CN109974402B - 一种球阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种球阀，属于阀门技术领域。它解决了现有球阀干燥效率低的问题。本球阀包括球冠和具有进料口的球体,球体上设有与球冠相连的转轴，球冠通过转轴相对球体转动，球体上设有密封圈，球冠能贴靠密封圈且密封进料口，球冠具有换热腔，转轴具有传热通道，球阀还包括连通结构，传热通道通过连通结构与换热腔连通，传热通道的通道入口位于球体外。本球阀具有干燥效率高的优点。

Description

一种球阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，涉及一种球阀。

背景技术

半球阀是一种新型快速启闭阀门，更是一种无阻碍流通阀，在输送系统中的进料口、出料口、排气口起开关控制的阀门，制药行业中，半球阀安装在真空干燥机底部的出料口处，作为真空干燥机的出料阀。

现有技术中的半球阀，半球阀主要包括球冠和具有进料口的球体，球冠为半球阀的阀芯，半球阀的阀芯为球冠状，球体上设有密封圈，密封圈沿进料口的口壁设置，球体上安装有能相对球体转动的转轴，转轴与球冠相连且带动球冠转动，球冠贴靠密封圈使得进料口密封。

该半球阀能够安装在真空干燥机的底部，作为出料阀。真空干燥机通过球冠的转动实现出料和密封，因真空干燥机是将被干燥物料置于真空条件下进行加热干燥的设备，也就是说真空干燥机对其内部的温度有要求，但是，暴露在外界的球体受外界温度影响大，导致球冠温度不稳定，而球冠会与真空干燥机内的物料直接接触，导致球冠所处位置成为整个真空干燥机的冷区，进而不易于湿品物料的干燥，造成真空干燥机对物料的干燥速率下降、效果降低。现有技术中为提高半球阀的保温性常规容易想到的方式是在阀体外部套设一个保温套，但是，其保温部位为球体外壁，球体外壁接触不到真空干燥机内的物料，保温效果几乎没有，以至半球阀仍无法起到提高干燥效率的作用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种球阀，解决的技术问题是如何提高干燥效率。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种球阀，包括球冠和具有进料口的球体,所述球体上设有与球冠相连的转轴，所述球冠通过转轴相对球体转动，所述球体上设有密封圈，所述球冠能贴靠密封圈且密封进料口，其特征在于，所述球冠具有换热腔，所述转轴具有传热通道，球阀还包括连通结构，所述传热通道通过连通结构与换热腔连通，所述传热通道的通道入口位于球体外。

本申请的球阀可作为螺带真空干燥机的出料阀。本球阀的原理是：位于球体外的通道入口直接连通现有技术中的管路，当螺带真空干燥机工作时，通过管路往传热通道内持续输送介质或者间隔输送介质，输送的介质温度可按照螺带真空干燥机工作时的内部温度进行设定，进入传热通道的介质通过连通结构进入换热腔，继而进行换热，使得球冠与螺带真空干燥机内部物料接触的冠面可加热，以解决螺带真空干燥机中的冷区现象，易于湿品物料的干燥，从而提高干燥机的干燥效率。

同时，通道入口位于球体外，使得外界的管路能直接连通换热通道，避免额外设置转接件，由此保证介质的输送稳定性；因球体是球阀核心部件之一，通过将传热通道开设在转轴上，避免在球体上开设传热通道导致球体的自身结构被破坏，降低球阀的加工难度；单独设置的连通结构保证介质由传热通道至换热腔之间的输送稳定性。

在上述的一种球阀中，所述连通结构包括连杆，所述球冠和转轴分别与连杆的两端相连，所述连杆上开设有贯穿连杆两端的过渡通道，所述传热通道与换热腔之间通过过渡通道连通。球冠通过连杆与转轴相连，连杆对球冠起到支撑的作用，当球阀开启或者关闭时，由转轴带动连杆转动，连杆带动球冠进行转动，即连杆与球冠始终相连，以保证球冠温度加热的及时性，从而提高干燥机的干燥效率。

在上述的一种球阀中，所述传热通道包括两个分道，两个分道均与过渡通道连通，每个所述分道的横截面积均小于过渡通道的横截面积。设置两个分道，一个分道可以作为介质的入口，另一个分道可以作为介质的出口，使得介质流入和流出稳定，进而使得球冠的温度能够稳定在一个范围内，同时，通过通道横截面积的变化使得介质的流通速度加快，最大程度降低球冠温度受外界干扰的可能性，从而提高干燥机的干燥效率。

