CN109681664B - 一种能够先行解压的水利控制球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种能够先行解压的水利控制球阀，包括阀管组件，所述阀管组件包括阀体和与阀体两端连通的第一阀管和第二阀管，所述阀体内容纳有球体和解压装置，所述解压装置包括设置在球体内且能够预先解压的泄压机构和设置在球体表面的封闭机构，所述球体内开设有通孔，所述第一阀管和第二阀管靠近阀体的一端均安装有用于对球体进行限位的阀座；本发明通过对球阀引入新的解压装置，减小了力矩，大大减小了球阀从关闭状态转至导通状态的难度，降低了工作人员使用球阀的工作难度，同时延长使用的寿命。

Description

一种能够先行解压的水利控制球阀

技术领域

本发明涉及水利设备技术领域，具体地指一种能够先行解压的水利控制球阀。

背景技术

球阀是启闭件由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门，可用于流体的调节与控制，特别适用于流体介质，可同时关闭任一通道而使另外两个通道相连。

球阀在关闭时，球阀内的压强较大，球阀从关闭状态转至导通状态难度较大，需要的扭矩较大，增加工作人员使用球阀的工作难度。

为解决上述问题，公开了专利号为CN201711115794.6 的一种先导泄压式液压球阀，本发明的一种先导泄压式液压球阀，当球阀处于关闭状态时，过孔的轴线垂直于阀管的轴线，球体的第一通孔朝向球阀的高压端，第一电磁阀处于打开状态，由于液体压强的作用，液体通过第一通孔进入水囊，此时，第二电磁阀处于关闭状态，液体充斥水囊胀大，将中间阀管完全封闭，使阀体内的液体无法流通，当球阀需要打开时，在打开之前，通过手柄的控制开关来控制，第二电磁阀打开，水囊内的水流入球阀的低压端，水囊缩小，球体与阀体之间出现间隙，球阀高压端的水流入球阀低压端，球阀内两端的压强减小， 手柄旋转的阻力大大减小，工作人员可以较为轻松的旋转手柄，带动球体旋转以使得过孔 的轴线与中间阀管的轴线平行，球阀第一电磁阀和第二电磁阀关闭，当球阀需要关闭时，旋转手柄带动球体旋转，以使得过孔的轴线垂直于中间阀管的轴线，打开第一电磁阀，由于液 体压强的作用，液体通过第一通孔再次进入水囊，此时，第二电磁阀处于关闭状态，液体充斥水囊胀大，将中间阀管完全封闭，以此类推，球体从关闭状态转至导通状态之前预先将球阀两端的压力泄掉，打开球阀需要的扭矩大大减小，大大减小工作人员使用球体的工作难度，当球阀处于封闭状态下，但是在水压较大的情况下，水囊容易变形，使得阻断的质量不佳，另外水囊为橡胶材质，容易腐蚀，极其容易损坏。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能够先行解压的水利控制球阀，以解决背景技术中提出的问题。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种能够先行解压的水利控制球阀，包括阀管组件，所述阀管组件包括阀体和与阀体两端连通的第一阀管和第二阀管，所述阀体内容纳有球体和解压装置，所述解压装置包括设置在球体内且能够预先解压的泄压机构和设置在球体表面的封闭机构，所述球体内开设有通孔，所述第一阀管和第二阀管靠近阀体的一端均安装有用于对球体进行限位的阀座。

优选地，所述泄压机构包括可预先打开球体的先开组件和用于驱动先开组件开闭的驱动组件，所述封闭机构包括封闭组件和用于驱动封闭组件在球体表面移动的转动组件，所述先开组件安装在球体内，所述驱动组件与先开组件啮合，所述球体表面开设有用于容纳封闭组件的凹槽，所述转动组件与封闭组件啮合。

