CN111692371A - 一种长寿命球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种长寿命球阀，包括阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀体在阀腔的下端开口处固定设有阀盖，所述阀体的侧面设有与阀腔连通的进口管和出口管；所述进口管内固定设有进口阀座，所述出口管内固定设有出口阀座，所述进口阀座内设有进孔，所述出口阀座内设有出孔；所述阀体内在进口阀座和出口阀座之间设有球芯；所述球芯内设有通流孔，所述球芯的外侧以通流孔为中心间隔均匀地设有第一密封面、第二密封面、第三密封面、第四密封面；所述阀体上设有第一阀杆组件和第二阀杆组件，所述阀腔内设有用于连接第一阀杆组件和第二组件的连杆组件；该长寿命球阀不仅结构简单，而且可以实现球芯不同密封面的切换。

Description

一种长寿命球阀
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、水暖、水利、船舶、造纸、原子能、航空、火箭等各部门，以及人们日常生活中。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；另外，现有球阀阀球的密封面使固定的，当阀球的密封面损坏时，就必须更换阀球，而实际情况中除了密封面之外的阀球的球面是完好无损的，由此造成了阀球的浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种长寿命球阀，其不仅结构简单，而且可以实现球芯不同密封面的切换。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种长寿命球阀，包括阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀体在阀腔的下端开口处固定设有阀盖，所述阀体的侧面设有与阀腔连通的进口管和出口管，所述进口管和出口管同轴设置；所述进口管内固定设有进口阀座，所述出口管内固定设有出口阀座，所述进口阀座内设有进孔，所述出口阀座内设有出孔；所述阀体内在进口阀座和出口阀座之间设有用于控制进孔和出孔通断的球芯；所述球芯内设有通流孔，所述球芯的外侧以通流孔为中心间隔均匀地设有第一密封面、第二密封面、第三密封面、第四密封面；所述阀体上设有用于带动球芯转动的第一阀杆组件和第二阀杆组件，所述阀腔内设有用于连接第一阀杆组件和第二组件的连杆组件；在第一阀杆组件与位置相对的第一密封面和第三密封面连接时，通过连杆组件带动第二阀杆组件与位置相对的第二密封面和第四密封面脱离连接；在第二阀杆组件与位置相对的第二密封面和第四密封面连接时，通过连杆组件带动第一阀杆组件与位置相对的第一密封面和第四密封面脱离连接。
进一步的，所述第一阀杆组件包括第一主阀杆和第一从阀杆，所述第一主阀杆沿垂直于第一密封面方向设置在阀体内，所述第一主阀杆在伸入阀腔内的一端为第一方形接头，所述第一密封面的中心位置设有供第一方形接头插入的第一方形孔；所述第一从阀杆沿垂直于第三密封面方向设置在阀盖内；所述第一从阀杆在伸入阀腔内的一端为第一圆形接头，所述第三密封面的中心位置设有供第一圆形接头插入的第一圆形孔；所述第一主阀杆和第一从阀杆同轴设置；
