CN116292965B - 一种无摩擦水封偏心半球阀 - Google Patents

一种无摩擦水封偏心半球阀 Download PDF

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Abstract

本发明属于偏心半球阀领域，尤其涉及一种无摩擦水封偏心半球阀，包括第一阀体，其特征在于，第一阀体的一端固定连接有第二阀体，第一阀体和第二阀体之间转动连接有转动环，转动环内壁上开设有多个气腔，每个气腔的开口之间相互连接，每个气腔内滑动连接有活塞，每个活塞的外壁上固定连接有与密封圈，每个活塞固定连接有柔性的清洁刷，每个清洁刷之间伸出气腔的部分相互拼接形成一个整体本发明能够利用偏心设置的阀板以及随阀板转动进行移动的活动阀座避免在关闭和打开阀门的过程中产生摩擦，影响其使用寿命，并利用活动阀座回缩时伸出的清洁刷拼合成的整体对活动阀座进行保护，避免长时间水流冲蚀活动阀座导致其密封效果下降。

Description

一种无摩擦水封偏心半球阀
技术领域
本发明属于偏心半球阀领域，尤其涉及一种无摩擦水封偏心半球阀。
背景技术
偏心半球阀在使用时由于其偏心设计，在阀板转动过程中不与阀体以及阀座发生摩擦，从而提高阀板和阀座的使用寿命，而实际使用过程中阀板和阀座往往会因各种原因发生损坏，而现有的偏心半球阀有以下缺点：
在进行密封时阀板接触阀座时利用摩擦进行密封，长时间使用后依然会因摩擦导致阀板和阀座发生磨损导致密封效果下降，在半球阀处于打开状态时，阀座暴露在水流中，水流会对阀座密封面造成冲蚀作用，导致密封效果下降，在使用过程中，水流中的部分物质在阀座密封面沉积附着，影响阀板和阀座之间的密封效果。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种无摩擦水封偏心半球阀，利用阀板转动时同步移动的活动阀座彻底避免摩擦的产生，并在阀板和活动阀座接触时利用活动阀座对阀板的压力进行密封代替摩擦密封，进一步减小摩擦的产生增加阀板和活动阀座的使用寿命，同时，在半球阀处于打开状态时，利用伸出的清洁刷拼合成的整体遮挡活动阀座，避免活动阀座被水流冲蚀，同时在关闭和打开半球阀的过程中，利用转动的清洁刷清洁活动阀座的表面，从而避免附着在活动阀座上的沉积物影响阀板与活动阀座之间的密封。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种无摩擦水封偏心半球阀，包括第一阀体，所述第一阀体的一端固定连接有第二阀体，所述第一阀体和第二阀体之间转动连接有转动环，所述转动环内壁上按圆周方向均匀分布开设有多个气腔，每个所述气腔的开口之间相互连接，每个所述气腔内滑动连接有活塞，每个所述活塞的外壁上固定连接有与气腔紧密贴合滑动连接的密封圈，每个所述活塞朝向转动环的圆心处的一侧固定连接有柔性的清洁刷，每个所述清洁刷之间伸出气腔的部分相互拼接形成一个整体。利用伸出的清洁刷拼合成的整体遮挡活动阀座，避免活动阀座被水流冲蚀。
优选的，所述第一阀体远离进水道的一端固定连接有第二阀体，所述第二阀体远离第一阀体的一侧固定设置有与进水道同轴心的排水道，所述排水道内固定连接有第一套筒，所述第一套筒伸入第二阀体靠近第一阀体的一端外侧圆周面上对称分布固定连接有两个滑键，两个所述滑键上滑动连接有朝向第一阀体的环形的活动阀座，所述活动阀座外侧圆周面上均匀分布固定设置有螺纹，所述活动阀座外侧圆周面上转动连接有与螺纹啮合传动连接的螺纹环，所述螺纹环靠近第一阀体的一侧通过一组螺丝与转动环固定连接，所述转动环位于第一阀体与第二阀体连接处之间且与第一阀体和第二阀体相对转动。能够利用阀板转动时同步移动的活动阀座彻底避免摩擦的产生，并在阀板和活动阀座接触时利用活动阀座对阀板的压力进行密封代替摩擦密封。
优选的，所述第一阀体球状腔室上竖直方向对称分布设置有两个轴座，两个所述轴座同轴且相对于第一阀体球状腔室偏心设置，两个所述轴座内转动连接有两个伸入第一阀体内的转轴，两个所述转轴伸入第一阀体内的两端均匀分布开设有花键槽，两个所述转轴上花键槽的两端固定连接有相对于第一阀体球状腔室偏心的阀板，每个所述轴座内位于对应转轴外围固定连接有与转轴紧密贴合转动连接的密封填料，两个所述轴座相互远离的两端固定连接有伸入轴座与转轴之间空隙中的密封盘，每个所述密封盘与转轴转动连接，所述第一阀体的球状腔室水平方向一侧固定设置有用于连接进水管道的进水道。
