CN1214426A - 倾转式球阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种球芯为半球直通具有倾离并转动的球阀,其特征在于阀杆与球体联接孔相联接的下端为一斜杆,斜杆上的两斜面与球体联接孔侧壁之间设置导向销,使阀杆与球体相联接;同时在阀杆上设有导向装置,它由曲线槽及定位销构成,其目的是为了使球阀密封面之间不发生摩擦。本发明与现有技术相比具有使用寿命长,密封性能可靠,适用场合广,操作容易等优点。

Description

倾转式球阀

本发明涉及各种工业管道中输送液体或气体介质进行接通或切断的阀门，特别是一种球芯为半球直通具有倾离并转动的球阀。

目前国内各行业常用的浮动式和固定式球阀，从结构密封机理看，均是球体在旋转过程中球体密封面与静阀座密封面之间发生摩擦，这类型结构的球阀，一般新的阀门能做到不漏，但由于频繁动作，密封体结合面经常发生摩擦的缘故，使密封体结合面可靠性逐渐下降，会出现泄漏，造成物品损耗，污染环境，甚至会危及安全作业。

本发明的目的是针对上述不足之处设计一种在球阀开启和关闭时，密封面之间不发生摩擦的倾转式球阀。

由于现有技术的球阀，包含有阀杆、球体、阀盖。为了达到上述目的，本发明在现有技术基础上采用以下技术解决方案：

1、把阀杆与球体联接孔相联接的下端设置成斜杆，斜杆的两斜面与球体联接孔侧壁之间设置导向销，使阀杆与球体相联接；

2、阀杆上设有导向装置，该导向装置由设在阀杆上的曲线槽及设在阀盖上与曲线槽相对应的定位销构成，其中曲线槽由直线槽和螺旋槽两部分构成。

本发明的倾转式球阀在导向装置作用下，能使阀杆以螺旋运动或直线运动进行升降。关闭时，阀杆先以螺旋运动下降，一方面，阀杆转动，通过阀杆下端斜杆的左、右两斜面及左、右导向销带动球体转动，另一方面，阀杆下降，通过斜杆的右侧斜面、右导向销楔压球体使球体慢慢倾向静阀座。此时，球体密封面与静阀座密封面之间尚未发生接触，球体在静阀座密封面完全无摩擦的情况下转90°至关闭位置，之后，阀杆由螺旋运动变为直线运动，阀杆再次下降，通过斜杆右侧斜面、右导向销机械挤迫球体倾向静阀座，使球体与静阀座紧密接触，达到严密的密封要求；开启时，阀杆先以直线运动上升，斜杆的右侧斜面、右导向销、球体之间所产生的向静阀座方向的机械楔压力消除，而斜杆的左侧斜面通过左导向销楔压球体产生背离静阀座方向的机械楔压力，使球体倾离静阀座密封面，之后，阀杆由直线运动变为螺旋运动，阀杆按螺旋线提升，一方面带动球体无摩擦地转90°至全开位置，另一方面，通过左导向销楔压球体，使球体继续倾离静阀座密封面，至最大位置。从而实现了球阀在关闭与开启时球体密封面与静阀座密封面之间不发生摩擦的目的。

由于本发明具有密封面之间无摩擦发生这个特点，消除及避免了阀门损坏的最基本因素--密封面的擦伤。当阀门关闭时，球体是靠机械的施压挤压到静阀座上，无需依靠管线压介质压差的帮助就可确保严密的密封。阀门开启时，球体先倾离静阀座，消除了管线上的高速介质流体对阀座的局部冲刷腐蚀，这是普通球阀、闸阀、旋塞阀常见的毛病，然后，球体再转动到全开位置。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本实施例的主视图。