优选地，所述先开组件包括开设有弧面槽的U型块、轴线垂直于通孔中心轴线的双向丝杆、与双向丝杆两端螺纹配合的第一堵头和第二堵头，所述球体内设置有用于容纳U型块的容纳槽，所述球体和U型块均开设有与第一堵头和第二堵头配合的避让孔；所述驱动组件包括有贯穿阀体并插入通孔内的转动杆和安装在转动杆一端的第一转盘，所述转动杆位于通孔内的一端设置有第一伞齿，双向丝杆的中部安装有第二伞齿和呈工字轮结构的限位圆环，第一伞齿与第二伞齿啮合，限位圆环的环形槽与半圆环滑动配合，半圆环通过限位杆与U型块固定连接。

优选地，所述第一堵头和第二堵头均为方形结构，所有避让孔也均为方形孔。

优选地，所述封闭组件包括有能够封闭避让孔的第一封闭盘和第二封闭盘，所述第一封闭盘上安装有第一弧形齿槽板，所述通孔的轴线垂直经过第一弧形齿槽板所在平面的圆心，所述第二封闭盘上安装有第二弧形齿槽板，所述通孔的轴线垂直经过第二弧形齿槽板所在平面的圆心，所述第一封闭盘和第二封闭盘分别安装在位于双向丝杆轴线两端的凹槽内。

优选地，所述转动组件包括有安装在转动杆上的齿轮，所述第一弧形齿槽板沿着自身弧度方向等间距设置有若干个与齿轮啮合的第一齿槽，所述第二弧形齿槽板沿着自身弧度方向等间距设置有若干个与齿轮啮合的第二齿槽，所述球体设置有用于容纳第一弧形齿槽板的第一弧形槽和用于容纳第二弧形齿槽板的第二弧形槽。

优选地，所述球体内还设有与U型块滑动配合的导向杆，所述先开组件包括有贯穿球体并插入容纳槽内的丝杆，丝杆一端与U型块中部螺纹配合，丝杆另一端与第二转盘中心固定连接。

优选地，所述球体的表面设置有弧形凹槽，所述弧形凹槽所在平面与转动杆的轴线垂直。

优选地，所述球体包括有用于容纳齿轮的齿轮槽，第一弧形槽通过齿轮槽与第二弧形槽互通。

优选地，所述球体通过旋转轴与阀体转动配合，旋转轴位于阀体外侧的一端安装有第三转盘。

本发明的有益效果：本发明通过对球阀引入新的解压装置，减小了力矩，大大减小了球阀从关闭状态转至导通状态的难度，降低了工作人员使用球阀的工作难度，同时延长使用的寿命。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为图2沿A-A线的剖视图；

图4为本发明解压装置、球体和阀体的侧视图；

图5为图4沿B-B线的剖视图；

图6为本发明解压装置的其中一个视角的立体结构示意图；

图7为本发明解压装置的另一个视角的立体结构示意图；

图8为本发明球体的立体结构示意图；

图9为本发明球体的侧视图；

图10为图9沿C-C线的剖视图；

图11为图9沿D-D线的剖视图；

图中：阀管组件1，第一阀管11，阀体12，阀座13，第二阀管14，球体2，凹槽21，通孔22，容纳槽23，避让孔24，第一弧形槽25，第二弧形槽26，齿轮槽27，解压装置3，先开组件31，U型块311，双向丝杆312，第一堵头313，第二堵头314，驱动组件32，转动杆321，第一转盘322，第一伞齿323，第二伞齿324，封闭组件33，第一封闭盘331，第二封闭盘332，第一弧形齿槽板333，第二弧形齿槽板334，第一齿槽335，第二齿槽336，转动组件34，齿轮341，导向杆342，丝杆343，第二转盘344，第三转盘4，旋转轴41，弧形凹槽5，限位圆环6，半圆环7，限位杆8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1至11所示，一种能够先行解压的水利控制球阀，包括阀管组件1，所述阀管组件1包括阀体12和与阀体12两端连通的第一阀管11和第二阀管14，所述阀体12内容纳有球体2和解压装置3，所述解压装置3包括设置在球体2内且能够预先解压的泄压机构和设置在球体2表面的封闭机构，所述球体2内开设有通孔22，所述第一阀管11和第二阀管14靠近阀体12的一端均安装有用于对球体2进行限位的阀座13。