所述第二阀杆组件包括第二主阀杆和第二从阀杆，所述第二主阀杆沿垂直于第二密封面方向设置在阀体内，所述第二主阀杆在伸入阀腔内的一端为第二方形接头，所述第二密封面的中心位置设有供第二方形接头插入的第二方形孔；所述第二从阀杆沿垂直于第四密封面方向设置在阀体内；所述第二从阀杆在伸入阀腔内的一端为第二圆形接头，所述第四密封面的中心位置设有供第二圆形接头插入的第二圆形孔；所述第二主阀杆和第二从阀杆同轴设置；
所述连杆组件包括长度相同的第一横杆、第二横杆、第三横杆、第四横杆，以及长度相同的第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆，所述第一横杆转动连接在第一主阀杆上，所述第二横杆转动连接在第一从阀杆上，所述第三横杆转动连接在第二主阀杆上，所述第四横杆转动连接在第二从阀杆；所述第一连杆的一端与第一横杆铰接、另一端与第三横杆铰接；所述第二连杆的一端与第三横杆铰接、另一端与第二横杆铰接，所述第三连杆一端与第二横杆铰接、另一端与第四横杆铰接，所述第四连杆的一端与第四横杆铰接、另一端与第一横杆铰接。
进一步的，所述阀体内沿垂直于第一密封面设有第一轴孔，所述第一主阀杆滑动连接在第一轴孔；所述第一轴孔的侧壁设有第一安装孔，所述第一主阀杆的外侧设有第一定位槽和第二定位槽，所述第一安装孔内设有第一定位球，以及用于迫使第一定位球压紧在第一主阀杆外侧的第一弹簧，在第一定位球位于第一定位槽内时，第一方形接头插入到第一方形孔内，在第一定位球位于第二定位槽内时，第一方形接头脱离第一方形孔。
进一步的，所述阀盖内沿垂直于第三密封面设有第三轴孔，所述第一从阀杆滑动连接在第三轴孔；所述第三轴孔的侧壁设有第三安装孔，所述第一从阀杆的外侧设有第三定位槽和第四定位槽，所述第三安装孔内设有第三定位球，以及用于迫使第三定位球压紧在第一从阀杆外侧的第三弹簧，在第三定位球位于第三定位槽内时，第一圆形接头插入到第一圆形孔内，在第三定位球位于第四定位槽内时，第一圆形接头脱离第一圆形孔。
进一步的，所述阀体内沿垂直于第二密封面设有第二轴孔，所述第二主阀杆滑动连接在第二轴孔；所述第二轴孔的侧壁设有第二安装孔，所述第二主阀杆的外侧设有第五定位槽和第六定位槽，所述第二安装孔内设有第二定位球，以及用于迫使第二定位球压紧在第二主阀杆外侧的第二弹簧，在第二定位球位于第五定位槽内时，第二方形接头插入到第二方形孔内，在第二定位球位于第六定位槽内时，第二方形接头脱离第二方形孔。
进一步的，所述阀体内沿垂直于第四密封面设有第四轴孔，所述第二从阀杆滑动连接在第四轴孔；所述第四轴孔的侧壁设有第四安装孔，所述第二从阀杆的外侧设有第七定位槽和第八定位槽，所述第四安装孔内设有第四定位球，以及用于迫使第四定位球压紧在第二从阀杆外侧的第四弹簧，在第四定位球位于第七定位槽内时，第二圆形接头插入到第二圆形孔内，在第四定位球位于第八定位槽内时，第二圆形接头脱离第二圆形孔。
进一步的，所述第一主阀杆伸出阀腔的一端固定安装有第一手轮；所述第二主阀杆伸出阀腔的一端固定暗转有第二手轮。
进一步的，所述第一主阀杆在第一横杆的一侧沿径向设有第一凸肩，在第一横杆的另一侧设有第一卡簧；所述第一从阀杆在第二横杆的一侧沿径向设有第二凸肩，在第二横杆的另一侧设有第二卡簧；所述第二主阀杆在第三横杆的一侧沿径向设有第三凸肩，在第三横杆的另一侧设有第三卡簧；所述第二从阀杆在第四横杆的一侧沿径向设有第四凸肩，在第四横杆的另一侧设有第四卡簧。
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：
