CN106949256A - 一种带保险锁装置的强制密封球阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带保险锁装置的强制密封球阀,包括阀球总成、上下阀球转轴支撑板和阀杆；所述阀球总成包括阀球本体和相互啮合的阀杆齿轮、中间传动齿轮、螺柱齿轮和阀瓣；所述阀球本体上设有保险锁舌、保险锁弹簧和保险锁舌滑槽，所述阀杆齿轮设有保险锁从动滑块和保险锁从动滑块滑槽，所述上阀球支撑板设有导槽，共同构成保险锁装置；本发明的有益效果是：该装置结构简单，动作可靠，大大提高了阀门关闭过程中的容错等级，提高了阀门的可靠性。

Description

一种带保险锁装置的强制密封球阀

技术领域

本发明属于阀门，尤其涉及一种强制密封球阀。

背景技术

在流体控制领域，如油气生产流程切换、管道关断、计量、调压、分子筛切换、压缩机进出口、炼油工艺中的氢气工况，合成氨装置的空分等操作频繁并对流体开关控制和关闭严密性要求苛刻的领域，要求阀门能够在直通的状态下尽可能小的产生压降，并且能够提供不受管线介质压力影响的强制扭矩密封。强制密封球阀被公认为理想的解决方案。

然而传统提升杆式强制密封球阀，采用提升阀杆轨道引导设计，尽管可以实现阀门在开关全程大部分时间与阀座无接触，无摩擦，但在阀球与阀座密封面最后抱合阶段仍存在相对滑动摩擦，没有真正做到无摩擦旋转；其阀球和阀座间的强制抱合通过阀杆的楔式面下压并配合阀球下转轴的共同作用才能完成。其动作过程不够平稳，容易受到阀座与转轴相对位置精度的影响；阀杆部分及其总成结构复杂，开关过程中需要叠加直行程和角行程运动；加工精度要求高；容易发生阀杆泄露；同时开关操作时间过长。

发明内容

本发明的目的是提出一种带保险锁装置的强制密封球阀结构，尤其涉及一种多螺旋结构阀瓣和齿轮技术方案，提高阀瓣的承压能力，在大口径和高压力下，能有效减小阀门整体体积，降低成本；通过注脂通道的设计，使阀门可以在线注入润滑脂，从而达到降低阀门关闭扭矩的效果；采用阀球本体包覆阀瓣的防颗粒设计，降低加工难度；结构简单可靠的阀杆扭转弹簧保持环和锁环设计，降低了阀杆总成装配时的难度；在阀杆齿轮8和阀球本体4间设计了保险锁，提升了阀门关闭时的容错安全能力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种带保险锁装置的强制密封球阀,包括阀球总成、上下阀球转轴支撑板和阀杆，其特征在于，所述阀球总成包括阀球本体和相互啮合的阀杆齿轮、中间传动齿轮、螺柱齿轮和阀瓣。

更进一步，所述阀球本体上设有保险锁舌、保险锁弹簧和保险锁舌滑槽，保险锁弹簧顶压保险锁舌，使之可沿保险锁舌滑槽移动。

更进一步，所述阀杆齿轮设有保险锁从动滑块和保险锁从动滑块滑槽，保险锁从动滑块滑槽完全贯通整个阀杆齿轮，保险锁从动滑块可沿保险锁从动滑块滑槽移动。

更进一步，所述上阀球支撑板设有导槽，所述导槽沿阀球转轴轴线呈环形分布，覆盖大约90度范围。

更进一步，在阀球本体与阀瓣收紧时，保险锁舌滑槽与保险锁从动滑块滑槽对齐。

更进一步，所述导槽与所述保险锁从动滑块接触。接触区域的导槽深度在阀球本体转至关位时变浅，受其约束，保险锁从动滑块沿所述保险锁从动滑块滑槽下移，其底端与阀杆齿轮下底面平齐。导槽其余部分的深度较深，受其约束，保险锁从动滑块沿保险锁从动滑块滑槽上移，空出部分保险锁从动滑块滑槽。

