CN111828672B - 一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，包括阀体，还包括球阀组件，所述球阀组件包括球阀芯和第一驱动单元，所述球阀芯设置有导通工位和更换工位；以及闸阀组件，所述闸阀组件包括阀杆、斜块滑组、闸板和第二驱动单元，所述两组阀杆上设置有锁扣单元，所述阀体的阀杆安装口侧壁上设置有解锁件，所述解锁件与所述锁扣单元可配合设置。通过利用球阀和闸阀一体结构，球阀组件旋转至更换工位切断流体介质的流动，闸阀组件提升脱离球阀组件，解锁件将两组阀杆之间设置的锁扣单元解锁，正对阀体检修口的阀杆可以被继续提升，便于更换闸板，快速免拆即可更换。

Description

一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体为一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀。

背景技术

闸阀由于其结构简单，密封性好等优势，广泛应用于矿山等给排水系统。由于闸阀的开合是由闸板的上下移动切断流体，通常，闸阀闭合时，闸板在流体介质流入侧承受较大的流体压强，容易损坏。而损坏闸板的闸阀需要更换闸板，则避免不了要将阀体从管路上拆卸并更换，即损耗时间又必须在流体介质流动的上级增设阻断阀门。

专利号为CN201810343989.4的专利文献公开了的一种闸阀，包括阀体，所述阀体穿设有主阀板，所述阀体设置有用于主阀板移动的滑道，所述滑道固定连接有密封圈，所述主阀板穿设有与主阀板螺纹连接的主螺杆，所述主螺杆套设接有与阀体固定连接的轴承，所述主螺杆套接有主齿轮，所述主齿轮啮合有从齿轮，所述从齿轮穿设有与从齿轮固定连接的第一从螺杆，所述第一从螺杆套设有与第一从螺杆螺纹连接的第一从阀板，所述从齿轮的半径小于主齿轮的半径，所述第一从螺杆的螺距大于主螺杆的螺距。

然而，上述专利公开了的一种闸阀，虽能通过主阀板的前级设置第一从阀板来承受流体冲击，其仅能延缓主阀板的损坏，主阀板损坏时还需要更换，并且第一从阀板作为直接承受冲击的部件，其使用寿命不长，常需因损坏而更换，该发明并不能解决阀板的便捷更换。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，其通过利用球阀和闸阀一体结构，球阀组件旋转至更换工位切断流体介质的流动，闸阀组件提升脱离球阀组件，解锁件将两组阀杆之间设置的锁扣单元解锁，正对阀体检修口的阀杆可以被继续提升，便于更换闸板，解决了上述背景技术中阀板不能便捷更换的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，包括阀体，所述阀体内设置有阀腔、进口流道、出口流道和阀杆安装口，所述进口流道和出口流道内安装有密封圈，其特征在于，还包括：

球阀组件，所述球阀组件包括球阀芯和第一驱动单元，所述球阀芯约束于所述阀腔内自由转动，所述第一驱动单元设置于所述阀体上，且其穿透所述阀杆安装口的侧壁传动连接所述球阀芯，所述球阀芯设置有导通工位和更换工位，处于导通工位的球阀芯与所述进口流道和出口流道同轴贯通，处于更换工位的球阀芯相对所述进口流道和出口流道的轴线垂直；以及

闸阀组件，所述闸阀组件包括阀杆、斜块滑组、闸板和第二驱动单元，所述阀杆的底部连接所述斜块滑组，所述斜块滑组传动连接所述闸板，所述阀杆、斜块滑组和闸板对称设置两组，所述第二驱动单元传动所述阀杆竖直运动，所述两组阀杆上设置有锁扣单元，所述锁扣单元约束所述两组阀杆相对滑动，所述阀体的阀杆安装口侧壁上设置有解锁件，所述解锁件与所述锁扣单元可配合设置，所述球阀芯处于更换工位时，背对所述解锁件一侧的阀杆可被解锁并手动提升。

