CN116989160B - 一种平衡性高的偏心旋转阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种平衡性高的偏心旋转阀，包括有阀体、阀座和阀杆等，所述阀体两侧分别设有进口和出口，所述阀体内设有直线型通道，所述阀体内设有可拆卸更换的阀座，所述阀杆穿过阀体伸入其通道内部，所述阀杆通过键连接的方式连接有阀芯，所述阀芯与所述阀座配合以改变流体通过阀门的流量，所述阀体上安装有执行组件。本发明通过双阀瓣的阀芯结构设计，能够在小流量的介质流通时，通过单独转动的第二阀瓣对介质进行限流，进而有效地增大了阀门的调节范围，且在第一阀瓣转动打开时，由于介质可从第一阀瓣的通孔中流过，倾斜的第一阀瓣受力更为平衡，降低流通介质对阀芯的冲击，进而延长阀芯的使用寿命。

Description

一种平衡性高的偏心旋转阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种平衡性高的偏心旋转阀。

背景技术

偏心旋转阀亦称凸轮挠曲阀，其工作原理就是一个偏心转动的扇形球阀，利用偏心球冠与阀座相切，打开时球芯脱离阀座，关闭时球芯逐步接触阀座，使球对阀座产生压紧力，在启闭过程中，减少了阀芯与阀座的摩擦，改善了阀座密封面的破坏，以及开启时的阻力。

专利公开号CN108019531A公开了一种偏心旋转阀，包括阀杆、阀体、阀瓣，所述阀瓣与所述阀体花键连接，所述阀瓣为局部球体，所述阀体的内壁面为球面，所述阀体的进料口设有阀座，所述阀瓣与所述阀座连接，所述偏心旋转阀关闭；所述阀瓣与所述阀座分离，所述偏心旋转阀打开，所述阀瓣与所述阀座的接触方式为线接触。

现有的偏心旋转阀由于阀芯采用偏心结构设计，在使用时，其动态平衡性受到阀芯结构影响，在小开度时，阀体中的流通介质快速通过阀芯，由于阀芯各处受力不平衡，阀芯自身容易发生振动，导致密封面受损发生泄漏，影响阀门的正常使用，阀门的使用寿命较短，无法良好地满足客户要求，因此，有必要设计一种平衡性高的偏心旋转阀。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺点，本发明提供一种平衡性高的偏心旋转阀。

技术方案为：一种平衡性高的偏心旋转阀，包括有阀体、阀座、阀杆、阀芯和执行组件，所述阀体两侧分别设有进口和出口，所述阀体内设有直线型通道，所述阀体内设有可拆卸更换的阀座，所述阀杆穿过阀体伸入其通道内部，所述阀杆通过键连接的方式连接有阀芯，所述阀芯与所述阀座配合以改变流体通过阀门的流量，所述阀体上安装有执行组件，所述执行组件可带动阀杆旋转，所述阀芯包括第一阀瓣和第二阀瓣，所述第一阀瓣和第二阀瓣同心设置，所述第一阀瓣尺寸大于第二阀瓣，所述第一阀瓣上开设有与所述第二阀瓣球冠大小相适配的通孔，所述第一阀瓣和第二阀瓣可通过执行组件分别控制进行转动。

作为上述方案的改进，所述执行组件包括有第一轴套、第二轴套、套筒、壳体、气缸和曲柄连杆机构，所述第一阀瓣和第二阀瓣顶端分别设有第一轴套和第二轴套，所述第二轴套与阀杆键连接，所述阀杆上套接有可相对转动的套筒，所述第一轴套与所述套筒键连接，所述阀体上侧安装有壳体，所述壳体上对称安装有两气缸，两气缸均通过曲柄连杆机构分别与阀杆和套筒相连，两气缸的往复运动可分别转变为阀杆和套筒的旋转运动。

作为上述方案的改进，所述阀杆包括阀杆上段和阀杆下段，所述阀杆上段与执行组件相连，所述阀杆下段外侧设有衬套，所述衬套与阀体密封连接。

作为上述方案的改进，还包括有自洁组件，所述自洁组件包括有活动板、环块、支杆和连接杆，所述阀座与阀芯率先脱离接触的一侧设有可沿径向滑动的活动板，所述活动板为弧形，所述活动板滑开时阀座与阀芯之间存在间隙使流体通过，所述阀杆下段上设有可相对转动的环块，所述环块上固定连接有弧形的支杆，所述支杆端部与活动板之间铰接有连接杆。

作为上述方案的改进，所述自洁组件还包括有凸柱、拨块和插杆，所述阀杆下段上安装有共同转动的凸柱，所述凸柱沿径向伸出，所述支杆上设有可相对转动的拨块，所述拨块上开设有与所述凸柱相适配的U型凹口，所述拨块可在凸柱推动下在阀杆径向和切向之间转动，所述衬套上固定安装有插杆，所述拨块上开设有与所述插杆相适配的插孔，所述插杆可插入插孔中限制所述拨块转动。

