CN112066026B - 一种供水球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种供水球阀，包括左阀体、右阀体、球体、上阀杆、下阀杆以及阀座组件，阀座组件用于密封球体，阀座组件具有固定连接的阀座和电磁驱动机构，所述阀座和电磁驱动机构围绕流体通道环形成型，所述电磁驱动机构可驱动所述阀座左右移动，并且，阀座靠近所述球体的一端具有分叉的第一密封肋和第二密封肋，所述第一密封肋和所述第二密封肋可与所述球体弹性密封并围成封闭空间。本发明通过电磁驱动机构控制施加在阀座上的电磁力，能够在球体发生转动前使阀座与球体脱离接触，防止阀座磨损，同时，封闭空间内可形成负压，电磁驱动机构还能够向阀座施加闭合力，在电磁力、封闭空间负压、流体压力等多重力的作用下，大大提高了阀座的密封性能。

Description

一种供水球阀
技术领域
本发明涉及球阀领域，特别涉及一种可调节密封压力的供水球阀。
背景技术
球阀是阀门的一种常见类型，用于控制流体通道的开闭，在工业领域应用广泛。球阀一般包括阀体、阀盖、球体、阀座、阀杆，其中，阀座一般可分为固定阀座和浮动阀座。对于固定阀座，固定阀座是将阀座密封件固定安装在球体与进出口通道之间，阀座保持固定，无法调节阀座与球体之间的密封力，当阀座密封件发生磨损后，会产生流体泄露，只能通过更换阀座密封件才能使球阀保持良好的密封性；对于浮动阀座，一般在阀座与阀体或阀盖之间设置弹簧或碟簧，弹簧或碟簧始终向阀座施加朝向球体的密封力，当阀座密封件发生磨损后，由于弹簧或碟簧的预紧力的存在，会使阀座密封件的密封性维持在一个较好的状态。
但是，现有技术的浮动阀座中的弹簧或碟簧所提供的预紧力不可调节，阀座无法进行主动控制，随着阀座密封件磨损的加剧，弹簧或碟簧的预紧力逐渐下降，密封力也逐渐下降，且在调节球体转动过程中，由于阀座密封件始终与球体相接触而加重密封件的磨损，特别是在球体通孔处的尖锐边缘，对密封件的损伤更为严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可防止阀座磨损、可调节密封压力、密封性能优越的供水球阀。
一种供水球阀，包括：
左阀体和右阀体，所述左阀体具有入口通道，所述右阀体具有出口通道，所述左阀体和所述右阀体之间围成有中腔；
球体，所述球体设置在所述中腔内，所述球体具有连通入口通道和出口通道的通孔；
上阀杆与下阀杆，上阀杆一端固定连接所述球体，上阀杆的另一端穿过所述左阀体与阀杆驱动机构相连，上阀杆与所述左阀体之间设有密封填料，下阀杆的一端固定连接所述球体，下阀杆的另一端通过轴承转动连接于所述中腔底部；
阀座组件，具有两组，分别设置在所述左阀体和所述右阀体朝向所述球体的一侧，用于密封所述球体；
其特征在于：所述阀座组件具有固定连接的阀座和电磁驱动机构，所述阀座和电磁驱动机构围绕流体通道环形成型，所述电磁驱动机构可驱动所述阀座左右移动。
优选的，所述阀座沿流体方向的截面为Y型，其靠近所述球体的一端具有分叉的第一密封肋和第二密封肋，在密封状态下，所述第一密封肋远离所述通孔并与所述球体弹性密封，所述第二密封肋朝向所述通孔并与所述球体弹性密封，所述第一密封肋、所述第二密封肋与所述球体之间围成封闭空间，所述第一密封肋和所述第二密封肋的端部均贴靠在所述球体表面。
优选的，电磁驱动机构安装在所述左阀体和所述右阀体内部，其包括围绕流体通道环形成型的电磁线圈、静铁芯、动铁芯、弹簧，所述动铁芯一端与所述阀座固定连接，所述静铁芯设置在所述动铁芯远离所述球体的一侧，所述静铁芯与所述动铁芯之间具有空腔，所述弹簧设置在所述空腔内，所述电磁线圈围绕所述静铁芯设置。
优选的，所述左阀体和所述右阀体上还设有滑槽，所述动铁芯远离所述球体的一端设有凸起，所述凸起可在所述滑槽中滑动。
优选的，采用控制器控制电磁驱动机构和阀杆驱动机构，当向控制器发出调节球阀的指令后，使电磁驱动机构先驱动所述阀座与所述球体脱离接触，然后再使阀杆驱动机构驱动所述球体旋转。
优选的，控制器可通过改变电磁驱动机构的电流方向，对所述阀座施加朝向所述球体电磁力。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、在打开或关闭球阀时，通过电磁驱动机构控制阀座远离球体，能够防止阀座密封件的磨损。
2、当管道流体压力较大时，能够控制电磁驱动机构向阀座提供朝向球体的电磁力，提高阀座的密封力，从而提高球阀密封性。
3、阀座具有分叉的第一密封肋和第二密封肋，当阀座密封件被压向球体时，第一密封肋和第二密封肋的端部均贴靠在球体表面，且第一密封肋、第二密封肋与球体之间形成封闭空间，由于第一密封肋和第二密封肋发生弹性变形，封闭空间被压缩，封闭空间内外存在压力差，在封闭空间内形成负压，使第一密封肋和第二密封肋紧紧贴合在球体表面，同时，在流体的压力作用下，也会将第一密封肋紧紧的压在球体表面，进一步提高球阀的密封性。
附图说明
