CN105179763B - 两段式球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两段式球阀，包括阀体(1)和钢球(4)，所述的阀体(1)内设有阀腔(2)，阀体(1)内设有与阀腔(2)相通的进油口(6)和出油口(7)，钢球(4)位于阀腔(2)内并与阀体(1)形成阀门；该两段式球阀还包括预压弹簧(3)，该预压弹簧(3)位于阀腔(2)内，预压弹簧(3)的一端与两段式球阀的预压组件连接，另一端与钢球(4)连接；与钢球(4)滑动配合的阀腔(2)的直径与钢球(4)的直径相同，在预压弹簧(3)伸展状态下的钢球(4)的直径水平轴线位于出油口(7)内壁的最低点的下方。采用以上结构后，泄油压力曲线的峰值是平滑稳定，不会出现波动的曲线，从而保证了阀的正常使用性能，进而保证了其运用的系统的工作性能。

Description

两段式球阀

技术领域

本发明涉及阀的技术领域，具体讲是一种两段式球阀。

背景技术

两段式球阀，是一种能实现两步开或者两步关动作的切断阀，它是一种特殊的阀门。现有技术中，如附图1中所示，两段式球阀包括阀体01和钢球03，阀体01内设有阀腔02，阀腔02为台阶式阀腔，钢球03位于阀腔02的直径较大的一段阀腔内，并且钢球03与台阶面形成阻断阀体01内连通的进油口04和出油口05的阀门。但是，这种结构的两段式球阀存在的问题是：当阀门一打开，即钢球03一离开台阶面时，油液就从进油口04经过阀门向出油口05流动；而当设定好各个参数后，其泄油时的曲线如附图2中所示，它的峰值从图上看是平滑的，这是因为图上所示的泄油压力取的是平均值，也就是有效值，而实际上这条平滑的峰值线是波动的曲线，这些波动虽然是非常细小的，但是，它所能达到的瞬间泄油压力是最高的，而平均值并不能达到设定的峰值；比如，预先设定的球阀的要求最高泄油压力为8bar，但是从波动曲线来看，它的最高点的泄油压力为8bar，而其平均值实际上就达不到8bar，而有可能是6bar，因此，它比预先设定的要求泄油压力是小的，这会影响阀的使用性能，甚至会影响其运用的系统的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能使泄油压力的实际最高值达到预先设计的最高值，从而保证阀的正常使用性能的两段式球阀。

为解决上述技术问题，本发明提供的两段式球阀，包括阀体和钢球，所述的阀体内设有阀腔，阀体内设有与阀腔相通的进油口和出油口，钢球位于阀腔内并与阀体形成阀门；该两段式球阀还包括预压弹簧，该预压弹簧位于阀腔内，预压弹簧的一端与两段式球阀的预压组件连接，另一端与钢球连接；与钢球滑动配合的阀腔的直径与钢球的直径相同，在预压弹簧伸展状态下的钢球的直径水平轴线位于出油口内壁的最低点的下方。

所述的阀体的阀腔内壁涂覆有柔性的金属涂层，钢球滚动配合在金属涂层上。

所述的预压弹簧对钢球的预压力为F₀，阀门打开时钢球受到的油压为F₁，两个作用力方向相反，出油口与阀门关闭时钢球与阀腔的配合处的位置之间的距离为S，则S与作用力的关系为S＝(F₁-F₀)/k，其中k为预压弹簧的刚度系数。

所述的阀腔在阀门处具有台阶，该台阶的台阶面为倾斜的锥面。

所述的台阶的台阶面与钢球的球面形成阀门。

采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：由于出油口位于在阀门关闭时钢球与阀腔配合处的上方，则钢球在被油液推动直至打开阀门时，油液还不能马上从出油口处流走，而是推着钢球逐渐向出油口移动，在钢球移动的过程中，泄油压力达到最高值，而且这个泄压最高值始终保持稳定，直至钢球移动到出油口处时，其瞬间泄油压力还是最高值，因此，泄油压力曲线的峰值是平滑稳定，不会出现波动的曲线，从而保证了阀的正常使用性能，进而保证了其运用的系统的工作性能。