优选的，位于上侧的所述转轴远离阀板的一端伸出密封盘，此所述转轴伸出密封盘的一端外侧贴近于密封盘处固定连接有蜗轮，位于上侧的所述密封盘远离阀板的一侧固定连接有将转轴和蜗轮包裹住的顶壳，此所述转轴与顶壳远离密封盘的一端内壁转动连接，所述顶壳外壁上一侧处位于蜗轮对应位置处固定设置有蜗杆座与顶壳内部连通的蜗杆座，所述蜗杆座内转动连接有与蜗轮啮合传动连接的蜗杆。
优选的，所述蜗杆伸出蜗杆座的一端穿过第一阀体与第二阀体并与第一阀体和第二阀体转动连接，所述蜗杆上位于第一阀体与第二阀体之间处固定连接有第一齿轮，所述转动环圆周外壁上固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合传动杆连接，所述第二阀体远离第一阀体的一侧位于蜗杆对应位置处固定连接有电机，所述电机的输出端与蜗杆伸出第二阀体的一端传动连接。阀板的转动和活动阀座的移动同时进行，并由同一个电机驱动，保证二者之间的运动配合精确可靠，并保证了活动阀座与阀板之间相互密封的密封效果。
优选的，所述转动环远离第一阀体的一侧位于每个气腔中心对应位置处开设有一组连通气腔内部的连通口，所述转动环远离第一阀体的一侧转动连接有与每个连通口连通的气环，所述气环远离第一阀体的一侧按圆周方向均匀分布固定连接有与气环内部连通的弯管，每个所述弯管远离气环的弯折的一端外侧紧密贴合滑动连接有第二套筒，所述第二套筒与活动阀座远离第一阀体的一端固定连接，所述第二阀体内壁上位于每个弯管弯折的对应位置处按圆周方向均匀分布固定连接有一组固定座，每个所述固定座与对应的弯管弯折处固定连接。
优选的，所述进水道一端的法兰盘上按圆周方向均匀分布开设有一组螺栓孔，所述第一套筒与排水道拼合成的法兰盘上按圆周方向均匀分布开设有另一组贯穿排水道和第一套筒的螺栓孔。
与现有技术相比，本一种无摩擦水封偏心半球阀有以下优点：
能够利用阀板转动时同步移动的活动阀座彻底避免摩擦的产生，并在阀板和活动阀座接触时利用活动阀座对阀板的压力进行密封代替摩擦密封，阀板和活动阀座由同一个电机通过蜗杆进行驱动，保证二者之间的运动配合精确可靠，并保证了活动阀座与阀板之间相互密封的密封效果，利用伸出的清洁刷拼合成的整体遮挡活动阀座，避免活动阀座被水流冲蚀，同时在关闭和打开半球阀的过程中，利用转动的清洁刷清洁活动阀座的表面，从而避免附着在活动阀座上的沉积物影响阀板与活动阀座之间的密封。
附图说明
图1是本发明的立体示意图。
图2是本发明的侧视图。
图3是图2中A-A处的剖视图。
图4是图3中D处的局部放大图。
图5是图3中B-B处的剖视图。
图6是图5中E处的局部放大图。
图7是图3中C-C处的剖视图。
图8是图7中F处的局部放大图。
图中：第一阀体10，第二阀体11，电机12，顶壳13，第一套筒14，阀板15，密封盘16，密封填料17，转轴18，蜗轮19，蜗杆20，第一齿轮21，第二齿轮22，转动环23，活塞24，密封圈25，清洁刷26，活动阀座27，螺纹28，滑键29，螺纹环30，连通口31，气环32，弯管33，固定座34，第二套筒35，气腔36，轴座37，蜗杆座38，进水道39，排水道40，螺栓孔41，花键槽42。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种无摩擦水封偏心半球阀，相对于背景技术，能够利用偏心设置的阀板以及随阀板转动进行移动的活动阀座避免在关闭和打开阀门的过程中产生摩擦，影响其使用寿命，并利用活动阀座回缩时伸出的清洁刷拼合成的整体对活动阀座进行保护，避免长时间水流冲蚀活动阀座导致其密封效果下降。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
这里需要说明的是，本文中所涉及的上和下等方位词是以图1至图8中零部件位于图中及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，本文所采用的方位词不应限制本申请请求保护的范围。