作为上述方案的改进，还包括有加强筋，所述第一阀瓣内侧的凹面处对称安装有加强筋。

作为上述方案的改进，还包括有垫块，所述阀体内侧安装有弧形的垫块，所述垫块内表面可与第一阀瓣外表面紧密贴合。

作为上述方案的改进，所述阀芯球面及阀座密封面处喷焊有合金以适用于耐腐蚀、耐磨蚀、耐冲蚀等各种介质。

1、本发明通过双阀瓣的阀芯结构设计，能够在小流量的介质流通时，通过单独转动的第二阀瓣对介质进行限流，进而有效地增大了阀门的调节范围，且在第一阀瓣转动打开时，由于介质可从第一阀瓣的通孔中流过，倾斜的第一阀瓣受力更为平衡，降低流通介质对阀芯的冲击，进而延长阀芯的使用寿命；

2、本发明通过执行组件的设置，能够通过两组气缸与曲柄连杆机构配合，分别对第一阀瓣和第二阀瓣进行单独控制，进而实现对介质流量的灵活调节；

3、本发明通过设计有自洁组件，可以在阀芯与阀座脱离前，通过凸柱推动拨块带动旋转，经连接杆传动带动活动块沿径向移动，进而使得介质流通对阀芯球冠面和阀座密封面进行冲刷，将积聚在密封面位置的颗粒和杂质清除，避免其在第一阀瓣转动打开时对其造成损伤。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明阀体的剖视图。

图3为本发明阀芯的立体结构示意图。

图4为本发明执行组件的立体结构示意图。

图5为本发明执行组件的局部放大图。

图6为本发明自洁组件的立体结构示意图。

图7为本发明自洁组件的局部放大图。

图8为本发明支杆、凸柱和拨块的立体结构示意图。

图9为本发明加强筋的立体结构示意图。

图10为本发明垫块的立体结构示意图。

图中标号名称：1、阀体，2、阀座，3、阀杆，4、阀芯，41、第一阀瓣，42、第二阀瓣，5、执行组件，51、第一轴套，52、第二轴套，53、套筒，54、壳体，55、气缸，56、曲柄连杆机构，6、衬套，7、自洁组件，71、活动板，72、环块，73、支杆，74、连接杆，75、凸柱，76、拨块，77、插杆，8、加强筋，9、垫块。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

实施例1:一种平衡性高的偏心旋转阀，如图1-图5所示，包括有阀体1、阀座2、阀杆3、阀芯4和执行组件5，所述阀体1两侧分别设有进口和出口，所述阀体1内设有直线型通道，阀体1腔室内壁喷涂有高硬度碳化钨，所述阀体1内设有可拆卸更换的阀座2，所述阀座2与阀体1密封连接，所述阀杆3穿过阀体1伸入其通道内部，阀杆3长度方向与阀体1轴向垂直，所述阀杆3通过键连接的方式连接有阀芯4，所述阀芯4可相对阀体1转动，所述阀芯4与所述阀座2配合以改变流体通过阀门的流量，所述阀体1上安装有执行组件5，所述执行组件5为气动活塞型结构，所述执行组件5可带动阀杆3旋转，所述阀芯4球面及阀座2密封面处喷焊有合金以适用于耐腐蚀、耐磨蚀、耐冲蚀等各种介质，所述阀芯4包括第一阀瓣41和第二阀瓣42，所述第一阀瓣41和第二阀瓣42可相对转动，所述第一阀瓣41和第二阀瓣42同心设置，所述第一阀瓣41尺寸大于第二阀瓣42，所述第一阀瓣41上开设有与所述第二阀瓣42球冠大小相适配的通孔，第一阀瓣41与第二阀瓣42对齐时将通孔完全封堵，所述第一阀瓣41和第二阀瓣42可通过执行组件5分别控制进行转动。

在使用该偏心旋转阀时，因为液体被阻挡时间长，第一阀瓣41两边的压力差比较大，此时可通过执行组件5先单独控制第二阀瓣42相对第一阀瓣41转动，使得第一阀瓣41上的通孔被打开，阀腔中的介质可从第一阀瓣41上的通孔处流向另一侧，对第一阀瓣41阻挡液体的一侧进行泄压，第二阀瓣42打开一段时间后，第一阀瓣41两侧的压力差变小，再逐步转动第一阀瓣41打开至合适角度，介质可从第一阀瓣41的通孔中流过，进而使得倾斜的第一阀瓣41受力更为平衡，降低流通介质对阀芯4的冲击，在需要将介质截断时，先使第一阀瓣41与第二阀瓣42对齐，再同步转动二者使其反向转回至与阀座2贴合，将阀体1中的通道关闭。

