CN113566014A - 燃气磁性锁闭球阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了燃气磁性锁闭球阀，属于阀门技术领域。它解决了限位精度低的问题。它包括阀体、阀杆以及连接在阀杆上端的手柄，阀杆上端具有联结部，手柄具有与联结部相匹配且两端贯穿的联结孔，联结部顶部螺纹连接有防止手柄与联结部脱离的限位螺钉，阀体上端于阀杆伸出处可拆卸连接有呈环形的金属限位片，金属限位片与阀体周向固定，金属限位片内缘设有两凸片且两凸片沿周向的相邻两侧壁之间分别形成限位缺口，联结部穿过金属限位片且当阀杆转动时联结部能同时沿两限位缺口运动至与两凸片相抵靠，金属限位片上设有垫圈，垫圈具有弹性且垫圈分别与手柄下侧及金属限位片相抵靠。它具有限位精度高、适用性广等优点。

Description

燃气磁性锁闭球阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，涉及燃气磁性锁闭球阀。

背景技术

球阀作为主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它被广泛应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业。传统的球阀仅具有控制管路启闭的作用，任何人都可随意对其进行操作。为此，市场上出现了各种带锁闭功能的球阀，其中以磁性锁闭球阀最受欢迎。目前，大部分磁性锁闭球阀的结构都大致相同，在阀杆的上端连接有手柄，手柄与阀体之间设有磁性锁定机构，磁性锁定机构包括磁柱与弹簧，当手柄上的孔位与磁柱相对应时磁柱上端会在弹簧的弹力作用下插入到手柄上的孔位内而使手柄与阀体沿周向固定。由于由于球阀从关闭到完全开启时阀杆对应的转动角度是90°，为了避免阀杆过渡转动，一般还会在阀体上端边沿设置弧形限位槽，手柄固定定位销，在阀杆转动时由定位销沿弧形限位槽运动而形成对阀杆转动角度的限制。

然而，这种磁性锁闭球阀也存在着不足之处：在加工时，先是在阀体上进行钻孔(如阀杆孔)，然后再利用铣削方式在阀体上端外沿加工出弧形限位槽，由于钻孔与铣槽不是相同的工艺因此阀体需要经过多道工序及多次装夹，这样一来加工误差就会进行叠加使得弧形限位槽与阀杆之间的同轴度很难保证，从而导致限位精度比较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种燃气磁性锁闭球阀，解决了限位精度低的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

燃气磁性锁闭球阀，包括阀体、阀杆以及连接在阀杆上端的手柄，所述的阀杆上端具有联结部，手柄具有与联结部相匹配且两端贯穿的联结孔，联结部顶部螺纹连接有防止手柄与联结部脱离的限位螺钉，其特征在于，所述的阀体上端于阀杆伸出处可拆卸连接有呈环形的金属限位片，金属限位片与阀体周向固定，金属限位片内缘设有两凸片且两凸片沿周向的相邻两侧壁之间分别形成限位缺口，联结部穿过金属限位片且当阀杆转动时联结部能同时沿两限位缺口运动至与两凸片相抵靠，金属限位片上设有垫圈，垫圈具有弹性且垫圈分别与手柄下侧及金属限位片相抵靠。

组装时，先将金属限位片放置在阀体上端对应阀杆伸出处使两者形成周向固定，然后将垫圈放置在金属限位片上再将手柄通过联结孔套接在阀杆的联结部上，使得垫圈的两侧面分别与金属限位片及手柄下侧相抵靠，最后再将限位螺钉螺纹连接在联结部的顶部使手柄无法从阀杆上端脱出。金属限位片与阀体周向固定再结合上手柄连接在阀杆上端而使得金属限位片固定不动，从而由联结部在阀杆转动时沿着金属限位片内缘的限位缺口运动而形成对阀杆转动角度的限制。

相比于在阀体上直接加工弧形槽而言，本燃气磁性球阀中的金属限位片是单独进行加工的，加工精度更好控制、加工工艺更加简单，不容易存在加工误差上的叠加，能形成对阀杆转动角度的精确限位。而且，金属限位片可采用相比于阀体硬度更高的材料来进行使用，从而延长了使用寿命，且还可以在损坏时独立进行更换而不需要报废整个阀门。