图2为阀杆部件结构示意图。

图3为阀杆上曲线槽展开图。

由图1可知，本实施例由操作机构(14、15、16、17)、阀杆(9)、球体(4)、静阀座(3)、阀体(6)、阀盖(7)、上密封座(8)、填料压盖(10)等构成。其中阀杆(9)与球体(6)联接孔相联接的下端为横截面为鼓状的斜杆(22)，斜杆(22)上的两斜面为具有一定挤压角β的平行斜面(如图2所示)，在两斜面与其相对应球体连接孔侧壁之间设置导向销(5)、(5’)，使阀杆(9)与球体(4)相联接。同时，阀杆上设有导向装置(13、19)，该导向装置由设在阀杆(9)上的曲线槽(19)及设在阀盖(7)上与曲线槽(19)相对应的定位销(13)构成，该定位销(13)由锁紧螺母(11)和弹簧(12)进行固定，以便于定位与调节。曲线槽(19)由直线槽(20)和螺旋槽(21)两部分构成(如图2、图3所示)。由于球体要求具有倾离与转动，因此由护套(2)作为定位支点。操作机构(14、15、16、17)由阀杆螺母(17)紧锁手轮(16)、轴承压盖(15)压住止推轴承(14)构成。阀体(6)中的安装孔分别由阀盖(7)与阀体底盖(1)进行密封。阀杆(9)与阀盖(7)之间由填料压盖(10)、填料(18)与上密封座(8)进行密封。

本发明的倾转式球阀其上作过程如下：

关闭时，按顺时针操作转动手轮(16)，在阀杆螺母(17)与止推轴承(14)配合下，并在螺旋槽(21)与定位销(13)相互作用下，阀杆以螺旋运动下降，一方面，阀杆(9)转动，通过斜杆(22)的左、右两斜面及左、右导向销(5’)、(5)带动球体(6)转动，另一方面，阀杆下降，通过斜杆(22)的右侧斜面、右导向销(5)楔压球体使球体慢慢倾向静阀座(3)。此时，球体密封面与静阀座密封面之间尚未发生接触，球体在与静阀座密封面完全无摩擦的情况下转90°至关闭位置，之后，在直线槽(20)与定位销(13)的作用下，阀杆由螺旋运动变为直线运动，阀杆再次下降，通过斜杆(22)的右侧斜面、右导向销(5)机械挤迫球体(6)倾向静阀座密封面，使球体与静阀座紧密接触，达到严密的密封要求。

开启时，按逆时针操作转动手轮(16)，阀杆在直线槽(20)及定位销(13)的作用下，阀杆以直线运动上升，斜杆(22)的右侧斜面、右导向销(5)、球体(6)之间所产生的向静阀座方向的机械楔压力消除，而斜杆(22)的左侧斜面通过左导向销(5’)楔压球体(6)产生背离静阀座方向的机械楔压力，使球体倾离静阀座密封面，之后，阀杆在螺旋槽与定位销作用下，阀杆由直线运动变为螺旋运动，阀杆按螺旋线提升，一方面带动球体无摩擦地转90°至全开位置，另一方面，通过左导向销(5’)楔压球体，使球体(6)倾离静阀座密封面，至最大位置。

从关闭、开启工作过程可以看出，球体在转动过程中其密封面与静阀座密封面之间不发生接触，从而实现了球阀在关闭与开启时球体密封面与静阀座密封面之间不发生摩擦的目的。

综上所述，本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、密封体结合面可靠性好，确保严密的密封，长期使用不会出现泄漏，安全可靠。

2、由于密封面之间无摩擦发生，消除及避免了密封面的擦伤，延长了阀门的使用寿命。

3、阀门关闭时，正因为球体靠机械力量楔压到静阀座，所以对于在密封面上有细小颗粒存在的情况，其密封可靠性也有了保证，使其非常适用于输送粘油、悬物质介质的场合。

4、阀门开启时，球体先离开静阀座密封面后转动，避免了阀门常卡住的现象，给操作带来方便；同时消除高速介质流体对静阀座的局部冲刷腐蚀。

Claims (1)

1、一种倾转式球阀，包含有阀杆(9)、球体(6)、阀盖(7)，其特征在于：

(一)阀杆(9)与球体(6)联接孔相联接的下端为一斜杆(22)，斜杆(22)的两斜面与球体(6)联接孔侧壁之间设置导向销(5)、(5’)，使阀杆(9)与球体(6)相联接；

(二)阀杆上设有导向装置(13、19)，该导向装置由设在阀杆(9)上的曲线槽(19)及设在阀盖(7)上与曲线槽(19)相对应的定位销(13)构成，其中曲线槽(19)由直线槽(20)和螺旋槽(21)两部分构成。

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