优选地，所述泄压机构包括可预先打开球体2的先开组件31和用于驱动先开组件31开闭的驱动组件32，所述封闭机构包括封闭组件33和用于驱动封闭组件33在球体2表面移动的转动组件34，所述先开组件31安装在球体2内，所述驱动组件32与先开组件31啮合，所述球体2表面开设有用于容纳封闭组件33的凹槽21，所述转动组件34与封闭组件33啮合。

优选地，所述先开组件31包括开设有弧面槽的U型块311、轴线垂直于通孔22中心轴线的双向丝杆312、与双向丝杆312两端螺纹配合的第一堵头313和第二堵头314，所述球体2内设置有用于容纳U型块311的容纳槽23，所述球体2和U型块311均开设有与第一堵头313和第二堵头314配合的避让孔24；所述驱动组件32包括有贯穿阀体12并插入通孔22内的转动杆321和安装在转动杆321一端的第一转盘322，所述转动杆321位于通孔22内的一端设置有第一伞齿323，双向丝杆312的中部安装有第二伞齿324和呈工字轮结构的限位圆环6，第一伞齿323与第二伞齿324啮合，限位圆环6的环形槽与半圆环7滑动配合，半圆环7通过限位杆8与U型块311固定连接。

优选地，所述第一堵头313和第二堵头314均为方形结构，所有避让孔24也均为方形孔。

优选地，所述封闭组件33包括有能够封闭避让孔24的第一封闭盘331和第二封闭盘332，所述第一封闭盘331上安装有第一弧形齿槽板333，所述通孔22的轴线垂直经过第一弧形齿槽板333所在平面的圆心，所述第二封闭盘332上安装有第二弧形齿槽板334，所述通孔22的轴线垂直经过第二弧形齿槽板334所在平面的圆心，所述第一封闭盘331和第二封闭盘332分别安装在位于双向丝杆312轴线两端的凹槽21内。

优选地，所述转动组件34包括有安装在转动杆321上的齿轮341，所述第一弧形齿槽板333沿着自身弧度方向等间距设置有若干个与齿轮341啮合的第一齿槽335，所述第二弧形齿槽板334沿着自身弧度方向等间距设置有若干个与齿轮341啮合的第二齿槽336，所述球体2设置有用于容纳第一弧形齿槽板333的第一弧形槽25和用于容纳第二弧形齿槽板334的第二弧形槽26。第一弧形槽25和第二弧形槽26能够方便齿轮341在旋转的时候，第一弧形齿槽板333和第二弧形齿槽板334沿着自身的弧度方向对向移动。

优选地，所述球体2内还设有与U型块311滑动配合的导向杆342，所述先开组件31包括有贯穿球体2并插入容纳槽23内的丝杆343，丝杆343一端与U型块311中部螺纹配合，丝杆343另一端与第二转盘344中心固定连接。

优选地，所述球体2的表面设置有弧形凹槽5，所述弧形凹槽5所在平面与转动杆321的轴线垂直。当避让孔24流通的时候，会卸掉一部分压力，然后转动球体2，由于弧形凹槽5与避让孔24之间流通，水流在转动球体2的同时持续流通，减小打开球阀的时间。

优选地，所述球体2包括有用于容纳齿轮341的齿轮槽27，第一弧形槽25通过齿轮槽27与第二弧形槽26互通。

优选地，所述球体2通过旋转轴41与阀体12转动配合，旋转轴41位于阀体12外侧的一端安装有第三转盘4。当解压装置3打开的时候，使得球阀两侧的压差减小了之后，旋转第三转盘4，使得球体2的通孔22旋转到与第一阀管11导通，从而将球阀完全打开。