由于金属限位片与阀体为可拆卸连接，因此本燃气磁性锁闭球阀通过手柄抵靠在垫圈上将金属限位片沿轴向限位固定，能够防止金属限位片在管道震动时出现跳动而与联结部之间出现偏磨，保证了限位精度。并且，由于垫圈具有弹性，在垫圈从未被压缩到被压缩时拧紧力会有一个明显的变化，这样使得限位螺钉的拧紧程度更容易控制，一旦在拧紧过程中拧紧力出现如上述的变化便意味着金属限位片已被轴向限位固定，无需继续再拧紧限位螺钉，从而既能够保证金属限位片的轴向限位固定，又能够保证手柄操作起来比较轻盈、省力。常规来说容易想到的是直接利用手柄将金属限位片顶住，但由于其接触位置在内部而无法被观察到，组装人员很难掌握实际拧紧情况即拧紧程度不易控制，要么就是拧得过紧使手柄很难被转动，要么就是拧得不紧而使金属限位片没被轴向限位住造成跳动。

在上述的燃气磁性锁闭球阀中，所述的阀体上端面具有凸环，金属限位片与垫圈依次设于凸环内且垫圈上侧面高于凸环顶面，手柄下侧对应设有凹腔，凸环位于凹腔内且垫圈上侧面与凹腔顶壁相抵靠。

金属限位片与垫圈均设于凸环内，利用凸环能保证金属限位片与垫圈不移位，进一步确保了阀杆角度的限位精度。

在上述的燃气磁性锁闭球阀中，所述的凸环侧部设有贯穿凸环顶面的卡口，金属限位片外周壁设置有卡入卡口内的卡块。

通过卡块卡入卡口内，使得金属限位片与阀体周向固定，从而使金属限位片能在阀杆转动时保持不到而与联结部相配合，以形成对阀杆转动角度的精确限位。

在上述的燃气磁性锁闭球阀中，所述的阀体采用黄铜材料制成，金属限位片采用不锈钢材料制成且金属限位片通过冲压成型。

金属限位片采用不锈钢材料制成，因此强度相较于阀体而言更高，在球阀长时间的开关过程中更加耐用，延长了使用寿命。同时，金属限位片通过冲压成型，对于加工来说更加方便，而且相比于直接在阀体上加工弧形槽来说更能保证加工精度以确保精确限位。

在上述的燃气磁性锁闭球阀中，所述的垫圈采用PTFE材料制成。

采用PTFE材料制作垫圈，既具备了良好的耐磨性能，同时其摩擦系数又很小，能保证使用者操作手柄时的手感更加轻盈、柔和。

在上述的燃气磁性锁闭球阀中，所述的联结部呈扁方状,凸片呈三角型且凸片的两侧壁相垂直，两凸片的其中一个侧壁所在的面均与阀体轴线相垂直，两凸片的另一个侧壁所在的面均与阀体轴线相平行，卡口及卡块的数量均为两个，两卡块对称设置且两卡块之间的连线与阀体轴线相垂直。

上述设置，使得限位缺口的弧度正好是90°，这样阀杆能够转动的角度就被限制为90°，正好对应球阀从完全关闭到完全打开时阀杆所需要转过的角度。同时，卡块对称设置则意味着金属限位片无论是哪一侧面朝上都能与阀体形成配合。再结合上金属限位片内两凸片与阀体轴线之间的相互关系，使得使用者能够通过将金属限位片进行反装来改变阀杆开启球阀的方向，如初始状态阀杆是逆时针转动来开启球阀的，那么当将金属限位片以另一侧面朝上重新进行安装后，联结部仍然位于限位缺口内但阀杆此时只能沿顺时针方向进行转动。

在上述的燃气磁性锁闭球阀中，所述的阀体上端部呈圆形块状，手柄底部具有与阀体上端部形状相匹配的容纳腔，阀体上端面具有坡度且容纳腔顶壁与阀体上端面最高处具有间隙。

阀体上端面具有坡度，并且在组装完成后容纳腔顶壁与阀体上端面最高处具有间隙，这样可以保证手柄在垫圈变形时也不会与阀体产生接触，避免两者之间出现紧密接触而造成手柄转动过紧。

与现有技术相比，本燃气磁性锁闭球阀具有以下优点：

1、利用金属限位片直接与阀杆的联结部相配合形成阀杆转动角度的限位，金属限位片是单独进行加工的，加工精度更好控制、加工工艺更加简单，不容易存在加工误差上的叠加，能形成对阀杆转动角度的精确限位；