本发明中通过第一阀杆组件和第二阀杆组件控制的球芯转动，使得球芯可以沿第一主阀杆或第二主阀杆转动，从而使球芯上的第一密封面和第三密封面与第二密封面和第四密封面交替使用；当绕第一主阀杆旋转时的第一密封面和第三密封面损坏失效时，就可以切换到绕第二主阀杆旋转的第二密封面和第四密封面工作，这样不仅可以提高球芯的利用率，降低更换球芯的成本，而且由于采用两组密封面，还可以至少延长球阀的使用寿命一倍。
附图说明
图1为本发明的剖视图，此时球芯处在与第一阀杆组件连接且与第二阀杆组件脱离状态；
图2为图1中的A-A剖面图；
图3为图1中的B-B剖面图；
图4为本发明的剖视图，此时阀球处于与第二阀杆组件连接且与第一阀杆组件脱离状态；
图5为图4中的C-C剖面图；
图6为图4中的D-D剖面图。
具体实施方式
请参阅图1-6所示，一种长寿命球阀，包括阀体1，所述阀体1内设有阀腔101，所述阀体1在阀腔101的下端开口处固定设有阀盖102，所述阀体1的侧面设有与阀腔101连通的进口管1a和出口管1b，所述进口管1a和出口管1b同轴设置；所述进口管1a内固定设有进口阀座1c，所述出口管1b内固定设有出口阀座1d，所述进口阀座1c内设有进孔1c1，所述出口阀座1d内设有出孔1d1；所述阀体1内在进口阀座1c和出口阀座1d之间设有用于控制进孔1c1和出孔1d1通断的球芯2；所述球芯2内设有通流孔21，所述球芯2的外侧以通流孔21为中心间隔均匀地设有第一密封面2a、第二密封面2b、第三密封面2c、第四密封面2d；所述阀体1上设有用于带动球芯2转动的第一阀杆组件和第二阀杆组件，所述阀腔101内设有用于连接第一阀杆组件和第二组件的连杆组件；在第一阀杆组件与位置相对的第一密封面2a和第三密封面2c连接时，通过连杆组件带动第二阀杆组件与位置相对的第二密封面2b和第四密封面2d脱离连接；在第二阀杆组件与位置相对的第二密封面2b和第四密封面2d连接时，通过连杆组件带动第一阀杆组件与位置相对的第一密封面2a和第四密封面2d脱离连接。
所述第一阀杆组件包括第一主阀杆31和第一从阀杆32，所述第一主阀杆31沿垂直于第一密封面2a方向设置在阀体1内，所述第一主阀杆31在伸入阀腔101内的一端为第一方形接头31a，所述第一密封面2a的中心位置设有供第一方形接头31a插入的第一方形孔2a1；所述第一从阀杆32沿垂直于第三密封面2c方向设置在阀盖102内；所述第一从阀杆32在伸入阀腔101内的一端为第一圆形接头32a，所述第三密封面2c的中心位置设有供第一圆形接头32a插入的第一圆形孔2c1；所述第一主阀杆31和第一从阀杆32同轴设置；所述第一主阀杆31伸出阀腔101的一端固定安装有第一手轮311。
所述第二阀杆组件包括第二主阀杆41和第二从阀杆42，所述第二主阀杆41沿垂直于第二密封面2b方向设置在阀体1内，所述第二主阀杆41在伸入阀腔101内的一端为第二方形接头41a，所述第二密封面2b的中心位置设有供第二方形接头41a插入的第二方形孔2b1；所述第二从阀杆42沿垂直于第四密封面2d方向设置在阀体1内；所述第二从阀杆42在伸入阀腔101内的一端为第二圆形接头42a，所述第四密封面2d的中心位置设有供第二圆形接头42a插入的第二圆形孔2d1；所述第二主阀杆41和第二从阀杆42同轴设置；所述第二主阀杆41伸出阀腔101的一端固定安装有第二手轮411。
所述连杆组件包括长度相同的第一横杆51、第二横杆55、第三横杆53、第四横杆57，以及长度相同的第一连杆52、第二连杆54、第三连杆56、第四连杆58，所述第一横杆51转动连接在第一主阀杆31上，所述第二横杆55转动连接在第一从阀杆32上，所述第三横杆53转动连接在第二主阀杆41上，所述第四横杆57转动连接在第二从阀杆42；所述第一连杆52的一端与第一横杆51铰接、另一端与第三横杆53铰接；所述第二连杆54的一端与第三横杆53铰接、另一端与第二横杆55铰接，所述第三连杆56一端与第二横杆55铰接、另一端与第四横杆57铰接，所述第四连杆58的一端与第四横杆57铰接、另一端与第一横杆51铰接。
