CN110173574B - 一种长使用寿命球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种长使用寿命球阀，包括阀体，其内设有腔体；左阀盖和右阀盖，分别固定安装在阀体的两端；阀球，可旋转的设置在所述腔体内，阀球内设有左阀腔、右阀腔和矩形通流窗；左阀瓣和右阀瓣，分别设在左阀腔和右阀腔内；控制轴，固定安装在阀体上并向上伸入到通流窗内，控制轴上对称设有左圆柱凸起和右圆柱凸起；驱动轴，用以驱动阀球旋转。本长使用寿命球阀，在开启过程中，左阀瓣、右阀瓣无摩擦、磨损，可以延长使用寿命。

Description

一种长使用寿命球阀
技术领域
本发明属于管道阀门的技术领域，尤其涉及一种长使用寿命球阀。
背景技术
工业或民用的基础建设中通常利用管路输送介质，其中由于压力或温度的变化要对管路进行调节，为调节流量而在管路中使用调节机构，尤其是球阀，以确保最佳的工作条件以及环境的安全。球阀通常是用带有圆形通道的球体作为启闭元件，球体随阀体的转动而实现启闭动作的阀门。球阀的启闭件是一个有通孔的球体，绕垂直于通道的轴线旋转，从而达到启闭通道的目的。传统的球阀通常是一个带有通孔的球体安装在阀座上，通过球体的转动来实现开启和关闭。球阀因为具有流体阻力小，结构简单、紧密可靠、操作方便、开闭迅速、适用范围广等优点已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部门，以及人们日常生活中。但现有的球阀为保证不发生内漏，所以安装时必须将球体，也就是关闭件，紧紧的压在阀座上，在开闭时扭矩大，球体在转动过程中与阀座产生摩擦，磨损严重，易造成泄漏，降低了球阀的工作可靠性，缩短了球阀的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种长使用寿命的球阀。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种球阀，其特征在于：包括阀体，阀体内设有沿左右贯穿的腔体；左阀盖，左阀盖固定安装在阀体的左端，左阀盖内设有与腔体相连通的第一流道；右阀盖，右阀盖固定安装在阀体的右端，右阀盖内设有与腔体相连通的第二流道；阀球，阀球可旋转的设在腔体内，阀球的左右两端对称设有左阀腔和右阀腔，阀球内设有矩形的通流窗，阀球内设有用以连通左阀腔和通流窗的左连通槽，阀球内还设有用以连通右阀腔和通流窗的右连通槽，左连通槽和右连通槽的截面为矩形；左阀瓣，左阀瓣可左右滑动的设在左阀腔内，左阀瓣包括左球形密封面、左圆柱体和左连接块，左连接块上设有左滑动槽，左连接块滑动连接在左连通槽内并伸入到通流窗内，左圆柱体滑动设在左阀腔内，左球形密封面与第一流道配合用以封堵第一流道；右阀瓣，右阀瓣可左右滑动的设在右阀腔内，右阀瓣包括右球形密封面、右圆柱体和右连接块，右连接块上设有右滑动槽，右连接块滑动连接在右连通槽内并伸入到通流窗内，右圆柱体滑动设在右阀腔内，右球形密封面与第二流道配合用以封堵第二流道；控制轴，控制轴下端穿过阀球后固定安装在阀体上，控制轴的上端向上伸入通流窗内，控制轴的上端以其轴线为中心对称的设有左圆柱凸起和右圆柱凸起，左圆柱凸起向上插入到左滑动槽内，右圆柱凸起向上插入到右滑动槽内；驱动轴，驱动轴设在阀体上，用以驱动阀球转动。
作为优选，还包括上盖，上盖固定安装在阀体的上开口处，上盖的上端面上沿圆周方向均布有个定位槽。
作为优选，所述驱动轴包括转轴和手柄，转轴穿过上盖后伸出到其上方，手柄沿转轴的径向设置。
作为优选，手柄的中部铰接有定位压杆，定位压杆的前端设置有用以与定位槽相配合以实现驱动轴定位的销轴。