2、金属限位片可采用相比于阀体硬度更高的材料来进行使用，从而延长了使用寿命，且还可以在损坏时独立进行更换而不需要报废整个阀门；

3、通过手柄抵靠在垫圈上将金属限位片沿轴向限位固定，既保证了阀杆转动角度的限位精度，又保证手柄不会过紧而转动困难。

附图说明

图1是本燃气磁性锁闭球阀的示意图。

图2是本燃气磁性锁闭球阀的剖视图。

图3是本燃气磁性锁闭球阀的另一角度剖视图(剖视角度与图2相垂直)。

图4是本燃气磁性锁闭球阀中金属限位片与阀体之间的分解示意图。

图5A是金属限位片其中一侧面朝上时与联结部的配合示意图。

图5B是金属限位片另一侧面朝上时与联结部的配合示意图。

图中，1、阀体；1a、凸环；1a1、卡口；1b、阀杆孔；2、阀杆；2a、联结部；3、球芯；3a、过水孔；4、手柄；4a、联结孔；4b、凹腔；4c、容纳腔；4d、让位孔；5、限位螺钉；6、金属限位片；6a、限位缺口；6b、凸片；6c、卡块；7、垫圈；8、垫片；9、解锁钥匙。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2和图3所示，燃气磁性锁闭球阀，包括阀体1以及均设置于阀体1内的阀杆2与球芯3，阀杆2下端与球芯3相连接，球芯3上贯穿设置有过水孔3a，阀杆2上端伸出阀体1上端外并连接有手柄4。其中，阀杆2上端具有联结部2a，手柄4具有与联结部2a形状相匹配的联结孔4a，联结部2a插入联结孔4a内使得两者沿周向固定。具体来说，手柄4顶面设有让位孔4d，让位孔4d的下端孔口与联结孔4a的上端孔口连通，让位孔4d内设有垫片8与限位螺钉5，限位螺钉5的杆部穿过垫片8并螺纹练级诶在联结部2a上端内，限位螺钉5的头部抵靠在垫片8，这样使得手柄4无法从阀杆2上端脱出。手柄4与阀体1之间设有磁性锁定机构，磁性锁定机构包括设于阀体1上的安装孔、设于手柄4上并与安装孔相对应的定位孔以及均设于安装孔内的弹簧与磁柱，当手柄4转动至定位孔与安装孔相对时磁柱在弹簧的弹力作用下部分插入定位孔内，从而使手柄4与阀体1周向固定在一起实现锁定。本燃气磁性锁闭球阀还包括能套接在手柄4上并与手柄4形成周向固定的解锁钥匙9，解锁钥匙9上设有与磁柱磁性相同的磁铁，当解锁钥匙9套接在手柄4上时磁柱被其与磁铁之间产生的斥力推入安装孔，从而实现手柄4与阀体1之间的解锁。

进一步地，如图2、图3和图4所示，阀体1内设有贯穿阀体1上端面的阀杆孔1b，阀杆2上端穿出阀杆孔1b外。阀体1上端面具有凸环1a，凸环1a与阀杆孔1b同心设置，凸环1a内可拆卸连接有金属限位片6，金属限位片6与凸环1a周向固定，金属限位片6的内径小于阀杆孔1b的孔径。其中，凸环1a侧部设有贯穿凸环1a顶面的卡口1a1，金属限位片6外周壁设有卡入卡口1a1内的卡块6c。阀体1采用黄铜材料制成，金属限位片6采用不锈钢材料制成且金属限位片6通过冲压成型。金属限位片6内缘设有两凸片6b，两凸片6b沿周向的相邻两侧壁之间分别形成限位缺口6a，联结部2a穿过金属限位片6且当阀杆2转动控制球阀开闭或关闭时联结部2a能同时沿两限位缺口6a运动至与两凸片6b相抵靠。凸片6b呈三角型且凸片6b的两侧壁相垂直。两凸片6b的其中一侧壁所在的面均与阀体1轴线相垂直，两凸片6b的另一侧壁所在的面均与阀体1轴线相平行，联结部2a呈扁方状。卡口1a1及卡块6c的数量均为两个，两卡块6c对称设置且两卡块6c之间的连线与阀体1轴线相垂直或相平行。通过上述设置，使得阀杆2的转动角度正好被限位在90°，对应球芯3从使球阀完全关闭到使球阀完全打开的转动角度。这样的结构，使得金属限位片6的形状成为中心对称图形，那么无论金属限位片6是以哪一侧面朝上，阀杆2的联结部2a都能位于限位缺口6a内形成配合。如图5A所示，该状态下阀杆2的转动方向是顺时针；如图5B所示，该状态下阀杆2的转动方向是逆时针。

