CN112648415B - 一种用于水流控制的单向球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水流控制的单向球阀，包括阀体，阀体两侧为贯通设计，且阀体内设有球体，阀体的顶部转动插接有阀杆，阀杆的底部与球体的顶部固连，球体沿水平方向贯穿开设有通孔，球体两侧均设有密封圈；本发明通过设有活动杆，当关闭球阀时，使活动杆和圆板在阀杆的带动下转动度，此时第一弹簧恢复原状，从而使得滑块在第一弹簧的作用下带动活动杆和圆板向上运动，从而使得通孔与插孔再次联通，此时位于球体内的水便能够从插孔内流到排水孔处，并由排水孔排出阀体，进而实现了在球阀关闭时自动清空球体内的液体，避免液体在寒冷的情况下结冰，进而保护了密封圈不被冰块割坏，延长了球阀的使用寿命。

Description

一种用于水流控制的单向球阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，特别涉及一种用于水流控制的单向球阀。

背景技术

阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数的管路附件，根据其功能，可分为关断阀、止回阀、调节阀等，而阀门的种类也十分众多入球阀，蝶阀以及闸阀等，在众多阀门中球阀操作方便、快捷、省力，一般只要将阀柄旋转90度即可，并且由于它的球形阀芯在启闭时对流体做的是剪切运动。

球阀的主要组成构件也十分简单，主要包括阀体，球体、阀座、阀杆、密封圈，由于球阀在使用过程中，阀杆只作转动运动而不做升降运动，因此密封圈不易破坏，但是在天气寒冷的情况下，球体在关闭时，由于其内部会留存部分液体，当该液体结冰时，就会阻碍球体的转动，而且冰块锋利的边缘在随着球体转动的过程中会割坏密封圈，从而破坏密封圈的密闭性，进而降低球阀的使用寿命。

因此，发明一种用于水流控制的单向球阀来解决上述问题很有必要，其能够在球阀关闭时自动清空球体内的液体，避免液体在寒冷的情况下结冰，从而保护密封圈不被冰块割坏，进而延长球阀的使用寿命。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种用于水流控制的单向球阀，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于水流控制的单向球阀，包括阀体，所述阀体两侧为贯通设计，且阀体内设有球体，阀体的顶部转动插接有阀杆，所述阀杆的底部与球体的顶部固连，所述球体沿水平方向贯穿开设有通孔，所述球体两侧均设有密封圈，所述密封圈的外壁与阀体内壁固连；

所述通孔底部孔壁上贯穿开设有插孔，所述插孔内活动插接有活动杆，所述活动杆的顶部固连有圆板，活动杆两侧对应的所述插孔孔壁上均开设有滑槽，所述活动杆的两侧均固连有滑块，且滑块位于滑槽中，所述滑块的顶部贯穿插接有第一插杆，且第一插杆的两端分别与滑槽顶部和底部的槽壁固连，所述第一插杆上套接有第一弹簧，且第一弹簧位于滑块的底部；

活动杆底部对应位置的所述阀体上开设有排水孔，且活动杆的底部位于排水孔中，所述活动杆两侧靠近底部位置均倾斜固连有条形板，且条形板随着球阀的关闭方向逐渐升高，两个条形板对应的所述排水孔孔壁上均固连有压杆，且压杆靠近条形板的一端位于条形板的顶部。

优选的，所述球体的底部设有漏斗罩，所述漏斗罩的底部与阀体内侧底部固连，且漏斗罩套接在活动杆上，所述漏斗罩的顶部开设有第一环形槽，且第一环形槽顶部对应的所述球体底部开设有第二环形槽，所述第一环形槽和第二形槽之间设有多个滚珠，所述漏斗罩的顶部固连有环形凸起，且环形凸起位于第一环形槽的内侧，所述环形凸起顶部对应的所述球体底部开设有第三环形槽，且环形凸起位于第三环形槽内。

优选的，所述漏斗罩内设有浮板，且浮板活动套接在活动杆上，所述浮板的顶部贯穿插接有多个第二插杆，所述第二插杆的两端分别与漏斗罩顶部内壁和阀体内侧底部固连，所述第二插杆上套接有第二弹簧，且第二弹簧位于浮板的底部，所述活动杆上活动套接有密封塞，且密封塞的顶部与浮板的底部固连，密封塞对应位置的所述活动杆上开设有环形凹槽。