更进一步，所述保险锁舌受保险锁弹簧顶压与保险锁从动滑块下端接触，使保险锁从动滑块顶端与所述导槽接触。因此，保险锁舌顶部可与阀杆齿轮下底面平齐或伸进保险锁从动滑块滑槽内。实现锁定或解除锁定阀杆齿轮和阀球本体同步转动的作用。

更进一步，所述保险锁舌顶端设有滚轮。

更进一步，所述保险锁从动滑块顶端设有滚轮。

更进一步，所述保险锁从动滑块滑槽略大于所述保险锁舌滑槽。

本发明的有益效果是：阀瓣受力集中的螺旋部分，受力分布得到优化，从而使大口径、高压力下阀门结构得到优化，体积更加紧凑，有效降低成本；润滑注脂通道的设计，可以有效降低阀门关闭扭矩，提升阀门操作体验；采用阀球本体包覆阀瓣的防颗粒设计，降低加工难度；结构简单可靠的阀杆扭转弹簧保持环和锁环组合，降低了阀杆总成装配时的难度；在阀杆齿轮8和阀球本体4间设计了保险锁，提升了阀门关闭时的容错安全能力。

下面结合附图和实施例对本发明作详细描述。

附图说明

图1是本发明阀门爆炸图；

图2是本发明阀门剖面图；

图3是本发明阀瓣与螺柱齿轮螺旋细节图；

图4是本发明阀球总成爆炸图；

图5是本发明阀瓣和阀球本体配合爆炸图；

图6是本发明注脂通道剖面图；

图7是本发明阀杆及阀杆扭转弹簧保持环和锁环细节图；

图8是本发明保险锁剖切图，部分爆炸图和细节图；

本发明附图中的零件号和零件名称对照表如下：

零件号	零件名称	数量
			1	阀体	1
2	阀杆上盖	1
			3	阀杆	1
4	阀球本体	1
			5	阀杆键	1
6	端盖	2
			7	转轴支撑板销钉	8
8	阀杆齿轮	1
			9	螺柱齿轮垫片	2
10	螺柱齿轮	2
			11	传动齿轮	2
12	上转轴支撑板	1
			13	下转轴支撑板	1
14	阀瓣	2
			15	传动齿轮压盖	2
16	传动齿轮装饰盖	2
			17	扭转弹簧	2
18	扭转弹簧保持环	1
			19	扭转弹簧保持环锁环	1
20	注脂嘴	1
			21	螺柱齿轮压盖垫片	2
22	螺柱齿轮压盖	2
			23	阀体螺栓	40
24	阀体螺母	40
			25	阀座	2
26	阀盖螺钉	4
			27	排污阀	1
28	防尘密封	2
			29	阀球注脂通道丝堵	4
30	压盖锁定螺钉	12
			31	保险锁弹簧	1
32	保险锁舌	1
			33	保险锁滚轮	2
34	保险锁滚轮销钉	2
			35	保险锁从动滑块	1

具体实施方式

如图1和图2，一种带保险锁装置的强制密封球阀,包括阀座25、阀球、阀杆3，其特征在于，所述阀球上设有阀球本体4、螺柱齿轮10和阀瓣14，螺柱齿轮与阀瓣间通过螺纹配合连接，螺柱齿轮旋转时通过螺纹顶起和收回阀瓣。

所述阀座为固定阀座，与端盖6通过过盈配合装配在一起，阀座设有与阀瓣配合的密封，阀座及其密封与阀球本体之间设有转动间隙。在阀瓣与阀球本体收紧时，阀座与阀球及阀瓣无接触，不产生摩擦。只有当阀球正对全关位时阀瓣被顶起时才会与阀座抱合形成强制密封。

实施例一：

如图2和图3，螺柱齿轮10上设有与齿轮一体的螺柱，螺柱上设有多圈螺纹，这些螺纹同心分布于围绕齿轮中心旋转轴的周围，并且螺距相同，相互平行。与之对应构成螺旋配合的螺纹同心分布于阀瓣内侧，螺纹数量和几何位置与螺柱齿轮的螺纹相对应。

