CN115727150A - 电动球阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了电动球阀，属于阀门技术领域。它解决了启闭扭矩大的问题。它包括阀体、电动执行器及球芯，阀体内于球芯两侧具有第一凸环与第二凸环，第一凸环与球芯之间以及第二凸环与球芯之间均设有密封件，阀体内还设有凸出其内壁且均位于第一凸环与第二凸环之间的第一环状阻挡部和第二环状阻挡部，第一环状阻挡部与第一凸环之间以及第二环状阻挡部与第二凸环之间分别形成环形限位槽，两密封件均为橡胶密封圈且卡在对应的环形限位槽内,第一环状阻挡部的内沿到第一凸环中心线的距离大于第一凸环的内沿到其中心线的距离，第二环状阻挡部的内沿到第二凸环中心线的距离大于第二凸环的内沿到其中心线的距离。它具有启闭扭矩小、密封可靠等优点。

Description

电动球阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，涉及电动球阀。

背景技术

球阀主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它被广泛的应用在各行各业。球阀一般都包括阀体以及均设置于阀体内的球芯与阀杆，通过阀杆带动球芯转动来实现连通或切断。为了保证密封，一般会在阀体内沿介质输送方向设置位于球芯两侧的密封垫圈，具体是在阀体内设置有两个定位座，两个密封垫圈分别设置在两个定位座内，球芯则同时与两个密封垫圈相抵靠以实现球芯与阀体之间的密封。其中，密封垫圈都是采用PTFE材料与也即塑料王制成，它既能较好地实现密封同时又能在阀门开启但未完全开启时承受住水压而不滑移(当球阀处于开启状态但未到最大流量时，水压会直接作用在密封垫圈上，但因为塑料王材质具有一定的硬度，因此密封垫圈受水压作用的位置不会产生变形而使得密封垫圈上与受水压作用相对称的位置就不会产生翘起)。

球阀分为手动球阀和电动球阀，对于手动球阀而言，虽然密封垫圈具有一定的硬度，但用户用手还是能够比较轻松地进行操作；而对于电动球阀而言，其采用一个电动执行器连接在阀杆上端，控制器会根据设定条件来控制电动执行器带动阀杆转动以实现介质流量的线性调节，而家用电动球阀中选用的电动执行器的功率一般都不会太大(所产生的驱动力要较大于用户的手动版动力)，因此密封垫圈存在的硬度会导致电动球阀的启闭扭力偏大，长时间使用后会引起电动执行器损耗甚至失效。针对这种情况，本领域技术人员容易想到的是：1、采用更大一点功率的电动执行器；2、在采用塑料王制成的密封垫圈后面设置O型圈，在启闭时利用密封垫圈向后挤压O型圈变形来降低扭矩，例如专利申请号为201220070508.5所公开的电动球阀以及专利申请号为201710401993.7所公开的一种小扭矩电动球阀等。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种电动球阀，解决了启闭扭矩大的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

电动球阀，包括阀体与电动执行器，所述的阀体内设有受电动执行器控制的球芯，阀体内于球芯两侧具有第一凸环与第二凸环，第一凸环与球芯之间以及第二凸环与球芯之间均设有密封件，其特征在于，所述的阀体内还设有凸出其内壁且均位于第一凸环与第二凸环之间的第一环状阻挡部和第二环状阻挡部，第一环状阻挡部与第一凸环之间以及第二环状阻挡部与第二凸环之间分别形成环形限位槽，两密封件均为橡胶密封圈且卡在对应的环形限位槽内,第一环状阻挡部的内沿到第一凸环中心线的距离大于第一凸环的内沿到其中心线的距离，第二环状阻挡部的内沿到第二凸环中心线的距离大于第二凸环的内沿到其中心线的距离。

本电动球阀通过采用橡胶密封圈作为密封件，由于橡胶密封圈的硬度要较大于常规技术中采用塑料王制成的密封垫圈，因此很好地减小了启闭扭矩，使得启闭更加轻盈而延长了电动球阀的使用寿命。

