CN202834164U - 一种阀座与球体无摩擦的球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阀座与球体无摩擦的球阀，其技术方案要点是，包括具有阀腔的阀体、置于阀腔内部的球体、与球体联动连接的阀杆以及置于阀体与球体之间的阀座，阀杆部分露置于阀体外部，阀体设有阀座腔，阀体设有与阀座腔导通连接的并供气体进入的进气口，阀座嵌于阀座腔内且两者间隙配合，阀座腔内设有可带动阀座沿背离球体一侧方向滑移从而使得阀座与球体无接触的弹性件。球体关闭时，外部气体可以经进气口进入阀座腔，阀座在气体压力的作用下克服弹性件的作用力朝向球体一侧滑动，使阀座与球体的密封面紧密贴合，使球阀可靠密封；如需开启球体，放出阀座腔中气体，弹性件带动阀座背离球体一侧滑动，使阀座与球体无接触，实现无摩擦。

Description

一种阀座与球体无摩擦的球阀

技术领域

本实用新型涉及一种阀门,更具体地说，它涉及一种阀座与球体无摩擦的球阀。

背景技术

球阀是一种启闭件（球体）由阀杆带动，并绕阀杆的轴线作旋转运动的阀门，是一种使用十分广泛的阀门。主要用于截断或接通管路中的介质，亦可用于流体的调节与控制，可分为气动球阀、电动球阀和手动球阀。球阀的设计通常是在阀座的背后设置弹簧，通过弹簧的预紧力以及管道中的介质压力使阀座与球体紧密贴合，从而达到阀门可靠密封的目的。驱动装置通过阀杆带动球体的90°旋转使球阀达到开启和关闭的切换，由于在球阀的启闭过程中球阀的阀座与球体的密封面始终紧密贴合，因此启闭过程中阀座与球体密封面相互摩擦，从而容易引起阀座及球体密封面的摩擦损坏，特别是当介质中含有固体颗粒时，更容易损坏。另外，在球阀的启闭过程中由于阀座与球体密封面始终紧密贴合，因此在密封面上会产生很大的摩擦力，为了克服摩擦力，需要配置较大的阀门驱动机构，从而提高了阀门的成本。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种阀座与球体无摩擦的球阀。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种阀座与球体无摩擦的球阀，包括具有阀腔的阀体、置于阀腔内部的球体、与球体联动连接的阀杆以及置于阀体与球体之间的阀座，所述阀杆部分露置于阀体外部，所述阀体设有阀座腔，所述阀体设有与阀座腔导通连接的并供气体进入的进气口，阀座嵌于阀座腔内且两者间隙配合，所述阀座腔内设有可带动阀座沿背离球体一侧方向滑移从而使得阀座与球体无接触的弹性件。

通过采用上述技术方案，如果球体处在关闭位置时，外部的气体可以经由进气口进入阀座腔，阀座在气体压力的作用下克服弹性件的作用力朝向球体一侧滑动，使阀座与球体的密封面紧密贴合，从而达到球阀的可靠密封；如需开启球体，只需放出阀座腔中的气体，由于弹性件的作用，阀座背离球体一侧滑动，从而阀座与球体无接触，实现无摩擦。

本实用新型进一步设置为：所述阀座对应球体一侧设有与阀体固定连接的阀座盖，所述阀座盖包括阀座盖安装部和阀座盖主体部，所述阀座包括阀座定位部和阀座密封部，所述阀座盖安装部与阀体固定连接，阀座盖主体部对应阀座一侧与阀座定位部为间隙配合，所述阀座密封部对应球体一侧设有与球体适配且可与球体构成抵触连接的弧形结构。

通过采用上述技术方案，阀座盖能够限定阀座的位移行程，避免阀座脱离阀座腔，阀座密封部的结构保证能够有效密封的同时，在阀座与球体接触的情况下，还能防止保证球体不转动，即球阀不进行开关动作，结构简单合理。

本实用新型进一步设置为：所述弹性件为弹簧，所述阀座盖主体部对应阀座一侧设有阀座盖凹槽，弹簧置于阀座盖凹槽内且可以阀座构成抵触连接，所述进气口置于阀座对应阀座盖的另一侧。