优选的，所述圆板的底部固连有环形插板，圆板底部对应位置的所述通孔孔壁上开设有收纳槽，且收纳槽的底部与插孔连通，所述收纳槽底部槽壁上开设有环形插槽，且环形插槽与环形插板相匹配。

优选的，所述压杆靠近条形板的一端固定套接有轴承，且轴承始终能够与条形板接触，所述条形板顶部位置处为水平设计，且条形板顶部位置分开设有凹槽，且凹槽与轴承相匹配。

优选的，所述密封塞为锥形，且密封塞不受外力的情况下，其底部不会与阀体内侧底部接触。

优选的，所述浮板的重力小于第二弹簧的弹力，且浮板的浮力大于密封塞的重力。

优选的，所述条形板水平方向的投影长度等于四分之一活动杆的周长，且条形板竖直方向的投影长度等于圆板底部到收纳槽底部槽壁的距离。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设有活动杆，当关闭球阀时，使活动杆和圆板在阀杆的带动下转动度，此时第一弹簧恢复原状，从而使得滑块在第一弹簧的作用下带动活动杆和圆板向上运动，从而使得通孔与插孔再次联通，此时位于球体内的水便能够从插孔内流到排水孔处，并由排水孔排出阀体，进而实现了在球阀关闭时自动清空球体内的液体，避免液体在寒冷的情况下结冰，进而保护了密封圈不被冰块割坏，延长了球阀的使用寿命；

2、本发明通过设有漏斗罩，在球阀开启和关闭的过程中，球体在阀杆的带动下沿水平方向转动，此时球体由于滚珠和漏斗罩的支撑作用，从而使得球体在转动过程中更加平稳，当关闭球阀时，水流从插孔流入漏斗罩内，由于环形凸起和第三环形槽的密封作用，使得水流能完全进入漏斗罩内，从而避免了水在阀体与球体的间隙内扩散，保证了水能够通过排水孔完全排出阀体内部；

3、本发明通过设有浮板，当球阀在打开和关闭的瞬间，有液体会迅速进入插孔内，当该液体冲击在浮板上时，浮板带动密封塞下降，从而使得密封塞将排水孔与活动杆之间的缝隙密封上，避免了液体外漏，当球阀完全打开闭时，由于漏斗罩内的液体较少，此时浮板在第二弹簧的作用下带动密封塞向上运动，从而使得漏斗罩内的液体能够从排水孔流出；当球阀完全关闭时，由于漏斗罩内的液体较多，此时浮板在第二弹簧和水的共同作用下使密封塞从活动杆与排水孔的间隙内移出，从而使得水能够通过排水孔排出阀体；

4、本发明通过设有环形插板，当圆板在活动杆的带动下向下运动时，环形插板在圆板的带动下向环形插槽内运动，当环形插板完全进入环形插槽内时，通孔与插孔在环形插板的作用下完全隔绝，提高了圆板的密封性，从而避免了水流从插孔渗出。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的侧面剖视图；

图2是本发明中图1的A部放大图；

图3是本发明中图1的B部放大图；

图4是本发明中图1的C部放大图；

图5是本发明中活动杆的侧面剖视图；

图6是本发明中图5的D部放大图；

图7是本发明中漏斗罩和滚珠的俯视图；

图8是本发明中漏斗罩、浮板、环形插板和密封塞的侧面剖视图。

图中：阀体1、球体2、阀杆3、通孔4、密封圈5、插孔6、活动杆7、圆板8、滑块9、第一插杆10、排水孔11、条形板12、压杆13、漏斗罩14、第一环形槽15、环形凸起16、浮板17、第二插杆18、第二弹簧19、密封塞20、环形插板21、收纳槽22、凹槽23。

实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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。