在上述的一种球阀中，所述传热通道还包括主道，传热通道的通道入口为主道的入口，所述主道与两个分道均连通，所述主道上设有安装板，所述安装板封堵通道入口，所述安装板上具有两个贯穿安装板的安装孔。通过在安装板上开设两个安装孔，其中一个安装孔可作为介质的入口，另一个安装孔可作为介质的出口，两个安装孔可与两个分道相对应，当球冠温度不稳定时，介质通过其中一个安装孔进入主道，再由其中一个分道流入过渡通道，介质在球冠换热后，介质从另一个分道流入主道，再由另一个安装孔流出主道，该结构对介质的流通路径进行限定，由此提高介质的流通速度，从而提高干燥机的干燥效率。

在上述的一种球阀中，所述转轴包括支撑部和位于球体内的连接部，所述支撑部的一端伸出球体，另一端与连接部相连，所述连杆的一端与连接部的外壁相连，所述主道贯穿支撑部，两个分道均开设于连接部上且贯穿连接部的外壁。该结构将传热通道开设与转轴的结构结合，因支撑部的一端伸出球体，故将主道贯穿支撑部的一端端面设置，使得外界的气管能够直接与主道连通，避免额外在球体上开设供外界气管进入的穿设孔，同时，两个分道的开设位置使得介质的流动路径缩短，由此提高介质的流通速度，从而提高干燥机的干燥效率。

在上述的一种球阀中，所述球体上还设有轴承，所述轴承套设在支撑部上，所述支撑部与连接部之间形成有台阶面，所述轴承与台阶面之间设有由橡胶材料制成的调整垫。通过设置轴承降低转轴的摩擦系数，以保证转轴带动球冠转动的转动精度，进而保证球冠与密封圈贴合紧密性，同时，调整垫一方面对上述转轴转动过程中发生的晃动进行补偿，另一方面降低球冠在转动过程中产生惯性力的可能性，进而保证球冠与密封圈之间的相对位置，保证球阀的密封性，从而保证干燥机的工作稳定性。

在上述的一种球阀中，所述球冠上开设有衔接孔，所述换热腔通过衔接孔与过渡通道连通，连通结构还包括流入管，所述流入管具有内端和外端，所述流入管外端穿过其中一个安装孔且伸出主道外，所述流入管内端穿过衔接孔且伸入换热腔内。通过流入管对介质进行输送，一方面加快介质进入球冠的速度，另一方面尽可能减少刚进入通道的介质与换热后的介质在除球冠以外的位置进行热交换的时长，从而提高干燥机的干燥效率。

在上述的一种球阀中，所述流入管的外管壁与其中一个分道的孔壁贴靠，所述流入管与主道的壁面、过渡通道的壁面、衔接孔的孔壁以及换热腔的腔壁之间均具有间隙。流入管的外管壁与其中一个分道的孔壁贴靠，使得流入管的位置确定，因转轴会带动球冠进行转动，间隙设置一方面降低流入管外管壁发生摩擦的可能性，因连杆位于球体内且与球体内的物料直接接触，另一方面降低球体内部温度对流入管温度的干扰，从而提高干燥机的干燥效率。

在上述的一种球阀中，所述流入管外端设有螺纹接头，所述流入管与其中一个安装孔紧配合，另一个安装孔的孔壁上设有螺纹。流入管与其中一个安装孔紧配合，以尽可能降低介质从流入管与安装孔之间发生泄露的可能性，同时，另一安装孔孔壁上的螺纹一方面使得外界的气管与安装板连接方便，另一方面采用螺纹连接提高连接稳定性，降低介质从另一安装孔发生泄露的可能性，从而提高干燥机的干燥效率。

在上述的一种球阀中，所述流入管内端朝向球冠中心延伸。该结构一方面延长介质在换热腔内的换热时长，另一方面使得介质由中心朝换四周进行扩散，使得球冠换热充分，从而提高干燥机的干燥效率。

与现有技术相比，本发明提供的一种球阀具有以下优点：

1、当螺带真空干燥机工作时，通过管路往传热通道内持续输送介质或者间隔输送介质，介质通入换热腔，使得螺带真空干燥机底部具有加热能力，解决螺带真空干燥机中的冷区现象，使得螺带真空干燥机内的物料受热均匀，由此易于湿品物料的干燥，从而提高螺带真空干燥机的干燥效率。