作为改进，所述球阀芯与所述密封圈贴合密封。

作为改进，所述球阀芯沿竖直方向开设有闸板通道，所述闸阀组件约束于该闸板通道且仅能沿竖直方向运动。

作为改进，所述球阀芯开设有流体介质过道，该流体介质过道横向贯穿所述球阀芯，所述闸板与所述流体介质过道相匹配。

作为改进，所述斜块滑组包括：

第一斜块，所述第一斜块刚性连接于所述阀杆的底部；以及

第二斜块，所述第二斜块刚性连接于所述闸板的侧部，所述第二斜块与第一斜块的斜面贴合，且两者相对滑动设置。

作为改进，所述第一斜块的斜面上开设有燕尾槽，所述第二斜块的斜面上设置有与所述燕尾槽匹配的燕尾凸块。

作为改进，所述阀杆的顶部设置有轨迹凹槽。

作为改进，所述第二驱动单元包括：

驱动电机，所述驱动电机设置于所述阀体的顶部；

丝杆螺母，所述丝杆螺母相对所述阀体自由转动设置，其与所述驱动电机传动连接；以及

丝杆，所述丝杆与所述丝杆螺母相匹配，所述丝杆螺母驱动所述丝杆竖直方向运动。

作为改进，所述丝杆的底端约束于所述轨迹凹槽内。

作为改进，所述锁扣单元包括：

主滑块，所述主滑块沿所述阀杆的径向滑动设置；以及

顶板，所述顶板在所述主滑块长度方向的两端各设置一块，所述顶板与所述主滑块之间通过弹性件连接。

本发明系统的有益效果在于：

(1)本发明通过利用球阀和闸阀一体结构，球阀组件旋转至更换工位切断流体介质的流动，闸阀组件提升脱离球阀组件，解锁件将两组阀杆之间设置的锁扣单元解锁，正对阀体检修口的阀杆可以被继续提升，便于更换闸板，快速免拆即可更换；

(2)本发明通过利用斜块滑组传动闸板横向移动对流体介质过道合闸封闭，将阀杆的竖直运动转变为闸板横向移动，避免闸板在竖直方向移动时与阀腔产生摩擦，损耗闸板；

(3)本发明通过利用斜块滑组设置为低斜坡比，使得其具有自锁功能，斜块滑组自锁后，闸板足以抵抗流体介质的压力，减轻阀杆的保持力，使阀杆使用寿命延长；

(4)本发明通过利用解锁件对阀杆解锁，该解锁件恰好用于锁定背对阀体检修口的阀杆，结构简单可靠；

(5)本发明第一斜块和第二斜块通过燕尾槽结构配合，便于快速更换，且能相互约束在设定的方向滑动。

综上所述，本发明具有阀门免拆更换闸板、闸板损耗小、结构简单等优点，尤其适用于阀门技术领域。

附图说明

图1为本发明轴测示意图；

图2为本发明立体剖视结构示意图；

图3为本发明导通工位示意图；

图4为本发明更换工位示意图；

图5为图4中A处放大示意图；

图6为图4中B处放大示意图；

图7为本发明更换闸板工作示意图；

图8为图7中C处放大示意图；

图9为图7中D处放大示意图；

图10为本发明斜块滑组示意图；

图11为本发明第一斜块示意图；

图12为本发明第二斜块示意图。

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，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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设备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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

如图1、4、6、7、8和9所示，一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，包括阀体1，所述阀体1内设置有阀腔11、进口流道12、出口流道13和阀杆安装口14，所述进口流道12和出口流道13内安装有密封圈15，还包括：

球阀组件2，所述球阀组件2包括球阀芯21和第一驱动单元22，所述球阀芯21约束于所述阀腔11内自由转动，所述第一驱动单元22设置于所述阀体1上，且其穿透所述阀杆安装口14的侧壁传动连接所述球阀芯21，所述球阀芯21设置有导通工位211和更换工位212，处于导通工位211的球阀芯21与所述进口流道12和出口流道13同轴贯通，处于更换工位212的球阀芯21相对所述进口流道12和出口流道13的轴线垂直；以及

闸阀组件3，所述闸阀组件3包括阀杆31、斜块滑组32、闸板33和第二驱动单元34，所述阀杆31的底部连接所述斜块滑组32，所述斜块滑组32传动连接所述闸板33，所述阀杆31、斜块滑组32和闸板33对称设置两组，所述第二驱动单元34传动所述阀杆31竖直运动，所述两组阀杆31上设置有锁扣单元35，所述锁扣单元35约束所述两组阀杆31相对滑动，所述阀体1的阀杆安装口14侧壁上设置有解锁件36，所述解锁件36与所述锁扣单元35可配合设置，所述球阀芯21处于更换工位212时，背对所述解锁件36一侧的阀杆31可被解锁并手动提升。