附图说明

图1是现有技术两段式球阀的结构示意图。

图2是现有技术两段式球阀的泄油压力的曲线示意图。

图3是本发明两段式球阀的结构示意图。

图4是本发明两段式球阀的泄油压力的曲线示意图。

其中，

现有技术中：01、阀体；02、阀腔；03、钢球；04、进油口；05、出油口；

本发明：1、阀体；2、阀腔；3、预压弹簧；4、钢球；5、台阶；6、进油口；7、出油口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

由图3和图4所示的本发明两段式球阀的结构示意图可知，它包括阀体1和钢球4，所述的阀体1内设有阀腔2，阀体1内设有与阀腔2相通的进油口6和出油口7，钢球4位于阀腔2内并与阀体1形成阀门。该两段式球阀还包括预压弹簧3，该预压弹簧3位于阀腔2内，预压弹簧3的一端与两段式球阀的预压组件连接，另一端与钢球4连接。与钢球4滑动配合的阀腔2的直径与钢球4的直径相同，在预压弹簧3伸展状态下的钢球4的直径水平轴线位于出油口7内壁的最低点的下方。

所述的阀体1的阀腔2内壁涂覆有柔性的金属涂层，钢球4滚动配合在金属涂层上。在现有技术中，这种柔性的金属涂层可以通过柔性金属贴布技术来实现。

所述的预压弹簧3对钢球4的预压力为F₀，阀门打开时钢球4受到的油压为F₁，两个作用力方向相反，出油口7与阀门关闭时钢球4与阀腔2的配合处的位置之间的距离为S，则S与作用力的关系为S＝(F₁-F₀)/k，其中k为预压弹簧3的刚度系数。

所述的阀腔2在阀门处具有台阶5，该台阶5的台阶面为倾斜的锥面。

所述的台阶5的台阶面与钢球4的球面形成阀门。

本发明的工作原理是：

当阀门关闭时，钢球4上端受到预压弹簧3的预压力与下端受到进油口6处的油压相等，即F₀＝(d²πP₀)/4，其中，d为进油口6处的直径，P₀为进油口6处的油压。

而当进油口6处的油压渐渐升高，逐渐推动钢球4向上移动时，此时，钢球4受到的油压为F1＝(D²πP₀)/4，其中，D为钢球4的直径，P₀为进油口6处的油压。此时，阀门即使已经打开，但是进油口6处进入阀腔2内的油液仍不能从出油口7处排出，直至钢球4移动至出油口7处才能进行泄油。而钢球4移动的距离为S＝(F₁-F₀)/k。

以上所述，仅是本发明较佳可行的实施示例，不能因此即局限本发明的权利范围，对熟悉本领域的技术人员来说，凡运用本发明的技术方案和技术构思做出的其他各种相应的改变都应属于在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种两段式球阀，包括阀体(1)和钢球(4)，所述的阀体(1)内设有阀腔(2)，阀体(1)内设有与阀腔(2)相通的进油口(6)和出油口(7)，钢球(4)位于阀腔(2)内并与阀体(1)形成阀门；其特征在于：该两段式球阀还包括预压弹簧(3)，该预压弹簧(3)位于阀腔(2)内，预压弹簧(3)的一端与两段式球阀的预压组件连接，另一端与钢球(4)连接；与钢球(4)滑动配合的阀腔(2)的直径与钢球(4)的直径相同，在预压弹簧(3)伸展状态下的钢球(4)的直径水平轴线位于出油口(7)内壁的最低点的下方；

所述的阀体(1)的阀腔(2)内壁涂覆有柔性的金属涂层，钢球(4)滚动配合在金属涂层上。

2.根据权利要求1所述的两段式球阀，其特征在于：所述的预压弹簧(3)对钢球(4)的预压力为F₀，阀门打开时钢球(4)受到的油压为F₁，两个作用力方向相反，出油口(7)与阀门关闭时钢球(4)与阀腔(2)的配合处的位置之间的距离为S，则S与作用力的关系为S＝(F₁-F₀)/k，其中k为预压弹簧(3)的刚度系数。

3.根据权利要求1所述的两段式球阀，其特征在于：所述的阀腔(2)在阀门处具有台阶(5)，该台阶(5)的台阶面为倾斜的锥面。

4.根据权利要求3所述的两段式球阀，其特征在于：所述的台阶(5)的台阶面与钢球(4)的球面形成阀门。