2、在连杆上开设过渡通道，保证球冠温度调节的及时性，从而提高螺带真空干燥机的干燥效率。

3、由流入管对介质进行输送，一方面加快介质进入球冠的速度，另一方面尽可能减少介质在输送过程中的热交换时长，从而提高螺带真空干燥机的干燥效率。

附图说明

图1是本球阀的整体结构剖视图。

图2是图1的局部结构放大图。

图3是球体的整体结构剖视图。

图中，1、球体；11、工作腔；111、进料口；112、出料口；2、球冠；21、换热腔；22、衔接孔；3、转轴；31、传热通道；311、分道；312、主道；313、通道入口；32、支撑部；33、连接部；34、台阶面；4、密封圈；5、连杆；51、过渡通道；52、流入管；521、内端；522、外端；53、螺纹接头；6、安装板；61、安装孔；7、轴承；8、调整垫。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，球阀包括球体1和球冠2。

如图3所示，球体1具有供流料流通的工作腔11，工作腔11一端为进料口111，另一端为出料口112，球体1上设有密封圈4和与球冠2相连的转轴3，球冠2是呈碗状的实体，球冠2具有换热腔21，所述球冠2通过转轴3能相对球体1转动，球冠2贴靠密封圈4且密封进料口111，转轴3具有传热通道31，传热通道31与换热腔21之间设有供介质流入换热腔21和流出换热腔21的连通结构，本实施例中，介质为气体，实际生产中介质可以为液体，连通结构包括连杆5，本实施例中，球冠2、连杆5以及转轴3为一体式结构，实际生产中，球冠2、连杆5以及转轴3可通过两者相互插接相连，球冠2和转轴3分别与连杆5的两端相连，转轴3包括支撑部32和位于球体1内的连接部33，支撑部32的一端伸出球体1，另一端与连接部33相连，连杆5的一端与连接部33的外壁相连，如图2所示，传热通道31包括主道312和两个分道311，主道312贯穿支撑部32的一端端面，两个分道311均贯穿连接部33的外壁，连杆5上开设有贯穿连杆5两端的过渡通道51，两个分道311均与过渡通道51连通，每个所述分道311的横截面积均小于过渡通道51的横截面积，传热通道31的通道入口313为主道312的入口，主道312与两个分道311均连通，主道312上设有安装板6，安装板6封堵通道入口313，安装板6上具有两个贯穿安装板6的安装孔61，球体1上还设有轴承7，轴承7套设在支撑部32上，支撑部32与连接部33之间形成有台阶面34，轴承7与台阶面34之间设有调整垫8。

球冠2上开设有衔接孔22，换热腔21通过衔接孔22与过渡通道51连通，连通结构还包括流入管52，流入管52具有内端521和外端522，流入管52外端522穿过安装孔61且伸出主道312外，流入管52内端521穿过衔接孔22且伸入换热腔21内，流入管52的外管壁与其中一个分道311的孔壁贴靠，流入管52与主道312的壁面、过渡通道51的壁面、衔接孔22的孔壁以及换热腔21的腔壁之间均具有间隙，流入管52外端522设有螺纹接头53，螺纹接头53上开设有螺纹孔，流入管52内端521朝向球冠2中心延伸，流入管52与其中一个安装孔61紧配合，另一个安装孔61的孔壁上设有螺纹。

本申请的球阀能够安装在螺带真空干燥机的底部，作为出料阀。本实施例中，介质为气体，实际生产中，介质可以为液体，管路为进气管和排气管，球阀前期安装时，气泵通过进气管与螺纹接头53螺纹连接，排气管与其中另一个安装孔61螺纹连接，气泵、进气管以及排气管均为现有技术中已有的产品。当球阀工作时，转轴3带动连杆5转动，连杆5带动球冠2贴靠密封圈4以密封进料口111或者带动球冠2与密封圈4分离开以开启进料口111，球冠2在转动过程中或者球冠2贴靠密封圈4时，若球阀温度较高，冷媒从流入管52外端522进入，继而冷媒从流入管52内端521流出，流出的冷媒位于换热腔21内且进行热交换，热交换后，球冠2温度处于一个合适的温度范围内，此时换热腔21的冷媒由衔接孔22、过渡通道51以及传热通道31排出球体1，以此进行降温循环；若球阀温度较低，热媒从流入管52外端522进入，继而热媒从流入管52内端521流出，流出的冷媒位于换热腔21内且进行热交换，热交换后，球冠2温度处于一个合适的温度范围内，此时换热腔21的冷媒由衔接孔22、过渡通道51以及传热通道31排出球体1，以此进行升温循环，易于螺带真空干燥机内部湿品物料的干燥。由此，该结构使得球冠2的温度与螺带真空干燥机工作时的内部温度相适应，解决螺带真空干燥机中的冷区现象，从而提高干燥机的干燥效率。