本发明提供了如图1-8所示的一种用于水流控制的单向球阀，包括阀体1，所述阀体1两侧为贯通设计，且阀体1内设有球体2，阀体1的顶部转动插接有阀杆3，所述阀杆3的底部与球体2的顶部固连，所述球体2沿水平方向贯穿开设有通孔4，所述球体2两侧均设有密封圈5，所述密封圈5的外壁与阀体1内壁固连；

所述通孔4底部孔壁上贯穿开设有插孔6，所述插孔6内活动插接有活动杆7，所述活动杆7的顶部固连有圆板8，活动杆7两侧对应的所述插孔6孔壁上均开设有滑槽，所述活动杆7的两侧均固连有滑块9，且滑块9位于滑槽中，所述滑块9的顶部贯穿插接有第一插杆10，且第一插杆10的两端分别与滑槽顶部和底部的槽壁固连，所述第一插杆10上套接有第一弹簧，且第一弹簧位于滑块9的底部；

活动杆7底部对应位置的所述阀体1上开设有排水孔11，且活动杆7的底部位于排水孔11中，所述活动杆7两侧靠近底部位置均倾斜固连有条形板12，且条形板12随着球阀的关闭方向逐渐升高，两个条形板12对应的所述排水孔11孔壁上均固连有压杆13，且压杆13靠近条形板12的一端位于条形板12的顶部。

作为本发明的一种具体实施方式，所述球体2的底部设有漏斗罩14，所述漏斗罩14的底部与阀体1内侧底部固连，且漏斗罩14套接在活动杆7上，所述漏斗罩14的顶部开设有第一环形槽15，且第一环形槽15顶部对应的所述球体2底部开设有第二环形槽，所述第一环形槽15和第二形槽之间设有多个滚珠，所述漏斗罩14的顶部固连有环形凸起16，且环形凸起16位于第一环形槽15的内侧，所述环形凸起16顶部对应的所述球体2底部开设有第三环形槽，且环形凸起16位于第三环形槽内；在球阀开启和关闭的过程中，球体2在阀杆3的带动下沿水平方向转动，此时球体2由于滚珠和漏斗罩14的支撑作用，从而使得球体2在转动过程中更加平稳，当关闭球阀时，水流从插孔6流入漏斗罩14内，由于环形凸起16和第三环形槽的密封作用，使得水流能完全进入漏斗罩14内，从而避免了水在阀体1与球体2的间隙内扩散，保证了水能够通过排水孔11完全排出阀体1内部。

作为本发明的一种具体实施方式，所述漏斗罩14内设有浮板17，且浮板17活动套接在活动杆7上，所述浮板17的顶部贯穿插接有多个第二插杆18，所述第二插杆18的两端分别与漏斗罩14顶部内壁和阀体1内侧底部固连，所述第二插杆18上套接有第二弹簧19，且第二弹簧19位于浮板17的底部，所述活动杆7上活动套接有密封塞20，且密封塞20的顶部与浮板17的底部固连，密封塞20对应位置的所述活动杆7上开设有环形凹槽23；当球阀在打开和关闭的瞬间，有液体会迅速进入插孔6内，当该液体通过插孔6来到漏斗罩14内部时，液体会瞬间冲击在浮板17上，从而使得浮板17压动第二弹簧19快速下降，而密封塞20在浮板17的压动下插入排水孔11与活动杆7之间的缝隙内，将二者的间密封上，从而避免了液体外漏，当球阀完全打开闭时，由于漏斗罩14内的液体较少，此时浮板17在第二弹簧19的作用下带动密封塞20向上运动，从而使得漏斗罩14内的液体能够从排水孔11流出；当球阀完全关闭时由于漏斗罩14内的液体较多，此时浮板17先在第二弹簧19和水的共同作用下使密封塞20从活动杆7与排水孔11的间隙内移出，接着浮板17在水的浮力作用下继续带动密封塞20向上运动，从而使得水能够通过环形凹槽23快速进入排水孔11，待浮板17再次与第二弹簧19接触时，密封塞20与排水孔11保持固定距离，此时残留在漏斗罩14内的水能陆续从排水孔11排出。

