CN112709835B - 一种控压式锥球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种控压式锥球阀，包括壳体、上阀盖、导向压盖、锥阀芯、阀杆、把手和节流控压元件，所述锥阀芯位于壳体内部的阀腔中，所述上阀盖封闭所述锥阀芯的阀腔上部空间，所述锥阀芯上端固定连接所述阀杆，所述阀杆向上穿出所述上阀盖，所述阀杆上套设所述油封环，所述壳体内部两侧还形成有连通所述阀腔的进口通道和出口通道，所述锥阀芯上设置有贯穿的流体通道，所述节流控压元件固定安装于所述锥阀芯的流体通道内；其将稳压功能和截止功能组合到传统的锥阀中，同时使组合后的锥阀在稳压过程中具备消音的功能，以更好的满足实际使用。

Description

一种控压式锥球阀
技术领域
本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种控压式锥球阀。
背景技术
阀门作为现今流体液路系统的核心控制部件，其应用越来越广泛，而且由于液路系统的各种功能需求，阀门往往会组合在一起使用，如减压阀和截止阀的组合、稳流阀和稳压阀的组合、减压阀和截止阀的组合等等，多个阀门的设置相对增加了管路系统的复杂性，而且增加了管路建设的总投入成本。
对此，已经出现了一部分多功能结合的组合阀，如减压球阀、消音球阀等，但是目前市面上仍缺少稳压和截止功能的组合阀体，其主要原因在于目前的稳压阀往往结构较复杂，其不适合与其他阀体组合在一起。
发明内容
基于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种控压式锥球阀，其将稳压功能和截止功能组合到传统的锥阀中，同时使组合后的锥阀在稳压过程中具备消音的功能，以更好的满足实际使用。
本发明采用的技术方案如下：一种控压式锥球阀，其特征在于，包括壳体、上阀盖、导向压盖、锥阀芯、阀杆、把手和节流控压元件，所述锥阀芯位于壳体内部的阀腔中，所述上阀盖封闭所述锥阀芯的阀腔上部空间，所述锥阀芯上端固定连接所述阀杆，所述阀杆向上穿出所述上阀盖，所述阀杆上套设所述油封环，所述油封环位于阀杆与上阀盖之间的环形空间内用以实现阀杆与上阀盖之间的相对密封，所述上阀盖上方固定连接导向压盖，所述导向压盖相对固定所述油封环沿阀杆轴向的窜动，且所述导向压盖用以对阀杆的转动运动进行导向，所述阀杆穿出所述导向压盖的上端固定连接把手；
所述壳体内部两侧还形成有连通所述阀腔的进口通道和出口通道，所述锥阀芯上设置有贯穿的流体通道，所述节流控压元件固定安装于所述锥阀芯的流体通道内，所述节流控压元件具有位于上游方向的大开口端和位于下游方向的小开口端，其主体为弹性金属锥筒，所述锥筒的位于所述大开口端和所述小开口端之间临近所述小开口端的位置处螺旋形向内收缩形成内径小于所述小开口端的节流口，且所述节流口的收缩使得所述节流口前后两侧的内壁形成具有旋流导向的折皱，所述小开口端的边沿向内均匀收缩形成波纹管型边沿线。
所述壳体的阀腔内部还设置有弧板阀座，所述弧板阀座实现阀腔内壳体与锥阀芯之间的密封；所述壳体内部两侧形成有限位凸台，所述限位凸台将壳体阀腔内壁面分成对称的两部分空间，所述弧板阀座分为左右两部分，分别安装于所述对称的两部分空间内，使得弧板阀座安装进壳体内部后无法发生周向转动，且所述弧板阀座上贯穿开设有对应所述进口通道和出口通道的通孔。所述壳体底部设置有圆筒形容纳孔，所述锥阀芯底部固定连接有定向杆，所述锥阀芯安装进壳体后，所述定向杆位于所述圆筒形容纳孔中，所述定向杆的侧壁上还开设有轴向的条形槽。
