CN112212027B - 一种阀芯及使用该阀芯的阀门和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀芯及使用该阀芯的阀门和方法，阀芯包括阀球、传动杆、阻尼齿轮及转向卡接装置，传动杆的一端与阀球连接，另一端与阻尼齿轮连接，阀门包括阀体、壳体和操纵杆，壳体安装在阀体的一侧，操纵杆的底端伸出到壳体内，传动杆的一端也置于壳体内，与操纵杆活动连接，操纵杆顺时针摆动时，通过阻尼齿轮提供阻力，使操纵杆的瞬间摆动幅度较低，方便调节流量大小，流量由关闭直接调整为最大时，将操纵杆逆时针摆动即可，操纵杆的摆动幅度为0‑±90°，调节方便，且效率较高。

Description

一种阀芯及使用该阀芯的阀门和方法

技术领域

本发明涉及一种阀门，更具体地说，它涉及一种阀芯及使用该阀芯的阀门和方法。

背景技术

阀门是流体输送系统中的控制部件。可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。

目前，工业上的阀门大多是通过手轮进行调节，因为，手轮的转速容易控制，方便调节流量大小。但流量从最小到最大的开启过程，手轮，往往要将手轮转动多圈才行，工作效率较低。另外，对于球阀，阀门长期处于关闭状态时，流体中的杂质或微生物会附着在阀球表面，再次转动阀球，会带动阀球上的杂质或微生物进入到阀球与阀体之间，加速阀球与阀体内壁的磨损，降低密封性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种阀芯及使用该阀芯的阀门的方法，可以快速的将流量从最小调节到最大。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种阀芯，包括阀球、传动杆、阻尼齿轮及转向卡接装置，所述阀球上开设有穿过球心的通孔，所述阀球固定连接在传动杆的一端，且通孔的轴线与传动杆在同一水平面上垂直设置，所述传动杆相对阀球的另一端设置有齿轮，所述齿轮与阻尼齿轮啮合，所述转向卡接装置安装在传动杆上，所述传动杆上垂直固定安装有操纵杆，所述操纵杆的转动角度为0至±90°，所述转向卡接装置在操纵杆±90°转角中停止时，用于锁定传动杆。

本发明进一步设置为：所述操纵杆的低端插入在传动杆中，所述操纵杆与传动杆活动连接，所述转向卡接装置包括壳体、定位环、定位块及弹簧，所述传动杆的一端伸入到壳体内，所述定位环设置在壳体内，且与传动杆同轴心设置，所述定位环上设有第一组齿牙，所述定位块安装在操纵杆的底端，所述定位块上设有第二组齿牙，所述定位块初始时与定位环啮合，所述弹簧套设在操纵杆上用于使操纵杆复位。

本发明进一步设置为：所述阀球在相对球心的两侧均设有盲孔，两盲孔连成的直线与通孔在同一水平面上垂直，所述盲孔的直径等于通孔的直径。

本发明进一步设置为：所述壳体内设有弹簧座，所述弹簧座设置为L型，其一面与壳体内壁滑动连接，并且可以沿传动轴周向转动，另一面套设在操纵杆上，所述弹簧的底端与弹簧座连接，其顶端与操纵杆连接。

本发明的优点，操纵杆能够正反两方向摆动，既可以用于调节流量大小，又可以快速关闭或导通流体，调节方便，使用效率较高，阻尼齿轮提供单向阻力，使操纵杆在顺时针转动时，瞬间可移动速度降低，便于精准控制流量大小，因为，操纵杆的灵活度越高，将其移动到特定位置的难度就越高，所以，阻尼齿轮的设置可以有效的解决该弊端，流体处于关闭状态时，阀球上的盲孔对于阀体上的入口和出口，转动阀球，杂质会停留在盲孔内，避免损伤阀球和阀体。

一种阀门，包括阀体和阀芯，所述阀芯包括阀球和传动杆，所述阀芯设置在阀体内，所述传动杆的一端与阀球固定连接，另一端穿过到阀体延伸到壳体中，所述壳体固定在阀体外，所述操纵杆的顶端设有握把，其底端伸入到壳体中，并且与传动杆活动连接，所述操纵杆的摆动幅度为±90°。

本发明进一步设置为：所述操纵杆与阀体之间设有空心管道，所述管道包括外管和内管，所述内管耦接在外管中，所述外管与阀体固定连接，所述内管套设在操纵杆外，且与操纵杆固定连接，所述外管上设有导向滑块，所述内管上设有导向滑槽，所述导向滑块在导向滑槽内滑动。

