CN111425618A - 一种低磨损球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低磨损球阀，包括阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀体的左侧设有与阀腔连通的左通道，所述阀体在阀腔的右端开口处固定安装有右阀盖，所述右阀盖上设有与阀腔连通的右通道，所述阀体内转动连接有阀杆，所述阀腔内转动连接有球芯；所述球芯的侧面呈中心对称地设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽内滑动连接有第一阀瓣，所述第二滑槽内滑动连接有第二阀瓣；所述球芯内设有第一轴孔，所述第一轴孔内转动连接有轴杆，所述轴杆的一端且与第一阀瓣螺纹连接、另一端且与第二阀瓣螺纹连接，所述阀体内设有动力组件，所述动力组件用于驱动轴杆转动；该球阀不仅结构简单，而且开启和关闭磨损小。

Description

一种低磨损球阀

技术领域

本发明属于管道阀门的技术领域，尤其涉及一种低磨损球阀。

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。现有技术的球阀在使用中存在以下问题：

(1)现有的球阀为保证不发生内漏，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；

(2)现有技术的球阀，不能实现节流和控制流量，为了调节管路中的流量，还需要在管路中增加流量调节阀，增加了管路的配置成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种开启和关闭时低磨损的球阀。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低磨损球阀，包括阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀体的左侧设有与阀腔连通的左通道，所述阀体在阀腔的右端开口处固定安装有右阀盖，所述右阀盖上设有与阀腔连通的右通道，所述阀体内转动连接有下端伸入阀腔内的阀杆，所述阀腔内转动连接有与阀杆的下端固定连接的球芯，所述球芯用于控制左通道和右通道的通断；所述球芯的侧面呈中心对称地设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽内沿球芯的径向滑动连接有第一阀瓣，所述第二滑槽内沿球芯径向滑动连接有第二阀瓣；所述球芯内沿第一阀瓣运动方向设有与阀杆垂直的第一轴孔，所述第一轴孔内转动连接有轴杆，所述轴杆的一端位于第一滑槽内且与第一阀瓣螺纹连接、另一端位于第二滑槽且与第二阀瓣螺纹连接，所述轴杆转动时驱动第一阀瓣和第二阀瓣反向运动；在球阀关闭时，所述轴杆与左通道和右通道处于同轴位置，且第一阀瓣压紧在左通道的右端，第二阀瓣压紧在右通道的左端，在球阀打开时，所述轴杆与左通道和右通道处于垂直位置；所述阀体内设有动力组件，所述动力组件用于驱动轴杆转动。

该球阀在打开时，先通过动力组件转动轴杆带动第一阀瓣和第二阀瓣相向运动，使第一阀瓣缩入第一滑槽内，第二阀瓣缩入第二滑槽内，接着转动阀杆带动球芯转动，将左通道和右通道打开连通；球阀在关闭时，先通过动力组件转动轴杆带动第一阀瓣和第二阀瓣相向运动，使第一阀瓣缩入第一滑槽内，第二阀瓣缩入第二滑槽内，接着转动阀杆带动球芯转动，使轴杆与左通道和右通道处于同轴的位置，最后通过动力组件反向转动轴杆带动第一阀瓣和第二阀瓣背向运动伸出，第一阀瓣压紧在左通道的右端，第二阀瓣压紧在右通道的左端。

进一步的，所述第一滑槽内沿轴杆的轴向并排设有两个第一导滑槽，所述第二滑槽内沿轴杆的轴向并排设有两个第二导滑槽；所述第一阀瓣上设有位于第一导滑槽内的第一导滑杆，所述第二阀瓣上设有位于第二导滑槽内的第二导滑杆；该设置使得轴杆转动时，防止第一阀瓣和第二阀瓣跟随转动。