所述导向压盖主体为圆筒形结构，其通过法兰与上阀盖固定连接在一起，所述圆筒形结构的侧壁上开设有贯穿导向压盖侧壁的螺旋槽；所述阀杆上开设有径向贯穿的通孔，所述通孔内设置有导向杆，所述导向杆的两端分别位于所述导向压盖两侧的螺旋槽内部。
所述油封环为环体结构，其内壁面周向设置有多道平行的凹槽，多个油封环叠加使用，其通过内壁面的凹槽在油封环与阀杆之间形成迷宫密封结构。
所述阀杆下端与锥阀芯焊接或一体式制成；所述阀杆位于上阀盖和所述导向压盖内部的区段为圆柱型，阀杆穿出导向压盖的最上端为方形杆，所述方形杆与把手的方形孔配合，且方形杆上端螺纹配合安装有螺钉，所述螺钉防止所述把手脱离所述方形杆。
本发明的优点在于：
1、本发明的锥阀芯在开启和关闭过程中会产生微幅度的升降，关闭后锥阀芯会产生向下的压紧力，而阀座采用弧板式结构，其在关闭时与锥阀芯之间形成板式密封，具有较大的密封接触面，压紧力的增大使得密封效果相对好，而密封接触面的增大使锥阀芯在开启时不会因摩擦力太大而难以开启；
2、节流控压元件的结构设计，使得当上游端的流体流量大时，流体压力推动所述节流口和所述小开口端扩张，适应性增大其通流面积，当上游端的流体流量减小时，所述节流口和所述小开口端的口径回缩，通流面积减小，通过节流控压元件的扩张和收缩减弱节流效应带来的压力波动，保证节流后的流体压力稳定；同时螺旋形折皱的存在，对流经节流控压元件的流体具备旋流导流作用，通过其旋流特性降低节流时产生的噪音；
3、锥阀芯在开启过程中具备微幅度的抬升，进一步减弱了弧板阀座与锥阀芯之间的摩擦力，方便锥阀芯的开启；
4、采用油封环的迷宫密封方式替换传统的填料密封或橡胶圈密封，不需要因磨损而频繁更换密封件；
5、锥阀芯下端定向杆上条形槽的设置，更够及时刮除并储存进入壳体内部的杂质，防止杂质阻碍阀门开启和关闭时的转动动作。
附图说明
图1是本发明锥阀的整体结构示意图；
图2是本发明锥阀的剖面结构示意图；
图3是本发明锥阀的壳体结构示意图；
图4是本发明锥阀的阀芯阀杆结构示意图；
图5是本发明锥阀的弧板阀座结构示意图；
图6是本发明锥阀的导向压盖结构示意图；
图7是本发明锥阀的油封环结构示意图；
图8是本发明锥阀的节流控压元件结构示意图；
1、壳体，2、阀杆，3、锥阀芯，4、把手，5、螺钉，6、上阀盖，7、油封环，8、弧板阀座，9、导向压盖，10、导向杆，11、螺旋槽，12、通孔，13、定向杆，14、条形槽，15、节流控压元件，16、限位凸台。
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。
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方法，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
参阅附图，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的位置限定用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
图1是本发明锥阀的整体结构示意图；图2是本发明锥阀的剖面结构示意图；如图所示，本发明的控压式锥球阀包括壳体1、上阀盖6、导向压盖9、锥阀芯3、阀杆2、把手4和节流控压元件15，所述锥阀芯3位于壳体1内部的阀腔中，所述上阀盖6封闭所述锥阀芯3的阀腔上部空间，所述锥阀芯3上端固定连接所述阀杆2，所述阀杆2向上穿出所述上阀盖6，所述阀杆2上套设所述油封环7，所述油封环7位于阀杆2与上阀盖6之间的环形空间内用以实现阀杆2与上阀盖6之间的相对密封，所述上阀盖6上方固定连接导向压盖9，所述导向压盖9相对固定所述油封环7沿阀杆轴向的窜动，且所述导向压盖9用以对阀杆2的转动运动进行导向，所述阀杆2穿出所述导向压盖9的上端固定连接把手4。