如图1、图4和图5，螺柱齿轮的最内侧轴孔装配于阀球本体对应的转轴上，在螺柱齿轮和阀球本体间设有螺柱齿轮垫片9，起润滑作用。阀球本体的转轴设有螺纹，螺柱齿轮压盖22内侧设有对应的内螺纹，螺柱齿轮压盖通过螺纹配合与阀球本体上的转轴连接，将螺柱齿轮约束在位于阀球本体的转轴上，螺柱齿轮与压盖间设有螺柱齿轮压盖垫片21，起润滑作用。因此，螺柱齿轮可沿转轴自由转动。螺柱齿轮压盖顶端设有螺孔，当螺柱齿轮压盖压住螺柱齿轮时，这些螺孔会与阀球本体上的螺孔对齐。此时，通过压盖锁定螺钉30可以锁定螺柱齿轮压盖，避免其跟随螺柱齿轮旋转而松脱。压盖对螺柱齿轮的固定载荷可以分布在压盖与转轴的螺旋配合上，因此受力强度优良。将阀瓣内侧的螺纹与螺柱齿轮的螺纹对齐，并将阀瓣内侧间隔状环形凸起202与阀球本体上间隔状环形下凹201对齐，然后旋转螺柱齿轮，则阀瓣可以被螺纹带动直至完全收紧在阀球本体上。

阀球本体设有上下两个转轴，阀杆齿轮8的轴孔与上转轴配合绕其旋转。阀杆齿轮和螺柱齿轮间设有传动齿轮11。阀杆齿轮、传动齿轮和螺柱齿轮相互啮合形成齿轮传动副。传动齿轮转轴设在阀球本体上。传动齿轮转轴设有螺纹，传动齿轮压盖15内侧设有内螺纹与传动齿轮转轴上的螺纹相匹配。传动齿轮转轴孔为锥孔，传动齿轮压盖与之对应的是锥面。旋转传动齿轮压盖到底时正好压住传动齿轮。此时传动齿轮压盖顶部的螺孔也与转轴上的螺孔对齐，传动齿轮压盖顶部还设有传动齿轮装饰盖16，通过压盖锁定螺钉30可以将传动齿轮装饰盖和传动齿轮压盖一起锁定在阀球本体的转轴上。传动齿轮的载荷会被均匀地分摊在传动齿轮转轴与传动齿轮压盖间的螺纹上，从而使传动齿轮压盖的受力良好，提升安全系数。传动齿轮装饰盖安装后将会把阀球本体补起，使阀球总成外形连贯。

上述阀瓣、螺柱齿轮、螺柱齿轮压盖、传动齿轮、传动齿轮压盖、传动齿轮装饰盖等共有两套，对称地分布在阀球本体两侧。阀座也有两个，对称地分布在两侧的端盖上。双阀瓣和阀座的设计加上位于阀体底部的排污阀27一起使阀门具有关位DBB功能。阀球总成上下各设有防颗粒密封环，可以有效地将颗粒挡在外，提升阀球总成各零件的使用寿命。

如图5，阀瓣的边缘设有环形间断的凸起202，阀球本体与阀瓣对应的位置设有环形间断的下凹201，当螺柱齿轮旋转时，阀瓣边缘的凸起和阀球本体的下凹将约束阀瓣不能随螺柱齿轮旋转，而是被螺柱齿轮的螺旋顶起或收紧，从而形成阀瓣与阀球本体间直线运动约束，阀球本体与阀瓣对应的外缘始终包覆着阀瓣外缘，即便是阀门全关位，阀瓣被全部顶起时，包覆的部分仍然大于阀瓣被顶起的行程，因此包覆仍然存在，从而能够将颗粒挡在外面。

如图2，阀球本体的下转轴设有90度扇形凸起，下转轴支撑板13转轴腔内设有180度扇形下凹，两者配合在一起形成阀球本体90度旋转限位。下转轴支撑板底部封闭，可以避免杂质进入转轴腔。