图1为本发明实施例的供水球阀的剖视图。
图2为本发明实施例的供水球阀的阀座组件的剖视图。
图3为本发明实施例的供水球阀的阀座组件在密封状态下的剖视图。
图中，1、左阀体，2、右阀体，3、球体，4、阀座组件，41、阀座，411、第一密封肋，412、第二密封肋，42、封闭空间，43、动铁芯，44、弹簧，45、凸起，46、电磁线圈，47、静铁芯，48、滑槽，49、空腔，5、上阀杆，6、密封填料，7、下阀杆，8、轴承，9、入口通道，10、出口通道。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，供水球阀包括左阀体1和右阀体2，所述左阀体1具有入口通道9，所述右阀体2具有出口通道10，所述左阀体1和所述右阀体2之间围成有中腔；供水球阀还包括球体3，所述球体3 设置在所述中腔内，所述球体3具有连通入口通道9和出口通道10的通孔；供水球阀还包括上阀杆5与下阀杆7，上阀杆5一端固定连接所述球体3，上阀杆5的另一端穿过所述左阀体1与阀杆驱动机构相连，上阀杆5与所述左阀体1之间设有密封填料6，下阀杆7的一端固定连接所述球体3，下阀杆7的另一端通过轴承8转动连接于所述中腔底部；供水球阀还包括阀座组件4，阀座组件4具有两组，分别设置在所述左阀体1和所述右阀体2朝向所述球体3的一侧，用于密封所述球体3。
阀座组件4具有固定连接的阀座41和电磁驱动机构，所述阀座41和电磁驱动机构围绕流体通道环形成型，所述电磁驱动机构可驱动所述阀座41左右移动，从而可根据需要主动调节电磁驱动机构施加在阀座上的电磁力。
如图2、3所示，所述阀座41沿流体方向的截面为Y型，其靠近所述球体3的一端具有分叉的第一密封肋411和第二密封肋412，阀座与球体密封接触的状态下，所述第一密封肋411远离所述通孔并与所述球体3弹性密封，所述第二密封肋412朝向所述通孔并与所述球体3弹性密封，所述第一密封肋411、所述第二密封肋412与所述球体3之间围成封闭空间42，所述第一密封肋411和所述第二密封肋412的端部均紧密贴靠在所述球体3表面，电磁驱动机构向阀座施加朝向所述球体3的力，挤压封闭空间42，由于所述第一密封肋411和所述第二密封肋412具有一定的弹性，当施加在阀座41上的外力有所减小时，比如调节电磁力下降时，所述第一密封肋411和所述第二密封肋412产生一定程度的回弹，而外部流体无法进入到所述封闭空间42内，此时就能够在所述封闭空间42内形成负压，提高了所述阀座41与所述球体3之间的密封性。
电磁驱动机构安装在所述左阀体1和所述右阀体2内部，其包括围绕流体通道环形成型的电磁线圈 46、静铁芯47、动铁芯43、弹簧44，所述动铁芯43一端与所述阀座41固定连接，所述静铁芯47设置在所述动铁芯43远离所述球体3的一侧，所述静铁芯47与所述动铁芯43之间具有空腔49，所述弹簧 44设置在所述空腔49内，所述电磁线圈46围绕所述静铁芯47设置。通过控制所述电磁线圈46的电流，进而控制施加在所述阀座41上的电磁力，能够根据实际需要对所述阀座41的密封力进行主动调整和控制。
所述左阀体1和所述右阀体2上还设有滑槽48，所述动铁芯43远离所述球体3的一端设有凸起45，所述凸起45可在所述滑槽48中滑动。通过凸起45和滑槽48的配合，对所述动铁芯43的行程进行限位，进而对所述阀座41的移动进行限位，防止所述阀座41过度移动而造成密封性能的损害。
在安装阀座组件时，可采用现有技术中的任何方式将其安装到阀体内，只要能够实现阀组组件的功能即可。作为其中一种实施方式，将动铁芯43、弹簧44、凸起45、电磁线圈46、静铁芯47、滑槽48 集成在阀座组件壳体中，在所述左阀体1和所述右阀体2朝向所述球体3的一侧分别设置与阀座组件壳体相适应的安装凹槽，然后将阀座壳体组件作为整体从侧部嵌入到安装凹槽内，然后将两者密封固定连接，并且，在阀体上设置一个线缆通孔，通过线缆将外界电源与电磁线圈连通。作为另一种实施方式，阀体可采用非金属材料制成，阀体可采用注塑成型，在制作阀体的过程中，可将动铁芯43、弹簧44、凸起45、电磁线圈46、静铁芯47、滑槽48以及连通外界电源与电磁线圈46的线缆，通过注塑的方式固定在所述左阀体1和所述右阀体2朝向所述球体3的一侧，从而实现阀座组件的安装。
采用控制器控制电磁驱动机构和阀杆驱动机构，当向控制器发出调节球阀的指令后，使电磁驱动机构先驱动所述阀座41与所述球体3脱离接触，然后再使阀杆驱动机构驱动所述球体3旋转，能够在所述球体3旋转之前，使所述阀座41与所述球体3脱离接触，防止所述阀座41产生磨损。
控制器可通过改变电磁驱动机构的电流方向和大小，调节阀座41施加到所述球体3的电磁力，在密封状态下，施加在阀座上的力可包括所述弹簧44的弹力、电磁力、封闭空间42内的负压以及流体压力的四重作用，大大提高了阀座的密封性能。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (1)