作为本发明的一种具体实施方式，所述圆板8的底部固连有环形插板21，圆板8底部对应位置的所述通孔4孔壁上开设有收纳槽22，且收纳槽22的底部与插孔6连通，所述收纳槽22底部槽壁上开设有环形插槽，且环形插槽与环形插板21相匹配；当圆板8在活动杆7的带动下向下运动时，环形插板21在圆板8的带动下向环形插槽内运动，当环形插板21完全进入环形插槽内时，通孔4与插孔6在环形插板21的作用下完全隔绝，提高了圆板8的密封性，从而避免了水流从插孔6渗出。

作为本发明的一种具体实施方式，所述压杆13靠近条形板12的一端固定套接有轴承，且轴承始终能够与条形板12接触，所述条形板12顶部位置处为水平设计，且条形板12顶部位置分开设有凹槽23，且凹槽23与轴承相匹配；轴承能够减小压杆13与条形板12之间的摩擦力，凹槽23能够使轴承更好的停留在条形板12的顶部。

作为本发明的一种具体实施方式，所述密封塞20为锥形，且密封塞20不受外力的情况下，其底部不会与阀体1内侧底部接触；确保密封塞20在不受力的情况下不会将活动杆7与排水孔11间的间隙密封上，从而保证水流能够顺利排出。

作为本发明的一种具体实施方式，所述浮板17和密封塞20的重力之和小于第二弹簧19的弹力，且浮板17的浮力大于密封塞20的重力；当浮板17在不受外力的作用下能够被第二弹簧19顶起，当漏斗罩14内有水时，密封塞20能够随浮板17一起向上运动。

作为本发明的一种具体实施方式，所述条形板12水平方向的投影长度等于四分之一活动杆7的周长，且条形板12竖直方向的投影长度等于圆板8底部到收纳槽22底部槽壁的距离；当球体2转动90度后，条形板12能够在压杆13的压动下带动活动杆7向下运动，从而使得圆板8能够将进入收纳槽22并将活动杆7与插槽之间的缝隙封上。

工作原理：由于球阀在使用过程中，阀杆3只作转动运动而不做升降运动，因此密封圈5不易破坏，但是在天气寒冷的情况下，球体2在关闭时，由于其内部会留存部分液体，当该液体结冰时，就会阻碍球体2的转动，而且冰块锋利的边缘在随着球体2转动的过程中会割坏密封圈5，从而破坏密封圈5的密闭性，进而降低球阀的使用寿命，因此本发明主要解决的是如何在球阀关闭时自动清空球体2内的液体，避免液体在寒冷的情况下结冰，从而保护密封圈5不被冰块割坏，进而延长球阀的使用寿命；具体采取的措施及使用过程如下：通过在球体2内设有活动杆7，当需要打开球阀时，使阀杆3转动90度，在阀杆3转动的过程中，滑块9由于滑槽槽壁的阻挡作用，从而使得活动杆7在滑块9的带动下随阀杆3的转动一起运动，与此同时，条形板12由于压杆13的作用，从而使得活动杆7和圆板8在转动的同时向下运动，同时第一弹簧在滑块9的压动下收缩，当阀杆3停止转动时，此时圆板8刚好进入收纳槽22，从而使得通孔4与插孔6在圆板8的作用下被隔绝，避免了水流从插孔6溢出；当关闭球阀时，使阀杆3往回转动90度，此时部分水会被留在通孔4中，但是随着阀杆3的转动，活动杆7和圆板8再次在滑块9与滑槽的作用下随阀杆3一同转动，此时第一弹簧恢复原状，从而使得滑块9在第一弹簧的作用下带动活动杆7和圆板8向上运动，当阀杆3停止转动时，圆板8移出收纳槽22，从而使得通孔4与插孔6再次联通，此时位于球体2内的水便能够从插孔6内流到排水孔11处，并由排水孔11排出阀体1，进而实现了在球阀关闭时自动清空球体2内的液体，避免液体在寒冷的情况下结冰，进而保护了密封圈5不被冰块割坏，延长了球阀的使用寿命。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种用于水流控制的单向球阀，包括阀体（1），其特征在于：所述阀体（1）两侧为贯通设计，且阀体（1）内设有球体（2），阀体（1）的顶部转动插接有阀杆（3），所述阀杆（3）的底部与球体（2）的顶部固连，所述球体（2）沿水平方向贯穿开设有通孔（4），所述球体（2）两侧均设有密封圈（5），所述密封圈（5）的外壁与阀体（1）内壁固连；