同时，本电动球阀通过在阀体内设置第一环状阻挡部与第二环状阻挡部，由第一环状阻挡部与第一凸环相配合以及由第二环状阻挡部与第二凸环相配合分别形成环形限位槽，然后又通过将第一环状阻挡部的内沿到第一凸环的中心线的距离设置为大于第一凸环的内沿到其中心线的距离以及将第二环状阻挡部的内沿到第二凸环的中心线的距离设置为大于第二凸环到其中心线的距离，这样就可以在借助两密封件分别卡在对应的环形限位槽内而被牢牢地定位住的同时两密封件的内沿又是部分裸露在外的，由此确保了呈球形的球芯能不因第一环状阻挡部与第二环状阻挡部的设置而影响到与两密封件之间的密封配合，并且又能保证两密封件无论在球芯处于何种状态时都不会出现滑移以保证所需的密封性能。

在上述的电动球阀中，所述的第一环状阻挡部与第二环状阻挡部均呈圆环状，第一环状阻挡部与第一凸环同中心线设置且第一环状阻挡部的中心孔内径大于第一凸环的中心孔内径，第二环状阻挡部与第二凸环同中心线设置且第二环状阻挡部的中心孔内径大于第二凸环的中心孔内径。

第一环状阻挡部呈圆环状且与第一凸环同中心设置，并且第一环状阻挡部的中心孔内径大于第一凸环的中心孔内径，这样第一环状阻挡部的内沿到第一凸环中心线的距离自然就是要大于第一凸环内沿到其中心线的距离，从而实现了密封件既能通过卡在由第一环状阻挡部与第一凸环相配合形成的环形限位槽内来进行牢固定位，又能确保密封件是部分裸露在第一环状阻挡部外的而能够顺利地与呈球形的球芯相接触形成密封。

同样地，第二环状阻挡部呈圆环状且与第二凸环同中心线设置，并且第二环状阻挡部的中心孔内径大于第二凸环的中心孔内径，这样第二环状阻挡部的内沿到第二凸环中心线的距离自然就是要大于第二凸环到其中心线的距离，从而实现了密封件既能通过卡在由第二环状阻挡部与第二凸环相配合形成的环形限位槽内来进行牢固定位，又能确保密封件是部分裸露在第二环状阻挡部外的而能够顺利地与呈球形的球芯相接触形成密封。

在上述的电动球阀中，作为另一种技术方案，所述的第一环状阻挡部包括若干沿周向均布的块状体一，第二环状阻挡部包括若干沿周向均布的块状体二。

通过在阀体内设置若干沿周向均布的块状体一，由各块状体一相组合形成第一环状阻挡部。通过在阀体内设置若干沿周向均布的块状体二，由各块状体二相组合形成第二环状阻挡部。

在上述的电动球阀中，所述的阀体包括本体以及一端螺纹连接在本体内的阀帽，第一凸环与第一环状阻挡部一体固连于本体上，第二凸环与第二环状阻挡部一体固连于阀帽上，第二环状阻挡部位于阀帽螺纹连接在本体内的一端端部。

通过上述设置，使得在装配时，两密封件分别是直接在本体和阀帽内就已经被定位好的，杜绝了装配过程中密封件出现滑移的情况而保证了密封的可靠性。

在上述的电动球阀中，作为另一种技术方案，所述的阀体包括本体以及一端螺纹连接在本体内的阀帽，第一凸环与第一环状阻挡部一体固连于本体上，本体内设有卡槽，第二环状阻挡部为卡设在卡槽内的开口挡圈，第二凸环位于阀帽螺纹连接在本体内的一端内且阀帽螺纹连接在本体内的一端部与开口挡圈相抵靠。

装配时，其中一个密封件先安装到本体内由第一凸环与第一环状阻挡部所配合形成的环形限位槽内形成牢固地定位，然后将球芯装入到本体后并将开口挡圈卡到卡槽内作为第二环状阻挡部，最后将另一个密封件安装到阀帽内并抵靠在第二凸环上然后将第二凸环所在的阀帽一端螺纹连接到本体内，阀帽的该端部直接会与作为第二环状阻挡部的开口挡圈相抵靠并由第二凸环与开口挡圈相配合形成环形限位槽而将该密封件牢固地卡住。

在上述的电动球阀中，所述的第一凸环朝向第一环状阻挡部的一侧具有第一环形凸起，与第一凸环相对应的密封件还卡在第一环形凸起与阀体内壁之间，第二凸环朝向第二环状阻挡部的一侧具有第二环形凸起，与第二凸环相对应的密封件还卡在第二环形凸起与阀体内壁之间。