本实施例工作原理如下：

工作原理：当控制球阀处于关闭的状态下转为导通的状态，第一阀管11内的水压大于第二阀管14内的水压，使得旋转球体2的扭矩较大，工作人员难以打开，通过解压装置3缩小第一阀管11和第二阀管14的压差，转动第一转盘322，带动转动杆321旋转，使得齿轮341和第一伞齿323同步旋转，第一伞齿323旋转，使得第二伞齿324和双向丝杆312绕自身的中心线旋转，使得原本在球体避让孔24内的第一堵头313和第二堵头314对向朝球体2的球心移动，离开球体2的避让孔24且进入U型块311的避让孔24内，与此同时齿轮341顺时针旋转，与齿轮342啮合的第一弧形齿槽板333和第二弧形齿槽板334沿着自身的弧度方向对向移动，使得第一封闭盘331和第二封闭盘332沿着凹槽21的球面向靠近第一转盘322的一端对向移动，将球体2的避让孔24露出来，旋转第二转盘344，使得丝杆343正向旋转，与丝杆343螺纹配合的U型块311带动第一堵头313、第二堵头314和双向丝杆312一齐朝第二转盘344移动，U型块311与球体2的避让孔24错位，此时，第一伞齿323和第二伞齿324分离，使得球体2的两个避让孔24连通，从而第一阀管11和第二阀管14通过避让孔24连通，实现小股水流先行流动，使得第一阀管11和第二阀管14水压差减小，减小转动球体2的扭矩，即可较容易的旋转第三转盘4，带动球体2整体旋转，使得通孔22的轴线与第一阀管11和第二阀管14的轴线重合，从而球阀完全打开。

当控制球阀处于导通的状态下转为关闭的状态时，旋转第三转盘4，带动球体2整体旋转，使得通孔22的轴线与第一阀管11和第二阀管14的轴线垂直，关闭球阀的主流道，然后旋转第二转盘344，使得丝杆343反向旋转，与丝杆343螺纹配合的U型块311带动第一堵头313、第二堵头314和双向丝杆312一齐朝第一转盘322移动，U型块311抵触到凹槽21靠近第一转盘322的端部，第一伞齿323和第二伞齿324啮合，此时U型块311的避让孔24正对球体2的避让孔24，反向转动第一转盘322，带动转动杆321旋转，使得齿轮341和第一伞齿323同步反向旋转，第一伞齿323反向旋转，使得第二伞齿324和双向丝杆312绕自身的中心线反向旋转，使得原本在U型块311的穿孔内的第一堵头313和第二堵头314背向移动，第一堵头313和第二堵头314分别进入球体2的避让孔24内，与此同时齿轮341逆时针旋转，与齿轮341啮合的第一弧形齿槽板333和第二弧形齿槽板334沿着自身的弧度方向背向移动，使得第一封闭盘331和第二封闭盘332沿着凹槽21的球面背向移动，第一封闭盘331和第二封闭盘332分别盖住对应的避让孔24，从而将球阀完全关闭。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种能够先行解压的水利控制球阀，包括阀管组件（1），所述阀管组件（1）包括阀体（12）和与阀体（12）两端连通的第一阀管（11）和第二阀管（14），其特征在于：所述阀体（12）内容纳有球体（2）和解压装置（3），所述解压装置（3）包括设置在球体（2）内且能够预先解压的泄压机构和设置在球体（2）表面的封闭机构，所述球体（2）内开设有通孔（22），所述第一阀管（11）和第二阀管（14）靠近阀体（12）的一端均安装有用于对球体（2）进行限位的阀座（13）；所述泄压机构包括可预先打开球体（2）的先开组件（31）和用于驱动先开组件（31）开闭的驱动组件（32），所述封闭机构包括封闭组件（33）和用于驱动封闭组件（33）在球体（2）表面移动的转动组件（34），所述先开组件（31）安装在球体（2）内，所述驱动组件（32）与先开组件（31）啮合，所述球体（2）表面开设有用于容纳封闭组件（33）的凹槽（21），所述转动组件（34）与封闭组件（33）啮合；所述球体（2）的表面设置有弧形凹槽（5），所述弧形凹槽（5）所在平面与转动杆（321）的轴线垂直；所述球体（2）开设有避让孔（24），当避让孔（24）流通的时候，会卸掉一部分压力，然后转动球体（2），由于弧形凹槽（5）与避让孔（24）之间流通，水流在转动球体（2）的同时持续流通，减小打开球阀的时间。