所述壳体1内部两侧还形成有连通所述阀腔的进口通道和出口通道，所述锥阀芯3上设置有贯穿的流体通道，所述锥阀芯3在转动时，可控制所述流体通道连通或断开所述进口通道和出口通道。所述阀杆2下端与锥阀芯3焊接或一体式制成，所述阀杆2位于上阀盖6和所述导向压盖6内部的区段为圆柱型，阀杆2穿出导向压盖6的最上端为方形杆，所述方形杆与把手4的方形孔配合，且方形杆上端螺纹配合安装有螺钉5，所述螺钉5防止所述把手4脱离所述方形杆。
图8是本发明锥阀的节流控压元件结构示意图，所述节流控压元件15固定安装于所述锥阀芯3的流体通道内，如图所示，所述节流控压元件15具有位于上游方向的大开口端和位于下游方向的小开口端，其主体为弹性金属锥筒，所述锥筒的位于所述大开口端和所述小开口端之间临近所述小开口端的位置处螺旋形向内收缩形成内径小于所述小开口端的节流口，且所述节流口的收缩使得所述节流口前后两侧的内壁形成具有旋流导向的折皱，用于对经过所述节流控压元件15的流体形成旋流消音效果；所述小开口端的边沿向内均匀收缩形成波纹管型边沿线，从而使得所述节流口和所述小开口端均具备弹性收缩和扩张能力。
节流控压元件15的设置，使得当上游端的流体流量大时，流体压力推动所述节流口和所述小开口端扩张，适应性增大其通流面积，当上游端的流体流量减小时，所述节流口和所述小开口端的口径回缩，通流面积减小，通过节流控压元件15的扩张和收缩减弱节流效应带来的压力波动，保证节流后的流体压力稳定。
图3是本发明锥阀的壳体结构示意图，图4是本发明锥阀的阀芯阀杆结构示意图，图5是本发明锥阀的弧板阀座结构示意图；结合图3-5，壳体1的阀腔内部还设置有弧板阀座8，所述弧板阀座8实现阀腔内壳体1与锥阀芯3之间的密封，具体的，所述壳体1内部两侧形成有限位凸台16，所述限位凸台16将壳体1阀腔内壁面分成对称的两部分空间，所述弧板阀座8分为左右两部分，分别安装于所述对称的两部分空间内，使得弧板阀座8安装进壳体1内部后无法发生周向转动，且所述弧板阀座8上贯穿开设有对应所述进口通道和出口通道的通孔；所述壳体1底部设置有圆筒形容纳孔，所述锥阀芯3底部固定连接有定向杆13，所述锥阀芯3安装进壳体1后，所述定向杆13位于所述圆筒形容纳孔中，所述定向杆13的侧壁上还开设有轴向的条形槽14，当定向杆13在圆筒形容纳孔中转动时，所述条形槽14可将进入圆筒形容纳孔侧壁的杂质刮除收纳于所述条形槽14中，以使得所述锥阀芯3的转动更为流场，防止杂质增大转动摩擦力。
图6是本发明锥阀的导向压盖结构示意图，如图所示，所述导向压盖9主体为圆筒形结构，其通过法兰与上阀盖6固定连接在一起，所述圆筒形结构的侧壁上开设有贯穿导向压盖9侧壁的螺旋槽11；所述阀杆2上开设有径向贯穿的通孔12，所述通孔12内设置有导向杆10，所述导向杆10的两端分别位于所述导向压盖9两侧的螺旋槽11内部，当阀杆2转动时，所述导向杆10和螺旋槽11配合，使得阀杆2具备沿阀杆轴向上的一定程度的位移，从而带动所述锥阀芯3在开启过程中可微幅度向上抬升，而锥阀芯3在关闭过程中，随阀杆2转动产生微幅度的下降，从而使锥阀芯3侧壁与弧板阀座8之间的接触更为紧密，增强锥阀关闭时的密封性。