所述第一主阀杆31在第一横杆51的一侧沿径向设有第一凸肩31b，在第一横杆51的另一侧设有第一卡簧71；所述第一从阀杆32在第二横杆55的一侧沿径向设有第二凸肩32b，在第二横杆55的另一侧设有第二卡簧72；所述第二主阀杆41在第三横杆53的一侧沿径向设有第三凸肩41b，在第三横杆53的另一侧设有第三卡簧73；所述第二从阀杆42在第四横杆57的一侧沿径向设有第四凸肩42b，在第四横杆57的另一侧设有第四卡簧74。
所述阀体1内沿垂直于第一密封面2a设有第一轴孔11，所述第一主阀杆31滑动连接在第一轴孔11内；所述第一轴孔11的侧壁设有第一安装孔11a，所述第一主阀杆31的外侧设有第一定位槽312和第二定位槽313，所述第一安装孔11a内设有第一定位球11b，以及用于迫使第一定位球11b压紧在第一主阀杆31外侧的第一弹簧11c，在第一定位球11b位于第一定位槽312内时，第一方形接头31a插入到第一方形孔2a1内，在第一定位球11b位于第二定位槽313内时，第一方形接头31a脱离第一方形孔2a1。
所述阀盖102内沿垂直于第三密封面2c设有第三轴孔13，所述第一从阀杆32滑动连接在第三轴孔13；所述第三轴孔13的侧壁设有第三安装孔13a，所述第一从阀杆32的外侧设有第三定位槽322和第四定位槽323，所述第三安装孔13a内设有第三定位球13b，以及用于迫使第三定位球13b压紧在第一从阀杆32外侧的第三弹簧13c，在第三定位球13b位于第三定位槽322内时，第一圆形接头32a插入到第一圆形孔2c1内，在第三定位球13b位于第四定位槽323内时，第一圆形接头32a脱离第一圆形孔2c1。
所述阀体1内沿垂直于第二密封面2b设有第二轴孔12，所述第二主阀杆41滑动连接在第二轴孔12；所述第二轴孔12的侧壁设有第二安装孔12a，所述第二主阀杆41的外侧设有第五定位槽412和第六定位槽413，所述第二安装孔12a内设有第二定位球12b，以及用于迫使第二定位球12b压紧在第二主阀杆41外侧的第二弹簧12c，在第二定位球12b位于第五定位槽412内时，第二方形接头41a插入到第二方形孔2b1内，在第二定位球12b位于第六定位槽413内时，第二方形接头41a脱离第二方形孔2b1。
所述阀体1内沿垂直于第四密封面2d设有第四轴孔14，所述第二从阀杆42滑动连接在第四轴孔14；所述第四轴孔14的侧壁设有第四安装孔14a，所述第二从阀杆42的外侧设有第七定位槽422和第八定位槽423，所述第四安装孔14a内设有第四定位球14b，以及用于迫使第四定位球14b压紧在第二从阀杆42外侧的第四弹簧14c，在第四定位球14b位于第七定位槽422内时，第二圆形接头42a插入到第二圆形孔2d1内，在第四定位球14b位于第八定位槽423内时，第二圆形接头42a脱离第二圆形孔2d1。
如图1-3所示，为由第一阀杆组件与球芯2连接，控制球芯2的旋转，此时第一定位球11b位于第一定位槽312内，第一方形接头31a插入到第一方形孔2a1内，第三定位球13b位于第三定位槽322内，第一圆形接头插入到第一圆形孔2c1内；第二定位球12b位于第六定位槽413内时，第二方形接头41a脱离第二方形孔2b1，第四定位球14b位于第八定位槽423内时，第二圆形接头42a脱离第二圆形孔2d1；第二密封面2b和第四密封面2d处于工作位置，旋转第一主阀杆31带动球芯2转至通流孔21与进孔1c1和出孔1d1同轴位置时，球阀打开，旋转第一主阀杆31带动球芯2转至通流孔21与进孔1c1和出孔1d1垂直时，第二密封面2b封堵进孔1c1，第四密封面2d封堵出孔1d1。