1.一种供水球阀，包括：左阀体(1)和右阀体(2)，所述左阀体(1)具有入口通道(9)，所述右阀体(2)具有出口通道(10)，所述左阀体(1)和所述右阀体(2)之间围成有中腔；球体(3)，所述球体(3)设置在所述中腔内，所述球体(3)具有连通入口通道(9)和出口通道(10)的通孔；上阀杆(5)与下阀杆(7)，上阀杆(5)一端固定连接所述球体(3)，上阀杆(5)的另一端穿过所述左阀体(1)与阀杆驱动机构相连，上阀杆(5)与所述左阀体(1)之间设有密封填料(6)，下阀杆(7)的一端固定连接所述球体(3)，下阀杆(7)的另一端通过轴承(8)转动连接于所述中腔底部；阀座组件(4)，具有两组，分别设置在所述左阀体(1)和所述右阀体(2)朝向所述球体(3)的一侧，用于密封所述球体(3)；其特征在于：所述阀座组件(4)具有固定连接的阀座(41)和电磁驱动机构，所述阀座(41)和电磁驱动机构围绕流体通道环形成型，所述电磁驱动机构可驱动所述阀座(41)左右移动；
所述阀座(41)沿流体方向的截面为Y型，其靠近所述球体(3)的一端具有分叉的第一密封肋(411)和第二密封肋(412)，在密封状态下，所述第一密封肋(411)远离所述通孔方向延伸并与所述球体(3)弹性密封，所述第二密封肋(412)朝向所述通孔延伸并与所述球体(3)弹性密封，所述第一密封肋(411)、所述第二密封肋(412)与所述球体(3)之间围成封闭空间(42)，所述第一密封肋(411)和所述第二密封肋(412)的端部均贴靠在所述球体(3)表面；
采用控制器控制电磁驱动机构和阀杆驱动机构，当向控制器发出调节球阀的指令后，使电磁驱动机构先驱动所述阀座(41)与所述球体(3)脱离接触，然后再使阀杆驱动机构驱动所述球体(3)旋转；
控制器可通过改变电磁驱动机构的电流方向和电流大小，从而调节所述阀座(41)施加到所述球体(3)电磁力的方向和大小；调节电磁力下降时，所述第一密封肋(411)和所述第二密封肋(412)产生一定程度的回弹，而外部流体无法进入到所述封闭空间(42)内，所述封闭空间(42)内形成负压；
第一密封肋(411)和第二密封肋(412)一体成型；
电磁驱动机构安装在所述左阀体(1)和所述右阀体(2)内部，其包括围绕流体通道环形成型的电磁线圈(46)、静铁芯(47)、动铁芯(43)、弹簧(44)，所述动铁芯(43)一端与所述阀座(41)固定连接，所述静铁芯(47)设置在所述动铁芯(43) 远离所述球体(3)的一侧，所述静铁芯(47)与所述动铁芯(43)之间具有空腔(49)，所述弹簧(44)设置在所述空腔(49)内，所述电磁线圈(46)围绕所述静铁芯(47)设置；
所述左阀体(1)和所述右阀体(2)上还设有滑槽(48)，所述动铁芯(43)远离所述球体(3)的一端设有凸起(45)，所述凸起(45)可在所述滑槽(48)中滑动。
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CB02 Change of applicant information
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Address after: 323000 No. 801, Wenyi Road, Bihu Industrial Zone, Liandu District, Lishui City, Zhejiang Province

Applicant after: Ticos Technology Group Lishui fluid equipment Co.,Ltd.

Address before: 300000 No. 8, Kaiyuan Road, Zhonglian Industrial Park, automobile industrial zone, Xiqing District, Tianjin

Applicant before: TIX TECHNOLOGY GROUP TIANJIN FLUID EQUIPMENT Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
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PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: A water supply ball valve

Effective date of registration: 20230605

Granted publication date: 20220405

Pledgee: Lishui branch of Bank of Hangzhou Co.,Ltd.

Pledgor: Ticos Technology Group Lishui fluid equipment Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980042826