图7是本发明锥阀的油封环结构示意图，如图所示，所述油封环7为环体结构，其内壁面周向设置有多道平行的凹槽，多个油封环7叠加使用，本实施例中，所述油封环7的数量为三个，其通过内壁面的凹槽在油封环7与阀杆2之间形成迷宫密封结构。所述油封环7可采用刚性材料制造，迷宫密封方式替换传统的填料式或橡胶密封圈的密封结构，不需要因磨损而频繁更换密封件。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种等效结构或等效流程的修改或变形，或直接或间接运用到其他相关的技术领域，仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种控压式锥球阀，其特征在于，包括壳体、上阀盖、导向压盖、锥阀芯、阀杆、把手和节流控压元件，所述锥阀芯位于壳体内部的阀腔中，所述上阀盖封闭所述锥阀芯的阀腔上部空间，所述锥阀芯上端固定连接所述阀杆，所述阀杆向上穿出所述上阀盖，所述阀杆上套设油封环，所述油封环位于阀杆与上阀盖之间的环形空间内用以实现阀杆与上阀盖之间的相对密封，所述上阀盖上方固定连接导向压盖，所述导向压盖相对固定所述油封环沿阀杆轴向的窜动，且所述导向压盖用以对阀杆的转动运动进行导向，所述阀杆穿出所述导向压盖的上端固定连接把手；
所述壳体内部两侧还形成有连通所述阀腔的进口通道和出口通道，所述锥阀芯上设置有贯穿的流体通道，所述节流控压元件固定安装于所述锥阀芯的流体通道内，所述节流控压元件具有位于上游方向的大开口端和位于下游方向的小开口端，其主体为弹性金属锥筒，所述锥筒的位于所述大开口端和所述小开口端之间临近所述小开口端的位置处螺旋形向内收缩形成内径小于所述小开口端的节流口，且所述节流口的收缩使得所述节流口前后两侧的内壁形成具有旋流导向的折皱，所述小开口端的边沿向内均匀收缩形成波纹管型边沿线。
2.根据权利要求1所述的锥球阀，其特征还在于，所述壳体的阀腔内部还设置有弧板阀座，所述弧板阀座实现阀腔内壳体与锥阀芯之间的密封；所述壳体内部两侧形成有限位凸台，所述限位凸台将壳体阀腔内壁面分成对称的两部分空间，所述弧板阀座分为左右两部分，分别安装于所述对称的两部分空间内，使得弧板阀座安装进壳体内部后无法发生周向转动，且所述弧板阀座上贯穿开设有对应所述进口通道和出口通道的通孔。
3.根据权利要求1所述的锥球阀，其特征还在于，所述壳体底部设置有圆筒形容纳孔，所述锥阀芯底部固定连接有定向杆，所述锥阀芯安装进壳体后，所述定向杆位于所述圆筒形容纳孔中，所述定向杆的侧壁上还开设有轴向的条形槽。
4.根据权利要求1-3任一项所述的锥球阀，其特征还在于，所述导向压盖主体为圆筒形结构，其通过法兰与上阀盖固定连接在一起，所述圆筒形结构的侧壁上开设有贯穿导向压盖侧壁的螺旋槽；所述阀杆上开设有径向贯穿的通孔，所述通孔内设置有导向杆，所述导向杆的两端分别位于所述导向压盖两侧的螺旋槽内部。
5.根据权利要求4所述的锥球阀，其特征还在于，所述油封环为环体结构，其内壁面周向设置有多道平行的凹槽，多个油封环叠加使用，其通过内壁面的凹槽在油封环与阀杆之间形成迷宫密封结构。
6.根据权利要求4所述的锥球阀，其特征还在于，所述阀杆下端与锥阀芯焊接或一体式制成。
7.根据权利要求1所述的锥球阀，其特征还在于，所述阀杆位于上阀盖和所述导向压盖内部的区段为圆柱型，阀杆穿出导向压盖的最上端为方形杆，所述方形杆与把手的方形孔配合，且方形杆上端螺纹配合安装有螺钉，所述螺钉防止所述把手脱离所述方形杆。
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