实施例一：
一种无摩擦水封偏心半球阀，包括第一阀体10，第一阀体10的一端固定连接有第二阀体11，所述第一阀体10和第二阀体11之间转动连接有转动环23，转动环23内壁上按圆周方向均匀分布开设有多个气腔36，每个气腔36的开口之间相互连接，每个气腔36内滑动连接有活塞24，每个活塞24的外壁上固定连接有与气腔36紧密贴合滑动连接的密封圈25，每个活塞24朝向转动环23的圆心处的一侧固定连接有柔性的清洁刷26，每个清洁刷26之间伸出气腔36的部分相互拼接形成一个整体。
所述第一阀体10球状腔室上竖直方向对称分布设置有两个轴座37，两个所述轴座37同轴且相对于第一阀体10球状腔室偏心设置，两个所述轴座37内转动连接有两个伸入第一阀体10内的转轴18，两个所述转轴18伸入第一阀体10内的两端均匀分布开设有花键槽42，两个所述转轴18上花键槽42的两端固定连接有相对于第一阀体10球状腔室偏心的阀板15，每个所述轴座37内位于对应转轴18外围固定连接有与转轴18紧密贴合转动连接的密封填料17，两个所述轴座37相互远离的两端固定连接有伸入轴座37与转轴18之间空隙中的密封盘16，每个所述密封盘16与转轴18转动连接，所述第一阀体10的球状腔室水平方向一侧固定设置有用于连接进水管道的进水道39。
所述第一阀体10远离进水道39的一端固定连接有第二阀体11，所述第二阀体11远离第一阀体10的一侧固定设置有与进水道39同轴心的排水道40，所述排水道40内固定连接有第一套筒14，所述第一套筒14伸入第二阀体11靠近第一阀体10的一端外侧圆周面上对称分布固定连接有两个滑键29，两个所述滑键29上滑动连接有朝向第一阀体10的环形的活动阀座27，所述活动阀座27外侧圆周面上均匀分布固定设置有螺纹28，所述活动阀座27外侧圆周面上转动连接有与螺纹28啮合传动连接的螺纹环30，所述螺纹环30靠近第一阀体10的一侧通过一组螺丝固定连接有转动环23，所述转动环23位于第一阀体10与第二阀体11连接处之间且与第一阀体10和第二阀体11相对转动。
位于上侧的所述转轴18远离阀板15的一端伸出密封盘16，此所述转轴18伸出密封盘16的一端外侧贴近于密封盘16处固定连接有蜗轮19，位于上侧的所述密封盘16远离阀板15的一侧固定连接有将转轴18和蜗轮19包裹住的顶壳13，此所述转轴18与顶壳13远离密封盘16的一端内壁转动连接，所述顶壳13外壁上一侧处位于蜗轮19对应位置处固定设置有蜗杆座38与顶壳13内部连通的蜗杆座38，所述蜗杆座38内转动连接有与蜗轮19啮合传动连接的蜗杆20。
本实施例中，设备处于初始状态，操作人员将进水道39一端与进水管道连接，将排水道40和第一套筒14与排水管道连接，在本发明处于连通状态时，阀板15位于进水道39和排水道40一侧，而活动阀座27位于靠近排水道40的一侧处，当本发明需要断开连通时，控制电机12时蜗杆20带动蜗轮19转动，从而使阀板15向活动阀座27的一侧转动，由于阀板15和转轴18偏心的设置，在阀板15转动过程中，阀板15不与第一阀体10的球状腔室接触，且不与活动阀座27进行接触。
在本发明处于连通状态时，液体从活动阀座27处高速通过，长时间使用后液体会对活动阀座27产生冲蚀，导致活动阀座27与阀板15之间密封效果下降，本发明在连通状态下活动阀座27处于靠近排水道40的一侧位置，让出了伸出清洁刷26的空间，此时利用每个气腔36内伸出的柔性的清洁刷26相互拼合形成一个整体，相互拼合的清洁刷26遮挡保护活动阀座27免受水流冲蚀，从而保护活动阀座27提高本发明时使用寿命。
实施例二：
作为的进一步的实施例，所述蜗杆20伸出蜗杆座38的一端穿过第一阀体10与第二阀体11并与第一阀体10和第二阀体11转动连接，所述蜗杆20上位于第一阀体10与第二阀体11之间处固定连接有第一齿轮21，所述转动环23圆周外壁上固定连接有第二齿轮22，所述第二齿轮22与第一齿轮21啮合传动杆连接，所述第二阀体11远离第一阀体10的一侧位于蜗杆20对应位置处固定连接有电机12，所述电机12的输出端与蜗杆20伸出第二阀体11的一端传动连接。