如图7，阀杆通过扭转弹簧17驱动阀球本体向关阀方向转动。阀杆的底端设有扭簧轴，扭转弹簧套在扭簧轴上，阀杆和阀球本体分别设有扭簧脚孔，扭转弹簧的扭簧脚分别嵌入阀杆和阀球本体的扭簧脚孔中。本实例中扭转弹簧的数量是两个。也可以是对称的多个。扭簧轴的底端开有环形槽。扭转弹簧朝向阀杆侧的扭簧脚插入阀杆扭簧脚孔后，对应阀球本体侧的扭簧脚呈对称分布,扭转弹簧保持环18开有与扭簧脚位置对应的对称的缺口，并可将扭簧保持在阀杆扭簧轴内。所述保持环内侧向上凹进，就位后其底部与扭簧轴底端环形槽上部平齐。扭转弹簧保持环锁环19是一个有开口的环形弹簧环，开口处留有插入扩张工具的工作孔。使用尖嘴钳或其他扩张工具可以使扭转弹簧保持环锁环19扩张，将其放入扭簧底端环形槽后释放，则扭转弹簧保持环锁环将把扭转弹簧保持环和扭转弹簧一起锁定在阀杆底端扭簧轴的环槽上。

如图4，阀杆3下端与阀杆齿轮8顶端通过花键连接，形成驱动配合。（也可以是多边形或键轴配合）

阀杆装配完扭转弹簧后，将扭转弹簧阀球本体侧弹簧脚对准阀球本体上转轴处脚孔插入一半，然后向关阀方向施加设定的预紧扭力，然后将阀杆底部花键与阀杆齿轮顶部花键对齐完全插入。由于阀杆齿轮与传动齿轮和螺柱齿轮形成传动副，螺柱齿轮在安装之初已将阀瓣收紧，因此阀杆齿轮的回转被齿轮传动副阻挡，扭转弹簧的预紧力得以保持。当操作阀杆从阀门全开位转动时，阀杆会通过扭转弹簧带动阀球本体跟随阀杆一起转动，直到阀球本体下转轴90度扇形凸起被下转轴支撑板转轴腔180度下凹限制住，而停止在全关位。此时阀瓣正朝向阀座。继续旋转阀杆，扭转弹簧将被压缩，阀杆齿轮将在阀杆带动下相对阀球本体转动，驱动传动齿轮，进而驱动螺柱齿轮旋转，螺柱齿轮的旋转将通过螺纹使阀瓣顶压向阀座实现强制密封。开阀时，由于扭转弹簧的作用，阀球本体将在全关位不动。阀杆向开阀方向旋转，首先将旋转阀杆齿轮，通过齿轮传动副驱动螺柱齿轮旋转，从而将阀瓣向阀球本体收紧。收紧后，继续旋转阀杆，此时阀杆齿轮已无法继续相对阀球本体旋转，因此将带动阀球本体一起向全开位旋转。阀球在开关位间的旋转时，与阀座保持间隙，不产生摩擦，从而使密封寿命大大延长。

如图6和图1，阀门设有一条起始于阀杆顶端注脂嘴20的注脂通道。阀杆轴线的正中设有通道101完全贯通整个阀杆，其下部与阀球本体上转轴轴线上的通道段102直接连通。通道段103与通道段102垂直，从阀球本体侧面钻孔，与102底部联通，并贯穿阀球本体将102段流入的润滑脂对称地引导到阀球两侧。其阀球本体表面开孔处通过丝堵封堵。通道段104从阀球另一侧面开孔在阀球本体内部与103段相交并联通，深度直达螺柱齿轮转轴线位置，其阀球本体表面开孔处也通过丝堵封堵。通道段105位于螺柱齿轮转轴上，贯穿螺柱齿轮压盖，在底部与104段联通。这样从阀杆顶部注入的润滑脂可以流经101,102,103,104,105段最后抵达阀瓣内侧，并进一步流入螺纹处，改善阀门操作性能。其中104和105段对称地分布在阀球两侧，因此两侧的阀瓣和螺柱齿轮螺纹均可得到润滑。