通过采用上述技术方案，明确弹性件由弹簧构成，弹簧的弹性变量较大、活动灵活，具体限定弹簧的具体位置，限定了是通过弹簧的预紧力来带动阀座朝向球体一侧滑移，而非是通过弹簧的张力来带动阀座朝向球体一侧滑移，能够有效延长弹簧的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述阀体连接有气动装置，所述进气口导通连接有气源，气源与进气口之间设有用于控制阀座腔中压力的第一电磁阀，气源连接有由阀座腔内气体压力控制开闭并用来控制气源通断的第一气控阀，第一气控阀设于第一电磁阀与进气口之间，所述气动装置与第一气控阀之间设有第二气控阀，所述第二气控阀连接有第二电磁阀，所述第二气控阀与第一气控阀相连接。

通过采用上述技术方案，在气动装置与气源之间设置第一气控阀，气动装置与气源是否连通由阀座腔中的压力大小通过第一气控阀自动控制，能够防止气动装置的误动作，确保球阀是在阀座与球体无摩擦的情况下启闭；第一电磁阀用于控制阀座腔中的压力，当第一电磁阀接通时，气源中的气体通过第一电磁阀进入到阀座腔中；当第一电磁阀切断时，阀座腔中的气体排出，控制气体简单方便而且可靠；第二气控阀和第二电磁阀配合来控制气动装置的动作，气源中的气体由于被第一气控阀所切断，气体不能通过第一气控阀进入到第二电磁阀及第二气控阀的进口端，因此，此时不能通过操作第二电磁阀使气动装置动作，即球体无法动作。

本实用新型进一步设置为：所述气动装置包括有控制阀杆旋转的活塞。

通过采用上述技术方案，由于阀座与球体脱离之后才转动球体，使得球体之间在转动的时候，阀座与球体少了一个摩擦力，只需要一个很小的驱动装置就能驱动阀杆工作，故而采用了活塞来驱动阀杆。本实用新型进一步设置为：所述球体对应阀杆轴向方向的两侧均设有阀座，所述阀座均连接有阀座盖和弹性件，所述阀体对应阀座处均设有导通的阀座腔和进气口。

通过采用上述技术方案，在某些情况下为了节省阀门的制造成本或减少阀门的外形尺寸，该阀门也可以设计成半球结构，采用单阀座进行密封，为使密封效果加强，故本实施例采用双密封。

附图说明

图1为本实用新型阀座与球体无摩擦的球阀实施例一的结构示意图；

图2为为本实用新型阀座与球体无摩擦的球阀实施例二的结构示意图；

图3为图1和图2中的A部放大图。

具体实施方式

参照图1至图3对本实用新型阀座与球体无摩擦的球阀实施例做进一步说明。

一种阀座与球体无摩擦的球阀，包括具有阀腔11的阀体1、置于阀腔11内部的球体2、与球体2联动连接的阀杆3以及置于阀体1与球体2之间的阀座4，所述阀杆3部分露置于阀体1外部，所述阀体1设有阀座腔12，所述阀体1设有与阀座腔12导通连接的并供气体进入的进气口13，阀座4嵌于阀座腔12内且两者间隙配合，所述阀座腔12内设有带动阀座4沿朝向或背离球体2一侧方向滑移的弹性件6。

通过采用上述技术方案，如果球体2处在关闭位置时，外部的气体可以经由进气口13进入阀座腔12，阀座4在气体压力的作用下克服弹性件6的作用力朝向球体2一侧滑动，使阀座4与球体2的密封面紧密贴合，从而达到球阀的可靠密封；如需开启球体2，只需放出阀座腔12中的气体，由于弹性件6的作用，阀座4背离球体2一侧滑动，从而阀座4与球体2无接触，实现无摩擦。

所述阀座4对应球体2一侧设有与阀体固定连接的阀座盖5，所述阀座盖5包括阀座盖安装部51和阀座盖主体部52，所述阀座4包括阀座定位部41和阀座密封部42，所述阀座盖安装部51与阀体固定连接，阀座盖主体部52对应阀座4一侧与阀座定位部41为间隙配合，所述阀座密封部42对应球体2一侧设有与球体2适配且可与球体2构成抵触连接的弧形结构。

通过采用上述技术方案，阀座盖5能够限定阀座4的位移行程，避免阀座4脱离阀座4腔，阀座密封部42的结构保证能够有效密封的同时，在阀座4与球体2接触的情况下，还能防止保证球体2不转动，即球阀不进行开关动作，结构简单合理。