需要说明的是，球阀组件2旋转至更换工位212切断流体介质的流动，闸阀组件3提升脱离球阀组件2，解锁件36将两组阀杆之间设置的锁扣单元35解锁，正对阀体检修口16的阀杆31可以被继续提升，便于更换闸板，快速免拆即可更换。

还需要说明的是，第一驱动单元22采用手动转盘通过齿轮啮合传动，齿轮配比准确，使得导通工位211和更换工位212两种状态下的球阀芯21在水平面上呈90度。

更需要说明的是，第一驱动单元22可以顺时针或逆时针两种方向驱动球阀芯21到达更换工位212，即实现了两组闸板的选择性更换，通常正对流体介质传送而来侧的闸板更容易受到损伤，因此第一驱动单元22多选择用于更换此侧闸板的方向切换至更换工位212。

此外，阀体检修口16上设置封闭门17进行常规封闭，需要更换闸板33时才打开封闭门17。

进一步地，所述球阀芯21与所述密封圈15贴合密封。

需要说明的是，常规工作状态下，球阀芯21与密封圈15相对静止，为保持密封圈15的效用，可以在阀门关闭的状态下旋转第一驱动单元22带动球阀芯21相对密封圈15滑动，避免两者因长期贴合锁死及老化。

进一步地，所述球阀芯21沿竖直方向开设有闸板通道214，所述闸阀组件3约束于该闸板通道214且仅能沿竖直方向运动。

如图2所示，进一步地，所述球阀芯21开设有流体介质过道215，该流体介质过道215横向贯穿所述球阀芯21，所述闸板33与所述流体介质过道215相匹配。

需要说明的是，流体介质过道215在与闸板通道214的交错口位置设置第二密封圈213，该第二密封圈213与闸板33配合密封。

如图10至12所示，进一步地，所述斜块滑组32包括：

第一斜块321，所述第一斜块321刚性连接于所述阀杆31的底部；以及

第二斜块322，所述第二斜块322刚性连接于所述闸板33的侧部，所述第二斜块322与第一斜块321的斜面贴合，且两者相对滑动设置。

需要说明的是，斜块滑组32传动闸板33横向移动对流体介质过道215合闸封闭，将阀杆31的竖直运动转变为闸板33横向移动，避免闸板33在竖直方向移动时与闸板通道214产生摩擦，损耗闸板33。

还需要说明的是，斜块滑组32设置为低斜坡比，使得其具有自锁功能，斜块滑组32自锁后，闸板33足以抵抗流体介质的压力，减轻阀杆31的保持力，使阀杆31使用寿命延长。

进一步地，所述第一斜块321的斜面上开设有燕尾槽3211，所述第二斜块322的斜面上设置有与所述燕尾槽3211匹配的燕尾凸块3221。

需要说明的是，第一斜块321和第二斜块322通过燕尾槽结构配合，便于快速更换，且能相互约束在设定的方向滑动。

如图9所示，进一步地，所述阀杆31的顶部设置有轨迹凹槽311。

如图2所示，进一步地，所述第二驱动单元34包括：

驱动电机341，所述驱动电机341设置于所述阀体1的顶部；

丝杆螺母342，所述丝杆螺母342相对所述阀体1自由转动设置，其与所述驱动电机341传动连接；以及

丝杆343，所述丝杆343与所述丝杆螺母342相匹配，所述丝杆螺母342驱动所述丝杆343竖直方向运动。

进一步地，所述丝杆343的底端约束于所述轨迹凹槽311内。

需要说明的是，在更换工位212状态下，丝杆343配合抵触静止的一组阀杆31，而另一组阀杆31相对丝杆343错位，可以自由上升滑动。

如图5所示，进一步地，所述锁扣单元35包括：

主滑块351，所述主滑块351沿所述阀杆31的径向滑动设置；以及

顶板352，所述顶板352在所述主滑块351长度方向的两端各设置一块，所述顶板352与所述主滑块351之间通过弹性件353连接。

工作过程：

在正常使用合闸和开闸时，首先球阀组件2的球阀芯21处于导通工位211保持，闸阀组件3的闸板33在第二驱动单元34的传动下竖直运动，闸板33竖直运动至其底部抵触闸板通道214的底部时，斜块滑组32驱动闸板33横向滑动，闸板33对流体介质过道215合闸封闭；反之则实现开闸。