第一阀体10远离进水道39的一端固定连接有第二阀体11，第二阀体11远离第一阀体10的一侧固定设置有与进水道39同轴心的排水道40，排水道40内固定连接有第一套筒14，第一套筒14伸入第二阀体11靠近第一阀体10的一端外侧圆周面上对称分布固定连接有两个滑键29，两个滑键29上滑动连接有朝向第一阀体10的环形的活动阀座27，活动阀座27外侧圆周面上均匀分布固定设置有螺纹28，活动阀座27外侧圆周面上转动连接有与螺纹28啮合传动连接的螺纹环30，螺纹环30靠近第一阀体10的一侧通过一组螺丝固定连接有转动环23，转动环23位于第一阀体10与第二阀体11连接处之间且与第一阀体10和第二阀体11相对转动。
转动环23远离第一阀体10的一侧位于每个气腔36中心对应位置处开设有一组连通气腔36内部的连通口31，转动环23远离第一阀体10的一侧转动连接有与每个连通口31连通的气环32，气环32远离第一阀体10的一侧按圆周方向均匀分布固定连接有与气环32内部连通的弯管33，每个弯管33远离气环32的弯折的一端外侧紧密贴合滑动连接有第二套筒35，第二套筒35与活动阀座27远离第一阀体10的一端固定连接，第二阀体11内壁上位于每个弯管33弯折的对应位置处按圆周方向均匀分布固定连接有一组固定座34，每个固定座34与对应的弯管33弯折处固定连接。
进水道39一端的法兰盘上按圆周方向均匀分布开设有一组螺栓孔41，第一套筒14与排水道40拼合成的法兰盘上按圆周方向均匀分布开设有另一组贯穿排水道40和第一套筒14的螺栓孔41。
本实施例中，在阀板15转动的同时，蜗杆20上的第一齿轮21驱动第二齿轮22带动转动环23转动，从而驱动螺纹环30驱动活动阀座27向阀板15一侧滑动，阀板15的转动和活动阀座27的移动同时进行，并由同一个电机12驱动，保证二者之间的运动配合精确可靠，并保证了活动阀座27与阀板15之间相互密封的密封效果。
在阀板15转动到关闭状态时活动阀座27同样移动到接触阀板15并与阀板15进行密封，在本发明需要再次打开时控制电机12反向转动，从而使阀板15和活动阀座27脱离接触密封并各自复位，在活动阀座27与阀板15接触之前以及脱离之后阀板15与活动阀座27并无接触，保证没有摩擦从而提高分发明的密封效果以及使用寿命。
在本发明断开连通的过程中，活动阀座27不断向阀板15一侧移动，此时活动阀座27拉动第二套筒35从而在弯管33内形成低气压，从而利用产生的低压将活塞24向上抽动，从而使伸出气腔36的清洁刷26全部缩回气腔36中，保证活动阀座27能够正常与阀板15接触进行密封，相反在恢复连通状态的过程中第二套筒35向排水道40一侧移动在弯管33内形成高压，从而将清洁刷26挤出气腔36。
在清洁刷26缩回气腔36的过程中清洁刷26不断随着转动环23的转动而旋转，此时尚未完全缩回气腔36内的清洁刷26与移动的活动阀座27紧密贴合，配合清洁刷26的旋转对活动阀座27的密封面进行清洁，避免活动阀座27表面由液体沉积物附着，导致活动阀座27与阀板15之间密封效果下降。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种无摩擦水封偏心半球阀，包括第一阀体(10)，其特征在于，所述第一阀体(10)的一端固定连接有第二阀体(11)，所述第一阀体(10)和第二阀体(11)之间转动连接有转动环(23)，所述转动环(23)内壁上按圆周方向均匀分布开设有多个气腔(36)，每个所述气腔(36)的开口之间相互连接，每个所述气腔(36)内滑动连接有活塞(24)，每个所述活塞(24)的外壁上固定连接有与气腔(36)紧密贴合滑动连接的密封圈(25)，每个所述活塞(24)朝向转动环(23)的圆心处的一侧固定连接有柔性的清洁刷(26)，每个所述清洁刷(26)之间伸出气腔(36)的部分相互拼接形成一个整体；
