CN112855980A - 一种球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球阀，包括阀体，所述阀体内设有下端开口的阀腔，所述阀体的左侧设有左阀孔、右侧设有与左阀孔同轴的右阀孔，所述阀体在阀腔的下端固定设有下阀盖；所述阀体内设有转动连接有阀杆，所述阀杆的下端位于阀腔内且固定设有转动连接在下阀盖上的阀球，所述左阀孔内固定设有左阀套，所述右阀孔内固定设有右阀套，所述阀球用于控制左阀套和右阀套连通或断开，所述左阀套的右端设有与阀球接触的左密封圈，所述右阀套的左端设有与阀球接触的右密封圈；所述阀球内设有连通孔，所述阀球在连通孔的两端设有阀瓣组件，所述阀瓣组件用于控制连通孔的通断，所述阀杆内设有驱动组件；该球阀不仅结构简单，而且能够有效延长密封圈的使用寿命。

Description

一种球阀

技术领域

本发明属于管道阀门的技术领域，尤其涉及一种球阀。

背景技术

球阀是启闭件(球体)由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门。随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的不断改进，已迅速发展成为一种主要的阀类。球阀因为具有流体阻力小，结构简单、紧密可靠、操作方便、开闭迅速、适用范围广等优点已广泛应用于石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。现有球阀在球体在刚开启和快完全关闭时，由于此时流道开启面积较小，会使内部高压介质对密封件造成很大的冲击，容易破坏阀座，导致阀门泄漏，影响使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种球阀，其不仅结构简单，而且能够有效延长密封圈的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种球阀，包括阀体，所述阀体内设有下端开口的阀腔，所述阀体的左侧设有左阀孔、右侧设有与左阀孔同轴的右阀孔，所述阀体在阀腔的下端固定设有下阀盖；所述阀体内设有转动连接有阀杆，所述阀杆的下端位于阀腔内且固定设有转动连接在下阀盖上的阀球，所述左阀孔内固定设有左阀套，所述右阀孔内固定设有右阀套，所述阀球用于控制左阀套和右阀套连通或断开，所述左阀套的右端设有与阀球接触的左密封圈，所述右阀套的左端设有与阀球接触的右密封圈；所述阀球内设有连通孔，所述阀球在连通孔的两端设有阀瓣组件，所述阀瓣组件用于控制连通孔的通断，所述阀杆内设有驱动组件，在球阀由关闭至打开时，先控制阀杆带动阀球转至连通孔与左阀孔同轴的位置，接着控制通过驱动组件控制阀瓣组件将连通孔打开；在球阀由打开至关闭时，先通过驱动组件控制阀瓣组件将连通孔关闭，接着控制阀杆带动阀球转至连通孔与左阀孔垂直的位置。

进一步的，所述阀瓣组件包括左上阀瓣、左下阀瓣、右上阀瓣、右下阀瓣，所述阀球的球面上以阀杆为中心对称设有左弧形滑槽和右弧形滑槽，所述左弧形滑槽与连通孔的左端连通，所述右弧形滑槽与连通孔的右端连通；所述左弧形滑槽的两侧面对称设有左滑槽，所述右弧形滑槽的两侧面对称设有右滑槽；所述左上阀瓣滑动连接在左弧形滑槽内且位于连通孔的上方，所述左上阀瓣的两侧设有位于左滑槽内的左上凸板；所述左下阀瓣滑动连接在左弧形滑槽内且位于连通孔的下方，所述左下阀瓣的两侧设有位于左滑槽内的左下凸板；所述右上阀瓣滑动连接在右弧形滑槽内且位于连通孔的上方，所述右上阀瓣的两侧设有位于右滑槽内的右上凸板；所述右下阀瓣滑动连接在右弧形滑槽内且位于连通孔的下方，所述右下阀瓣的两侧设有位于右滑槽内的右下凸板；在连通孔关闭时，所述左上阀瓣和左下阀瓣相向运动并闭合，所述右上阀瓣和右下阀瓣相向运动并闭合，在连通孔打开时，所述左上阀瓣和左下阀瓣背向运动并分开，所述右上阀瓣和右下阀瓣背向运动并分开。

