道开口的流通面积分别呈百分比变化。
本发明的有益效果为，V型三通调节球阀不仅能够控制阀口（内口）之间的联通或切断，同时还对介质起到控制流量的作用，可以精确控制流量的大小进行比例混合。阀芯旋转，开口面的形状从三角形逐渐变化到圆弧形，因而改变阀门的流通面积，球体开口面积的不断变化实现阀门的流量调节，其流量特性为近似等百分比特性。阀芯与阀杆采用花键连接，上下阀杆采用自润滑轴承固定，具有回转精度高和转动稳定性好。阀座与阀芯的预紧密封力采用波形弹簧，可保证阀座始终与阀芯紧密接触，密封性能好，可对在长期使用中密封副磨损起到自动补偿功能。因此本发明与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明
下面结合附图描述本发明的实施方式及实施例的有关细节及工作原理。
图1为本发明沿阀杆轴心面的剖视的结构示意图。
图2为本发明垂直阀杆的剖视的结构示意图。
图3、4为本发明阀芯的立体结构示意图。图3对着密封工作面，图4对着V型口。
图中：1阀体，2阀芯，3阀座，4波形弹簧，5阀盖，6密封座盖，7下阀杆，8自润滑轴承，9上阀杆。
具体实施方式
参见附图，本实施方式中一种用于流量调节和流量比例混合的V型三通调节球阀，包括阀体1、阀盖5、阀芯2、阀杆，所述阀芯2设置在阀体1内，所述阀体1和阀盖5组合形成两个介质流进通道A、B和一个介质流出通道C，各介质流进通道的内口分别设有阀座3，所述阀芯2为半球结构并且阀芯上开有两个V型切口，阀芯由阀杆带动旋转，阀芯2的密封工作面是球面，该密封工作面对应阀座进行密封，两个V型切口设置在密封工作面的两侧。因此阀芯转动会使密封工作面在两个阀座之间移动，密封工作面能够对一个介质流进通道全部封闭住，也可以处于两个介质流进通道之间，实现阀芯转动可以切换流向、合流以及分流的作用。同时密封工作面在两个阀座之间移动，密封工作面两侧的V型切口分别控制两个介质流进通道的流通面积，两个流通面积分别呈百分比变化，两个介质流进通道的流量得到调节。
由于阀芯2上开设两个V型切口，阀芯旋转，其中一个开口面的形状从三角形逐渐变化到圆弧形，因而改变阀门的流通面积，球体开口面积的不断变化实现阀门的流量调节，其流量特性为近似等百分比特性。由于阀芯上开有两个V型切口，阀芯的两个V型切口对应控制两个介质流进通道的流道开口的面积，则阀芯上的两个流道开口（即流通面积）相对阀体的流体通道的开度就有所不同，转动过程中又不断变化，从而达到进入的流体按比例调节混合的目的。三通以及阀芯具有两个V型切口的特点配合保证V型三通调节球阀不仅能够控制阀口之间的联通或切断，同时还对介质起到控制流量的作用，可以精确控制流量的大小进行比例混合。本实施例中每个V型切口按水平面上下对称设置，两个V型切口按竖直平面前后对称设置。
所述阀芯2与阀杆采用花键连接，阀杆包括上阀杆9和下阀杆7，上下阀杆采用自润滑轴承8固定在阀体上，阀芯在阀体内具有回转精度高和转动稳定性好的效果。
所述阀座3与阀芯2的预紧密封力采用波形弹簧4。即阀座3与阀盖5之间设波形弹簧4，阀座3与密封座盖6之间设波形弹簧，可保证阀座始终与阀芯紧密接触，密封性能好，可对在长期使用中密封副磨损起到自动补偿功能。
由于阀芯被设计成V型半球结构，介质流道不再贯穿阀芯内部，不再影响阀门的通径，阀门（球阀）的体积减小，用料省，成本低。
由于阀芯被设计成V型半球结构，阀芯所在处的流道空间大，介质流动通畅，结晶或杂质被带出阀外，不会聚集在阀内腔造成堵塞，完全解决了三通球阀阀腔易沉积介质的问题。
由于阀芯的两个V型切口，对阀座具有剪切作用，介质不会粘黏在球面，起到自洁功能，从而有效的保护密封面，避免阀门卡死现象发生。
本实施方式中V型三通调节球阀工作原理，A、B为两个介质流进通道，C为介质流出通道，当要切换流向时转动阀芯，使阀芯密封工作面挡住A或B通道，则B与C连通，或A与C连通；当混流时，转动阀芯使阀芯两个V型切口分别与A、B通道连通，实现混流，并且混流的时候可以做到流量大小以及比例的调节（通过V型切口与A、B通道口接触重合部分的流通口大小来实现）。

Claims (4)

1.一种V型三通调节球阀，包括阀体（1）、阀盖（5）、阀芯（2）、阀杆，所述阀芯（2）设置在阀体内，所述阀体（1）和阀盖（5）组合形成两个介质流进通道（A、B）和一个介质流出通道（C），各介质流进通道的内口分别设有阀座（3），其特征在于：所述阀芯（2）为半球结构并且阀芯上开有两个V型切口，阀芯由阀杆带动旋转，阀芯（2）的密封工作面是球面，该密封工作面对应阀座进行密封，两个V型切口设置在密封工作面的两侧。
2.如权利要求1所述的一种V型三通调节球阀，其特征在于：所述阀芯（2）与阀杆采用花键连接，阀杆包括上阀杆（9）和下阀杆（7），上下阀杆采用自润滑轴承（8）固定在阀体上。
3.如权利要求1所述的一种V型三通调节球阀，其特征在于：所述阀座与阀芯的预紧密封力采用波形弹簧（4）。
4.如权利要求1所述的一种V型三通调节球阀，其特征在于：每个V型切口按水平面上下对称设置，两个V型切口按竖直平面前后对称设置，阀芯（2）转动使密封工作面在两个阀座（3）之间移动，阀芯密封工作面两侧的两个流道开口的流通面积分别呈百分比变化。
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