本发明进一步设置为：所述壳体的上方设有两个耳环，所述两个耳环位于操纵杆的相对两侧，在两个耳环之间设有一根半圆形钢条，所述钢条的两端折弯分别插入两个耳环中，所述操纵杆的外圆周面上设有用于供钢条卡入的卡槽。

本发明进一步设置为：所述壳体的上方设有导向基板，所述导向基板的上方设有平行的两根滑台，所述滑台的内侧面上均设有滑槽，所述操纵杆上轴销铰接有联动杆，所述联动杆的另一端置于两根滑台之间，并且联动杆的该端两侧设有插入滑槽内的滑杆。

本发明进一步设置为：所述滑杆上设有滚动套。

本发明的优点，可以避免误操作，操纵杆在移动到特定位置后，通过定位块与定位环的啮合，有效的固定住操纵杆，使操纵杆难以继续摆动，操纵杆与阀体之间的空心管套起到定位导向作用，防止操纵杆径向转动，避免定位块与定位环之间错位，流体处于关闭状态时操纵杆在0°位置，钢条的作用是用于卡接操纵杆，操纵杆摆动后回到0°位置时，钢条与卡槽卡接，确保阀门关闭，避免流体泄露。

一种阀门的使用方法，将操纵杆下压，定位块与定位环分离；

调节流量大小时，操纵杆顺时针摆动，阻尼齿轮限制传动杆的转速，操纵杆的摆动阻力加大，待其摆动到特定的幅度后，松开操纵杆下压的力度，弹簧推动操纵杆上移，定位块与定位环衔接；

快速调节流量到最大时，操纵杆逆时针摆动，传动杆未受到阻尼齿轮的限定，操纵杆的摆动阻力较小，待其摆动到特定的幅度后，松开操纵杆下压的力度，弹簧推动操纵杆上移，定位块与定位环衔接。

本发明的优点，流体的起闭方向和调节方向位于操纵杆在正方两个方向，容易区分，快速起闭和微量调节，操作也较为方便。

附图说明

图1为本发明中阀芯的示意图；

图2为本发明中阀门的示意图；

图3为本发明中壳体的示意图；

图4为本发明中转向卡接装置的示意图；

图5为本发明中钢条的示意图；

图6为本发明中导向基板的示意图；

图7为本发明中记忆装置的示意图。

图中：1、阀球；2、传动杆；3、阻尼齿轮；4、盲孔；5、操纵杆；6、壳体；7、弹簧；8、弹簧座；9、定位块；10定位环；11、锁紧螺钉；12、指环；13、套环；14、钢条；15、导向基板；16、阀体。

具体实施方式

参照对本发明实施例做进一步说明。

根据图1所示，阀芯由阀球1、传动杆2、阻尼齿轮3及转向卡接装置构成，阀球1上的通孔贯穿球心，传动杆2的一端与阀球1固定连接，传动杆2的另一端与齿轮座固定连接，内齿轮安装在齿轮座中，阻尼齿轮3与内齿轮传动连接，阀球1上的通孔与传动杆2在同一水平面上垂直设置，阀球1的外表面上设有盲孔4，盲孔4与通孔在同一水平面上垂直设置，盲孔4的内径与通孔的内径相同，盲孔4设有两个，在初始时，对应阀门的入口和出口，阀门中的流体为水或者石油时，水中容易产生微生物，附着在阀球1表面会产生粘性，石油本身就带有很强的粘性，水中或石油中的杂质会吸附在盲孔4内，避免杂质移动到阀球1与球体之间，损坏阀门，盲孔4内可以填充橡胶海绵块，使杂质吸附在橡胶海绵块上，阀门在关闭时，橡胶海绵块能够增加阀门的密封性，阀球1转动时，因为，橡胶海绵块具有弹性，杂质受到的力会转移到橡胶海绵块压，同样能够起到保护阀球1和阀体16的作用，转动卡接装置安装在传动杆2上，精准定位传动杆2的转动幅度。

根据图1、2所示，阀门包括阀体16、操纵杆5、阀球1、传动杆2和阻尼齿轮3，阀球1安装在阀体16内，传动杆2的一端与阀球1焊接，阻尼齿轮3有两种安装方式，一种是，安装在传动杆2相对阀球1的另一端，操纵杆5设置在阻尼齿轮3与阀球1之间，并且与传动杆2活动连接；另一种是，阻尼齿轮3设置在阀球1相对传动杆2的另一侧。第一种安装方式，操纵杆5受到的扭力小，摆动的阻力也小，第二种安装方式，操纵杆5受到的扭力较多，摆动的阻力也较大，本发明优先选用第二种安装方式。