当第二密封面2b和第四密封面2d出现损坏时，将第一主阀杆31向上拉出，第一主阀杆31向上运动时，带动横杆向上运动，第一横杆51带动第一连杆52和第四连杆58相互靠拢，带动第二横杆55和第四横杆57相互靠拢，第三横杆53向远离球芯2方向运动，如图4-6所示，当第一定位球11b位于第二定位槽313内，第一方形接头31a脱离第一方形孔2a1，第三定位球13b位于第四定位槽323内，第一圆形接头脱离第一圆形孔2c1；第二定位球12b位于第五定位槽412内时，第二方形接头41a插入第二方形孔2b1内，第四定位球14b位于第七定位槽422内时，第二圆形接头42a插入第二圆形孔2d1；第一密封面2a和第三密封面2c处于工作位置，旋转第二主阀杆41带动球芯2转至通流孔21与进孔1c1和出孔1d1同轴位置时，球阀打开，旋转第二主阀杆41带动球芯2转至通流孔21与进孔1c1和出孔1d1垂直时，第一密封面2a封堵进孔1c1，第三密封面2c封堵出孔1d1。本发明不仅可以提高球芯2的利用率，降低更换球芯2的成本，而且由于采用两组密封面，还可以至少延长球阀的使用寿命一倍。
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 (8)

1.一种长寿命球阀，包括阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀体在阀腔的下端开口处固定设有阀盖，所述阀体的侧面设有与阀腔连通的进口管和出口管，所述进口管和出口管同轴设置；其特征在于，所述进口管内固定设有进口阀座，所述出口管内固定设有出口阀座，所述进口阀座内设有进孔，所述出口阀座内设有出孔；所述阀体内在进口阀座和出口阀座之间设有用于控制进孔和出孔通断的球芯；所述球芯内设有通流孔，所述球芯的外侧以通流孔为中心间隔均匀地设有第一密封面、第二密封面、第三密封面、第四密封面；所述阀体上设有用于带动球芯转动的第一阀杆组件和第二阀杆组件，所述阀腔内设有用于连接第一阀杆组件和第二组件的连杆组件；在第一阀杆组件与位置相对的第一密封面和第三密封面连接时，通过连杆组件带动第二阀杆组件与位置相对的第二密封面和第四密封面脱离连接；在第二阀杆组件与位置相对的第二密封面和第四密封面连接时，通过连杆组件带动第一阀杆组件与位置相对的第一密封面和第三密封面脱离连接。
2.根据权利要求1所述的长寿命球阀，其特征在于，所述第一阀杆组件包括第一主阀杆和第一从阀杆，所述第一主阀杆沿垂直于第一密封面方向设置在阀体内，所述第一主阀杆在伸入阀腔内的一端为第一方形接头，所述第一密封面的中心位置设有供第一方形接头插入的第一方形孔；所述第一从阀杆沿垂直于第三密封面方向设置在阀盖内；所述第一从阀杆在伸入阀腔内的一端为第一圆形接头，所述第三密封面的中心位置设有供第一圆形接头插入的第一圆形孔；所述第一主阀杆和第一从阀杆同轴设置；
所述第二阀杆组件包括第二主阀杆和第二从阀杆，所述第二主阀杆沿垂直于第二密封面方向设置在阀体内，所述第二主阀杆在伸入阀腔内的一端为第二方形接头，所述第二密封面的中心位置设有供第二方形接头插入的第二方形孔；所述第二从阀杆沿垂直于第四密封面方向设置在阀体内；所述第二从阀杆在伸入阀腔内的一端为第二圆形接头，所述第四密封面的中心位置设有供第二圆形接头插入的第二圆形孔；所述第二主阀杆和第二从阀杆同轴设置；
