CN113339543B - 一种用于超低温球阀的双轴偏心球体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于超低温球阀的双轴偏心球体，包括阀体和传动箱，阀体的内部转动设置有球体，球体与浮动密封环相抵接，传动箱内转动设置有旋转轴，通过设置中继管和浮动密封环，将传统技术中的硬接触方式改为软接触方式，极大的减少摩擦，减轻了球体的磨损，同时中继管的设置使得浮动密封环便于安装和更换，避免球体容易发生过度磨损导致整个装置失效，降低了成本；通过设置旋转轴，并在旋转轴上开设环槽与连接槽，通过推动旋转轴，同时实现从动锥齿轮与自动锥齿轮的分离和从动锥齿轮与手动锥齿轮的啮合连接，简化了结构，使切换结构更加稳定可靠，同时保证了驱动方式的切换能一次性完成。

Description

一种用于超低温球阀的双轴偏心球体

技术领域

本发明涉及一种双轴偏心球体，具体为一种用于超低温球阀的双轴偏心球体。

背景技术

随着海洋工程设备及高技术船舶的不断开发，满足我国船舶海洋工程领域的双斜面偏心超低温球阀得到广泛应用，以确保最优化、高性能、高安全、环保、系统零排放无故障运行。但是现有的双轴偏心球阀都采用硬接触方式，容易磨损，导致维修更换的成本过高，而且在驱动方式上也较为单一，且就算存在驱动模式的切换，一般结构也比较复杂，切换时不能实现无缝衔接。为此，我们提供一种用于超低温球阀的双轴偏心球体。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种用于超低温球阀的双轴偏心球体。

本发明所解决的技术问题为：

(1)如何通过设置中继管和浮动密封环，将传统技术中的硬接触方式改为软接触方式，极大的减少摩擦，减轻了球体的磨损，同时中继管的设置使得浮动密封环便于安装和更换，解决了现有技术中球体容易发生过度磨损导致整个装置失效的问题；

(2)如何通过设置旋转轴，并在旋转轴上开设环槽与连接槽，通过推动旋转轴，同时实现从动锥齿轮与自动锥齿轮的分离和从动锥齿轮与手动锥齿轮的啮合连接，解决现有技术中阀门驱动结构复杂，且驱动方式的切换不能在同一时间完成的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于超低温球阀的双轴偏心球体，包括阀体和传动箱，传动箱设置在阀体的正上方，且传动箱由两个完全相同的箱壳组成，阀体的一侧固定安装有中继管，中继管的设置是为了便于对浮动密封环进行安装和更换，同时也便于对球体进行日常维护，中继管内部滑动设置有浮动密封环，阀体的内部转动设置有球体，球体与浮动密封环相抵接，中继管的设置是为了便于对浮动密封环进行安装和更换，同时也便于对球体进行日常维护，球体与浮动密封环为软接触，避免了硬接触导致的磨损，延长了使用寿命；

传动箱内转动设置有旋转轴，旋转轴的一侧平行设置有移动板，移动板与传动箱滑动连接，移动板侧面贯穿设置有套接轴，套接轴与移动板转动连接，移动板与旋转轴之间对称设置有牵引杆，旋转轴与移动板通过牵引杆相配合，从而在推动和拉出旋转轴的时候，同步实现手动锥齿轮、从动锥齿轮和自动锥齿轮之间的啮合与分离。

本发明的进一步技术改进在于：浮动密封环的一侧等角度设置有若干个浮动杆，中继管的一侧等角度开设有若干个弹簧安装孔，弹簧安装孔与浮动杆一一对应，弹簧安装孔内设置有浮动弹簧，将硬接触转变为软接触，减小了因为摩擦造成的损耗，同时减小了冲击，浮动杆远离浮动密封环的一端设置在弹簧安装孔内且与浮动弹簧的一端固定连接。

本发明的进一步技术改进在于：浮动密封环靠近球体的一侧设置有倒角，倒角角度为四十五度，设置倒角后，浮动密封环与球体的接触面积增大，保证了整个球阀的工作性能和关闸效果。

