CN111623134A

CN111623134A - 阀球结构及其球阀开关

Info

Publication number: CN111623134A
Application number: CN201910146848.8A
Authority: CN
Inventors: 郑如松
Original assignee: Juquan Metal Industry Co ltd
Current assignee: Juquan Metal Industry Co ltd
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2020-09-04

Abstract

本发明提供一种阀球结构，其包括阀球本体，其外观大致呈球状且一体制成，阀球本体穿设有第一开口及第二开口，阀球本体设有用以连通第一开口及该第二开口的通道，所述通道由第一开口往第二开口渐缩延伸，阀球本体的各个轴线当中，阀球本体的两侧垂直于第一开口的轴线与第二开口的轴线分别穿设有一卡掣孔，使阀球本体以各卡掣孔为中心转动；本发明阀球结构的通道呈渐缩设计，能有效干扰及破坏液态介质中的颗粒流动，因而达到降低通道残留颗粒的功效，以提升液态介质的流通效率。

Description

阀球结构及其球阀开关

技术领域

本发明涉及流体开关领域，特别是涉及一种阀球结构及其球阀开关。

背景技术

球阀装置系被广泛应用在流体的输送管路中，用来开启、关闭或调节流量，除了在建筑业家庭用管路之外，亦在工业、石化、医疗等领域中常见。

一般来说，现今技术的球阀装置主要由阀体、阀球及阀杆所组成，阀体内部设有一容室，而阀球安装在阀体内部而容纳在容室中，并利用阀杆驱动操控阀球之转动，以使球阀装置达到流量开关的目的，更具体而言，阀球中央贯穿有一通孔，利用通孔连通阀体的两侧流道而使阀体开启，换言之，若错开阀体的两侧流道而使阀体关闭。

但是，现有的阀球具有一些缺点，举例来说，现有阀球的通孔大多都是圆形开口，当流体中的悬浮物或颗粒介质流经阀球的通孔时，乃因通孔流速一致而容易残留悬浮物或颗粒介质，长久使用下，阀球的通孔反而会产生阻塞或者导致流口萎缩的情况，因而造成阀球无法调节流量的作为。

再者，现有阀球通常都是以不锈钢304材质制成，由于阀球的材质因素，所以在成形之后还需经过喷焊硬化、加工及研磨处理，以完成最后成品，然而整体制成工序繁复，且生产流程较长，进而提升生产成本；而且，阀球与止水环长期磨擦时，容易造成阀球或止水环摩擦损耗现象，进而影响球阀装置的使用寿命，同时也会伴随着安全隐患。

除此之外，目前阀球是经由气动或电动的执行器单边固定而作为转动的驱动力，但是，当阀球在作动过程中，会因流体冲击而导致阀球不断产生晃动、偏移及摩擦，以至于阀球因磨损产生间隙，进而无法精准地定位在阀体的中心，导致流体外流情况，甚至造成球阀装置控制精度下降的问题。

发明内容

基于此，有必要针对目前的球阀所存在的容易堵塞、泄漏的问题，提供一种阀球结构及其球阀开关。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种阀球结构，包括：阀球本体，其外观大致呈球状且一体制成，所述阀球本体穿设有第一开口及第二开口，所述阀球本体设有用以连通所述第一开口及所述第二开口的通道，所述通道由所述第一开口向所述第二开口渐缩延伸，所述阀球本体的两侧沿垂直于所述第一开口的轴线方向与垂直于所述第二开口的轴线方向分别穿设有卡掣孔。

在其中一个实施例中，所述第二开口由两斜边及一弧边所围成，所述两斜边的一端相互连接，且所述两斜边间为锐角设置，所述弧边连接于所述两斜边的另一端，所述弧边的中间点与所述两斜边的连接点间的直线距离相等于所述第一开口的直径。

在其中一个实施例中，所述阀球本体两侧分别具有一个平面，两个所述平面相互平行，位于两个所述平面间具有一个球面，各所述卡掣孔分别穿设于各所述平面且连通于所述通道，且所述第一開口及所述第二開口分别穿设于所述球面，所述阀球本体设有第一假想面，所述第一假想面通过所述阀球本体的球心且平行于两个所述平面，所述第二开口设有第二假想面，所述第二假想面由一条直线从所述弧边的中间点平移至所述两斜边的连接点得到，且所述第二假想面重合于所述第一假想面。