进一步地，如图2和图3所示，阀体1上端部呈圆形块状，手柄4底部具有与阀体1上端部形状相匹配的容纳腔4c，阀体1上端部位于容纳腔4c内，安装孔贯穿阀体1上端面，定位孔贯穿容纳腔4c顶壁。手柄4内还设有贯穿容纳腔4c顶壁的凹腔4b，联结孔4a的下端孔口与凹腔4b相连通，凸环1a位于凹腔4b内。凸环1a内还设有具有弹性的垫圈7，垫圈7具体采用PTFE材料制成，垫圈7上侧面高于凸环1a顶面，垫圈7分别与凹腔4b顶壁及金属限位片6的一侧壁相抵靠。阀体1上端面具有坡度，容纳腔4c顶壁在垫片8的作用下与阀体1上端面最高处具有间隙。

组装时，球芯3及阀杆2安装到阀体1内，然后将金属限位片6装在凸环1a内并由卡块6c与卡口1a1的配合使金属限位片6与阀体1周向固定，阀杆2的联结部2a同时位于金属限位片6内侧的两限位缺口6a内；接着在凸环1a内放入垫片8，然后将手柄4通过容纳腔4c套在阀体1上端外，阀杆2的联结部2a穿过凹腔4b并插入到联结孔4a内使阀杆2与手柄4形成周向固定，将限位螺钉5穿过垫片8并螺纹连接在联结部2a的上端部内。在该状态下，垫片8两侧壁分别与凹腔4b顶壁及金属限位片6一侧壁相抵靠，同时金属限位片6又与阀体1周向固定，这样金属限位片6就被牢固地定位在凸环1a内，从而在阀杆2转动时能够借助联结部2a与限位缺口6a的配合来对阀杆2的转动角度进行限制。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.燃气磁性锁闭球阀，包括阀体(1)、阀杆(2)以及连接在阀杆(2)上端的手柄(4)，所述的阀杆(2)上端具有联结部(2a)，手柄(4)具有与联结部(2a)相匹配且两端贯穿的联结孔(4a)，联结部(2a)顶部螺纹连接有防止手柄(4)与联结部(2a)脱离的限位螺钉(5)，其特征在于，所述的阀体(1)上端于阀杆(2)伸出处可拆卸连接有呈环形的金属限位片(6)，金属限位片(6)与阀体(1)周向固定，金属限位片(6)内缘设有两凸片(6b)且两凸片(6b)沿周向的相邻两侧壁之间分别形成限位缺口(6a)，联结部(2a)穿过金属限位片(6)且当阀杆(2)转动时联结部(2a)能同时沿两限位缺口(6a)运动至与两凸片(6b)相抵靠，金属限位片(6)上设有垫圈(7)，垫圈(7)具有弹性且垫圈(7)分别与手柄(4)下侧及金属限位片(6)相抵靠。

2.根据权利要求1所述的燃气磁性锁闭球阀，其特征在于，所述的阀体(1)上端面具有凸环(1a)，金属限位片(6)与垫圈(7)依次设于凸环(1a)内且垫圈(7)上侧面高于凸环(1a)顶面，手柄(4)下侧对应设有凹腔(4b)，凸环(1a)位于凹腔(4b)内且垫圈(7)上侧面与凹腔(4b)顶壁相抵靠。

3.根据权利要求2所述的燃气磁性锁闭球阀，其特征在于，所述的凸环(1a)侧部设有贯穿凸环(1a)顶面的卡口(1a1)，金属限位片(6)外周壁设置有卡入卡口(1a1)内的卡块(6c)。

4.根据权利要求3所述的燃气磁性锁闭球阀，其特征在于，所述的阀体(1)采用黄铜材料制成，金属限位片(6)采用不锈钢材料制成且金属限位片(6)通过冲压成型。

5.根据权利要求1或2所述的燃气磁性锁闭球阀，其特征在于，所述的垫圈(7)采用PTFE材料制成。

6.根据权利要求3或4所述的燃气磁性锁闭球阀，其特征在于，所述的联结部(2a)呈扁方状，凸片(6b)呈三角型且凸片(6b)的两侧壁相垂直，两凸片(6b)的其中一个侧壁所在的面均与阀体(1)轴线相垂直，两凸片(6b)的另一个侧壁所在的面均与阀体(1)轴线相平行，卡口(1a1)及卡块(6c)的数量均为两个，两卡块(6c)对称设置且两卡块(6c)之间的连线与阀体(1)轴线相垂直或相平行。

7.根据权利要求2所述的燃气磁性锁闭球阀，其特征在于，所述的阀体(1)上端部呈圆形块状，手柄(4)底部具有与阀体(1)上端部形状相匹配的容纳腔(4c)，阀体(1)上端面具有坡度且容纳腔(4c)顶壁与阀体(1)上端面最高处具有间隙。

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