CN114719046B - 一种基于流体压力的智能球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于流体压力的智能球阀，属于智能球阀领域，一种基于流体压力的智能球阀，包括阀体，阀体内开设有活动槽且活动槽内安装有球体，阀体的顶端贯穿连接有阀杆组件且阀杆组件的底端与球体顶端卡接，球体的右侧弧形轮廓与活动槽之间设置有软密封层，阀体靠近左端的内壁上开设有滑槽，且滑槽内限位滑动连接有滑块，滑块的一侧固定连接有滑环，滑环与阀体的内壁限位滑动连接，滑块相对球体的一侧固定连接有限位轴，球体的相对滑环的一侧限位滑动连接有第二密封环，第二密封环相背球体的一侧固定连接有两个密封软管，且两个密封软管为套接设置，可以实现对高水压下球体软密封的另一侧进行持续密封的效果。

Description

一种基于流体压力的智能球阀

技术领域

本发明涉及智能球阀领域，更具体地说，涉及一种基于流体压力的智能球阀。

背景技术

球阀工作原理球体旋转角度为0～90°之间，旋转到90°时，球阀全开状态。球阀结构主要分为固定式和浮动式两种，常见的小口径球阀均为浮动式结构，在压力和流体的作用下球体往介质流向的阀座密封压紧达到密封效果，压力越大密封越好。固定式球阀结构简单的说就是在球阀的中心顶部和底部均有轴销固定，在大口径场合中必须用固定式球阀，避免照成球体重量将密封压坏，偏心球阀、V型球阀均为固定式球阀。

球阀密封形式主要分为两种：软密封、硬密封。软密封球阀是指密封副的两侧一侧是金属材料，另一侧是有弹性的非金属材料的被称为“软密封”。这种密封的密封性能较好，但不耐高温、易磨损、机械性较差。

传统智能球阀当球阀内水流压力过大，使得球体向软密封处进行强力挤压，就可能会导致软密封变形破损，同时随着球体的移动，软密封的相反侧会出现空隙，造成漏水的问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于流体压力的智能球阀，可以实现对高水压下球体软密封的另一侧进行持续密封的效果。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于流体压力的智能球阀，包括阀体，所述阀体内开设有活动槽且活动槽内安装有球体，所述阀体的顶端贯穿连接有阀杆组件且阀杆组件的底端与球体顶端卡接，所述球体的右侧弧形轮廓与活动槽之间设置有软密封层，所述阀体靠近左端的内壁上开设有滑槽，且滑槽内限位滑动连接有滑块，所述滑块的一侧固定连接有滑环，所述滑环与阀体的内壁限位滑动连接，所述滑块相对球体的一侧固定连接有限位轴，所述球体的相对滑环的一侧限位滑动连接有第二密封环，所述第二密封环相背球体的一侧固定连接有两个密封软管，且两个密封软管为套接设置，两个所述密封软管相背第二密封环的一侧固定连接有第一密封环，且第一密封环相背于第二密封环的一侧与活动槽内壁固定连接，所述第一密封环的下表面固定连接有第三密封环，且第三密封环的一侧与球体的弧形轮廓限位滑动连接，所述阀体内开设有用于连通限位轴和第一密封环的第一空腔，且第一密封环内开设有与第一空腔相适配的通孔，所述限位轴相背滑块的一端与第一空腔内壁限位滑动连接。

进一步的，所述滑块、限位轴和滑槽均有多个，且多个滑块和对应的多个滑槽均为限位滑动连接，多个所述滑块的相对一侧分别固定连接在滑环的弧形轮廓上，且呈现环形阵列分布，多个所述限位轴相背滑块的一端分别与对应的多个第一空腔内壁均为限位滑动连接。

进一步的，所述第一密封环相对第二密封环的一侧通过螺钉分别固定连接有第一套环和第二套环，且第二套环套接在第一套环外侧，所述第一套环和第二套环相对第一密封环的一侧贴合连接在两个密封软管位于第一密封环上一端的表面。

进一步的，所述第一密封环相对第二密封环的一侧通过螺钉分别固定连接有第一套环和第二套环，且第二套环套接在第一套环外侧，所述第一套环和第二套环相对第一密封环的一侧贴合连接在两个密封软管位于第一密封环上一端的表面。