在其中一个实施例中，所述阀球本体具有第一轴线，所述第一轴线穿透两个所述卡掣孔，并与两个所述卡掣孔的中心线共线，且所述阀球本体具有第二轴线，所述第二轴线与所述阀球本体的中心线共线，两个所述卡掣孔分别穿设于所述第二轴线的两端，所述第一轴线与所述第二轴线不共线。

在其中一个实施例中，所述通道内壁具有平面段及斜面段，所述通道内壁具有平面段及斜面段，所述平面段连接于所述第一开口，所述斜面段连接于所述第二开口，各所述卡掣孔穿透于所述斜面段与所述平面段的相交处。

在其中一个实施例中，各所述卡掣孔皆概呈正六边形，所述阀球本体为双相不锈钢材质。

在其中一个实施例中，所述第一开口大致为圆形用以输入介质，所述第二开口大致为扇形用以输出介质。

本发明还提供了一种包括上述实施例中任一项的阀球结构的球阀开关，其包括：

阀体，其内部设有容室、轴向流道、径向通孔及套孔，所述容室连通于所述轴向流道、所述径向通孔及所述套孔，而所述套孔对准于所述径向通孔，所述容室中设置有所述阀球本体，所述阀球本体的两卡掣孔分别与所述径向通孔及所述套孔相对应，所述阀球本体的通道通过随所述阀球本体枢转，能够选择连通于所述轴向流道；

定位杆，其套设于所述阀体的套孔，所述定位杆的一端凸伸于所述轴向流道，并嵌设于所述阀球本体的其中一卡掣孔；以及

轴杆，其穿设于所述阀体的径向通孔内，所述轴杆的一端嵌设于所述阀球本体的另一卡掣孔，所述轴杆能够正反向旋转90°，可同步驱动所述定位杆转动，而使所述阀球本体关闭或开启所述轴向流道。

在其中一个实施例当中，球阀开关还包括防漏件，其套设于所述阀体的轴向流道内，所述阀体具有输入端及输出端，所述轴向流道贯穿于所述输入端与所述输出端，且所述阀体的输出端设有通过螺纹连接连通于所述轴向流道的内管，所述防漏件设置于所述内管的口径周围，而所述阀球本体抵接于所述防漏件，以使所述防漏件弹性抵顶于所述阀球本体及所述内管之间，所述阀球本体的第二开口对着所述内管，使得所述轴向流道透过所述阀球本体的通道连通于所述内管。

在其中一个实施例当中，所述防漏件包括有弹性体、O型环及抵接环，所述弹性体抵靠于所述内管，所述O型环密合于所述弹性体的周围，所述抵接环一侧抵接在所述O型环与所述弹性体上，以使所述O型环嵌设于所述弹性体与所述抵接环之间，而所述抵接环的另一侧弧形凹设有一密合槽，所述阀球本体密合嵌设于所述密合槽；所述弹性体可为弹簧或弹片，所述O型环为网状结构的弹性材质。

本发明的有益效果是：

本发明阀球结构的通道呈渐缩设计，能有效干扰及破坏液态介质中的颗粒流动，以此达到降低颗粒残留在通道的功效，以提升液态介质的流通效率，使本发明之阀球本体及球阀开关能广泛应用在各种产业。

再者，阀球本体的两卡掣孔能够提升组装于球阀开关的固定作用，各卡掣孔的轴心与阀球本体的球心呈双偏心设置，如此一来，阀球本体在转动时，更能达到省力操作的效果，而且，球阀开关在关闭轴向流道时，还能进一步使阀球本体密合嵌入于球阀开关的防漏件，达到防止球阀开关发生泄漏之效果。