如图4和图5所示，所述执行组件5包括有第一轴套51、第二轴套52、套筒53、壳体54、气缸55和曲柄连杆机构56，所述第一阀瓣41和第二阀瓣42顶端分别设有与所述阀杆3同轴的第一轴套51和第二轴套52，所述第二轴套52与阀杆3通过花键连接，阀杆3和第二轴套52共同转动，所述阀杆3上套接有可相对转动的套筒53，所述第一轴套51与所述套筒53通过花键连接，套筒53和第一轴套51共同转动，所述阀体1上侧通过螺栓安装有壳体54，所述壳体54上对称安装有两圆柱形气缸55，所述气缸55内设由可沿其轴向来回移动的活塞，两气缸55均通过曲柄连杆机构56分别与阀杆3和套筒53相连，曲柄连杆机构56的连杆部与气缸55相连，曲柄连杆机构56的曲柄部分别与阀杆3和套筒53相连，两气缸55的往复运动可分别转变为阀杆3和套筒53的旋转运动，所述阀杆3包括阀杆3上段和阀杆3下段，所述阀杆3上段与执行组件5相连，所述阀杆3下段外侧设有衬套6，衬套6用于减少阀杆3的磨损和振动，所述衬套6与阀体1密封连接。

在需要控制第二阀瓣42单独转动时，驱动壳体54右侧的气缸55工作，通过其内活塞的往复运动带动曲柄连杆机构56的连杆部移动，进而使得曲柄连杆机构56的曲柄部带动阀杆3旋转，阀杆3底端通过花键连接的第二轴套52带动第二阀瓣42同步进行转动，而在需要控制第一阀瓣41单独转动时，驱动壳体54左侧的气缸55工作，经曲柄连杆机构56传动带动套筒53相对阀杆3旋转，与套筒53花键连接的第一轴套51带动第一阀瓣41单独转动。

实施例2:在实施例1的基础之上，如图6-图8所示，还包括有用于对密封面进行清洁的自洁组件7，所述自洁组件7包括有活动板71、环块72、支杆73、连接杆74、凸柱75、拨块76和插杆77，所述阀座2与阀芯4率先脱离接触的一侧设有可沿径向滑动的活动板71，所述活动板71为弧度与第一阀瓣41相适配的弧形，所述活动板71滑开时阀座2与阀芯4之间存在间隙使流体通过，所述阀杆3下段上设有可相对转动的环块72，所述环块72上通过焊接的方式固定连接有弧形的支杆73，所述支杆73弧度与阀体1内部腔室的弧度相适配，所述支杆73端部与活动板71之间铰接有连接杆74，所述连接杆74可相对转动，所述阀杆3下段上通过螺栓安装有共同转动的凸柱75，所述凸柱75由沿径向伸出的固定块部和末端垂直向上伸出的柱部组成，所述支杆73上设有可相对转动的拨块76，拨块76呈L型向阀杆3下段延伸，所述拨块76上开设有与所述凸柱75相适配的U型凹口，所述拨块76可在凸柱75推动下在阀杆3径向和切向之间转动，其可转动角度受限，所述衬套6上通过螺栓固定安装有中间设有直角弯折部的插杆77，所述拨块76上开设有与所述插杆77相适配的插孔，所述插杆77可插入插孔中限制所述拨块76转动。

在第一阀瓣41相对阀座2转动打开时，阀杆3下段同步转动，凸柱75推动拨块76带动支杆73同步进行旋转，拨块76与插杆77逐渐脱离接触，连接杆74受支杆73推动转动并向活动块施加径向的推力，使得活动块沿径向朝远离阀芯4一侧移动，阀座2与阀芯4之间出现间隙，介质流通对阀芯4球冠面和阀座2密封面进行冲刷，将积聚在密封面位置的颗粒和杂质清除，避免其在第一阀瓣41转动打开时对其造成损伤，在拨块76与插杆77脱离后，凸柱75继续随阀杆3下段旋转，进而推动拨块76相对支杆73转动，拨块76由与阀杆3径向对齐状态拨动至切向状态，凸柱75与拨块76脱离接触以便于阀杆3下段随第一阀瓣41进一步转动打开，而在第一阀瓣41转动关闭时，凸柱75随阀杆3下段逆向旋转重新滑回拨块76的U型凹口内，随后推动拨块76反向转动回到与阀杆3径向对齐，由于拨块76无法进一步反向旋转，凸柱75转动可推动拨块76带动支杆73共同转动，连接杆74在支杆73的拉动下将活动块拉回至初始位置，第一阀瓣41可与阀座2贴合将通道关闭。

