CN106286880B - 一种上装式微扭矩球阀 - Google Patents

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Abstract

一种上装式微扭矩球阀，还包括一先导阀，先导阀贯穿阀体与阀盖，其顶杆与阀杆上的凹槽抵接，阀杆转动可推动先导阀打开；阀体上设置介质通道，介质通道连通阀座与先导阀，先导阀上开有泄压孔，泄压孔与阀体中腔连通；阀座通过压板固定安装于阀体上，其轴向端面与阀体之间设有供介质流通的空腔，阀座另一轴向端面与压板之间设置弹簧。本发明的有益效果是：在阀杆转动带动阀门开启的过程中，先导阀打开，实现中腔泄压，阀座与球体脱离，防止密封面摩擦，保证密封性能。

Description

一种上装式微扭矩球阀
所属技术领域
本发明涉及一种球阀，特别涉及微扭矩球阀。
背景技术
球阀由于具有体积小、结构简单、维修方便等特点且阀座密封面与球体密封面常在接触状态，不易被介质冲蚀，使用寿命长，在各行业中得到广泛应用。
目前现有固定式球阀在启闭过程中密封副始终接触，摩擦力导致启闭转矩加大，并使密封副产生磨损，进而影响其密封性能。
发明内容
为了克服现有球阀的上述缺点，本发明提供一种启闭扭矩小、密封可靠的上装式微扭矩球阀。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种上装式微扭矩球阀，包括阀体，阀体内腔中设置球体，阀体内还设置有与球体联动并从阀体上方伸出的阀杆,阀杆通过阀盖进行支撑和限位，球体在阀体的轴向两侧设置有阀座，阀座与球体形成密封副，还包括一先导阀，先导阀贯穿阀体与阀盖，其顶杆与阀杆上的凹槽抵接，阀杆转动可推动先导阀打开；阀体上设置介质通道，介质通道连通阀座与先导阀，先导阀上开有泄压孔，泄压孔与阀体中腔连通；
阀座通过压板固定安装于阀体上，其轴向端面与阀体之间设有供介质流通的空腔，阀座另一轴向端面与压板之间设置弹簧。
进一步的，阀杆底部设置为凸轮结构，与球体上的轴孔相配合，阀杆在球体的轴孔内自由转动的角度为α，阀杆自由转动α角后带动球体转动。
更进一步的，阀座设置为分体式，即阀座由内圈阀座与外圈阀座组成，内圈阀座的密封面为非金属面，内圈阀座与外圈阀座轴向通过阶梯面卡接，且阶梯面之间设置弹簧，保证内圈阀座在阀门启闭过程中始终与球体接触，外圈阀座的密封面为金属面，外圈阀座的轴向端面与压板之间设置弹簧。
本发明的有益效果是：
1、在阀杆转动带动球体开启的过程中，先导阀打开，介质从介质通道进入先导阀并从泄压孔中进入中腔，实现空腔与阀体中腔的压力平衡，阀座在弹簧力的作用下与球体脱离，防止密封面摩擦，保证密封性能；同理，在阀门关闭过程中，起始阶段阀座与球体无接触，仅在先导阀关闭后阀座才会在介质力的作用下克服弹簧力，使得阀座与球体贴合，实现密封。
2、进一步的将阀杆底部设置为凸轮结构，与球体上的轴孔相配合，在阀杆刚开始转动时，阀杆自转，当转过α角度后再带动球体一起转动，在阀杆自转α角的过程中，阀杆同时推动先导阀的顶杆使得先导阀打开，实现中腔泄压，使得阀座与球体脱离，从而实现阀门开启过程的无摩擦运动；同理，在阀门关闭的过程中，阀座与球体无接触，直至阀门关到位后阀杆自转，同时先导阀关闭，介质力推动阀座与球体贴合，实现密封。
3、再进一步的将阀座设置为分体式，即内圈阀座与外圈阀座的形式，内圈阀座的密封面为非金属，且内圈阀座在阀门启闭过程中始终与球体接触，有效的阻止介质中细微颗粒进入到外圈阀座的金属密封面中，防止金属密封面发生磨损，同时也有利于流道腔体内进行积压。
附图说明
图1是实施例的结构示意图；
图中：1. 阀盖； 2. 阀杆； 3.先导阀；4.顶杆；5. 泄压孔；6. 凹槽；7. 介质通道；8. 压板；9. 空腔；10.阀座；101.外圈阀座；102. 内圈阀座；11.阀体；12.阀体中腔；13.球体。
具体实施方式
如图1所示，一种上装式微扭矩球阀，包括阀体11，阀体11内腔中设置球体13，阀体11内还设置有与球体13联动并从阀体11上方伸出的阀杆2,阀杆2通过阀盖1进行支撑和限位，球体13在阀体11的轴向两侧设置有阀座10，阀座10与球体13形成密封副，还包括一先导阀3，先导阀3贯穿阀体11与阀盖1，其顶杆4与阀杆2上的凹槽6抵接，阀杆2转动可推动顶杆4将先导阀3打开；阀体11上设置介质通道7，介质通道7连通阀座10与先导阀3，先导阀3上开有泄压孔5，泄压孔5与阀体中腔12连通；
阀座10通过压板8固定安装于阀体11上，其轴向端面与阀体11之间设有供介质流通的空腔9，阀座10另一轴向端面与压板8之间设置弹簧；
在阀杆2转动带动球体13开启的过程中，先导阀3打开，介质由空腔9进入介质通道7，流经先导阀3并从泄压孔5中进入阀体中腔12，实现空腔9与阀体中腔12的压力平衡，使得阀座10与球体13脱离，从而实现阀门开启过程的无摩擦运动，防止密封面摩擦，保证密封性能；同理，在阀门关闭过程中，起始阶段阀座10与球体13无接触，仅在顶杆4进入凹槽6后，先导阀3关闭，阀座10会在介质力的作用下克服弹簧力，使得阀座10与球体13贴合，实现密封。
进一步的，阀杆2底部设置为凸轮结构，与球体13上的轴孔相配合，阀杆在球体的轴孔内自由转动的角度为α，α的角度在5°-15°中选取，并且这一角度可保证先导阀打开时球体不转动。在阀杆2刚开始转动时，阀杆2先进行自转，当转过α角度后再带动球体13一起转动，在阀杆2自转α角的过程中，阀杆2同时推动先导阀3的顶杆4使得先导阀3打开，介质由空腔9进入介质通道7，流经先导阀3并从泄压孔5中进入阀体中腔12，实现空腔9与阀体中腔12的压力平衡，使得阀座10与球体13脱离，从而实现阀门开启过程的无摩擦运动；同理，在阀门关闭的过程中，阀座10与球体13无接触，直至阀门关到位后阀杆2继续自转，顶杆4进入凹槽6，使得先导阀3关闭，阀座10与阀体11之间空腔9开始蓄压，介质力推动阀座10，阀座10克服弹簧力与球体贴合，实现密封。
更进一步的，阀座10设置为分体式，即阀座由内圈阀座102与外圈阀座101组成，内圈阀座102的密封面为非金属面，内圈阀座102与外圈阀座101轴向通过阶梯面卡接，且阶梯面之间设置弹簧，保证内圈阀座102在阀门启闭过程中始终与球体13接触，外圈阀座101的密封面为金属面，外圈阀座101的轴向端面与压板8之间设置弹簧。