在闸板损伤导致密封不严密时需要更换闸板操作，首先将球阀组件2的球阀芯21旋转至更换工位212，启动第二驱动单元34带动阀杆31上升至开闸极限位置，人工按动解锁件36对锁扣单元35进行解锁，正对阀体检修口16的阀杆31即可被人工提升，闸板33被提升至阀体检修口16后实现更换，然后将阀杆31下降复位即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，包括阀体（1），所述阀体（1）内设置有阀腔（11）、进口流道（12）、出口流道（13）和阀杆安装口（14），所述进口流道（12）和出口流道（13）内安装有密封圈（15），其特征在于，还包括：

球阀组件（2），所述球阀组件（2）包括球阀芯（21）和第一驱动单元（22），所述球阀芯（21）约束于所述阀腔（11）内自由转动，所述第一驱动单元（22）设置于所述阀体（1）上，且其穿透所述阀杆安装口（14）的侧壁传动连接所述球阀芯（21），所述球阀芯（21）设置有导通工位（211）和更换工位（212），处于导通工位（211）的球阀芯（21）与所述进口流道（12）和出口流道（13）同轴贯通，处于更换工位（212）的球阀芯（21）相对所述进口流道（12）和出口流道（13）的轴线垂直；以及

闸阀组件（3），所述闸阀组件（3）包括阀杆（31）、斜块滑组（32）、闸板（33）和第二驱动单元（34），所述阀杆（31）的底部连接所述斜块滑组（32），所述斜块滑组（32）传动连接所述闸板（33），所述阀杆（31）、斜块滑组（32）和闸板（33）对称设置两组，所述第二驱动单元（34）传动所述阀杆（31）竖直运动，两组所述阀杆（31）上设置有锁扣单元（35），所述锁扣单元（35）约束两组所述阀杆（31）相对滑动，所述阀体（1）的阀杆安装口（14）侧壁上设置有解锁件（36），所述解锁件（36）与所述锁扣单元（35）可配合设置，所述球阀芯（21）处于更换工位（212）时，背对所述解锁件（36）一侧的阀杆（31）可被解锁并手动提升。

2.根据权利要求1所述的一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，其特征在于，所述球阀芯（21）与所述密封圈（15）贴合密封。

3.根据权利要求1所述的一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，其特征在于，所述球阀芯（21）沿竖直方向开设有闸板通道（214），所述闸阀组件（3）约束于该闸板通道（214）且仅能沿竖直方向运动。

4.根据权利要求3所述的一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，其特征在于，所述球阀芯（21）开设有流体介质过道（215），该流体介质过道（215）横向贯穿所述球阀芯（21），所述闸板（33）与所述流体介质过道（215）相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，其特征在于，所述斜块滑组（32）包括：

第一斜块（321），所述第一斜块（321）刚性连接于所述阀杆（31）的底部；以及

第二斜块（322），所述第二斜块（322）刚性连接于所述闸板（33）的侧部，所述第二斜块（322）与第一斜块（321）的斜面贴合，且两者相对滑动设置。

6.根据权利要求5所述的一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，其特征在于，所述第一斜块（321）的斜面上开设有燕尾槽（3211），所述第二斜块（322）的斜面上设置有与所述燕尾槽（3211）匹配的燕尾凸块（3221）。

7.根据权利要求1所述的一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，其特征在于，所述阀杆（31）的顶部设置有轨迹凹槽（311）。

8.根据权利要求7所述的一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，其特征在于，所述第二驱动单元（34）包括：

驱动电机（341），所述驱动电机（341）设置于所述阀体（1）的顶部；

丝杆螺母（342），所述丝杆螺母（342）相对所述阀体（1）自由转动设置，其与所述驱动电机（341）传动连接；以及

丝杆（343），所述丝杆（343）与所述丝杆螺母（342）相匹配，所述丝杆螺母（342）驱动所述丝杆（343）竖直方向运动。

9.根据权利要求8所述的一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，其特征在于，所述丝杆（343）的底端约束于所述轨迹凹槽（311）内。

10.根据权利要求1所述的一种具有便捷更换闸板的球闸一体阀，其特征在于，所述锁扣单元（35）包括：

主滑块（351），所述主滑块（351）沿所述阀杆（31）的径向滑动设置；以及

顶板（352），所述顶板（352）在所述主滑块（351）长度方向的两端各设置一块，所述顶板（352）与所述主滑块（351）之间通过弹性件（353）连接。

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