进一步的，所述驱动组件包括轴杆，所述阀球内在连通孔上方设有上安装槽、在连通孔下方设有下安装槽，所述上安装槽和下安装槽的左端均与左弧形滑槽连通，所述上安装槽和下安装槽的右端均与右弧形滑槽连通；所述轴杆转动连接在阀杆内，所述轴杆的下端穿过上安装槽和下安装槽，所述轴杆在位于上安装槽的侧面固定设有上蜗杆、在位于下安装槽的侧面固定设有下蜗杆；所述上安装槽内在上蜗杆的左侧转动连接有与上蜗杆啮合的左上蜗轮、在上蜗杆的右侧转动连接有与上蜗杆啮合的右上蜗轮；所述左上蜗轮的端面同轴固定设有左一齿轮，所述右上蜗轮的端面同轴固定设有右一齿轮；所述上安装槽内转动连接有与左一齿轮啮合的左上齿轮，以及与右一齿轮啮合的右上齿轮，所述左上阀瓣的内侧面上设有与左上齿轮啮合的左上齿条，所述右上阀瓣的内侧面上设有与右上齿轮啮合的右上齿条；

所述下安装槽内在下蜗杆的左侧转动连接有与下蜗杆啮合的左下蜗轮、在下蜗杆的右侧转动连接有与下蜗杆啮合的右下蜗轮；所述左下蜗轮的端面同轴固定设有左二齿轮，所述右下蜗轮的端面同轴固定设有右二齿轮；所述下安装槽内转动连接有与左二齿轮啮合的左下齿轮，以及与右二齿轮啮合的右下齿轮，所述左下阀瓣的内侧面上设有与左下齿轮啮合的左下齿条，所述右下阀瓣的内侧面上设有与右下齿轮啮合的右下齿条。

进一步的，所述阀杆的上端固定设有手柄。

进一步的，所述轴杆的上端固定设有转盘，所述转盘上设有与手柄配合的定位组件，所述定位组件包括定位杆，所述转盘内设有安装槽，手柄的上表面设有定位槽，所述定位杆沿转盘的轴向贯穿安装槽，所述定位杆在位于安装槽的侧面设有凸肩，所述安装槽内在凸肩和安装槽的顶部之间设有用于迫使定位杆压向手柄的定位弹簧，所述定位杆的上端伸出转盘且设有球体；在阀瓣组件将连通孔打开或关闭时，所述定位杆的下端均伸入定位槽内。

有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

1.通过使用阀瓣组件将连通孔盖住，使阀球完整，使球阀开启和关闭的过程中，左密封圈和右密封圈一直贴紧阀球，不会受到冲刷，从而保护左密封圈和右密封圈，延长了球阀的使用寿命；

2.通过使用与阀球表面有相同弧面的左上阀瓣、左下阀瓣、右上阀瓣、右下阀瓣，上述阀瓣通过滑动的方式将连通孔打开或关闭，形式方便，操作简单

3.通过使用上蜗轮和上蜗杆、下蜗轮和下蜗杆传动控制，在通过左上阀瓣、左下阀瓣和左弧形滑槽的配合，以及右上阀瓣、右下阀瓣和右弧形滑槽的配合，使得左上阀瓣、左下阀瓣、右上阀瓣、右下阀瓣在阀球外部滑动，改变球体形态，结构简单。

附图说明

图1为本发明球阀打开时的剖视图；

图2为本发明球阀阀瓣组件将连通孔关闭时的剖视图；

图3为本发明阀瓣组件完全打开连通孔时阀球的结构图；

图4为本发明阀瓣组件部分打开连通孔时阀球的结构图；

图5为本发明阀瓣组件完全关闭连通孔时阀球的结构图。

具体实施方式

请参阅图1-5所示，一种球阀，包括阀体3，所述阀体3内设有下端开口的阀腔31，所述阀体3的左侧设有左阀孔32、右侧设有与左阀孔32同轴的右阀孔33，所述阀体3在阀腔31的下端固定设有下阀盖34；所述阀体3内转动连接有阀杆4，所述阀杆4的下端位于阀腔31内且固定设有转动连接在下阀盖34上的阀球2，所述左阀孔32内固定设有左阀套8a，所述右阀孔33内固定设有右阀套8b，所述阀球2用于控制左阀套8a和右阀套8b连通或断开，所述左阀套8a的右端设有与阀球2接触的左密封圈8a1，所述右阀套8b的左端设有与阀球2接触的右密封圈8b1；所述阀球2内设有连通孔2c，所述阀球2在连通孔2c的两端设有阀瓣组件，所述阀瓣组件用于控制连通孔2c的通断，所述阀杆4内设有驱动组件，在球阀由关闭至打开时，先控制阀杆4带动阀球2转至连通孔2c与左阀孔32同轴的位置，接着通过驱动组件控制阀瓣组件将连通孔2c打开；在球阀由打开至关闭时，先通过驱动组件控制阀瓣组件将连通孔2c关闭，接着控制阀杆4带动阀球2转至连通孔2c与左阀孔32垂直的位置。