如图8，在阀球本体和阀杆齿轮之间设有保险锁系统，保险锁系统由设置于上转轴支撑板下侧的导槽602、保险锁从动滑块601、设置于阀杆齿轮上的从动滑块滑槽603、保险锁舌604、保险锁弹簧605和保险锁舌滑槽606构成。在旋转阀球从全开到全关的90度行程中，阀杆、阀杆齿轮及阀球的同步转动主要依靠扭转弹簧实现。当意外发生时（例如阀球本体被卡），保险锁系统将通过保险锁舌锁定阀杆齿轮和阀球本体，使之同步转动。当阀球本体转动到全关位时，保险锁系统会打开，这时阀球本体的转动受下转轴精限位的约束停止转动，阀杆继续向关阀方向旋转，扭转弹簧会被进一步压缩，阀杆齿轮受其带动会相对阀球本体转动，通过齿轮副驱动螺柱齿轮旋转，螺柱齿轮的旋转将通过螺纹使阀瓣顶压向阀座实现强制密封。开阀时，阀球本体会保持在关位不动，在扭转弹簧和开阀扭矩的双重作用下，阀杆首先旋转并带动阀杆齿轮旋转，进而通过齿轮副驱动螺柱齿轮旋转，螺柱齿轮的旋转将通过螺纹使阀瓣收紧到阀球本体。此时，继续旋转阀杆开阀，阀杆齿轮将受限而无法继续旋转，因此，阀球本体将跟随一起旋转直至阀门全开。随着阀球本体向开位旋转，保险锁系统又处于就绪状态。具体实现的方式如下：

在阀瓣与阀球本体收紧时，从动滑块滑槽603与锁舌滑槽606是对齐的。其中从动滑块滑槽603略大于锁舌滑槽606。保险锁弹簧和保险锁舌安装在锁舌滑槽内，弹簧始终向上顶压保险锁舌，保险锁舌上部设有滚轮609；保险锁从动滑块601安装在从动滑块滑槽内，可上下自由滑动，顶部安装有滚轮607。受弹簧的作用，保险锁舌会向上顶压从动滑块，并进入从动滑块滑槽内，直至保险锁从动滑块顶部滚轮607与上枢轴支撑板下部导槽602接触，形成位置平衡。此时，由于位于阀杆齿轮上的从动滑块滑槽略大的原因，保险锁舌并不与从动滑块滑槽壁接触。一旦阀杆齿轮与阀球本体有相对转动，保险锁舌才会接触从动滑块滑槽壁，这样阀杆齿轮与阀球本体的相对转动将被阻止。从而起到保险锁的作用。当阀球本体向关位旋转至接近全关位时，导槽602的深度将变浅，受其约束，从动滑块601会下移直至其底部与阀杆齿轮下平面平齐，此时保险锁舌顶部也被压出从动滑块滑槽603，保险锁作用解除。阀球本体因受底部限位的约束而停止旋转，继续向关位旋转阀杆，扭转弹簧将被进步压缩，阀杆带动阀杆齿轮将相对阀球本体旋转，此时，保险锁舌顶部滚轮将与阀杆齿轮底部接触，不会对阀杆齿轮的旋转产生任何影响。阀杆齿轮将通过齿轮副驱动螺柱齿轮并通过螺旋配合顶起阀瓣实现强制密封。开阀时，阀球本体受扭转弹簧约束，将保持在关位，在开阀扭矩和扭转弹簧扭矩的双重作用下，阀杆将驱动阀杆齿轮转动，此时保险锁舌的顶部滚轮仍然与阀杆齿轮顶部接触不会影响其旋转，阀杆齿轮的旋转将通过齿轮副驱动螺柱齿轮并通过螺旋配合将阀瓣与阀球本体收紧。此时保险锁舌滑槽606又与从动滑块滑槽601对齐。继续旋转阀杆，阀球本体将随之一起向开位转动。受导槽602深度变深的影响，在弹簧605顶压下，保险锁舌604将顶起从动滑块601并进入从动滑块滑槽603内。保险锁系统进入就绪状态。

保险锁系统在正常状态下，对阀门的动作无任何影响，仅在出现关阀异常的情况下，才会起到保险的作用。一旦阀球本体关闭到位，由于对保险锁舌进入从动滑块滑槽的位置控制，是通过从动滑块601，刚性传递导槽602的深度来实现的，所以，只要阀球本体到达关闭位置，导槽602的深度就会变浅，保险锁系统就会解除对阀杆齿轮和阀球本体同步旋转的锁定。