进一步的，所述滑筒的弧形轮廓上限位滑动连接有密封圈，所述密封圈固定连接在限位套筒靠近滑筒的一端内壁上。

进一步的，所述第一空腔内填充有油。

进一步的，所述第一密封环相对第二密封环的一侧固定连接有多个膨胀块，多个所述膨胀块分别分布在两个限位套筒之间，所述膨胀块的材质为吸油膨胀橡胶。

进一步的，两个所述密封软管的材质为硅胶，两个所述密封软管的表面设置有皱褶，通过皱褶的表面可以达到提升密封软管的延展性。

进一步的，所述阀体的上表面开设有储液槽，所述储液槽靠近上表面的内壁上固定连接有观察镜，所述观察镜的下表面与储液槽内壁的相对侧限位滑动连接有挡块，所述挡块的两侧与储液槽内壁之间分别填充有染色剂和水，所述阀体内开设有用于连通第二密封环和储液槽的第二空腔，所述第二空腔内贯穿连接有拉绳，所述拉绳的一端固定连接在第二密封环的上表面，所述拉绳的另一端贯穿储液槽并固定连接在观察镜的一侧。

进一步的，所述观察镜采用的材质为透明塑料，所述观察镜下表面靠近拉绳一侧设置有直角凹槽。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过阀杆组件的转动带动球体在活动槽内进行转动，使得球阀打开，此时水流快速通过，当滑环在受到水流冲击时，通过与阀体限位滑动连接的关系，滑环会向水流流向相同的方向进行移动，通过滑环与滑块固定连接的关系，从而滑环可以带动滑块进行同步移动，又通过滑块与限位轴固定连接，限位轴与第一空腔内壁限位滑动连接，使得在滑块进行移动时，可以带动多个限位轴向第一空腔内进行限位滑动，从而达到在限位轴的推动下，增大第一空腔内压强的效果，当第一空腔内压强增大，会通过第一密封环内的通孔，向两个密封软管之间进行流入，从而使得两个密封软管内的压强增大，进而使得两个密封软管相背第一密封环一端固定连接的第二密封环受压强推力向球体的表面移动，达到对球体表面进行持续挤压的效果，增强了球体一侧的密封性，避免了传统球阀在水流压力过大时，球阀会向一侧移动造成相反一侧出现空隙漏水的问题。

(2)本方案通过限位套筒与限位环限位滑动连接，且限位环于滑筒固定连接，达到限位套筒和滑筒限位滑动连接的效果，进而达到在第一空腔内压强进入两个密封软管内并推动滑筒和第二密封环进行移动的效果，同时提升第一密封环和第二密封环之间的稳定性效果，通过在第一空腔内填充油，根据油与水的张力不同，可以提升第一空腔内的密封效果。

(3)本方案通过在第一空腔内填充油，根据油与水的张力不同，可以提升第一空腔内的密封效果，通过吸油膨胀橡胶材质的膨胀块可以达到在球体移动过大时，第二密封环带动滑筒最大限度伸出限位套筒，从而使得开设在滑筒上的出油孔暴露出来，进而使得第一空腔内的油流出第一空腔并进入两个密封软管内，最终与膨胀块接触，使得膨胀块开始吸油进行膨胀，对第一密封环和第二密封环之间的空间进行支撑，并对两个密封软管进行支撑，提升第一密封环和第二密封环之间的密封效果和稳定性效果。

(4)本方案通过拉绳一端固定连接在挡块一侧，另一端固定连接在第二密封环上表面，可以达到在阀体内水压过大时，球体对软密封层进行强力挤压，可能会造成软密封层的变形破损，进而降低球阀的密封性，在此期间，球体向软密封层移动，此时球体对第二密封环的相对力降低，使得滑环进一步向球体移动，并最终推动使得第二密封环持续对球体和活动槽之间保持密封性，此时，第二密封环通过拉绳带动挡块进行移动，并达到储液槽内染色剂与水进行融合，并显色报警的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1中A区的结构放大示意图；

图3为本发明图1中B区的结构放大示意图；

图4为本发明图1中C区的结构放大示意图；

图5为本发明中观察镜处的结构剖视示意图；

图6为本发明中滑环处的结构平面示意图；

图7为本发明中第一密封环和膨胀块处的结构示意图；

图8为本发明中限位套筒和滑筒处的结构展开示意图。

图中标号说明：

1、阀体；2、阀杆组件；3、球体；4、软密封层；5、滑环；6、滑块；7、限位轴；8、滑槽；9、第一空腔；10、第一密封环；11、第二密封环；12、第一套环；13、第二套环；14、密封软管；15、限位套筒；16、滑筒；17、第三密封环；18、第二空腔；19、拉绳；20、观察镜；21、挡块；22、储液槽；23、膨胀块；24、密封圈；25、限位环；26、出油孔。