如图9所示，还包括有加强筋8，所述第一阀瓣41内侧的凹面处对称安装有加强筋8，所述加强筋8为弧形，所述加强筋8可在不加大第一阀瓣41壁厚的条件下，增加其强度和刚性。

如图10所示，还包括有垫块9，所述阀体1内侧安装有弧形的垫块9，所述垫块9采用柔性材质制成，所述垫块9内表面可与第一阀瓣41外表面紧密贴合，所述第一阀瓣41转动至完全打开时，垫块9配合第二阀瓣42将第一阀瓣41夹持在中间，进而使得第一阀瓣41更为稳固。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种平衡性高的偏心旋转阀，包括有阀体（1）、阀座（2）、阀杆（3）、阀芯（4）和执行组件（5），所述阀体（1）两侧分别设有进口和出口，所述阀体（1）内设有直线型通道，所述阀体（1）内设有可拆卸更换的阀座（2），所述阀杆（3）穿过阀体（1）伸入其通道内部，所述阀杆（3）通过键连接的方式连接有阀芯（4），所述阀芯（4）与所述阀座（2）配合以改变流体通过阀门的流量，所述阀体（1）上安装有执行组件（5），所述执行组件（5）可带动阀杆（3）旋转；

其特征是，所述阀芯（4）包括第一阀瓣（41）和第二阀瓣（42），所述第一阀瓣（41）和第二阀瓣（42）同心设置，所述第一阀瓣（41）尺寸大于第二阀瓣（42），所述第一阀瓣（41）上开设有与所述第二阀瓣（42）球冠大小相适配的通孔，所述第一阀瓣（41）和第二阀瓣（42）可通过执行组件（5）分别控制进行转动；

所述阀杆（3）包括阀杆（3）上段和阀杆（3）下段，所述阀杆（3）上段与执行组件（5）相连，所述阀杆（3）下段外侧设有衬套（6），所述衬套（6）与阀体（1）密封连接；

还包括有自洁组件（7），所述自洁组件（7）包括有活动板（71）、环块（72）、支杆（73）和连接杆（74），所述阀座（2）与阀芯（4）率先脱离接触的一侧设有可沿径向滑动的活动板（71），所述活动板（71）为弧形，所述活动板（71）滑开时阀座（2）与阀芯（4）之间存在间隙使流体通过，所述阀杆（3）下段上设有可相对转动的环块（72），所述环块（72）上固定连接有弧形的支杆（73），所述支杆（73）端部与活动板（71）之间铰接有连接杆（74）；

所述自洁组件（7）还包括有凸柱（75）、拨块（76）和插杆（77），所述阀杆（3）下段上安装有共同转动的凸柱（75），所述凸柱（75）沿径向伸出，所述支杆（73）上设有可相对转动的拨块（76），所述拨块（76）上开设有与所述凸柱（75）相适配的U型凹口，所述拨块（76）可在凸柱（75）推动下在阀杆（3）径向和切向之间转动，所述衬套（6）上固定安装有插杆（77），所述拨块（76）上开设有与所述插杆（77）相适配的插孔，所述插杆（77）可插入插孔中限制所述拨块（76）转动。

2.如权利要求1所述的一种平衡性高的偏心旋转阀，其特征是，所述执行组件（5）包括有第一轴套（51）、第二轴套（52）、套筒（53）、壳体（54）、气缸（55）和曲柄连杆机构（56），所述第一阀瓣（41）和第二阀瓣（42）顶端分别设有第一轴套（51）和第二轴套（52），所述第二轴套（52）与阀杆（3）键连接，所述阀杆（3）上套接有可相对转动的套筒（53），所述第一轴套（51）与所述套筒（53）键连接，所述阀体（1）上侧安装有壳体（54），所述壳体（54）上对称安装有两气缸（55），两气缸（55）均通过曲柄连杆机构（56）分别与阀杆（3）和套筒（53）相连，两气缸（55）的往复运动可分别转变为阀杆（3）和套筒（53）的旋转运动。

3.如权利要求1所述的一种平衡性高的偏心旋转阀，其特征是，还包括有加强筋（8），所述第一阀瓣（41）内侧的凹面处对称安装有加强筋（8）。

4.如权利要求3所述的一种平衡性高的偏心旋转阀，其特征是，还包括有垫块（9），所述阀体（1）内侧安装有弧形的垫块（9），所述垫块（9）内表面可与第一阀瓣（41）外表面紧密贴合。

5.如权利要求4所述的一种平衡性高的偏心旋转阀，其特征是，所述阀芯（4）球面及阀座（2）密封面处喷焊有合金以适用于耐腐蚀、耐磨蚀、耐冲蚀等各种介质。