CN111795174A - 一种浮动密封的二片式自清洁球阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浮动密封的二片式自清洁球阀，属于球阀领域，它可以实现浮动球阀的自我清洁，通过将球体安装在球体座中，可避免杂质在球体与阀座内壁之间大量积累，保护球体不会受到杂质的腐蚀，通过在球体的两侧设置清洁刮板，当球体转动时清洁刮板即可将沉淀在球体外表面上的杂质刮落下来，而且在球体座的内壁上还设置变形板，使球体座的内壁出现拱面，这样可大大降低杂质在球体座内壁结垢的概率，而且利用变形板恢复形变的振动作用将沉淀在其上的杂质振动下来，以让介质带走，从而实现球体的自我清洁，确保球阀长时间的稳定工作，另外在球体的流道中还设置类似荷叶表面结构的清洁球来阻止杂质残留，进一步提高球阀的自我清洁效果。
Description
技术领域
本发明涉及球阀领域，更具体地说，涉及一种浮动密封的二片式自清洁球阀。
背景技术
内螺纹二片式球阀和闸阀是同属一个类型的阀门，区别在它的关闭件是个球体，球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，球阀的球体是浮动的，在介质压力作用下，球体能产生一定的位移并紧压在出口端的密封面上，保证出口端密封。
浮动球阀虽然简单好用，但是内部容易残留杂质，特别实在球阀关闭的阶段中，一些流体介质中会夹带有小颗粒杂质，在球阀关闭时会析出沉淀下来，时间久了之后大量的杂质会在球体上结垢，进而腐蚀球体，直接影响到球阀的正常使用，而且球体的流道中也容易滞留杂质，目前所采用的清理方式还要将管路断开进行拆解清理，所耗费的人力、时间等成本较大。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种浮动密封的二片式自清洁球阀，它可以实现浮动球阀的自我清洁，通过将球体安装在球体座中，可避免杂质在球体与阀座内壁之间大量积累，保护球体不会受到杂质的腐蚀，通过在球体的两侧设置清洁刮板，当球体转动时清洁刮板即可将沉淀在球体外表面上的杂质刮落下来，实现球体外表面的清洁，而且在球体座的内壁上还设置变形板，使球体座的内壁出现拱面，这样可大大降低杂质在球体座内壁结垢的概率，而且利用变形板恢复形变的振动作用将沉淀在其上的杂质振动下来，以让介质带走，从而实现球体的自我清洁，确保球阀长时间的稳定工作，另外在球体的流道中还设置类似荷叶表面结构的清洁球来阻止杂质残留，进一步提高球阀的自我清洁效果。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种浮动密封的二片式自清洁球阀，包括阀座本体，所述阀座本体的内部设置两个有密封圈，且两个密封圈之间夹持有球体座，所述球体座中转动连接有球体，所述球体座的内壁固定连接有两个清洁刮板，且球体位于两个清洁刮板之间，所述球体包括流道，所述流道的内壁镶嵌有均匀分布的清洁球，所述球体座的内壁开设有多个第一活塞腔和第二活塞腔，且一个第一活塞腔和一个第二活塞腔为一组，所述第二活塞腔的开口端内壁固定连接有变形板，所述第一活塞腔与第二活塞腔连通，且第一活塞腔和第二活塞腔中滑动连接有活塞，所述第一活塞腔和第二活塞腔中填充有液压油，所述第二活塞腔与变形板之间填充有空气。
它可以实现浮动球阀的自我清洁，通过将球体安装在球体座中，可避免杂质在球体与阀座内壁之间大量积累，保护球体不会受到杂质的腐蚀，通过在球体的两侧设置清洁刮板，当球体转动时清洁刮板即可将沉淀在球体外表面上的杂质刮落下来，实现球体外表面的清洁，而且在球体座的内壁上还设置变形板，使球体座的内壁出现拱面，这样可大大降低杂质在球体座内壁结垢的概率，而且利用变形板恢复形变的振动作用将沉淀在其上的杂质振动下来，以让介质带走，从而实现球体的自我清洁，确保球阀长时间的稳定工作，另外在球体的流道中还设置类似荷叶表面结构的清洁球来阻止杂质残留，进一步提高球阀的自我清洁效果。