根据图3、4所示，转动卡接装置包括壳体6、定位块9、定位环10、弹簧座8及弹簧7，定位块9和定位环10上均设有用于相互啮合的齿牙，传动杆2相对阀球1的另一端延伸到壳体6内，操纵杆5的底端穿过传动杆2后与定位块9固定连接，定位环10固定在壳体6内，与传动杆2同轴设置，L型弹簧座8与壳体6的内壁滑移连接，同时与操纵杆5连接，弹簧7套设在操纵杆5上，其底端与弹簧座8连接，顶端与操纵杆5连接，操纵杆5需要摆动时，先是施加给操纵杆5下压的力，使定位块9与定位环10分离，待操纵杆5移动到特定的位置后，消除操纵杆5上下压的力，操纵杆5在弹簧7的作用下上移，定位块9与定位环10衔接，从而固定住操纵杆5，促使操纵杆5保持在特定的位置。操纵杆5与阀体16之间设有空心管道，管道包括外管和内管，内管耦接在外管中，外管与阀体16固定连接，内管套设在操纵杆5外，且与操纵杆5固定连接，外管上设有导向滑块，内管上设有导向滑槽，导向滑块在导向滑槽内滑动。

结合图1至4所示，操纵杆5能够朝正反两方向摆动，既可以用于调节流量大小，又可以快速关闭或导通流体，调节方便，使用效率较高，阻尼齿轮3提供单向阻力，使操纵杆5在顺时针转动时，瞬间可移动速度降低，便于精准控制流量大小，因为，操纵杆5的灵活度越高，将其移动到特定位置的难度就越高，所以，阻尼齿轮3的设置可以有效的解决该弊端，流体处于关闭状态时，阀球1上的盲孔4对于阀体16上的入口和出口，转动阀球1，杂质会停留在盲孔4内，避免损伤阀球1和阀体16。

根据图5所示，壳体6的上方设有两个耳环，两个耳环位于操纵杆5的相对两侧，在两个耳环之间设有一根半圆形钢条14，钢条14的两端折弯分别插入两个耳环中，操纵杆5的外圆周面上设有用于供钢条14卡入的卡槽。

根据图6所示，壳体6的上方设有导向基板15，导向基板15的上方设有平行的两根滑台，滑台的内侧面上均设有滑槽，操纵杆5上轴销铰接有联动杆，联动杆的另一端置于两根滑台之间，并且联动杆的该端两侧设有插入滑槽内的滑杆，滑杆上设有滚动套。

根据图7所示，壳体6上设有记忆装置，记忆装置包括记忆指环12、套环13及锁紧螺钉11，记忆指环12和套环13均套设在传动杆2上，锁紧螺钉11从壳体6外穿入与套环13螺纹连接，套环13与记忆指环12铰接，记忆指环12上朝向操纵杆5方向延伸设置有横杆，记忆指环12上设有指针，指针延伸到壳体6外。因为，套环13是与锁紧螺钉11螺纹连接，所以，旋转锁紧螺钉11可以使套环13由垂直状态向其一侧倾斜，从而调节套环13与传功杆之间的摩擦力，套环13处于垂直状态时，套环13与传动杆2之间的摩擦力最小。

结合图5至7所示，阀门具有避免误操作功能，操纵杆5在移动到特定位置后，通过定位块9与定位环10的啮合，有效的固定住操纵杆5，使操纵杆5难以继续摆动，操纵杆5与阀体16之间的空心管套起到定位导向作用，防止操纵杆5径向转动，避免定位块9与定位环10之间错位，流体处于关闭状态时操纵杆5在0°位置，钢条14的作用是用于卡接操纵杆5，操纵杆5摆动后回到0°位置时，钢条14与卡槽卡接，确保阀门关闭，避免流体泄露。

阀门的使用方法，将操纵杆5下压，定位块9与定位环10分离；

调节流量大小时，操纵杆5顺时针摆动，阻尼齿轮3限制传动杆2的转速，操纵杆5的摆动阻力加大，待其摆动到特定的幅度后，松开操纵杆5下压的力度，弹簧7推动操纵杆5上移，定位块9与定位环10衔接；

快速调节流量到最大时，操纵杆5逆时针摆动，传动杆2未受到阻尼齿轮3的限定，操纵杆5的摆动阻力较小，待其摆动到特定的幅度后，松开操纵杆5下压的力度，弹簧7推动操纵杆5上移，定位块9与定位环10衔接。