本发明的进一步技术改进在于：旋转轴的两端对称位置均开设有第一环槽和第二环槽，第二环槽与旋转轴的端部的距离小于第一环槽与旋转轴的端部的距离，第一环槽的槽深大于第二环槽的槽深，第一环槽与第二环槽之间等角度开设有若干个连接槽，第一环槽与第二环槽通过连接槽贯通连接，连接槽的底部呈倾斜设置，两个环槽设置不同的槽深形成了凸轮效应，从而对牵引杆进行位置调整。

本发明的进一步技术改进在于：牵引杆的一端与移动板的一侧固定连接，牵引杆远离移动板的一端固定有球珠，球珠设置在第一环槽或第二环槽中，第一环槽和第二环槽的两侧槽壁均设置为凹面，凹面的设置使球珠不容易从两个环槽中脱离，球珠与第一环槽或第二环槽滑动连接。

本发明的进一步技术改进在于：套接轴远离旋转轴的一端开设有U型槽，且套接轴的一端内部设置有连接轴，连接轴的一端外侧设置有导力块，导力块设置在U型槽内，套接轴与连接轴滑动连接，且套接轴与连接轴通过导力块传动配合，在实现了动力传输的情况下，还能进行一定距离的轴向位移。

本发明的进一步技术改进在于：旋转轴的两端对称设置有限位块，箱壳上开设有移动槽，移动槽的侧壁上开设有限位槽，限位槽内设置有限位弹簧，限位弹簧的一端与箱壳固定连接，限位弹簧的另一端固定连接有锁止块，锁止块与限位块配合对旋转轴的轴向位移进行限定，防止因为误触导致手动锥齿轮和从动锥齿轮意外啮合，造成装置受损的情况。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在使用时，当阀体需要打开或关闭时，球体挤压浮动密封环或与浮动密封环分离的过程中，浮动密封环的倒角面与球体柔性接触，球体旋转过程中，与浮动密封环固定连接的浮动杆对浮动弹簧施加作用力，整个阀体的开关不存在冲击与硬接触，同时中继管的存在，便于对磨损严重的浮动密封环进行更换，通过设置中继管和浮动密封环，将传统技术中的硬接触方式改为软接触方式，极大的减少摩擦，减轻了球体的磨损，同时中继管的设置使得浮动密封环便于安装和更换，避免球体容易发生过度磨损导致整个装置失效，降低了成本。

2、在对球体进行转动时，有两种驱动方式，一种为驱动电机带动减速器工作，从而使连接轴发生旋转，进而带动套接轴转动，此时从动锥齿轮与自动锥齿轮啮合，当需要使用手动模式，握住手轮向里推动旋转轴，设置在第一环槽中的球珠沿连接槽进入到第二环槽中，此时，从动锥齿轮与手动锥齿轮啮合连接，球珠在移动的过程中，会带动牵引杆运动，从而推动移动板移动，进而使自动锥齿轮与从动锥齿轮解除啮合状态，实现自动模式和手动模式的切换，通过设置旋转轴，并在旋转轴上开设环槽与连接槽，通过推动旋转轴，同时实现从动锥齿轮与自动锥齿轮的分离和从动锥齿轮与手动锥齿轮的啮合连接，简化了结构，使切换结构更加稳定可靠，同时保证了驱动方式的切换能一次性完成。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明整体立体结构示意图；

图2为本发明中继管与阀体连接部分内部结构示意图；

图3为本发明传动箱内部结构示意图；

图4为本发明图2中A区域细节放大示意图；

图5为本发明图3中B区域细节放大示意图；

图6为本发明旋转轴端部结构示意图。

图中：1、阀体；2、中继管；3、传动箱；4、球体；5、浮动密封环；6、浮动杆；7、浮动弹簧；8、旋转轴；9、套接轴；10、导力块；11、减速器；12、驱动电机；13、连接轴；14、移动板；15、从动锥齿轮；16、手动锥齿轮；17、自动锥齿轮；18、限位块；19、限位弹簧；20、锁止块；21、牵引杆；801、第一环槽；802、第二环槽；803、连接槽。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6所示，一种用于超低温球阀的双轴偏心球体，包括阀体1和传动箱3，传动箱3设置在阀体1的正上方，且传动箱3由两个完全相同的箱壳组成，阀体1的一侧固定安装有中继管2，中继管2内部滑动设置有浮动密封环5，阀体1的内部转动设置有球体4，球体4与浮动密封环5相抵接，浮动密封环5靠近球体4的一侧设置有倒角，倒角角度为四十五度；