2.根据权利要求1所述的一种能够先行解压的水利控制球阀，其特征在于：所述先开组件（31）包括开设有弧面槽的U型块（311）、轴线垂直于通孔（22）中心轴线的双向丝杆（312）、与双向丝杆（312）两端螺纹配合的第一堵头（313）和第二堵头（314），所述球体（2）内设置有用于容纳U型块（311）的容纳槽（23），所述球体（2）和U型块（311）均开设有与第一堵头（313）和第二堵头（314）配合的避让孔（24）；所述驱动组件（32）包括有贯穿阀体（12）并插入通孔（22）内的转动杆（321）和安装在转动杆（321）一端的第一转盘（322），所述转动杆（321）位于通孔（22）内的一端设置有第一伞齿（323），双向丝杆（312）的中部安装有第二伞齿（324）和呈工字轮结构的限位圆环（6），第一伞齿（323）与第二伞齿（324）啮合，限位圆环（6）的环形槽与半圆环（7）滑动配合，半圆环（7）通过限位杆（8）与U型块（311）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种能够先行解压的水利控制球阀，其特征在于：所述第一堵头（313）和第二堵头（314）均为方形结构，所有避让孔（24）也均为方形孔。

4.根据权利要求2所述的一种能够先行解压的水利控制球阀，其特征在于：所述封闭组件（33）包括有能够封闭避让孔（24）的第一封闭盘（331）和第二封闭盘（332），所述第一封闭盘（331）上安装有第一弧形齿槽板（333），所述通孔（22）的轴线垂直经过第一弧形齿槽板（333）所在平面的圆心，所述第二封闭盘（332）上安装有第二弧形齿槽板（334），所述通孔（22）的轴线垂直经过第二弧形齿槽板（334）所在平面的圆心，所述第一封闭盘（331）和第二封闭盘（332）分别安装在位于双向丝杆（312）轴线两端的凹槽（21）内。

5.根据权利要求4所述的一种能够先行解压的水利控制球阀，其特征在于：所述转动组件（34）包括有安装在转动杆（321）上的齿轮（341），所述第一弧形齿槽板（333）沿着自身弧度方向等间距设置有若干个与齿轮（341）啮合的第一齿槽（335），所述第二弧形齿槽板（334）沿着自身弧度方向等间距设置有若干个与齿轮（341）啮合的第二齿槽（336），所述球体（2）设置有用于容纳第一弧形齿槽板（333）的第一弧形槽（25）和用于容纳第二弧形齿槽板（334）的第二弧形槽（26）。

6.根据权利要求4所述的一种能够先行解压的水利控制球阀，其特征在于：所述球体（2）内还设有与U型块（311）滑动配合的导向杆（342），所述先开组件（31）包括有贯穿球体（2）并插入容纳槽（23）内的丝杆（343），丝杆（343）一端与U型块（311）中部螺纹配合，丝杆（343）另一端与第二转盘（344）中心固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种能够先行解压的水利控制球阀，其特征在于：所述球体（2）包括有用于容纳齿轮（341）的齿轮槽（27），第一弧形槽（25）通过齿轮槽（27）与第二弧形槽（26）互通。

8.根据权利要求1所述的一种能够先行解压的水利控制球阀，其特征在于：所述球体（2）通过旋转轴（41）与阀体（12）转动配合，旋转轴（41）位于阀体（12）外侧的一端安装有第三转盘（4）。

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