附图说明

图1为本发明阀球结构的外观立体图；

图2为本发明阀球结构的另一视角外观立体图；

图3为图1的正视图；

图4为图2的正视图；

图5为本发明阀球结构沿图3剖面线A-A的剖视图；

图6为本发明阀球结构沿图3剖面线B-B的剖视图；

图7为本发明球阀开关的纵向剖面示意图；

图8为本发明球阀开关的横向剖面示意图，表示阀体的轴向流道呈全开状态；

图9为本发明球阀开关的动作示意图(一)，表示阀体的轴向流道呈半开状态；

图10为本发明球阀开关的动作示意图(二)，表示阀体的轴向流道呈关闭状态。

其中：

球阀开关100 套孔24

阀球本体10 输入端25

平面11 输出端26

球面12 定位杆30

第一开口13 轴杆40

第二开口14 防漏件50

斜边141 弹性体51

弧边142 O型环52

通道15 抵接环53

平面段151 密合槽531

斜面段152 内管60

卡掣孔16 第一假想面D1

阀体20 第二假想面D2

容室21 第一轴线L1

轴向流道22 第二轴线L2

径向通孔23。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1至图6所示，本发明提供一种阀球结构，其包括：

阀球本体10，其外观大致呈球状且一体制成，于本实施例中，阀球本体10为双相不锈钢材质，能提升铸造的效率及良率，阀球本体10的上下两侧分别具有平面11，两个平面11相互平行，以及位于两平面11间还具有球面12，阀球本体10在球面12上穿设有第一开口13及第二开口14，如图3及图4所示，第一开口13大致为圆形，用来输入液态介质，第二开口14大致为扇形，用来输出液态介质，而阀球本体10内部设有通道15以连通第一开口13及第二开口14，通道15由第一开口13往第二开口14渐缩延伸，其中，通道15内壁具有平面段151及斜面段152，平面段151连接于第一开口13，斜面段152由平面段151渐缩连接于第二开口14。

本发明进一步说明第二开口14的样态及开设方向，如图3所示，第二开口14由两斜边141及一弧边142所围成，两斜边141的一端相互连接，以使两斜边141间为锐角设置，弧边142连接于两斜边141的另一端，弧边142的中间点与两斜边141的连接点间的直线距离相等于第一开口13的直径。

值得说明的是，阀球本体10设有第一假想面D1，第一假想面D1通过阀球本体10的球心且平行于两平面11，第二开口14设有第二假想面D2，第二假想面D2由一条直线从弧边142的中间点平移至两斜边141的连接点得到，且第二假想面D2重合于第一假想面D1；也就是说，第二开口14横向开设于阀球本体10的球面12上；当液态介质由扇形状的第二开口14输出时，通道15内的斜面段152能提升液态介质的输出流速，使得混合在液态介质中的颗粒受到挤压而摩擦通道15的斜面段152，进而能干扰及破坏液态介质中的颗粒结构，达到减少通道15残留颗粒的功效，以提升液态介质的流通效率，使本发明的阀球本体10能广泛应用在各种产业。

除此之外，阀球本体10的各个轴线当中，阀球本体10垂直于第一开口13的轴线与第二开口14的轴线分别穿设有一卡掣孔16，各卡掣孔16皆概呈正六边形，能提升各卡掣孔16的限位效果，使阀球本体10以各卡掣孔16为中心转动。特别说明的是，各卡掣孔16分别穿设于阀球本体10的两平面11，且贯穿连通至通道15，其中，各卡掣孔16穿透于平面段151与斜面段152之间，如图5所示。

值得说明的是，各卡掣孔16于阀球本体10呈偏心设置，具体来说，阀球本体10具有第一轴线L1，第一轴线L1穿透两卡掣孔16，且第一轴线L1与两卡掣孔16的中心线共线设置，使得阀球本体10系以第一轴线L1为中心进行转动，而阀球本体10具有第二轴线L2，两卡掣孔16分别穿设于第二轴线L2的两端，第一轴线L1与第二轴线L2不共线，通过各卡掣孔16于阀球本体10呈双偏心设置，如此一来，阀球本体10在转动时更能达到省力操作的效果。