球体4的旋转中心与球体4的球心的横向间距设置为a，球体4的旋转中心与球体4的球心的纵向间距设置为b，且球体4的旋转中心到浮动密封环5的倒角面的最近距离和最远距离分别设置为R1和R2，其中R1≥R2，球体4的内部开设球体通道，为保证球体4旋转至90度时，球体通道与阀体1的通道直通，需使它们的中心重合，此时有a＝b；

浮动密封环5的一侧等角度设置有若干个浮动杆6，中继管2的一侧等角度开设有若干个弹簧安装孔，弹簧安装孔与浮动杆6一一对应，弹簧安装孔内设置有浮动弹簧7，浮动杆6远离浮动密封环5的一端设置在弹簧安装孔内且与浮动弹簧7的一端固定连接；

传动箱3内转动设置有旋转轴8，旋转轴8的一侧平行设置有移动板14，移动板14与传动箱3滑动连接，移动板14侧面贯穿设置有套接轴9，套接轴9与移动板14转动连接，且套接轴9与移动板14的轴向相对固定，移动板14与旋转轴8之间对称设置有牵引杆21，旋转轴8与移动板14通过牵引杆21相配合；

传动箱3的一侧固定安装有减速器11，减速器11的上方设置有驱动电机12，驱动电机12的输出端与减速器11的输入端固定连接，减速器11的输出端固定连接有连接轴13，连接轴13远离减速器11的一端设置在套接轴9的内部，套接轴9远离旋转轴8的一端开设有U型槽，连接轴13的一端外侧设置有导力块10，导力块10与U型槽相配合，套接轴9与连接轴13滑动连接，且套接轴9与连接轴13通过导力块10传动配合；

旋转轴8的两端对称位置均开设有第一环槽801和第二环槽802，第二环槽802与旋转轴8的端部的距离小于第一环槽801与旋转轴8的端部的距离，第一环槽801的槽深大于第二环槽802的槽深，第一环槽801与第二环槽802之间等角度开设有若干个连接槽803，第一环槽801与第二环槽802通过连接槽803贯通连接，连接槽803的底部呈倾斜设置。

牵引杆21的一端与移动板14的一侧固定连接，牵引杆21远离移动板14的一端固定有球珠，球珠设置在第一环槽801或第二环槽802中，第一环槽801和第二环槽802的两侧槽壁均设置为凹面，球珠与第一环槽801或第二环槽802滑动连接。

套接轴9远离旋转轴8的一端开设有U型槽，且套接轴9的一端内部设置有连接轴13，连接轴13的一端外侧设置有导力块10，导力块10设置在U型槽内，套接轴9与连接轴13滑动连接，且套接轴9与连接轴13通过导力块10传动配合。

旋转轴8的两端对称设置有限位块18，箱壳上开设有移动槽，移动槽的侧壁上开设有限位槽，限位槽内设置有限位弹簧19，限位弹簧19的一端与箱壳固定连接，限位弹簧19的另一端固定连接有锁止块20，锁止块20与限位块18配合对旋转轴8的轴向位移进行限定；

传动箱3内还设置从动锥齿轮15，从动锥齿轮15通过传动轴带动球体4运动，旋转轴8的外侧固定安装有手动锥齿轮16，套接轴9的一端固定连接有自动锥齿轮17，从动锥齿轮15分别与手动锥齿轮16或自动锥齿轮17啮合连接，旋转轴8的一端固定连接有手轮。