所述阀瓣组件包括左上阀瓣7a、左下阀瓣7c、右上阀瓣7b、右下阀瓣7d，所述阀球2的球面上以阀杆4为中心对称设有左弧形滑槽21和右弧形滑槽22，所述左弧形滑槽21与连通孔2c的左端连通，所述右弧形滑槽22与连通孔2c的右端连通；所述左弧形滑槽21的两侧面对称设有左滑槽2a，所述右弧形滑槽22的两侧面对称设有右滑槽2b；所述左上阀瓣7a滑动连接在左弧形滑槽21内且位于连通孔2c的上方，所述左上阀瓣7a的两侧设有位于左滑槽2a内的左上凸板(图中均为示出)；所述左下阀瓣7c滑动连接在左弧形滑槽21内且位于连通孔2c的下方，所述左下阀瓣7c的两侧设有位于左滑槽2a内的左下凸板(图中均为示出)；所述右上阀瓣7b滑动连接在右弧形滑槽22内且位于连通孔2c的上方，所述右上阀瓣7b的两侧设有位于右滑槽2b内的右上凸板(图中均为示出)；所述右下阀瓣7d滑动连接在右弧形滑槽22内且位于连通孔2c的下方，所述右下阀瓣7d的两侧设有位于右滑槽2b内的右下凸板(图中均为示出)；在连通孔2c关闭时，所述左上阀瓣7a和左下阀瓣7c相向运动并闭合，所述右上阀瓣7b和右下阀瓣7d相向运动并闭合，在连通孔2c打开时，所述左上阀瓣7a和左下阀瓣7c背向运动并分开，所述右上阀瓣7b和右下阀瓣7d背向运动并分开。

所述驱动组件包括轴杆1，所述阀球2内在连通孔2c上方设有上安装槽23、在连通孔2c下方设有下安装槽24，所述上安装槽23和下安装槽24的左端均与左弧形滑槽21连通，所述上安装槽23和下安装槽24的右端均与右弧形滑槽22连通；所述轴杆1转动连接在阀杆4内，所述轴杆1的下端穿过上安装槽23和下安装槽24，所述轴杆1在位于上安装槽23的侧面固定设有上蜗杆1a、在位于下安装槽24的侧面固定设有下蜗杆1b；所述上安装槽23内在上蜗杆1a的左侧转动连接有与上蜗杆1a啮合的左上蜗轮5a、在上蜗杆1a的右侧转动连接有与上蜗杆1a啮合的右上蜗轮5b；所述左上蜗轮5a的端面同轴固定设有左一齿轮(图中均未示出)，所述右上蜗轮5b的端面同轴固定设有右一齿轮(图中均未示出)；所述上安装槽23内转动连接有与左一齿轮啮合的左上齿轮6a，以及与右一齿轮啮合的右上齿轮6b，所述左上阀瓣7a的内侧面上设有与左上齿轮6a啮合的左上齿条(图中均未示出)，所述右上阀瓣7b的内侧面上设有与右上齿轮6b啮合的右上齿条(图中均未示出)。

所述下安装槽24内在下蜗杆1b的左侧转动连接有与下蜗杆1b啮合的左下蜗轮5c、在下蜗杆1b的右侧转动连接有与下蜗杆1b啮合的右下蜗轮5d；所述左下蜗轮5c的端面同轴固定设有左二齿轮(图中均未示出)，所述右下蜗轮5d的端面同轴固定设有右二齿轮(图中均未示出)；所述下安装槽24内转动连接有与左二齿轮啮合的左下齿轮6c，以及与右二齿轮啮合的右下齿轮6d，所述左下阀瓣7c的内侧面上设有与左下齿轮6c啮合的左下齿条(图中均未示出)，所述右下阀瓣7d的内侧面上设有与右下齿轮6d啮合的右下齿条(图中均未示出)。

所述阀杆4的上端固定设有手柄9。所述轴杆1的上端固定设有转盘10，所述转盘10上设有与手柄9配合的定位组件，所述定位组件包括定位杆12，所述转盘10内设有安装槽10a，手柄9的上表面设有定位槽9a，所述定位杆12沿转盘10的轴向贯穿安装槽10a，所述定位杆12在位于安装槽10a的侧面设有凸肩12a，所述安装槽10a内在凸肩12a和安装槽10a的顶部之间设有用于迫使定位杆12压向手柄9的定位弹簧11，所述定位杆12的上端伸出转盘10且设有球体12b；在阀瓣组件将连通孔2c打开或关闭时，所述定位杆12的下端均伸入定位槽9a内。