进一步的，所述清洁刮板包括支撑体，所述支撑体的一侧侧壁形状为弧形，且支撑体与球体的外壁相贴，所述支撑体的弧形侧壁上固定连接有刮片，且刮片采用硅胶材料，在球体转动的过程中，刮片将粘在球体外表面上的杂质刮下来，避免杂质大量堆积，实现球体外表面的清洁。
进一步的，所述清洁球包括滚珠，所述滚珠的外壁固定连接有密集且均匀分布的微米级乳突，且乳突的外壁固定连接有密集且均匀分布的纳米级颗粒，此结构仿照荷叶表面的结构，通过微米－纳米双重结构来阻止杂质在流道内壁上的停留，实现球体内部的自我清洁。
进一步的，所述滚珠采用不锈钢材料，确保滚珠有一定的强度，且滚珠为中空结构，减轻重量。
进一步的，所述球体的流道内壁开设有多个镶嵌腔，且滚珠镶嵌于镶嵌腔中，当介质通过流道的时候可带动滚珠在镶嵌腔中滚动，进一步阻止杂质的滞留。
进一步的，所述变形板采用橡胶材料，橡胶有弹性，确保能恢复形变，且变形板在自然状态时与球体座的内壁平齐。
进一步的，所述变形板的内部镶嵌有弹簧片，给变形板增加恢复形变的力，同时也可加快变形板的形变恢复速度，使得变形板有较强的振动作用，且弹簧片的长度小于变形板的长度。
进一步的，所述第一活塞腔的内径小于第二活塞腔的内径，尽可能的增大变形板的覆盖面。
进一步的，所述第一活塞腔的开口端内径略小于其内活塞的直径，以免第一活塞腔中的活塞被挤出去。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案可以实现浮动球阀的自我清洁，通过将球体安装在球体座中，可避免杂质在球体与阀座内壁之间大量积累，保护球体不会受到杂质的腐蚀，通过在球体的两侧设置清洁刮板，当球体转动时清洁刮板即可将沉淀在球体外表面上的杂质刮落下来，实现球体外表面的清洁，而且在球体座的内壁上还设置变形板，使球体座的内壁出现拱面，这样可大大降低杂质在球体座内壁结垢的概率，而且利用变形板恢复形变的振动作用将沉淀在其上的杂质振动下来，以让介质带走，从而实现球体的自我清洁，确保球阀长时间的稳定工作，另外在球体的流道中还设置类似荷叶表面结构的清洁球来阻止杂质残留，进一步提高球阀的自我清洁效果。
（2）清洁刮板包括支撑体，支撑体的一侧侧壁形状为弧形，且支撑体与球体的外壁相贴，支撑体的弧形侧壁上固定连接有刮片，且刮片采用硅胶材料，在球体转动的过程中，刮片将粘在球体外表面上的杂质刮下来，避免杂质大量堆积，实现球体外表面的清洁。
（3）清洁球包括滚珠，滚珠的外壁固定连接有密集且均匀分布的微米级乳突，且乳突的外壁固定连接有密集且均匀分布的纳米级颗粒，此结构仿照荷叶表面的结构，通过微米－纳米双重结构来阻止杂质在流道内壁上的停留，实现球体内部的自我清洁。
（4）滚珠采用不锈钢材料，确保滚珠有一定的强度，且滚珠为中空结构，减轻重量。
（5）球体的流道内壁开设有多个镶嵌腔，且滚珠镶嵌于镶嵌腔中，当介质通过流道的时候可带动滚珠在镶嵌腔中滚动，进一步阻止杂质的滞留。
（6）变形板采用橡胶材料，橡胶有弹性，确保能恢复形变，且变形板在自然状态时与球体座的内壁平齐。
（7）变形板的内部镶嵌有弹簧片，给变形板增加恢复形变的力，同时也可加快变形板的形变恢复速度，使得变形板有较强的振动作用，且弹簧片的长度小于变形板的长度。
（8）第一活塞腔的内径小于第二活塞腔的内径，尽可能的增大变形板的覆盖面。
（9）第一活塞腔的开口端内径略小于其内活塞的直径，以免第一活塞腔中的活塞被挤出去。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图；
图2为本发明的球体座主视结构示意图；
图3为本发明的第一状态结构示意图；
图4为本发明的第二状态结构示意图；
图5为图3中A处的结构示意图；
图6为本发明的球体的剖面结构示意图；
图7为本发明的清洁球主视结构示意图；
图8为本发明的球体座侧视结构示意图。
图中附图标记说明：