工作原理：本发明在使用时，首先，当阀体1需要打开或关闭时，球体4挤压浮动密封环5或与浮动密封环5分离的过程中，浮动密封环5的倒角面与球体4柔性接触，球体4旋转过程中，与浮动密封环5固定连接的浮动杆6对浮动弹簧7施加作用力，整个阀体1的开关不存在冲击与硬接触，同时中继管2的存在，便于对磨损严重的浮动密封环5进行更换，在对球体4进行转动时，有两种驱动方式，一种为驱动电机12带动减速器11工作，从而使连接轴13发生旋转，进而带动套接轴9转动，此时从动锥齿轮15与自动锥齿轮17啮合，当需要使用手动模式，握住手轮向里推动旋转轴8，设置在第一环槽801中的球珠沿连接槽803进入到第二环槽802中，此时，从动锥齿轮15与手动锥齿轮16啮合连接，球珠在移动的过程中，会带动牵引杆21运动，从而推动移动板14移动，进而使自动锥齿轮17与从动锥齿轮15解除啮合状态，实现自动模式和手动模式的切换。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种用于超低温球阀的双轴偏心球体，包括阀体（1）和传动箱（3），传动箱（3）设置在阀体（1）的正上方，且传动箱（3）由两个完全相同的箱壳组成，其特征在于：所述阀体（1）的一侧固定安装有中继管（2），所述中继管（2）内部滑动设置有浮动密封环（5），所述阀体（1）的内部转动设置有球体（4），所述球体（4）与浮动密封环（5）相抵接；

所述传动箱（3）内转动设置有旋转轴（8），所述旋转轴（8）的一侧平行设置有移动板（14），移动板（14）与传动箱（3）滑动连接，所述移动板（14）侧面贯穿设置有套接轴（9），所述套接轴（9）与移动板（14）转动连接，所述移动板（14）与旋转轴（8）之间对称设置有牵引杆（21），所述旋转轴（8）与移动板（14）通过牵引杆（21）相配合;

所述旋转轴（8）的两端对称位置均开设有第一环槽（801）和第二环槽（802），所述第二环槽（802）与旋转轴（8）的端部的距离小于第一环槽（801）与旋转轴（8）的端部的距离，所述第一环槽（801）的槽深大于第二环槽（802）的槽深，所述第一环槽（801）与第二环槽（802）之间等角度开设有若干个连接槽（803），所述第一环槽（801）与第二环槽（802）通过连接槽（803）贯通连接，所述连接槽（803）的底部呈倾斜设置；

所述牵引杆（21）的一端与移动板（14）的一侧固定连接，所述牵引杆（21）远离移动板（14）的一端固定有球珠，所述球珠设置在第一环槽（801）或第二环槽（802）中，所述第一环槽（801）和第二环槽（802）的两侧槽壁均设置为凹面，球珠与第一环槽（801）或第二环槽（802）滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于超低温球阀的双轴偏心球体，其特征在于，所述浮动密封环（5）的一侧等角度设置有若干个浮动杆（6），所述中继管（2）的一侧等角度开设有若干个弹簧安装孔，弹簧安装孔与浮动杆（6）一一对应，所述弹簧安装孔内设置有浮动弹簧（7），所述浮动杆（6）远离浮动密封环（5）的一端设置在弹簧安装孔内且与浮动弹簧（7）的一端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于超低温球阀的双轴偏心球体，其特征在于，所述浮动密封环（5）靠近球体（4）的一侧设置有倒角，倒角角度为四十五度。

4.根据权利要求1所述的一种用于超低温球阀的双轴偏心球体，其特征在于，所述套接轴（9）远离旋转轴（8）的一端开设有U型槽，且套接轴（9）的一端内部设置有连接轴（13），所述连接轴（13）的一端外侧设置有导力块（10），所述导力块（10）设置在U型槽内，套接轴（9）与连接轴（13）滑动连接，且套接轴（9）与连接轴（13）通过导力块（10）传动配合。

5.根据权利要求1所述的一种用于超低温球阀的双轴偏心球体，其特征在于，所述旋转轴（8）的两端对称设置有限位块（18），箱壳上开设有移动槽，移动槽的侧壁上开设有限位槽，所述限位槽内设置有限位弹簧（19），所述限位弹簧（19）的一端与箱壳固定连接，限位弹簧（19）的另一端固定连接有锁止块（20），所述锁止块（20）与限位块（18）配合对旋转轴（8）的轴向位移进行限定。

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