请参阅图7至图10所示，本发明另一实施例提供一种包括上述阀球结构的球阀开关100，其包括上述阀球本体10、阀体20、定位杆30、轴杆40及防漏件50。

阀体20，其内部具有容室21、轴向流道22、径向通孔23及套孔24，容室21连通于轴向流道22、径向通孔23及套孔24，而套孔24对准径向通孔23，进一步来说，阀体20具有输入端25及输出端26，轴向流道22穿设于输入端25与输出端26，且阀体20的输出端26通过螺纹连接设置有连通于轴向流道22的内管60，于本实施例中，容室21中组设有阀球本体10，阀球本体10的两卡掣孔16分别对着径向通孔23及套孔24，而第一开口13及第二开口14分别对着轴向流道22及内管60，阀球本体10的通道15可随阀球本体10的转动而转动，进而选择连通于轴向流道22。

定位杆30，其套设于阀体20的套孔24，定位杆30的一端凸伸于轴向流道22，并嵌设于阀球本体10的其中一卡掣孔16。

轴杆40，其穿设于阀体20的径向通孔23内，轴杆40的一端嵌设于阀球本体10的另一卡掣孔16，此时阀球本体10分别受到定位杆30及轴杆40的双边固定，能够提升阀球本体10的固定作用，进而稳定阀球本体10组装在阀体20的稳定性；使本发明球阀开关100通过轴杆40正反向旋转90°，可同步驱动定位杆30转动，而使阀球本体10达到关闭或开启轴向流道22的目的；其中，当阀球本体10转动而使第二开口14对着内管60时，使得轴向流道22透过阀球本体10的通道15连通于内管60而呈现开启状态；当阀球本体10转动而使球面12遮蔽内管60开口时，使得轴向流道22呈现关闭状态。

防漏件50，其套设于阀体20的轴向流道22内，防漏件50设置于内管60的口径周围，而阀球本体10抵接于防漏件50，以使防漏件50弹性抵顶于阀球本体10及内管60之间，用来吸收阀球本体10的震动及压力，以提升阀球本体10作动的稳定性，进而达到缓冲的效果；进一步来说，防漏件50包括有弹性体51、O型环52及抵接环53，弹性体51可为弹簧或弹片而抵靠于内管60的口径周围，可用来作为弹性补偿的效果；O型环52为网状结构的弹性材质，其密合于弹性体51的周围，于本实施例中，O型环52用来吸收阀球本体10产生推移的压力，以达到缓冲的功效；抵接环53的一侧抵接在O型环52与弹性体51上，以使O型环52嵌设于弹性体51与抵接环53的间，而抵接环53的另一侧弧形凹设有密合槽531，阀球本体10的球面12密合嵌设于密合槽531上。

请配合图7至图10所示，本发明球阀开关100于实际操作时，枢转阀球本体10而使通道15与轴向流道22相互连通，且第一开口13及第二开口14分别对着轴向流道22及内管60，使球阀开关100呈现全开状态，其中，通道15内的斜面段152能提升液态介质的输出流速，使得混合在液态介质中的颗粒受到挤压而摩擦通道15的斜面段152，进而能干扰及破坏液态介质中的颗粒结构，达到降低通道15残留颗粒的功效，以提升液态介质的流通效率，如图8所示。

当阀球本体10往顺时针转动时，此时阀球本体10的球面12受到转动而部分遮蔽轴向流道22与容室21的间隙，使球阀开关100呈现半开状态，如图9所示。接着，当阀球本体10继续转动而使球面12完全遮蔽抵接环53时，因各卡掣孔16的轴心与阀球本体10的球心呈双偏心设置，如此一来，阀球本体10在转动时，更能达到省力操作的效果，而且，球阀开关100在关闭轴向流道22时，能进一步使阀球本体10的球面12完全密合嵌入于抵接环53的密合槽531上，使球阀开关100呈现关开状态，达到防止球阀开关100发生泄漏的效果，如图10所示；其中，防漏件50弹性抵顶于阀球本体10及内管60之间，用来作为吸收阀球本体10的震动及压力，以提升阀球本体10作动的稳定性，进而达到缓冲的效果。

本发明阀球结构的通道15呈渐缩设计，能有效干扰及破坏液态介质中的颗粒流动，藉以降低颗粒残留在通道15的功效，以提升液态介质的流通效率，俾使本发明的阀球本体10及球阀开关100能广泛应用在各种产业。