其中一个密封件还卡在第一环形凸起与阀体内壁之间，另一个密封件则还卡在第二环形凸起与阀体内壁之间，使得两密封件被更加牢固地定位住，从而在减小启闭扭矩的同时进一步提高了密封的可靠性。

与现有技术相比，本电动球阀通过直接采用橡胶密封圈作为密封件，由于橡胶密封圈的硬度要较大于常规技术中采用塑料王制成的密封垫圈，因此很好地减小了启闭扭矩，使得启闭更加轻盈而延长了电动球阀的使用寿命；同时，又通过第一环状阻挡部与第一凸环相配合以及由第二环状阻挡部与第二凸环相配合分别形成环形限位槽，并将第一环状阻挡部的内沿到第一凸环的中心线的距离设置为大于第一凸环的内沿到其中心线的距离以及将第二环状阻挡部的内沿到第二凸环的中心线的距离设置为大于第二凸环到其中心线的距离，由此确保了呈球形的球芯能不因第一环状阻挡部与第二环状阻挡部的设置而影响到与两密封件之间的密封配合，并且又能保证两密封件无论在球芯处于何种状态时都不会出现滑移以保证所需的密封性能。

附图说明

图1是本电动球阀的示意图。

图2是本电动球阀实施例一的纵向剖视图。

图3是图2中A处的放大图。

图4是图2中B处的放大图。

图5是本电动球阀(处于关闭状态)实施例一的横向剖视图。

图6是本电动球阀开启但未达到最大流量时的横向剖视图。

图7是本电动球阀开启至最大流量时的横向剖视图。

图8是本电动球阀(处于关闭状态)实施例四的横向剖视图。

图9是图8中C处的放大图。

图10是图8中D处的放大图。

图中，1、阀体；1a、本体；1a1、第一凸环；1a11、第一环形凸起；1a2、第一环状阻挡部；1a21、让位面；1b、阀帽；1b1、第二凸环；1b11、第二环形凸起；1b2、第二环状阻挡部；1c、环形限位槽；2、球芯；2a、通孔；3、阀杆；4、电动执行器；5、密封件。

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。

实施例一

如图1、图2、图3、图4和图5所示，电动球阀，包括阀体1以及设置于阀体1内的球芯2与阀杆3，阀杆3下端与球芯2相连接，阀杆3上端伸出阀体1外并连接有电动执行器4。球芯2沿与阀杆3垂直方向贯穿设置有通孔2a，球芯2转动时能通过通孔2a控制电动球阀的启闭。阀体1内设有凸出于其内壁的第一凸环1a1与第二凸环1b1，第一凸环1a1与第二凸环1b1位于球芯2的两侧，球芯2与第一凸环1a1之间以及球芯2与第二凸环1b1之间分别设有密封件5。阀体1内还设有凸出其内壁的第一环状阻挡部1a2与第二环状阻挡部1b2，第一环状阻挡部1a2与第二环状阻挡部1b2均位于第一凸环1a1与第二凸环1b1之间，第一环状阻挡部1a2与第一凸环1a1相平行，第二环状阻挡部1b2与第二凸环1b1相平行，第一环状阻挡部1a2与第一凸环1a1之间以及第二环状阻挡部1b2与第二凸环1b1之间分别形成环形限位槽1c，两密封件5均为橡胶密封圈，两密封件5分别卡在对应的环形限位槽1c内。第一环状阻挡部1a2的内沿到第一凸环1a1中心线的距离大于第一凸环1a1的内沿到其中心线的距离，第二环状阻挡部1b2的内沿到第二凸环1b1中心线的距离大于第二凸环1b1的内沿到其中心线的距离，其中一个密封件5的内沿沿径向凸出于对应的第一环状阻挡部1a2的内沿外并与球芯2相接触形成密封，另一个密封件5的内沿沿径向凸出于对应的第二环状阻挡部1b2的内沿外并与球芯2相接触形成密封。