具体实施方式

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-8，一种基于流体压力的智能球阀，包括阀体1，阀体1内开设有活动槽且活动槽内安装有球体3，阀体1的顶端贯穿连接有阀杆组件2且阀杆组件2的底端与球体3顶端卡接，球体3的右侧弧形轮廓与活动槽之间设置有软密封层4，阀体1靠近左端的内壁上开设有滑槽8，且滑槽8内限位滑动连接有滑块6，滑块6的一侧固定连接有滑环5，滑环5与阀体1的内壁限位滑动连接，滑块6相对球体3的一侧固定连接有限位轴7，球体3的相对滑环5的一侧限位滑动连接有第二密封环11，第二密封环11相背球体3的一侧固定连接有两个密封软管14，且两个密封软管14为套接设置，两个密封软管14相背第二密封环11的一侧固定连接有第一密封环10，且第一密封环10相背于第二密封环11的一侧与活动槽内壁固定连接，第一密封环10的下表面固定连接有第三密封环17，且第三密封环17的一侧与球体3的弧形轮廓限位滑动连接，阀体1内开设有用于连通限位轴7和第一密封环10的第一空腔9，且第一密封环10内开设有与第一空腔9相适配的通孔，限位轴7相背滑块6的一端与第一空腔9内壁限位滑动连接，通过阀杆组件2的转动带动球体3在活动槽内进行转动，使得球阀打开，此时水流快速通过，当滑环5在受到水流冲击时，通过与阀体1限位滑动连接的关系，滑环5会向水流流向相同的方向进行移动，通过滑环5与滑块6固定连接的关系，从而滑环5可以带动滑块6进行同步移动，又通过滑块6与限位轴7固定连接，限位轴7与第一空腔9内壁限位滑动连接，使得在滑块6进行移动时，可以带动多个限位轴7向第一空腔9内进行限位滑动，从而达到在限位轴7的推动下，增大第一空腔9内压强的效果，当第一空腔9内压强增大，会通过第一密封环10内的通孔，向两个密封软管14之间进行流入，从而使得两个密封软管14内的压强增大，进而使得两个密封软管14相背第一密封环10一端固定连接的第二密封环11受压强推力向球体3的表面移动，达到对球体3表面进行持续挤压的效果，增强了球体3一侧的密封性，避免了传统球阀在水流压力过大时，球阀会向一侧移动造成相反一侧出现空隙漏水的问题。

请参阅图4和图6，滑块6、限位轴7和滑槽8均有多个，且多个滑块6和对应的多个滑槽8均为限位滑动连接，多个滑块6的相对一侧分别固定连接在滑环5的弧形轮廓上，且呈现环形阵列分布，多个限位轴7相背滑块6的一端分别与对应的多个第一空腔9内壁均为限位滑动连接，通过多个滑块6以环形阵列分布的方式固定连接在滑环5的轮廓上，不仅可以增强滑环5在阀体1内壁上限位滑动连接时的稳定性，还可以达到滑环5在受到水流冲击进行移动时，滑环5可以带动滑块6进行同步移动，并带动多个限位轴7向第一空腔9内进行限位滑动，从而达到在限位轴7的推动下，增大第一空腔9内压强的效果。

请参阅图3和图7，第一密封环10相对第二密封环11的一侧通过螺钉分别固定连接有第一套环12和第二套环13，且第二套环13套接在第一套环12外侧，第一套环12和第二套环13相对第一密封环10的一侧贴合连接在两个密封软管14位于第一密封环10上一端的表面，通过第一套环12与第二套环13配合螺钉与第一密封环10进行固定连接，并对密封软管14的一端进行贴合连接，可以达到对固定连接在第一密封环10上的密封软管14一端进行夹持，提升密封软管14与第一密封环10之间连接的稳定性和与第一密封环10之间的密封效果。