并且，阀球本体10的两卡掣孔16能够提升组装于球阀开关100的固定作用，各卡掣孔16的轴心与阀球本体10的球心呈双偏心设置，如此一来，阀球本体10在转动时，更能达到省力操作的效果，而且，球阀开关100在关闭轴向流道22时，还能进一步使阀球本体10密合嵌入于球阀开关100的防漏件50，达到防止球阀开关100发生泄漏的效果。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种阀球结构，其特征在于，包括：

阀球本体，其外观大致呈球状且一体制成，所述阀球本体穿设有第一开口及第二开口，所述阀球本体设有用以连通所述第一开口及所述第二开口的通道，所述通道由所述第一开口向所述第二开口渐缩延伸，所述阀球本体的两侧沿垂直于所述第一开口的轴线方向与垂直于所述第二开口的轴线方向分别穿设有卡掣孔。

2.根据权利要求1所述的阀球结构，其特征在于，所述第二开口由两斜边及一弧边所围成，所述两斜边的一端相互连接，且所述两斜边间为锐角设置，所述弧边连接于所述两斜边的另一端，所述弧边的中间点与所述两斜边的连接点间的直线距离相等于所述第一开口的直径。

3.根据权利要求2所述的阀球结构，其特征在于，所述阀球本体两侧分别具有一个平面，两个所述平面相互平行，位于两个所述平面间具有一个球面，各所述卡掣孔分别穿设于各所述平面且连通于所述通道，且所述第一開口及所述第二開口分别穿设于所述球面，所述阀球本体设有第一假想面，所述第一假想面通过所述阀球本体的球心且平行于两个所述平面，所述第二开口设有第二假想面，所述第二假想面由一条直线从所述弧边的中间点平移至所述两斜边的连接点得到，且所述第二假想面重合于所述第一假想面。

4.根据权利要求1所述的阀球结构，其特征在于，所述阀球本体具有第一轴线，所述第一轴线穿透两个所述卡掣孔，并与两个所述卡掣孔的中心线共线，且所述阀球本体具有第二轴线，所述第二轴线与所述阀球本体的中心线共线，两个所述卡掣孔分别穿设于所述第二轴线的两端，所述第一轴线与所述第二轴线不共线。

5.根据权利要求1所述的阀球结构，其特征在于，所述通道内壁具有平面段及斜面段，所述平面段连接于所述第一开口，所述斜面段连接于所述第二开口，各所述卡掣孔穿透于所述斜面段与所述平面段的相交处。

6.根据权利要求1所述的阀球结构，其特征在于，各所述卡掣孔皆概呈正六边形，所述阀球本体为双相不锈钢材质。

7.根据权利要求1所述的阀球结构，其特征在于，所述第一开口大致为圆形用以输入介质，所述第二开口大致为扇形用以输出介质。

8.一种包括如权利要求1至7中任一项的阀球结构的球阀开关，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的球阀开关，其特征在于，还包括防漏件，其套设于所述阀体的轴向流道内，所述阀体具有输入端及输出端，所述轴向流道贯穿于所述输入端与所述输出端，且所述阀体的输出端设有通过螺纹连接连通于所述轴向流道的内管，所述防漏件设置于所述内管的口径周围，而所述阀球本体抵接于所述防漏件，以使所述防漏件弹性抵顶于所述阀球本体及所述内管之间，所述阀球本体的第二开口对着所述内管，使得所述轴向流道透过所述阀球本体的通道连通于所述内管。

10.根据权利要求9所述的球阀开关，其特征在于，所述防漏件包括有弹性体、O型环及抵接环，所述弹性体抵靠于所述内管，所述O型环密合于所述弹性体的周围，所述抵接环一侧抵接在所述O型环与所述弹性体上，以使所述O型环嵌设于所述弹性体与所述抵接环之间，而所述抵接环的另一侧弧形凹设有一密合槽，所述阀球本体密合嵌设于所述密合槽；所述弹性体可为弹簧或弹片，所述O型环为网状结构的弹性材质。