实施例二：

一种带保险锁装置的强制密封球阀,本实施例是实施例一所述的强制密封球阀的一种结构替换。

本实例中，传动齿轮压盖顶端与传动齿轮转轴平齐，在传动齿轮压盖与传动齿轮转轴螺纹连接处打孔，攻丝，直接在此通过螺丝锁定他们间的螺纹连接。

实施例三：

一种带保险锁装置的强制密封球阀,本实施例是实施例一所述的强制密封球阀的一种结构替换。

本实施例中，螺柱齿轮压盖顶端与螺柱齿轮转轴平齐，在螺柱齿轮压盖与螺柱齿轮转轴螺纹连接处打孔，攻丝，直接在此通过螺丝锁定他们间的螺纹连接。

本发明采用转轴式阀球和固定式阀座设计。通过螺旋顶压机构将阀球总成的一部分（如果本发明应用于旋塞阀，也可以是旋塞总成的一部分），也就是阀瓣向阀座方向顶起并压紧来实现强制密封的技术。阀门的阀球本体的运动范围受阀体下转轴腔处精限位的限制，准确地停止于90度的开关位置；通过扭转弹簧的作用，阀瓣在阀门除密封位置外的其他位置均与阀球本体收缩并锁紧在一起；从而实现球阀90度开关与阀座密封面无摩擦旋转。同时解决了一些当前其他设计存在的阀体组件受管道紊流损坏的弊端。阀球本体在对准关闭位置后，将受阀体下转轴腔精限位约束而停止转动，此时阀门操作的转动将通过集成在阀球本体上的一组齿轮机构传动来旋转螺柱齿轮，从而平稳地顶压阀瓣，使其与阀座同时抱合并压紧，实现强制的扭矩关阀。这种抱合过程是沿阀座密封面正垂直方向的同时抱合，因此密封面间不会发生任何相对的转/滑动摩擦，避免了传统强制密封球阀关闭行程最后阶段密封面间的相对滑动摩擦。由于采用螺旋式旋转顶起原理，阀瓣动作平稳可靠，容易实现阀瓣和阀座密封面的配合精度。阀门结构紧凑。阀杆部分仅需要考虑角行程密封，结构简单，密封可靠；同时阀门开关行程时间短。

本发明的创新之处主要有以下几个方面：

平顺的阀瓣和螺柱齿轮间多螺纹顶压机构：

阀门关闭动作在阀球本体和阀瓣正对阀座时，螺柱齿轮才会在关阀力矩的作用下旋转，由于阀瓣受到201和202限旋配合的约束，不能随螺柱齿轮转动，在螺柱螺旋的顶压下被均匀顶起，最终与阀座密封抱合而实现强制密封。在这个过程中，螺旋顶压动作产生抱合压力正垂直于阀座密封面，因此不会叠加任何角行程运动，而发生滑动摩擦，密封抱合均匀可靠。尤其是多螺纹设计，优化了螺纹处的受力，对大口径和高压力的阀门阀球体积的缩小和成本降低有很好的效果。

润滑脂注脂通道的设计： 起始于阀杆顶端的润滑脂通道设计，巧妙地避开了阀门内部的动作部件，在不影响阀门内件受力的前提下，提供了一个将润滑脂从外部注入到阀瓣和螺柱齿轮间的螺纹接触区域，从而使阀门的使用体验得到提升。

传动齿轮锥面压盖的设计： 为了使阀门在高压，大口径下操作安全系数得以保证，同时又不过多地增加阀球体积，中间传动齿轮压盖的受力载荷优化贡献巨大。锥面压盖的内侧通过螺纹与设在阀球本体上的转轴连接，通过外侧锥面与传动齿轮锥面转轴孔配合，这样传动齿轮外脱的载荷将被分散在整个转轴与压盖的螺纹上，载荷安全系数大大提高，压盖的顶部通过锁定螺钉与转轴直接锁定，结构简单，装配容易。

阀瓣边缘环形间断的凸起202与阀球本体对应的下凹201构成的限旋机构： 阀瓣边缘加工有环形间断的环形凸起202，阀球本体加工有位置与之对应的下凹201。装配好以后，起到限制阀瓣随螺柱齿轮旋转的作用，这样的设计，使加工和装配难度得以降低。

阀球本体边缘对阀瓣边缘的整体包覆防颗粒结构： 阀球本体边缘与阀瓣配合的边缘为小间隙环面配合。环面高度超过阀瓣在关位被顶起的高度，因此阀瓣被顶起时与阀球本体之间的缝隙不会变化。颗粒物可以被有效地阻挡在外。这样的防颗粒设计，可以降低加工难度。