进一步的，所述动力组件包括转轴，所述球芯设有第一安装槽，所述阀杆的下端位于第一安装槽内；所述阀杆内沿其轴向设有与第一安装槽连通的轴孔，所述转轴转动连接在轴孔内；所述球芯的侧面沿垂直于轴杆方向设有与第一安装槽连通的第二安装槽，所述第二安装槽的开口处固定安装有球瓣；所述第二安装槽的侧壁沿垂直于轴杆方向设有与第一轴孔连通的切槽，所述轴杆上固定安装有位于切槽内的第一锥齿轮；所述第二安装槽内在球瓣和第二安装槽的底部之间转动连接有转盘，所述转盘的圆周外侧固定设有与第一锥齿轮啮合的锥齿圈；所述第一安装槽内在转轴的下端固定安装有与锥齿圈啮合的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮位于阀杆的下端和第一安装槽的底部之间。

通过上述技术方案，动力组件工作时，转动转轴，转轴带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮通过锥齿圈带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮转动时带动轴杆转动。

进一步的，所述转盘的中心位置沿垂直于轴杆方向设有转动连接在球瓣内的凸轴。

进一步的，所述球瓣和球芯内沿垂直于轴杆方向设有第一通孔，在球阀打开时，第一通孔沿左通道的轴向设置，在球阀关闭时，第一通孔与左通道的轴向垂直；所述转盘上设有与第一通孔连通的第二通孔，在转盘转动时，第一通孔和第二通孔的重叠面积改变。

进一步的，所述转轴的上端设有内六角孔。

进一步的，所述阀体的侧面设有凸柱，所述阀杆转动连接在凸柱内，所述凸柱在阀杆的外侧设有转槽，所述阀杆的侧面沿径向设有位于转槽内的凸肩，所述转槽的开口处固定安装有套接在阀杆上的限位螺堵。

有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)本发明设置了第一阀瓣和第二阀瓣，在球阀开启的时候，先使第一阀瓣和第二阀瓣缩回，再旋转球芯，这样可以减少第一阀瓣和第二阀瓣与密封件之间的摩擦，降低第一阀瓣和第二阀瓣与密封件的磨损，延长使用寿命；

(2)本发明设置有转盘，通过控制转盘的旋转角度，可以控制第一通孔与第二通孔重叠面积的大小，从而控制流量，实现流量调节的功能。

附图说明

图1为本发明的剖视图，此时球芯处于开启状态；

图2为图1中的B-B剖面图；

图3为图1中的A-A剖面图；

图4为本发明的剖视图，此时球芯处于关闭状态；

图5为图4中的C-C剖面图；

图6为本发明的部分传动结构三维示意图；

图7为本发明中球芯的三维结构示意图；

图8为本发明中转盘的三维结构示意图；

图9-10为本发明中第一阀瓣的三维结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1-10所示，一种低磨损球阀，包括阀体2，所述阀体2内设有阀腔21，所述阀体2的左侧设有与阀腔21连通的左通道21a，所述阀体2在阀腔21的右端开口处固定安装有右阀盖22，所述右阀盖22上设有与阀腔21连通的右通道22a，所述阀体2内转动连接有下端伸入阀腔21内的阀杆5，所述阀腔21内转动连接有与阀杆5的下端固定连接的球芯1，所述球芯1用于控制左通道21a和右通道22a的通断；所述球芯1的侧面呈中心对称地设有第一滑槽1a和第二滑槽1b，所述第一滑槽1a内沿球芯1的径向滑动连接有第一阀瓣11a，所述第二滑槽1b内沿球芯1径向滑动连接有第二阀瓣11b，所述第一阀瓣11a和第二阀瓣11b的结构相同；所述球芯1内沿第一阀瓣11a运动方向设有与阀杆5垂直的第一轴孔1c，所述第一轴孔1c内转动连接有轴杆9，所述轴杆9的一端位于第一滑槽1a内且与第一阀瓣11a螺纹连接、另一端位于第二滑槽1b且与第二阀瓣11b螺纹连接，所述轴杆9两端的螺纹方向相反，所述轴杆9转动时驱动第一阀瓣11a和第二阀瓣11b反向运动；在球阀关闭时，所述轴杆9与左通道21a和右通道22a处于同轴位置，且第一阀瓣11a压紧在左通道21a的右端，第二阀瓣11b压紧在右通道22a的左端，在球阀打开时，所述轴杆9与左通道21a和右通道22a处于垂直位置；所述阀体2内设有动力组件，所述动力组件用于驱动轴杆9转动。