1阀座本体、2密封圈、3球体座、4球体、401镶嵌腔、5清洁刮板、501支撑体、502刮片、6清洁球、601滚珠、602乳突、7第一活塞腔、8第二活塞腔、9变形板、901弹簧片、10活塞、11液压油。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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元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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-8，一种浮动密封的二片式自清洁球阀，包括阀座本体1，请参阅图1和图8，阀座本体1的内部设置两个有密封圈2，且两个密封圈2之间夹持有球体座3，球体座3中转动连接有球体4，球体座3的内壁固定连接有两个清洁刮板5，且球体4位于两个清洁刮板5之间；
请参阅图2-4，清洁刮板5包括支撑体501，支撑体501的一侧侧壁形状为弧形，且支撑体501与球体4的外壁相贴，支撑体501的弧形侧壁上固定连接有刮片502，且刮片502采用硅胶材料，在球体4转动的过程中，刮片502将粘在球体4外表面上的杂质刮下来，避免杂质大量堆积，实现球体4外表面的清洁，球体4包括流道，流道的内壁镶嵌有均匀分布的清洁球6，请参阅图6-7，清洁球6包括滚珠601，滚珠601采用不锈钢材料，确保滚珠601有一定的强度，且滚珠601为中空结构，减轻重量，球体4的流道内壁开设有多个镶嵌腔401，且滚珠601镶嵌于镶嵌腔401中，当介质通过流道的时候可带动滚珠601在镶嵌腔401中滚动，进一步阻止杂质的滞留，滚珠601的外壁固定连接有密集且均匀分布的微米级乳突602，且乳突602的外壁固定连接有密集且均匀分布的纳米级颗粒，此结构仿照荷叶表面的结构，通过微米－纳米双重结构来阻止杂质在流道内壁上的停留，实现球体内部的自我清洁；
请参阅图5，球体座3的内壁开设有多个第一活塞腔7和第二活塞腔8，且一个第一活塞腔7和一个第二活塞腔8为一组，第一活塞腔7的内径小于第二活塞腔8的内径，尽可能的增大变形板9的覆盖面，第二活塞腔8的开口端内壁固定连接有变形板9，变形板9采用橡胶材料，橡胶有弹性，确保能恢复形变，且变形板9在自然状态时与球体座3的内壁平齐，变形板9的内部镶嵌有弹簧片901，给变形板9增加恢复形变的力，同时也可加快变形板9的形变恢复速度，使得变形板9有较强的振动作用，且弹簧片901的长度小于变形板9的长度，第一活塞腔7与第二活塞腔8连通，且第一活塞腔7和第二活塞腔8中滑动连接有活塞10，第一活塞腔7的开口端内径略小于其内活塞10的直径，以免第一活塞腔7中的活塞10被挤出去，第一活塞腔7和第二活塞腔8中填充有液压油11，第二活塞腔8与变形板9之间填充有空气，利用球阀关闭时巨大的流体介质液压来驱动两个活塞10运动，进而使变形板9鼓起来，当球阀打开的瞬间，利用流体介质流动时的带动作用使第一活塞腔7中的活塞10失去压力，再加上流体介质对变形板9的冲击作用，使得变形板9瞬间恢复形变前的状态，在此过程中变形板9将沉淀在其上的杂质振动下来让流体介质冲走。
当球体4转动时，刮片502将球体4外表面上粘接的杂质刮下来，而且球体4的两侧都能得到清洁，当球体4关闭时，位于球体4进入口一侧的介质中持续存在液体压力，液压会挤压第一活塞腔7中的活塞10，第一活塞腔7中的液压油11被压入第二活塞腔8中，由于第二活塞腔8中的活塞10与变形板9之间还有空气，因此第二活塞腔8中的活塞10移动的同时可间接把变形板9推动鼓起来，使球体座3的内壁出现拱面，这样可大大降低杂质在球体座3内壁结垢的概率，当球体4打开的时候，介质开始流动，在液体流动的带动作用下，进入到第一活塞腔7中的介质被带走，此时第一活塞腔7中的活塞10失去挤压力，同时介质对变形板9也有冲击力，在二者共同作用下变形板9开始恢复形变，而且弹簧片901的弹力给变形板9增加恢复形变的力，同时也可加快变形板9的形变恢复速度，使得变形板9有较强的振动作用，这样变形板9可将沉淀在其上的杂质震落下来以让介质冲走，最终实现了球阀的自我清洁。