所述通孔（4）底部孔壁上贯穿开设有插孔（6），所述插孔（6）内活动插接有活动杆（7），所述活动杆（7）的顶部固连有圆板（8），活动杆（7）两侧对应的所述插孔（6）孔壁上均开设有滑槽，所述活动杆（7）的两侧均固连有滑块（9），且滑块（9）位于滑槽中，所述滑块（9）的顶部贯穿插接有第一插杆（10），且第一插杆（10）的两端分别与滑槽顶部和底部的槽壁固连，所述第一插杆（10）上套接有第一弹簧，且第一弹簧位于滑块（9）的底部；

活动杆（7）底部对应位置的所述阀体（1）上开设有排水孔（11），且活动杆（7）的底部位于排水孔（11）中，所述活动杆（7）两侧靠近底部位置均倾斜固连有条形板（12），且条形板（12）随着球阀的关闭方向逐渐升高，两个条形板（12）对应的所述排水孔（11）孔壁上均固连有压杆（13），且压杆（13）靠近条形板（12）的一端位于条形板（12）的顶部。

2.根据权利要求1所述的一种用于水流控制的单向球阀，其特征在于：所述球体（2）的底部设有漏斗罩（14），所述漏斗罩（14）的底部与阀体（1）内侧底部固连，且漏斗罩（14）套接在活动杆（7）上，所述漏斗罩（14）的顶部开设有第一环形槽（15），且第一环形槽（15）顶部对应的所述球体（2）底部开设有第二环形槽，所述第一环形槽（15）和第二形槽之间设有多个滚珠，所述漏斗罩（14）的顶部固连有环形凸起（16），且环形凸起（16）位于第一环形槽（15）的内侧，所述环形凸起（16）顶部对应的所述球体（2）底部开设有第三环形槽，且环形凸起（16）位于第三环形槽内。

3.根据权利要求2所述的一种用于水流控制的单向球阀，其特征在于：所述漏斗罩（14）内设有浮板（17），且浮板（17）活动套接在活动杆（7）上，所述浮板（17）的顶部贯穿插接有多个第二插杆（18），所述第二插杆（18）的两端分别与漏斗罩（14）顶部内壁和阀体（1）内侧底部固连，所述第二插杆（18）上套接有第二弹簧（19），且第二弹簧（19）位于浮板（17）的底部，所述活动杆（7）上活动套接有密封塞（20），且密封塞（20）的顶部与浮板（17）的底部固连，密封塞（20）对应位置的所述活动杆（7）上开设有环形凹槽（23）。

4.根据权利要求1所述的一种用于水流控制的单向球阀，其特征在于：所述圆板（8）的底部固连有环形插板（21），圆板（8）底部对应位置的所述通孔（4）孔壁上开设有收纳槽（22），且收纳槽（22）的底部与插孔（6）连通，所述收纳槽（22）底部槽壁上开设有环形插槽，且环形插槽与环形插板（21）相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种用于水流控制的单向球阀，其特征在于：所述压杆（13）靠近条形板（12）的一端固定套接有轴承，且轴承始终能够与条形板（12）接触，所述条形板（12）顶部位置处为水平设计，且条形板（12）顶部位置分开设有凹槽（23），且凹槽（23）与轴承相匹配。

6.根据权利要求3所述的一种用于水流控制的单向球阀，其特征在于：所述密封塞（20）为锥形，且密封塞（20）不受外力的情况下，其底部不会与阀体（1）内侧底部接触。

7.根据权利要求3所述的一种用于水流控制的单向球阀，其特征在于：所述浮板（17）的重力小于第二弹簧（19）的弹力，且浮板（17）的浮力大于密封塞（20）的重力。

8.根据权利要求1所述的一种用于水流控制的单向球阀，其特征在于：所述条形板（12）水平方向的投影长度等于四分之一活动杆（7）的周长，且条形板（12）竖直方向的投影长度等于圆板（8）底部到收纳槽（22）底部槽壁的距离。