所述第一滑槽1a内沿轴杆9的轴向并排设有两个第一导滑槽1a1，所述第二滑槽1b内沿轴杆9的轴向并排设有两个第二导滑槽1b1；所述第一阀瓣11a上设有位于第一导滑槽1a1内的第一导滑杆11a1，所述第二阀瓣11b上设有位于第二导滑槽1b1内的第二导滑杆11b1；该设置使得轴杆9转动时，防止第一阀瓣11a和第二阀瓣11b跟随转动。

所述动力组件包括转轴4，所述转轴4的上端设有内六角孔41；所述球芯1设有第一安装槽1d，所述阀杆5的下端位于第一安装槽1d内；所述阀杆5内沿其轴向设有与第一安装槽1d连通的轴孔51，所述转轴4转动连接在轴孔51内；所述球芯1的侧面沿垂直于轴杆9方向设有与第一安装槽1d连通的第二安装槽1e，所述第二安装槽1e的开口处固定安装有球瓣8；所述第二安装槽1e的侧壁沿垂直于轴杆9方向设有与第一轴孔511c连通的切槽1f，所述轴杆9上固定安装有位于切槽1f内的第一锥齿轮10；所述第二安装槽1e内在球瓣8和第二安装槽1e的底部之间转动连接有转盘7，所述转盘7的中心位置沿垂直于轴杆9方向设有转动连接在球瓣8内的凸轴72；所述转盘7的圆周外侧固定设有与第一锥齿轮10啮合的锥齿圈6；所述第一安装槽1d内在转轴4的下端固定安装有与锥齿圈6啮合的第二锥齿轮3，所述第二锥齿轮3位于阀杆5的下端和第一安装槽1d的底部之间。

所述球瓣8和球芯1内沿垂直于轴杆9方向设有第一通孔101，在球阀打开时，第一通孔101沿左通道21a的轴向设置，在球阀关闭时，第一通孔101与左通道21a的轴向垂直；所述转盘7上设有与第一通孔101连通的第二通孔71，在转盘7转动时，第一通孔101和第二通孔71的重叠面积改变。

所述阀体2的侧面设有凸柱23，所述阀杆5转动连接在凸柱23内，所述凸柱23在阀杆5的外侧设有转槽231，所述阀杆5的侧面沿径向设有位于转槽231内的凸肩54，所述转槽231的开口处固定安装有套接在阀杆5上的限位螺堵24。

该球阀在打开时，首先转动转轴4，转轴4带动第二锥齿轮3转动，第二锥齿轮3通过锥齿圈6带动第一锥齿轮10转动，第一锥齿轮10转动时带动轴杆9转动，轴杆9转动时带动第一阀瓣11a和第二阀瓣11b相向运动，使第一阀瓣11a离开左通道21a的右端并缩入第一滑槽1a内，第二阀瓣11b离开右通道22a的左端并缩入第二滑槽1b内；接着转动阀杆5带动球芯1转动，使第一通孔101沿左通道21a的轴向设置，从而将左通道21a和右通道22a打开连通；另外转动转轴4通过第二锥齿轮3与锥齿圈6的啮合带动转盘7转动，转盘7转动时，改变第一通孔101和第二通孔71重叠面积的大小，进而改变球阀的流量。