当本发明球阀由关闭至打开时，首先旋转手柄9，使阀杆4带动阀球2旋转，当手柄9旋转90°时停止(如图2所示)，由于此时左上阀瓣7a和左下阀瓣7c接触将连通孔2c的左端闭合，右上阀瓣7b和右下阀瓣7d接触将连通孔2c的右端闭合，使连通孔2c处形成完整的球面，进而连通孔2c在经过左密封圈8a1和右密封圈8b1时，左上阀瓣7a和左下阀瓣7c一直和左密封圈8a1贴紧，右上阀瓣7b和右下阀瓣7d一直和右密封圈8b1贴紧，使左密封圈8a1和右密封圈8b1免于冲刷。克服定位弹簧11将定位杆12的下端拉出定位槽9a，旋转转盘10，带动轴杆1转动，轴杆1转动时带动上蜗杆1a和下蜗杆1b同步旋转，上蜗杆1a转动时驱动左上蜗轮5a和右上蜗轮5b同步转动，左上蜗轮5a通过左一齿轮、左上齿轮6a、左上齿条带动左上阀瓣7a沿左弧形滑槽21向上运动，右上蜗轮5b通过右一齿轮、右上齿轮6b、右上齿条带动右上阀瓣7b沿右弧形滑槽22向上运动；与此同时，下蜗杆1b转动时驱动左下蜗轮5c和右下蜗轮5d同步转动，左下蜗轮5c通过左二齿轮、左下齿轮6c、左下齿条带动左下阀瓣7c沿左弧形滑槽21向下运动，右下蜗轮5d通过右二齿轮、右下齿轮6d、右下齿条带动右下阀瓣7d沿右弧形滑槽22向下运动；因此，使得转盘10旋转，带动左上阀瓣7a和左下阀瓣7c背向运动将连通孔2c的左端打开，同时带动右上阀瓣7b和右下阀瓣7d背向运动将连通孔2c的右端打开(如图1所示)，完成球阀的打开。

当本发明球阀由开启至关闭时，首先克服定位弹簧11将定位杆12拉出定位槽9a，旋转转盘10，带动轴杆1转动，轴杆1转动时带动上蜗杆1a和下蜗杆1b同步旋转，上蜗杆1a转动时驱动左上蜗轮5a和右上蜗轮5b同步转动，左上蜗轮5a通过左一齿轮、左上齿轮6a、左上齿条带动左上阀瓣7a沿左弧形滑槽21向下运动，右上蜗轮5b通过右一齿轮、右上齿轮6b、右上齿条带动右上阀瓣7b沿右弧形滑槽22向下运动；与此同时，下蜗杆1b转动时驱动左下蜗轮5c和右下蜗轮5d同步转动，左下蜗轮5c通过左二齿轮、左下齿轮6c、左下齿条带动左下阀瓣7c沿左弧形滑槽21向上运动，右下蜗轮5d通过右二齿轮、右下齿轮6d、右下齿条带动右下阀瓣7d沿右弧形滑槽22向上运动；因此，使得转盘10旋转，带动左上阀瓣7a和左下阀瓣7c相向运动将连通孔2c的左端关闭，同时带动右上阀瓣7b和右下阀瓣7d相向运动将连通孔2c的右端关闭(如图2所示)，回转手柄9，使阀杆4带动阀球2旋转，当手柄9旋转90°时停止，由于此时左上阀瓣7a和左下阀瓣7c接触将连通孔2c的左端闭合，右上阀瓣7b和右下阀瓣7d接触将连通孔2c的右端闭合，使连通孔2c处形成完整的球面，进而连通孔2c在经过左密封圈8a1和右密封圈8b1时，左上阀瓣7a和左下阀瓣7c一直和左密封圈8a1贴紧，右上阀瓣7b和右下阀瓣7d一直和右密封圈8b1贴紧，使左密封圈8a1和右密封圈8b1免于冲刷，将球阀关闭，完成动作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种球阀，包括阀体，所述阀体内设有下端开口的阀腔，所述阀体的左侧设有左阀孔、右侧设有与左阀孔同轴的右阀孔，所述阀体在阀腔的下端固定设有下阀盖；其特征在于，所述阀体内设有转动连接有阀杆，所述阀杆的下端位于阀腔内且固定设有转动连接在下阀盖上的阀球，所述左阀孔内固定设有左阀套，所述右阀孔内固定设有右阀套，所述阀球用于控制左阀套和右阀套连通或断开，所述左阀套的右端设有与阀球接触的左密封圈，所述右阀套的左端设有与阀球接触的右密封圈；所述阀球内设有连通孔，所述阀球在连通孔的两端设有阀瓣组件，所述阀瓣组件用于控制连通孔的通断，所述阀杆内设有驱动组件，在球阀由关闭至打开时，先控制阀杆带动阀球转至连通孔与左阀孔同轴的位置，接着控制通过驱动组件控制阀瓣组件将连通孔打开；在球阀由打开至关闭时，先通过驱动组件控制阀瓣组件将连通孔关闭，接着控制阀杆带动阀球转至连通孔与左阀孔垂直的位置。