结构简单的阀杆扭转弹簧保持环和锁环结构： 结构简单的阀杆扭转弹簧保持环可以通过冲压工艺获得，成本低廉。保持环可以使阀杆扭转弹簧的装配位置精确保持，锁环设计为开口的弹簧环。同样容易制得，并且性能可靠。这样的结构，对阀杆扭转弹簧的操作功能不产生任何影响，而能大大提升装配时扭转弹簧与阀球本体扭簧脚的对齐容易度，改善装配效率。

阀球本体和阀杆齿轮间的保险锁机构： 保险锁机构由保险锁舌、保险锁弹簧、保险锁舌滑槽、保险锁从动滑块、保险锁从动滑块滑槽和开在上转轴支撑板上的导槽构成。在阀球本体向关闭位转动时，保险锁舌受弹簧作用顶压在保险锁从动滑块上，而保险锁从动滑块的位置又受上部转轴支撑板环形导槽深度的约束，根据阀球本体所处的角度位置，环槽的深度使保险锁舌伸入保险锁从动滑块滑槽内或被推出保险锁从动滑块滑槽。从而实现上锁和解锁。整个系统对阀门的正常操作无任何影响，仅会在阀球本体从开位向关位旋转时，异常情况发生的状况下起保险作用。大大提升了阀门的容错能力，增加了阀门的安全系数。

Claims (10)

1.一种带保险锁装置的强制密封球阀,包括阀球总成、上下阀球转轴支撑板和阀杆，其特征在于，所述阀球总成包括阀球本体和相互啮合的阀杆齿轮、中间传动齿轮、螺柱齿轮和阀瓣。

2.根据权利要求1所述的一种带保险锁装置的强制密封球阀，其特征在于，所述阀球本体上设有保险锁舌、保险锁弹簧和保险锁舌滑槽，保险锁弹簧顶压保险锁舌，使之可沿保险锁舌滑槽移动。

3.根据权利要求1所述的一种带保险锁装置的强制密封球阀，其特征在于，所述阀杆齿轮设有保险锁从动滑块和保险锁从动滑块滑槽，保险锁从动滑块滑槽完全贯通整个阀杆齿轮，保险锁从动滑块可沿保险锁从动滑块滑槽移动。

4.根据权利要求1所述的一种带保险锁装置的强制密封球阀，其特征在于，所述上阀球支撑板设有导槽，所述导槽沿阀球转轴轴线呈环形分布，覆盖大约90度范围。

5.根据权利要求2和3所述的一种带保险锁装置的强制密封球阀，其特征在于，在阀球本体与阀瓣收紧时，保险锁舌滑槽与保险锁从动滑块滑槽对齐。

6.根据权利要求3和4所述的一种带保险锁装置的强制密封球阀，其特征在于，所述导槽与所述保险锁从动滑块接触，接触区域的导槽深度在阀球本体转至关位时变浅，受其约束，保险锁从动滑块沿所述保险锁从动滑块滑槽下移，其底端与阀杆齿轮下底面平齐；导槽其余部分的深度较深，受其约束，保险锁从动滑块沿保险锁从动滑块滑槽上移，空出部分保险锁从动滑块滑槽。

7.根据权利要求2和6所述的一种带保险锁装置的强制密封球阀，其特征在于，所述保险锁舌受保险锁弹簧顶压与保险锁从动滑块下端接触，使保险锁从动滑块顶端与所述导槽接触，因此，保险锁舌顶部可与阀杆齿轮下底面平齐或伸进保险锁从动滑块滑槽内，从而实现锁定或解除锁定阀杆齿轮和阀球本体的同步转动的作用。

8.根据权利要求2所述的一种带保险锁装置的强制密封球阀，其特征在于，所述保险锁舌顶端设有滚轮。

9.根据权利要求3所述的一种带保险锁装置的强制密封球阀，其特征在于，所述保险锁从动滑块顶端设有滚轮。

10.根据权利要求5所述的一种带保险锁装置的强制密封球阀，其特征在于，所述保险锁从动滑块滑槽略大于所述保险锁舌滑槽。