球阀在关闭时，首先转动转轴4，转轴4带动第二锥齿轮3转动，第二锥齿轮3通过锥齿圈6带动第一锥齿轮10转动，第一锥齿轮10转动时带动轴杆9转动，轴杆9转动时带动第一阀瓣11a和第二阀瓣11b相向运动，使第一阀瓣11a缩入第一滑槽1a内，第二阀瓣11b缩入第二滑槽1b内，接着转动阀杆5带动球芯1转动，使轴杆9与左通道21a和右通道22a处于同轴的位置，最后反向转动转轴4，转轴4带动第二锥齿轮3反向转动，第二锥齿轮3通过锥齿圈6带动第一锥齿轮10反向转动，第一锥齿轮10反向转动时带动轴杆9反向转动，轴杆9带动第一阀瓣11a和第二阀瓣11b背向运动伸出，第一阀瓣11a压紧在左通道21a的右端，第二阀瓣11b压紧在右通道22a的左端，从而完成球阀的关闭。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种低磨损球阀，包括阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀体的左侧设有与阀腔连通的左通道，所述阀体在阀腔的右端开口处固定安装有右阀盖，所述右阀盖上设有与阀腔连通的右通道，所述阀体内转动连接有下端伸入阀腔内的阀杆，所述阀腔内转动连接有与阀杆的下端固定连接的球芯，所述球芯用于控制左通道和右通道的通断；其特征在于，所述球芯的侧面呈中心对称地设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽内沿球芯的径向滑动连接有第一阀瓣，所述第二滑槽内沿球芯径向滑动连接有第二阀瓣；所述球芯内沿第一阀瓣运动方向设有与阀杆垂直的第一轴孔，所述第一轴孔内转动连接有轴杆，所述轴杆的一端位于第一滑槽内且与第一阀瓣螺纹连接、另一端位于第二滑槽且与第二阀瓣螺纹连接，所述轴杆转动时驱动第一阀瓣和第二阀瓣反向运动；在球阀关闭时，所述轴杆与左通道和右通道处于同轴位置，且第一阀瓣压紧在左通道的右端，第二阀瓣压紧在右通道的左端，在球阀打开时，所述轴杆与左通道和右通道处于垂直位置；所述阀体内设有动力组件，所述动力组件用于驱动轴杆转动。

2.根据权利要求1所述的低磨损球阀，其特征在于，所述第一滑槽内沿轴杆的轴向并排设有两个第一导滑槽，所述第二滑槽内沿轴杆的轴向并排设有两个第二导滑槽；所述第一阀瓣上设有位于第一导滑槽内的第一导滑杆，所述第二阀瓣上设有位于第二导滑槽内的第二导滑杆。

3.根据权利要求1所述的低磨损球阀，其特征在于，所述动力组件包括转轴，所述球芯设有第一安装槽，所述阀杆的下端位于第一安装槽内；所述阀杆内沿其轴向设有与第一安装槽连通的轴孔，所述转轴转动连接在轴孔内；所述球芯的侧面沿垂直于轴杆方向设有与第一安装槽连通的第二安装槽，所述第二安装槽的开口处固定安装有球瓣；所述第二安装槽的侧壁沿垂直于轴杆方向设有与第一轴孔连通的切槽，所述轴杆上固定安装有位于切槽内的第一锥齿轮；所述第二安装槽内在球瓣和第二安装槽的底部之间转动连接有转盘，所述转盘的圆周外侧固定设有与第一锥齿轮啮合的锥齿圈；所述第一安装槽内在转轴的下端固定安装有与锥齿圈啮合的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮位于阀杆的下端和第一安装槽的底部之间。

4.根据权利要求3所述的低磨损球阀，其特征在于，所述转盘的中心位置沿垂直于轴杆方向设有转动连接在球瓣内的凸轴。

5.根据权利要求3所述的低磨损球阀，其特征在于，所述球瓣和球芯内沿垂直于轴杆方向设有第一通孔，在球阀打开时，第一通孔沿左通道的轴向设置，在球阀关闭时，第一通孔与左通道的轴向垂直；所述转盘上设有与第一通孔连通的第二通孔，在转盘转动时，第一通孔和第二通孔的重叠面积改变。

6.根据权利要求3所述的低磨损球阀，其特征在于，所述转轴的上端设有内六角孔。

7.根据权利要求1所述的低磨损球阀，其特征在于，所述阀体的侧面设有凸柱，所述阀杆转动连接在凸柱内，所述凸柱在阀杆的外侧设有转槽，所述阀杆的侧面沿径向设有位于转槽内的凸肩，所述转槽的开口处固定安装有套接在阀杆上的限位螺堵。

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