所述连杆组件包括长度相同的第一横杆、第二横杆、第三横杆、第四横杆，以及长度相同的第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆，所述第一横杆转动连接在第一主阀杆上，所述第二横杆转动连接在第一从阀杆上，所述第三横杆转动连接在第二主阀杆上，所述第四横杆转动连接在第二从阀杆；所述第一连杆的一端与第一横杆铰接、另一端与第三横杆铰接；所述第二连杆的一端与第三横杆铰接、另一端与第二横杆铰接，所述第三连杆一端与第二横杆铰接、另一端与第四横杆铰接，所述第四连杆的一端与第四横杆铰接、另一端与第一横杆铰接。
3.根据权利要求2所述的长寿命球阀，其特征在于，所述阀体内沿垂直于第一密封面设有第一轴孔，所述第一主阀杆滑动连接在第一轴孔；所述第一轴孔的侧壁设有第一安装孔，所述第一主阀杆的外侧设有第一定位槽和第二定位槽，所述第一安装孔内设有第一定位球，以及用于迫使第一定位球压紧在第一主阀杆外侧的第一弹簧，在第一定位球位于第一定位槽内时，第一方形接头插入到第一方形孔内，在第一定位球位于第二定位槽内时，第一方形接头脱离第一方形孔。
4.根据权利要求2所述的长寿命球阀，其特征在于，所述阀盖内沿垂直于第三密封面设有第三轴孔，所述第一从阀杆滑动连接在第三轴孔；所述第三轴孔的侧壁设有第三安装孔，所述第一从阀杆的外侧设有第三定位槽和第四定位槽，所述第三安装孔内设有第三定位球，以及用于迫使第三定位球压紧在第一从阀杆外侧的第三弹簧，在第三定位球位于第三定位槽内时，第一圆形接头插入到第一圆形孔内，在第三定位球位于第四定位槽内时，第一圆形接头脱离第一圆形孔。
5.根据权利要求2所述的长寿命球阀，其特征在于，所述阀体内沿垂直于第二密封面设有第二轴孔，所述第二主阀杆滑动连接在第二轴孔；所述第二轴孔的侧壁设有第二安装孔，所述第二主阀杆的外侧设有第五定位槽和第六定位槽，所述第二安装孔内设有第二定位球，以及用于迫使第二定位球压紧在第二主阀杆外侧的第二弹簧，在第二定位球位于第五定位槽内时，第二方形接头插入到第二方形孔内，在第二定位球位于第六定位槽内时，第二方形接头脱离第二方形孔。
6.根据权利要求2所述的长寿命球阀，其特征在于，所述阀体内沿垂直于第四密封面设有第四轴孔，所述第二从阀杆滑动连接在第四轴孔；所述第四轴孔的侧壁设有第四安装孔，所述第二从阀杆的外侧设有第七定位槽和第八定位槽，所述第四安装孔内设有第四定位球，以及用于迫使第四定位球压紧在第二从阀杆外侧的第四弹簧，在第四定位球位于第七定位槽内时，第二圆形接头插入到第二圆形孔内，在第四定位球位于第八定位槽内时，第二圆形接头脱离第二圆形孔。
7.根据权利要求2所述的长寿命球阀，其特征在于，所述第一主阀杆伸出阀腔的一端固定安装有第一手轮；所述第二主阀杆伸出阀腔的一端固定暗转有第二手轮。
8.根据权利要求2所述的长寿命球阀，其特征在于，所述第一主阀杆在第一横杆的一侧沿径向设有第一凸肩，在第一横杆的另一侧设有第一卡簧；所述第一从阀杆在第二横杆的一侧沿径向设有第二凸肩，在第二横杆的另一侧设有第二卡簧；所述第二主阀杆在第三横杆的一侧沿径向设有第三凸肩，在第三横杆的另一侧设有第三卡簧；所述第二从阀杆在第四横杆的一侧沿径向设有第四凸肩，在第四横杆的另一侧设有第四卡簧。
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