作为优选，所述左滑动槽和右滑动槽都为跑道形状。
作为优选，所述左连接块的右端设有横截面为L形的左避让槽，右连接块的左端设有横截面为
Figure GDA0002544588190000021
形的右避让槽。
作为优选，左阀腔内设有用以推动左阀瓣向远离阀球球心的位置移动的左弹簧，右阀腔内设有用以推动右阀瓣向远离阀球球心的位置移动的右弹簧。
作为优选，所述左弹簧和右弹簧都为蝶形弹簧。
与现有技术相比，本发明的优点在于：当驱动轴驱动阀球由关闭位置向开启位置转动时，阀球带动左阀瓣和右阀瓣一起转动，左阀瓣和右阀瓣转动时，由于左滑动槽和左圆柱凸起的作用，使左阀瓣缩回到左阀腔内，左阀瓣与左阀盖无摩擦磨损，由于右滑动槽和右圆柱凸起的作用，使右阀瓣缩回到右阀腔中，右阀瓣与右阀盖无摩擦磨损，可以提高使用寿命和密封可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例的装配结构示意图；
图2为本发明实施例的剖视图，此时阀球处于关闭位置；
图3为本发明实施例中左阀瓣的三维结构示意图；
图4为本发明实施例中右阀瓣的三维结构示意图；
图5和图6为本发明实施例中阀球的三维结构示意图；
图7为本发明实施例中控制轴的三维结构示意图；
图8为本发明实施例中部分装配结构示意图，此时左阀瓣和右阀瓣处于向外伸出状态；
图9为本发明实施例中部分装配结构示意图，此时左阀瓣和右阀瓣处于向内缩回状态；
图10为图2中的B-B剖面图；
图11为图2中驱动轴旋转90度后的B-B剖面图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1-11所示，为本发明的一个优选实施例。
一种球阀，包括
阀体1，阀体1内设有沿左右贯穿的腔体101。
左阀盖2a，左阀盖2a固定安装在阀体1的左端，左阀盖2a内设有与腔体101相连通的第一流道2a1。
右阀盖2b，右阀盖2b固定安装在阀体1的右端，右阀盖2b内设有与腔体101相连通的第二流道2b1。
上盖9，上盖9固定安装在阀体1的上开口处，上盖9的上端面上沿圆周方向均布有4个定位槽91。
阀球3，阀球3可旋转的设在腔体101内，阀球3的左右两端对称设有左阀腔3a和右阀腔3b，阀球3内设有矩形的通流窗31，阀球3内设有用以连通左阀腔3a和通流窗31的左连通槽3a1，阀球3内还设有用以连通右阀腔3b和通流窗31的右连通槽3b1，左连通槽3a1和右连通槽3b1的截面为矩形。
左阀瓣4a，左阀瓣4a可左右滑动的设在左阀腔3a内，左阀瓣4a包括左球形密封面4a1、左圆柱体4a2和左连接块4a3，左连接块4a3的右端设有横截面为L形的左避让槽4a5，左连接块4a3上设有左滑动槽4a4，左滑动槽4a4为跑道形状。左连接块4a3滑动连接在左连通槽3a1内并伸入到通流窗31内，左圆柱体4a2滑动设在左阀腔3a内，左球形密封面4a1与第一流道2a1配合用以封堵第一流道2a1。左阀腔3a内设有用以推动左阀瓣4a向远离阀球3球心的位置移动的左弹簧6a，左弹簧6a优选为蝶形弹簧。
右阀瓣4b，右阀瓣4b可左右滑动的设在右阀腔3b内，右阀瓣4b包括右球形密封面4b1、右圆柱体4b2和右连接块4b3，右连接块4b3的左端设有横截面为Γ形的右避让槽4b5。右连接块4b3上设有右滑动槽4b4，右滑动槽4b4为跑道形状。右连接块4b3滑动连接在右连通槽3b1内并伸入到通流窗31内，右圆柱体4b2滑动设在右阀腔3b内，右球形密封面4b1与第二流道2b1配合用以封堵第二流道2b1。右阀腔3b内设有用以推动右阀瓣4b向远离阀球3球心的位置移动的右弹簧6b，右弹簧6b优选为蝶形弹簧。