所述第二阀体(11)远离第一阀体(10)的一侧固定设置有与进水道(39)同轴心的排水道(40)，所述排水道(40)内固定连接有第一套筒(14)，所述第一套筒(14)伸入第二阀体(11)靠近第一阀体(10)的一端外侧圆周面上对称分布固定连接有两个滑键(29)，两个所述滑键(29)上滑动连接有朝向第一阀体(10)的环形的活动阀座(27)，所述活动阀座(27)外侧圆周面上均匀分布固定设置有螺纹(28)，所述活动阀座(27)外侧圆周面上转动连接有与螺纹(28)啮合传动连接的螺纹环(30)，所述螺纹环(30)靠近第一阀体(10)的一侧通过一组螺丝与转动环(23)固定连接，所述转动环(23)位于第一阀体(10)与第二阀体(11)连接处之间且与第一阀体(10)和第二阀体(11)相对转动；
所述转动环(23)远离第一阀体(10)的一侧位于每个气腔(36)中心对应位置处开设有一组连通气腔(36)内部的连通口(31)，所述转动环(23)远离第一阀体(10)的一侧转动连接有与每个连通口(31)连通的气环(32)，所述气环(32)远离第一阀体(10)的一侧按圆周方向均匀分布固定连接有与气环(32)内部连通的弯管(33)，每个所述弯管(33)远离气环(32)的弯折的一端外侧紧密贴合滑动连接有第二套筒(35)，所述第二套筒(35)与活动阀座(27)远离第一阀体(10)的一端固定连接，所述第二阀体(11)内壁上位于每个弯管(33)弯折的对应位置处按圆周方向均匀分布固定连接有一组固定座(34)，每个所述固定座(34)与对应的弯管(33)弯折处固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种无摩擦水封偏心半球阀，其特征在于，所述第一阀体(10)球状腔室上竖直方向对称分布设置有两个轴座(37)，两个所述轴座(37)同轴且相对于第一阀体(10)球状腔室偏心设置，两个所述轴座(37)内转动连接有两个伸入第一阀体(10)内的转轴(18)，两个所述转轴(18)伸入第一阀体(10)内的两端均匀分布开设有花键槽(42)，两个所述转轴(18)上花键槽(42)的两端固定连接有相对于第一阀体(10)球状腔室偏心的阀板(15)，每个所述轴座(37)内位于对应转轴(18)外围固定连接有与转轴(18)紧密贴合转动连接的密封填料(17)，两个所述轴座(37)相互远离的两端固定连接有伸入轴座(37)与转轴(18)之间空隙中的密封盘(16)，每个所述密封盘(16)与转轴(18)转动连接，所述第一阀体(10)的球状腔室水平方向一侧固定设置有用于连接进水管道的进水道(39)。
3.根据权利要求2所述的一种无摩擦水封偏心半球阀，其特征在于，位于上侧的所述转轴(18)远离阀板(15)的一端伸出密封盘(16)，此所述转轴(18)伸出密封盘(16)的一端外侧贴近于密封盘(16)处固定连接有蜗轮(19)，位于上侧的所述密封盘(16)远离阀板(15)的一侧固定连接有将转轴(18)和蜗轮(19)包裹住的顶壳(13)，此所述转轴(18)与顶壳(13)远离密封盘(16)的一端内壁转动连接，所述顶壳(13)外壁上一侧处位于蜗轮(19)对应位置处固定设置有蜗杆座(38)与顶壳(13)内部连通的蜗杆座(38)，所述蜗杆座(38)内转动连接有与蜗轮(19)啮合传动连接的蜗杆(20)。
4.根据权利要求3所述的一种无摩擦水封偏心半球阀，其特征在于，所述蜗杆(20)伸出蜗杆座(38)的一端穿过第一阀体(10)与第二阀体(11)并与第一阀体(10)和第二阀体(11)转动连接，所述蜗杆(20)上位于第一阀体(10)与第二阀体(11)之间处固定连接有第一齿轮(21)，所述转动环(23)圆周外壁上固定连接有第二齿轮(22)，所述第二齿轮(22)与第一齿轮(21)啮合传动杆连接，所述第二阀体(11)远离第一阀体(10)的一侧位于蜗杆(20)对应位置处固定连接有电机(12)，所述电机(12)的输出端与蜗杆(20)伸出第二阀体(11)的一端传动连接。
5.根据权利要求1所述的一种无摩擦水封偏心半球阀，其特征在于，所述进水道(39)一端的法兰盘上按圆周方向均匀分布开设有一组螺栓孔(41)，所述第一套筒(14)与排水道(40)拼合成的法兰盘上按圆周方向均匀分布开设有另一组贯穿排水道(40)和第一套筒(14)的螺栓孔(41)。
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