实施例二

本实施例同实施例一的结构和原理基本相同，不同的地方在于，本实施例中，球阀还设有连通管，连通管一端嵌入衔接孔22，另一端嵌入分道311。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了球体1、工作腔11、进料口111、出料口112、进料口111、球冠2、换热腔21、衔接孔22、转轴3、传热通道31、分道311、主道312、通道入口313、支撑部32、连接部33、台阶面34、密封圈4、连杆5、过渡通道51、流入管52、内端521、外端522、螺纹接头53、安装板6、安装孔61、轴承7、调整垫8等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种球阀，包括球冠（2）和具有进料口（111）的球体（1），所述球体（1）上设有与球冠（2）相连的转轴（3），所述球冠（2）通过转轴（3）能相对球体（1）转动，所述球体（1）上设有密封圈（4），所述球冠（2）能贴靠密封圈（4）且密封进料口（111），其特征在于，所述球冠（2）具有换热腔（21），所述转轴（3）具有传热通道（31），球阀还包括连通结构，所述传热通道（31）通过连通结构与换热腔（21）连通，所述传热通道（31）与换热腔（21）之间设有供介质流入换热腔（21）和流出换热腔（21）的连通结构，所述传热通道（31）的通道入口（313）位于球体（1）外，所述连通结构包括连杆（5），所述球冠（2）和转轴（3）分别与连杆（5）的两端相连，转轴（3）带动连杆（5）转动，连杆（5）带动球冠（2）贴靠密封圈（4）以密封进料口（111）或者带动球冠（2）与密封圈（4）分离开以开启进料口（111）。

2.根据权利要求1所述的一种球阀，其特征在于，所述连杆（5）上开设有贯穿连杆（5）两端的过渡通道（51），所述传热通道（31）与换热腔（21）之间通过过渡通道（51）连通。

3.根据权利要求2所述的一种球阀，其特征在于，所述传热通道（31）包括两个分道（311），两个分道（311）均与过渡通道（51）连通，每个所述分道（311）的横截面积均小于过渡通道（51）的横截面积。

4.根据权利要求3所述的一种球阀，其特征在于，所述传热通道（31）还包括主道（312），传热通道（31）的通道入口（313）为主道（312）的入口，所述主道（312）与两个分道（311）均连通，所述主道（312）上设有安装板（6），所述安装板（6）封堵通道入口（313），所述安装板（6）上具有两个贯穿安装板（6）的安装孔（61）。

5.根据权利要求4所述的一种球阀，其特征在于，所述转轴（3）包括支撑部（32）和位于球体（1）内的连接部（33），所述支撑部（32）的一端伸出球体（1），另一端与连接部（33）相连，所述连杆（5）的一端与连接部（33）的外壁相连，所述主道（312）贯穿支撑部（32），两个分道（311）均开设于连接部（33）上且贯穿连接部（33）的外壁。

6.根据权利要求5所述的一种球阀，其特征在于，所述球体（1）上还设有轴承（7），所述轴承（7）套设在支撑部（32）上，所述支撑部（32）与连接部（33）之间形成有台阶面（34），所述轴承（7）与台阶面（34）之间设有由橡胶材料制成的调整垫（8）。

7.根据权利要求4-6任一项所述的一种球阀，其特征在于，所述球冠（2）上开设有衔接孔（22），所述换热腔（21）通过衔接孔（22）与过渡通道（51）连通，连通结构还包括流入管（52），所述流入管（52）具有内端（521）和外端（522），所述流入管（52）的外端（522）穿过其中一个安装孔（61）且伸出主道（312）外，所述流入管（52）的内端（521）穿过衔接孔（22）且伸入换热腔（21）内。

8.根据权利要求7所述的一种球阀，其特征在于，所述流入管（52）的外管壁与其中一个分道（311）的孔壁贴靠，所述流入管（52）与主道（312）的壁面、过渡通道（51）的壁面、衔接孔（22）的孔壁以及换热腔（21）的腔壁之间均具有间隙。

9.根据权利要求8所述的一种球阀，其特征在于，所述流入管（52）的外端（522）设有螺纹接头（53），所述流入管（52）与其中一个安装孔（61）紧配合，另一个安装孔（61）的孔壁上设有螺纹。

10.根据权利要求9所述的一种球阀，其特征在于，所述流入管（52）的内端（521）朝向球冠（2）中心延伸。