具体地，如图2、图3、图4和图5所示，第一环状阻挡部1a2与第二环状阻挡部1b2均呈圆环状，第一环状阻挡部1a2与第一凸环1a1同中心线设置且第一环状阻挡部1a2的中心孔内径大于第一凸环1a1的中心孔内径，第二环状阻挡部1b2与第二凸环1b1同中心线设置且第二环状阻挡部1b2的中心孔内径大于第二凸环1b1的中心孔内径。密封件5的横截面呈圆形，第一环状阻挡部1a2凸出阀体1内壁的距离不大于对应密封件5的横截面半径，第二环状阻挡部1b2凸出阀体1内壁的距离不大于对应密封件5的横截面半径。阀体1包括本体1a以及一端螺纹连接在本体1a内的阀帽1b，其中，第一凸环1a1与第一环状阻挡部1a2一体固连于本体1a上，第一环状阻挡部1a2靠近阀帽1b的一侧具有让位面1a21，让位面1a21具有锥度，且让位面1a21的径向尺寸沿第一环状阻挡部1a2向靠近阀帽1b方向逐渐增大。第二凸环1b1与第二环状阻挡部1b2一体固连于阀帽1b上，且第二环状阻挡部1b2位于阀帽1b螺纹连接在本体1a内的一端端部，第二环状阻挡部1b2中心孔靠近第一环状阻挡部1a2的一端孔口呈外扩状。实际生产中，在本体1a内加工好第一凸环1a1与第一环状阻挡部1a2并确保两者之间形成环形限位槽1c以及在阀帽1b上加工好第二凸环1b1与第二环状阻挡部1b2并确保两者之间形成环形限位槽1c，然后将其中一个密封件5放入到本体1a内并卡在由第一凸环1a1与第一阻挡部相配合所形成的环形限位槽1c内，以及将另一个密封件5放入阀帽1b内并卡在第二凸环1b1与第二环状阻挡部1b2相配合所形成的环形限位槽1c内，最后将阀帽1b与本体1a螺纹连接在一起组合形成阀体1。

本电动球阀通过采用橡胶密封圈作为密封件5，由于橡胶密封圈的硬度要较大于常规技术中采用塑料王制成的密封垫圈，因此很好地减小了启闭扭矩，使得启闭更加轻盈而延长了电动球阀的使用寿命。

同时，本电动球阀通过在阀体1内设置第一环状阻挡部1a2与第二环状阻挡部1b2，由第一环状阻挡部1a2与第一凸环1a1相配合以及由第二环状阻挡部1b2与第二凸环1b1相配合分别形成环形限位槽1c，然后又通过将第一环状阻挡部1a2的内沿到第一凸环1a1的中心线的距离设置为大于第一凸环1a1的内沿到其中心线的距离以及将第二环状阻挡部1b2的内沿到第二凸环1b1的中心线的距离设置为大于第二凸环1b1到其中心线的距离，这样就可以在借助两密封件5分别卡在对应的环形限位槽1c内而被牢牢地定位住的同时两密封件5的内沿又是部分裸露在外的，由此确保了呈球形的球芯2能不因第一环状阻挡部1a2与第二环状阻挡部1b2的设置而影响到与两密封件5之间的密封配合，并且又能保证两密封件5无论在球芯2处于何种状态时都不会出现滑移以保证所需的密封性能，例如，当电动球阀处于开启状态但未达到最大流量时如图6所示，当电动球阀处于开启状态且达到最大流量时如图7所示。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，第一环状阻挡部1a2包括若干沿周向均布的块状体一，第二环状阻挡部1b2包括若干沿周向均布的块状体二。

实施例三

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，阀体1包括本体1a以及一端螺纹连接在本体1a内的阀帽1b，第一凸环1a1与第一环状阻挡部1a2一体固连于本体1a上，本体1a内设有卡槽，第二环状阻挡部1b2为卡设在卡槽内的开口挡圈，第二凸环1b1位于阀帽1b螺纹连接在本体1a内的一端内且阀帽1b螺纹连接在本体1a内的一端部与开口挡圈相抵靠。装配时，其中一个密封件5先安装到本体1a内由第一凸环1a1与第一环状阻挡部1a2所配合形成的环形限位槽1c内形成牢固地定位，然后将球芯2装入到本体1a后并将开口挡圈卡到卡槽内作为第二环状阻挡部1b2，最后将另一个密封件5安装到阀帽1b内并抵靠在第二凸环1b1上然后将第二凸环1b1所在的阀帽1b一端螺纹连接到本体1a内，阀帽1b的该端部直接会与作为第二环状阻挡部1b2的开口挡圈相抵靠并由第二凸环1b1与开口挡圈相配合形成环形限位槽1c而将该密封件5牢固地卡住。