实施例2：相比实施例1，本实施例可以将第一空腔9内填充油，并配合压强差达到对第一密封环10和第二密封环11之间形成稳定支撑的效果。

请参阅图3、图7和图8，第一密封环10相对第二密封环11的一侧固定连接有多个限位套筒15，且多个限位套筒15的一端与通孔为同心设置，多个限位套筒15的内壁上限位滑动连接有限位环25，限位环25的内壁固定连接有滑筒16，滑筒16靠近限位环25的一端弧形轮廓上开设有多个出油孔26，滑筒16相背于限位套筒15的一端固定连接在第二密封环11相对第一密封环10的一侧，通过限位套筒15与限位环25限位滑动连接，且限位环25于滑筒16固定连接，达到限位套筒15和滑筒16限位滑动连接的效果，进而达到在第一空腔9内压强进入两个密封软管14内并推动滑筒16和第二密封环11进行移动的效果，同时提升第一密封环10和第二密封环11之间的稳定性效果。

请参阅图8，滑筒16的弧形轮廓上限位滑动连接有密封圈24，密封圈24固定连接在限位套筒15靠近滑筒16的一端内壁上，通过在限位套筒15靠近滑筒16的一端内壁上固定连接密封圈24，可以达到提升限位套筒15与滑筒16之间的密封效果。

第一空腔9内填充有油，通过在第一空腔9内填充油，根据油与水的张力不同，可以提升第一空腔9内的密封效果。

请参阅图7，第一密封环10相对第二密封环11的一侧固定连接有多个膨胀块23，多个膨胀块23分别分布在两个限位套筒15之间，膨胀块23的材质为吸油膨胀橡胶，通过吸油膨胀橡胶材质的膨胀块23可以达到在球体3移动过大时，第二密封环11带动滑筒16最大限度伸出限位套筒15，从而使得开设在滑筒16上的出油孔26暴露出来，进而使得第一空腔9内的油流出第一空腔9并进入两个密封软管14内，最终与膨胀块23接触，使得膨胀块23开始吸油进行膨胀，对第一密封环10和第二密封环11之间的空间进行支撑，并对两个密封软管14进行支撑，提升第一密封环10和第二密封环11之间的密封效果和稳定性效果。

请参阅图3，两个密封软管14的材质为硅胶，两个密封软管14的表面设置有皱褶，通过皱褶的表面可以达到提升密封软管14的延展性，通过硅胶材质具有高弹性且无毒的特性，作为密封软管14的制作材料，可以达到安全密封的效果。

实施例3：相比实施例1，本实施例可以在第二密封环11发生移动时，达到对检修人员进行报警的效果。

请参阅图2和图5，阀体1的上表面开设有储液槽22，储液槽22靠近上表面的内壁上固定连接有观察镜20，观察镜20的下表面与储液槽22内壁的相对侧限位滑动连接有挡块21，挡块21的两侧与储液槽22内壁之间分别填充有染色剂和水，阀体1内开设有用于连通第二密封环11和储液槽22的第二空腔18，第二空腔18内贯穿连接有拉绳19，拉绳19的一端固定连接在第二密封环11的上表面，拉绳19的另一端贯穿储液槽22并固定连接在观察镜20的一侧，通过拉绳19一端固定连接在挡块21一侧，另一端固定连接在第二密封环11上表面，可以达到在阀体1内水压过大时，球体3对软密封层4进行强力挤压，可能会造成软密封层4的变形破损，进而降低球阀的密封性，在此期间，球体3向软密封层4移动，此时球体3对第二密封环11的相对力降低，使得滑环5进一步向球体3移动，并最终推动使得第二密封环11持续对球体3和活动槽之间保持密封性，此时，第二密封环11通过拉绳19带动挡块21进行移动，并达到储液槽22内染色剂与水进行融合，并显色报警的效果。