流体的起闭方向和调节方向位于操纵杆5在正方两个方向，容易区分，快速起闭和微量调节，操作也较为方便。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种阀芯，其特征是：包括阀球（1）、传动杆（2）、阻尼齿轮（3）及转向卡接装置，所述阀球（1）上开设有穿过球心的通孔，所述阀球（1）固定连接在传动杆（2）的一端，且通孔的轴线与传动杆（2）在同一水平面上垂直设置，所述传动杆（2）相对阀球（1）的另一端设置有齿轮，所述齿轮与阻尼齿轮（3）啮合，所述转向卡接装置安装在传动杆（2）上，所述传动杆（2）上垂直固定安装有操纵杆（5），所述操纵杆（5）的转动角度为0至±90°，所述转向卡接装置在操纵杆（5）±90°转角中停止时，用于锁定传动杆（2）；

所述操纵杆（5）的底端插入在传动杆（2）中，所述操纵杆（5）与传动杆（2）活动连接，所述转向卡接装置包括壳体（6）、定位环（10）、定位块（9）及弹簧（7），所述传动杆（2）的一端伸入到壳体（6）内，所述定位环（10）设置在壳体（6）内，且与传动杆（2）同轴心设置，所述定位环（10）上设有第一组齿牙，所述定位块（9）安装在操纵杆（5）的底端，所述定位块（9）上设有第二组齿牙，所述定位块（9）初始时与定位环（10）啮合，所述弹簧（7）套设在操纵杆（5）上用于使操纵杆（5）复位。

2.根据权利要求1所述的阀芯，其特征是：所述阀球（1）在相对球心的两侧均设有盲孔（4），两盲孔（4）连成的直线与通孔在同一水平面上垂直，所述盲孔（4）的直径等于通孔的直径。

3.根据权利要求2所述的阀芯，其特征是：所述壳体（6）内设有弹簧座（8），所述弹簧座（8）设置为L型，其一面与壳体（6）内壁滑动连接，并且可以沿传动轴周向转动，另一面套设在操纵杆（5）上，所述弹簧（7）的底端与弹簧座（8）连接，其顶端与操纵杆（5）连接。

4.一种使用权利要求1所述阀芯的阀门，其特征是：包括阀体（16）和阀芯，所述阀芯包括阀球（1）和传动杆（2），所述阀芯设置在阀体（16）内，所述传动杆（2）的一端与阀球（1）固定连接，另一端穿过到阀体（16）延伸到壳体（6）中，所述壳体（6）固定在阀体（16）外，所述操纵杆（5）的顶端设有握把，其底端伸入到壳体（6）中，并且与传动杆（2）活动连接，所述操纵杆（5）的摆动幅度为±90°。

5.根据权利要求4所述的阀门，其特征是：所述操纵杆（5）与阀体（16）之间设有空心管道，所述管道包括外管和内管，所述内管耦接在外管中，所述外管与阀体（16）固定连接，所述内管套设在操纵杆（5）外，且与操纵杆（5）固定连接，所述外管上设有导向滑块，所述内管上设有导向滑槽，所述导向滑块在导向滑槽内滑动。

6.根据权利要求5所述的阀门，其特征是：所述壳体（6）的上方设有两个耳环，所述两个耳环位于操纵杆（5）的相对两侧，在两个耳环之间设有一根半圆形钢条（14），所述钢条（14）的两端折弯分别插入两个耳环中，所述操纵杆（5）的外圆周面上设有用于供钢条（14）卡入的卡槽。

7.根据权利要求6所述的阀门，其特征是：所述壳体（6）的上方设有导向基板（15），所述导向基板（15）的上方设有平行的两根滑台，所述滑台的内侧面上均设有滑槽，所述操纵杆（5）上轴销铰接有联动杆，所述联动杆的另一端置于两根滑台之间，并且联动杆的该端两侧设有插入滑槽内的滑杆。

8.根据权利要求7所述的阀门，其特征是：所述滑杆上设有滚动套。

9.一种根据权利要求8所述阀门的使用方法，其特征是：将操纵杆（5）下压，定位块（9）与定位环（10）分离；

调节流量大小时，操纵杆（5）顺时针摆动，阻尼齿轮（3）限制传动杆（2）的转速，操纵杆（5）的摆动阻力加大，待其摆动到特定的幅度后，松开操纵杆（5）下压的力度，弹簧（7）推动操纵杆（5）上移，定位块（9）与定位环（10）衔接；

快速调节流量到最大时，操纵杆（5）逆时针摆动，传动杆（2）未受到阻尼齿轮（3）的限定，操纵杆（5）的摆动阻力较小，待其摆动到特定的幅度后，松开操纵杆（5）下压的力度，弹簧（7）推动操纵杆（5）上移，定位块（9）与定位环（10）衔接。

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