实施例四

本实施例在实施例一的基础上，如图8、图9和图10所示，进一步地，在第一凸环1a1朝向第一环状阻挡部1a2的一侧具有第一环形凸起1a11，与第一凸环1a1相对应的密封件5还卡在第一环形凸起1a11与阀体1内壁之间，第二凸环1b1朝向第二环状阻挡部1b2的一侧具有第二环形凸起1b11，与第二凸环1b1相对应的密封件5还卡在第二环形凸起1b11与阀体1内壁之间。

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 (6)

1.电动球阀，包括阀体(1)与电动执行器(4)，所述的阀体(1)内设有受电动执行器(4)控制的球芯(2)，阀体(1)内于球芯(2)两侧具有第一凸环(1a1)与第二凸环(1b1)，第一凸环(1a1)与球芯(2)之间以及第二凸环(1b1)与球芯(2)之间均设有密封件(5)，其特征在于，所述的阀体(1)内还设有凸出其内壁且均位于第一凸环(1a1)与第二凸环(1b1)之间的第一环状阻挡部(1a2)和第二环状阻挡部(1b2)，第一环状阻挡部(1a2)与第一凸环(1a1)之间以及第二环状阻挡部(1b2)与第二凸环(1b1)之间分别形成环形限位槽(1c)，两密封件(5)均为橡胶密封圈且卡在对应的环形限位槽(1c)内,第一环状阻挡部(1a2)的内沿到第一凸环(1a1)中心线的距离大于第一凸环(1a1)的内沿到其中心线的距离，第二环状阻挡部(1b2)的内沿到第二凸环(1b1)中心线的距离大于第二凸环(1b1)的内沿到其中心线的距离。

2.根据权利要求1所述的电动球阀，其特征在于，所述的第一环状阻挡部(1a2)与第二环状阻挡部(1b2)均呈圆环状，第一环状阻挡部(1a2)与第一凸环(1a1)同中心线设置且第一环状阻挡部(1a2)的中心孔内径大于第一凸环(1a1)的中心孔内径，第二环状阻挡部(1b2)与第二凸环(1b1)同中心线设置且第二环状阻挡部(1b2)的中心孔内径大于第二凸环(1b1)的中心孔内径。

3.根据权利要求1所述的电动球阀，其特征在于，所述的第一环状阻挡部(1a2)包括若干沿周向均布的块状体一，第二环状阻挡部(1b2)包括若干沿周向均布的块状体二。

4.根据权利要求2或3所述的电动球阀，其特征在于，所述的阀体(1)包括本体(1a)以及一端螺纹连接在本体(1a)内的阀帽(1b)，第一凸环(1a1)与第一环状阻挡部(1a2)一体固连于本体(1a)上，第二凸环(1b1)与第二环状阻挡部(1b2)一体固连于阀帽(1b)上，第二环状阻挡部(1b2)位于阀帽(1b)螺纹连接在本体(1a)内的一端端部。

5.根据权利要求2所述的电动球阀，其特征在于，所述的阀体(1)包括本体(1a)以及一端螺纹连接在本体(1a)内的阀帽(1b)，第一凸环(1a1)与第一环状阻挡部(1a2)一体固连于本体(1a)上，本体(1a)内设有卡槽，第二环状阻挡部(1b2)为卡设在卡槽内的开口挡圈，第二凸环(1b1)位于阀帽(1b)螺纹连接在本体(1a)内的一端内且阀帽(1b)螺纹连接在本体(1a)内的一端部与开口挡圈相抵靠。

6.根据权利要求2或3所述的电动球阀，其特征在于，所述的第一凸环(1a1)朝向第一环状阻挡部(1a2)的一侧具有第一环形凸起(1a11)，与第一凸环(1a1)相对应的密封件(5)还卡在第一环形凸起(1a11)与阀体(1)内壁之间，第二凸环(1b1)朝向第二环状阻挡部(1b2)的一侧具有第二环形凸起(1b11)，与第二凸环(1b1)相对应的密封件(5)还卡在第二环形凸起(1b11)与阀体(1)内壁之间。

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