2.根据权利要求1所述的一种球阀，其特征在于，所述阀瓣组件包括左上阀瓣、左下阀瓣、右上阀瓣、右下阀瓣，所述阀球的球面上以阀杆为中心对称设有左弧形滑槽和右弧形滑槽，所述左弧形滑槽与连通孔的左端连通，所述右弧形滑槽与连通孔的右端连通；所述左弧形滑槽的两侧面对称设有左滑槽，所述右弧形滑槽的两侧面对称设有右滑槽；所述左上阀瓣滑动连接在左弧形滑槽内且位于连通孔的上方，所述左上阀瓣的两侧设有位于左滑槽内的左上凸板；所述左下阀瓣滑动连接在左弧形滑槽内且位于连通孔的下方，所述左下阀瓣的两侧设有位于左滑槽内的左下凸板；所述右上阀瓣滑动连接在右弧形滑槽内且位于连通孔的上方，所述右上阀瓣的两侧设有位于右滑槽内的右上凸板；所述右下阀瓣滑动连接在右弧形滑槽内且位于连通孔的下方，所述右下阀瓣的两侧设有位于右滑槽内的右下凸板；在连通孔关闭时，所述左上阀瓣和左下阀瓣相向运动并闭合，所述右上阀瓣和右下阀瓣相向运动并闭合，在连通孔打开时，所述左上阀瓣和左下阀瓣背向运动并分开，所述右上阀瓣和右下阀瓣背向运动并分开。

3.根据权利要求2所述的一种球阀，其特征在于，所述驱动组件包括轴杆，所述阀球内在连通孔上方设有上安装槽、在连通孔下方设有下安装槽，所述上安装槽和下安装槽的左端均与左弧形滑槽连通，所述上安装槽和下安装槽的右端均与右弧形滑槽连通；所述轴杆转动连接在阀杆内，所述轴杆的下端穿过上安装槽和下安装槽，所述轴杆在位于上安装槽的侧面固定设有上蜗杆、在位于下安装槽的侧面固定设有下蜗杆；所述上安装槽内在上蜗杆的左侧转动连接有与上蜗杆啮合的左上蜗轮、在上蜗杆的右侧转动连接有与上蜗杆啮合的右上蜗轮；所述左上蜗轮的端面同轴固定设有左一齿轮，所述右上蜗轮的端面同轴固定设有右一齿轮；所述上安装槽内转动连接有与左一齿轮啮合的左上齿轮，以及与右一齿轮啮合的右上齿轮，所述左上阀瓣的内侧面上设有与左上齿轮啮合的左上齿条，所述右上阀瓣的内侧面上设有与右上齿轮啮合的右上齿条；

所述下安装槽内在下蜗杆的左侧转动连接有与下蜗杆啮合的左下蜗轮、在下蜗杆的右侧转动连接有与下蜗杆啮合的右下蜗轮；所述左下蜗轮的端面同轴固定设有左二齿轮，所述右下蜗轮的端面同轴固定设有右二齿轮；所述下安装槽内转动连接有与左二齿轮啮合的左下齿轮，以及与右二齿轮啮合的右下齿轮，所述左下阀瓣的内侧面上设有与左下齿轮啮合的左下齿条，所述右下阀瓣的内侧面上设有与右下齿轮啮合的右下齿条。

4.根据权利要求2所述的一种球阀，其特征在于，所述阀杆的上端固定设有手柄。

5.根据权利要求4所述的一种球阀，其特征在于，所述轴杆的上端固定设有转盘，所述转盘上设有与手柄配合的定位组件，所述定位组件包括定位杆，所述转盘内设有安装槽，手柄的上表面设有定位槽，所述定位杆沿转盘的轴向贯穿安装槽，所述定位杆在位于安装槽的侧面设有凸肩，所述安装槽内在凸肩和安装槽的顶部之间设有用于迫使定位杆压向手柄的定位弹簧，所述定位杆的上端伸出转盘且设有球体；在阀瓣组件将连通孔打开或关闭时，所述定位杆的下端均伸入定位槽内。

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