控制轴5，控制轴5下端穿过阀球3后固定安装在阀体1上，控制轴5的上端向上伸入通流窗31内，控制轴5的上端以其轴线为中心对称的设有左圆柱凸起51和右圆柱凸起52，左圆柱凸起51向上插入到左滑动槽4a4内，右圆柱凸起52向上插入到右滑动槽4b4内。
驱动轴7，驱动轴7设在阀体1上，用以驱动阀球3转动。驱动轴7包括转轴71和手柄72，转轴71穿过上盖9后伸出到其上方，手柄72沿转轴71的径向设置。手柄72的中部铰接有定位压杆8，定位压杆8的前端设置有用以与定位槽91相配合以实现驱动轴7定位的销轴81。
本长使用寿命球阀的工作原理及过程如下：
如图2所示，此时阀球3处于关闭位置，通流窗31的轴线与第一流道2a1和第二流道2b1的轴线垂直，左阀瓣4a位于左阀腔3a的最左端，左球形密封面4a1压紧在第一流道2a1上形成密封，右阀瓣4b位于右阀腔3b的最右端，右球形密封面4b1压紧在第二流道2b1上形成密封，第一流道2a1和第二流道2b1不通。此时，向上抬起定位压杆8使销轴81插入到定位槽91中，可以使阀球3可靠的处于关闭位置。由图2、图8、图9可以看出，此时左滑动槽4a4的长边与第一流道2a1的轴线垂直，右滑动槽4b4的长边与第二流道2b1的轴线垂直。
当需要将阀球3打开时，先下压定位压杆8，使销轴81脱离定位槽91，然后旋转驱动轴7，驱动轴7将带动阀球3旋转，阀球3带动左阀瓣4a和右阀瓣4b一起转动，左阀瓣4a转动时通过左滑动槽4a4绕着左圆柱凸起51移动，右阀瓣4b转动时通过右滑动槽4b4绕着右圆柱凸起52移动，左滑动槽4a4的长边由与第一流道2a1的轴线垂直位置逐渐转为平行位置，右滑动槽4b4的长边由与第二流道2b1的轴线垂直位置逐渐转为平行位置，左阀瓣4a和右阀瓣4b分别缩回到左阀腔3a和右阀腔3b内，从而使左阀瓣4a沿着左阀腔3a向球心的方向运动脱离与第一流道2a1的接触，右阀瓣4b沿着右阀腔3b向球心的方向运动脱离与第二流道2b1的接触。当驱动轴7旋转90度后，如图9、图11所示，左连接块4a3和右连接块4b3完全重叠到一起，左滑动槽4a4的长边与第一流道2a1的轴线平行，右滑动槽4b4的长边与第二流道2b1的轴线平行，通流窗31的轴线与第一流道2a1和第二流道2b1的轴线重合，第一流道2a1通过通流窗31与第二流道2a2相连通，此时左阀瓣4a完全缩回到了左阀腔3a的最里面，右阀瓣4b完全缩回到了右阀腔3b的最里面。因此，阀球3在打开时，左阀瓣4a与左阀盖2a无摩擦磨损，右阀瓣4b与右阀盖2b无摩擦磨损。
当需要将阀球3由开启转到关闭时，反方向旋转驱动轴7，阀球3带动左阀瓣4a和右阀瓣4b一起转动，左阀瓣4a转动时通过左滑动槽4a4绕着左圆柱凸起51移动，右阀瓣4b转动时通过右滑动槽4b4绕着右圆柱凸起52移动，左滑动槽4a4的长边由与第一流道2a1的轴线平行位置逐渐转为垂直位置，右滑动槽4b4的长边由与第二流道2b1的轴线平行位置逐渐转为垂直位置，左阀瓣4a和右阀瓣4b分别伸出到左阀腔3a和右阀腔3b外，从而使左阀瓣4a沿着左阀腔3a向远离球心的方向运动逐渐与第一流道2a1的接触密封，右阀瓣4b沿着右阀腔3b向远离球心的方向运动逐渐与第二流道2b1的接触密封。当驱动轴7旋转90度后，如图2、图8和图10所示，左滑动槽4a4的长边与第一流道2a1的轴线垂直，右滑动槽4b4的长边与第二流道2b1的轴线垂直，通流窗31的轴线与第一流道2a1和第二流道2b1的轴线垂直，第一流道2a1 1与第二流道2a2不通，此时左阀瓣4a完全伸出到了左阀腔3a的最外面并与第一流道2a1实现密封，右阀瓣4b完全伸出到了右阀腔3b的最外面并与第二流道2b1实现密封。因此，阀球3在由开启到关闭时，左阀瓣4a与左阀盖2a无摩擦磨损，右阀瓣4b与右阀盖2b无摩擦磨损。