请参阅图5，观察镜20采用的材质为透明塑料，观察镜20下表面靠近拉绳19一侧设置有直角凹槽，通过在观察镜20下表面靠近拉绳19一侧设置有直角凹槽，可以达到在第二密封环11带动拉绳19进行移动时，拉绳19可以拉动挡块21向直角凹槽处移动，当挡块21移动到直角凹槽处时，挡块21发生倾斜，此时储液槽22内的染色剂与水进行融合，并显色，最终通过观察镜20采用的透明塑料材质，可以达到提醒维修人员快速发现球体3的移动距离过大从而造成软密封层4已损坏的目的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于流体压力的智能球阀，包括阀体(1)，所述阀体(1)内开设有活动槽且活动槽内安装有球体(3)，所述阀体(1)的顶端贯穿连接有阀杆组件(2)且阀杆组件(2)的底端与球体(3)顶端卡接，所述球体(3)的右侧弧形轮廓与活动槽之间设置有软密封层(4)，其特征在于：所述阀体(1)靠近左端的内壁上开设有滑槽(8)，且滑槽(8)内限位滑动连接有滑块(6)，所述滑块(6)的一侧固定连接有滑环(5)，所述滑环(5)与阀体(1)的内壁限位滑动连接，所述滑块(6)相对球体(3)的一侧固定连接有限位轴(7)，所述球体(3)的相对滑环(5)的一侧限位滑动连接有第二密封环(11)，所述第二密封环(11)相背球体(3)的一侧固定连接有两个密封软管(14)，且两个密封软管(14)为套接设置，两个所述密封软管(14)相背第二密封环(11)的一侧固定连接有第一密封环(10)，且第一密封环(10)相背于第二密封环(11)的一侧与活动槽内壁固定连接，所述第一密封环(10)的下表面固定连接有第三密封环(17)，且第三密封环(17)的一侧与球体(3)的弧形轮廓限位滑动连接，所述阀体(1)内开设有用于连通限位轴(7)和第一密封环(10)的第一空腔(9)，且第一密封环(10)内开设有与第一空腔(9)相适配的通孔，所述限位轴(7)相背滑块(6)的一端与第一空腔(9)内壁限位滑动连接，所述第一密封环(10)相对第二密封环(11)的一侧固定连接有多个限位套筒(15)，且多个限位套筒(15)的一端与通孔为同心设置，多个所述限位套筒(15)的内壁上限位滑动连接有限位环(25)，所述限位环(25)的内壁固定连接有滑筒(16)，所述滑筒(16)靠近限位环(25)的一端弧形轮廓上开设有多个出油孔(26)，所述滑筒(16)相背于限位套筒(15)的一端固定连接在第二密封环(11)相对第一密封环(10)的一侧，所述第一空腔(9)内填充有油，所述第一密封环(10)相对第二密封环(11)的一侧固定连接有多个膨胀块(23)，多个所述膨胀块(23)分别分布在两个限位套筒(15)之间，所述膨胀块(23)的材质为吸油膨胀橡胶。

2.根据权利要求1所述的一种基于流体压力的智能球阀，其特征在于：所述滑块(6)、限位轴(7)和滑槽(8)均有多个，且多个滑块(6)和对应的多个滑槽(8)均为限位滑动连接，多个所述滑块(6)的相对一侧分别固定连接在滑环(5)的弧形轮廓上，且呈现环形阵列分布，多个所述限位轴(7)相背滑块(6)的一端分别与对应的多个第一空腔(9)内壁均为限位滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于流体压力的智能球阀，其特征在于：所述第一密封环(10)相对第二密封环(11)的一侧通过螺钉分别固定连接有第一套环(12)和第二套环(13)，且第二套环(13)套接在第一套环(12)外侧，所述第一套环(12)和第二套环(13)相对第一密封环(10)的一侧贴合连接在两个密封软管(14)位于第一密封环(10)上一端的表面。

4.根据权利要求1所述的一种基于流体压力的智能球阀，其特征在于：所述滑筒(16)的弧形轮廓上限位滑动连接有密封圈(24)，所述密封圈(24)固定连接在限位套筒(15)靠近滑筒(16)的一端内壁上。

5.根据权利要求1所述的一种基于流体压力的智能球阀，其特征在于：两个所述密封软管(14)的材质为硅胶，两个所述密封软管(14)的表面设置有皱褶。

6.根据权利要求1所述的一种基于流体压力的智能球阀，其特征在于：所述阀体(1)的上表面开设有储液槽(22)，所述储液槽(22)靠近上表面的内壁上固定连接有观察镜(20)，所述观察镜(20)的下表面与储液槽(22)内壁的相对侧限位滑动连接有挡块(21)，所述挡块(21)的两侧与储液槽(22)内壁之间分别填充有染色剂和水，所述阀体(1)内开设有用于连通第二密封环(11)和储液槽(22)的第二空腔(18)，所述第二空腔(18)内贯穿连接有拉绳(19)，所述拉绳(19)的一端固定连接在第二密封环(11)的上表面，所述拉绳(19)的另一端贯穿储液槽(22)并固定连接在观察镜(20)的一侧。

7.根据权利要求6所述的一种基于流体压力的智能球阀，其特征在于：所述观察镜(20)采用的材质为透明塑料，所述观察镜(20)下表面靠近拉绳(19)一侧设置有直角凹槽。