Claims (2)

1.一种上装式微扭矩球阀，包括阀体，阀体内腔中设置球体，所述阀体内还设置有与球体联动并从阀体上方伸出的阀杆,阀杆通过阀盖进行支撑和限位，所述的球体在阀体的轴向两侧设置有阀座，阀座与球体形成密封副，其特征在于：
还包括一先导阀，所述先导阀贯穿阀体与阀盖，其顶杆与阀杆上的凹槽抵接，阀杆转动可推动先导阀打开；所述阀体上设置介质通道，所述介质通道连通阀座与先导阀，所述先导阀上开有泄压孔，所述泄压孔与阀体中腔连通；
所述阀座通过压板固定安装于阀体上，其轴向端面与阀体之间设有供介质流通的空腔，所述阀座另一轴向端面与压板之间设置弹簧；
阀杆底部设置为凸轮结构，与球体上的矩形孔相配合，阀杆在球体的矩形孔内自由转动的角度为α，阀杆自由转动α角后带动球体转动。
2.如权利要求1所述的上装式微扭矩球阀，其特征在于：阀座设置为分体式，即阀座由内圈阀座与外圈阀座组成，内圈阀座的密封面为非金属面，内圈阀座与外圈阀座轴向通过阶梯面卡接，且阶梯面之间设置弹簧，保证内圈阀座在阀门启闭过程中始终与球体接触，所述外圈阀座的密封面为金属面，外圈阀座的轴向端面与压板之间设置弹簧。
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