Claims (8)

1.一种长使用寿命球阀，其特征在于：包括
阀体(1)，阀体(1)内设有沿左右贯穿的腔体(101)；
左阀盖(2a)，左阀盖(2a)固定安装在阀体(1)的左端，左阀盖(2a)内设有与腔体(101)相连通的第一流道(2a1)；
右阀盖(2b)，右阀盖(2b)固定安装在阀体(1)的右端，右阀盖(2b)内设有与腔体(101)相连通的第二流道(2b1)；
阀球(3)，阀球(3)可旋转的设在腔体(101)内，阀球(3)的左右两端对称设有左阀腔(3a)和右阀腔(3b)，阀球(3)内设有矩形的通流窗(31)，阀球(3)内设有用以连通左阀腔(3a)和通流窗(31)的左连通槽(3a1)，阀球(3)内还设有用以连通右阀腔(3b)和通流窗(31)的右连通槽(3b1)，左连通槽(3a1)和右连通槽(3b1)的截面为矩形；
左阀瓣(4a)，左阀瓣(4a)可左右滑动的设在左阀腔(3a)内，左阀瓣(4a)包括左球形密封面(4a1)、左圆柱体(4a2)和左连接块(4a3)，左连接块(4a3)上设有左滑动槽(4a4)，左连接块(4a3)滑动连接在左连通槽(3a1)内并伸入到通流窗(31)内，左圆柱体(4a2)滑动设在左阀腔(3a)内，左球形密封面(4a1)与第一流道(2a1)配合用以封堵第一流道(2a1)；
右阀瓣(4b)，右阀瓣(4b)可左右滑动的设在右阀腔(3b)内，右阀瓣(4b)包括右球形密封面(4b1)、右圆柱体(4b2)和右连接块(4b3)，右连接块(4b3)上设有右滑动槽(4b4)，右连接块(4b3)滑动连接在右连通槽(3b1)内并伸入到通流窗(31)内，右圆柱体(4b2)滑动设在右阀腔(3b)内，右球形密封面(4b1)与第二流道(2b1)配合用以封堵第二流道(2b1)；
控制轴(5)，控制轴(5)下端穿过阀球(3)后固定安装在阀体(1)上，控制轴(5)的上端向上伸入通流窗(31)内，控制轴(5)的上端以其轴线为中心对称的设有左圆柱凸起(51)和右圆柱凸起(52)，左圆柱凸起(51)向上插入到左滑动槽(4a4)内，右圆柱凸起(52)向上插入到右滑动槽(4b4)内；
驱动轴(7)，驱动轴(7)设在阀体(1)上，用以驱动阀球(3)转动。
2.根据权利要求1所述的长使用寿命球阀，其特征在于：还包括上盖(9)，上盖(9)固定安装在阀体(1)的上开口处，上盖(9)的上端面上沿圆周方向均布有4个定位槽(91)。
3.根据权利要求2所述的长使用寿命球阀，其特征在于：驱动轴(7)包括转轴(71)和手柄(72)，转轴(71)穿过上盖(9)后伸出到其上方，手柄(72)沿转轴(71)的径向设置。
4.根据权利要求3所述的长使用寿命球阀，其特征在于：手柄(72)的中部铰接有定位压杆(8)，定位压杆(8)的前端设置有用以与定位槽(91)相配合以实现驱动轴(7)定位的销轴(81)。
5.根据权利要求1所述的长使用寿命球阀，其特征在于：所述左滑动槽(4a4)和右滑动槽(4b4)都为跑道形状。
6.根据权利要求1所述的长使用寿命球阀，其特征在于：左连接块(4a3)的右端设有横截面为L形的左避让槽(4a5)，右连接块(4b3)的左端设有横截面为Γ形的右避让槽(4b5)。
7.根据权利要求1所述的长使用寿命球阀，其特征在于：左阀腔(3a)内设有用以推动左阀瓣(4a)向远离阀球(3)球心的位置移动的左弹簧(6a)，右阀腔(3b)内设有用以推动右阀瓣(4b)向远离阀球(3)球心的位置移动的右弹簧(6b)。
8.根据权利要求7所述的长使用寿命球阀，其特征在于：所述左弹簧(6a)和右弹簧(6b)都为蝶形弹簧。
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