它可以实现浮动球阀的自我清洁，通过将球体安装在球体座中，可避免杂质在球体与阀座内壁之间大量积累，保护球体不会受到杂质的腐蚀，通过在球体的两侧设置清洁刮板，当球体转动时清洁刮板即可将沉淀在球体外表面上的杂质刮落下来，实现球体外表面的清洁，而且在球体座的内壁上还设置变形板，使球体座的内壁出现拱面，这样可大大降低杂质在球体座内壁结垢的概率，而且利用变形板恢复形变的振动作用将沉淀在其上的杂质振动下来，以让介质带走，从而实现球体的自我清洁，确保球阀长时间的稳定工作，另外在球体的流道中还设置类似荷叶表面结构的清洁球来阻止杂质残留，进一步提高球阀的自我清洁效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种浮动密封的二片式自清洁球阀，包括阀座本体（1），所述阀座本体（1）的内部设置两个有密封圈（2），且两个密封圈（2）之间夹持有球体座（3），所述球体座（3）中转动连接有球体（4），其特征在于：所述球体座（3）的内壁固定连接有两个清洁刮板（5），且球体（4）位于两个清洁刮板（5）之间，所述球体（4）包括流道，所述流道的内壁镶嵌有均匀分布的清洁球（6），所述球体座（3）的内壁开设有多个第一活塞腔（7）和第二活塞腔（8），且一个第一活塞腔（7）和一个第二活塞腔（8）为一组，所述第二活塞腔（8）的开口端内壁固定连接有变形板（9），所述第一活塞腔（7）与第二活塞腔（8）连通，且第一活塞腔（7）和第二活塞腔（8）中滑动连接有活塞（10），所述第一活塞腔（7）和第二活塞腔（8）中填充有液压油（11），所述第二活塞腔（8）与变形板（9）之间填充有空气。
2.根据权利要求1所述的一种浮动密封的二片式自清洁球阀，其特征在于：所述清洁刮板（5）包括支撑体（501），所述支撑体（501）的一侧侧壁形状为弧形，且支撑体（501）与球体（4）的外壁相贴，所述支撑体（501）的弧形侧壁上固定连接有刮片（502），且刮片（502）采用硅胶材料。
3.根据权利要求1所述的一种浮动密封的二片式自清洁球阀，其特征在于：所述清洁球（6）包括滚珠（601），所述滚珠（601）的外壁固定连接有密集且均匀分布的微米级乳突（602），且乳突（602）的外壁固定连接有密集且均匀分布的纳米级颗粒。
4.根据权利要求3所述的一种浮动密封的二片式自清洁球阀，其特征在于：所述滚珠（601）采用不锈钢材料，且滚珠（601）为中空结构。
5.根据权利要求3所述的一种浮动密封的二片式自清洁球阀，其特征在于：所述球体（4）的流道内壁开设有多个镶嵌腔（401），且滚珠（601）镶嵌于镶嵌腔（401）中。
6.根据权利要求1所述的一种浮动密封的二片式自清洁球阀，其特征在于：所述变形板（9）采用橡胶材料，且变形板（9）在自然状态时与球体座（3）的内壁平齐。
7.根据权利要求1所述的一种浮动密封的二片式自清洁球阀，其特征在于：所述变形板（9）的内部镶嵌有弹簧片（901），且弹簧片（901）的长度小于变形板（9）的长度。
8.根据权利要求1所述的一种浮动密封的二片式自清洁球阀，其特征在于：所述第一活塞腔（7）的内径小于第二活塞腔（8）的内径。
9.根据权利要求1所述的一种浮动密封的二片式自清洁球阀，其特征在于：所述第一活塞腔（7）的开口端内径略小于其内活塞（10）的直径。
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2020
- 2020-07-31 CN CN202010758195.1A patent/CN111795174B/zh active Active
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