所述弹性件6为弹簧6（此处需说明的是，所述的弹性件6可以为任意弹性材料构成，如橡胶，考虑到弹簧6的弹性变量较大、活动灵活，本实施例优选的，所述弹性件6为弹簧6），所述阀座盖主体部52对应阀座4一侧设有阀座盖凹槽53，弹簧6置于阀座盖凹槽53内且可以阀座4构成抵触连接（此处需说明的是，所述的弹簧6可以一端与阀座4固定连接，一端与阀座盖5固定连接，为了结构合理，设置方便，本实施例优选的，弹簧6置于阀座盖凹槽53内且可以阀座4构成抵触连接），所述进气口13置于阀座4对应阀座盖5的另一侧（此处需说明的是，所述的进气口13也可以置于阀座4对应阀座盖5的一侧，此时，弹簧6置于阀座4对应阀座盖5的另一侧，即阀座4两侧必须分别有一个带动阀座4朝向球体2滑移的力和一个带动阀座4背离球体2滑移的力）。

通过采用上述技术方案，明确弹性件6由弹簧6构成，弹簧6的弹性变量较大、活动灵活，具体限定弹簧6的具体位置，限定了是通过弹簧6的预紧力来带动阀座4朝向球体2一侧滑移，而非是通过弹簧6的张力来带动阀座4朝向球体2一侧滑移，能够有效延长弹簧6的使用寿命。

所述阀体连接有气动装置7，所述进气口13导通连接有气源8，气源8与进气口13之间设有用于控制阀座4腔中压力的第一电磁阀91，气源8连接有由阀座4腔内气体压力控制开闭并用来控制气源8通断的第一气控阀93，第一气控阀93设于第一电磁阀91与进气口13之间，所述气动装置7与第一气控阀93之间设有第二气控阀94，所述第二气控阀94连接有第二电磁阀92，所述第二气控阀94与第一气控阀93相连接。

通过采用上述技术方案，在气动装置7与气源8之间设置第一气控阀93，气动装置7与气源8是否连通由阀座4腔中的压力大小通过第一气控阀93自动控制，能够防止气动装置7的误动作，确保球阀是在阀座4与球体2无摩擦的情况下启闭；第一电磁阀91用于控制阀座4腔中的压力，当第一电磁阀91接通时，气源8中的气体通过第一电磁阀91进入到阀座4腔中；当第一电磁阀91切断时，阀座4腔中的气体排出，控制气体简单方便而且可靠；第二气控阀94和第二电磁阀92配合来控制气动装置的动作，气源8中的气体由于被第一气控阀93所切断，气体不能通过第一气控阀93进入到第二电磁阀92及第二气控阀94的进口端，因此，此时不能通过操作第二电磁阀92使气动装置7动作，即球体2无法动作。

所述气动装置7包括有控制阀杆3旋转的活塞71（此处需说明的是，本实用新型可以采用普通的球阀、普通的驱动方式，如手动驱动，为只需要很小的转动力矩就能使球阀关闭严密，本实施例优选的，阀体1连接有气动装置7，可理解为本实用新型的球阀为气动球阀）。由于阀座4与球体2脱离之后才转动球体2，使得球体2之间在转动的时候，阀座4与球体2少了一个摩擦力，只需要一个很小的驱动装置就能驱动阀杆3工作，故而采用了活塞71来驱动阀杆3。

所述球体2对应阀杆3轴向方向的两侧均设有阀座4，所述阀座4均连接有阀座盖55和弹性件66，所述阀体1对应阀座4处均设有导通的阀座4腔12和进气口13（此处需说明的是，在某些情况下为了节省阀门的制造成本或减少阀门的外形尺寸，该阀门也可以设计成半球结构，采用单阀座4进行密封，如图2所示，考虑到结构的合理性，本实施例优选的，采用双阀座4、双密封）。

工作原理：1)、通过向气动装置7中活塞71的左侧或右侧输入气体时，气体压力可以驱使活塞71向右侧或左侧运动，并转换成阀杆3的顺时针或逆时针旋转运动，阀杆3同时带动球体2做相同的旋转运动，从而达到开启或关闭球阀的目的；

2）、阀座4设计成类似活塞型，即可以在阀体1的阀座4腔12中做适当的左右滑动，第一电磁阀91用于控制阀座4腔12中的气体压力，当第一电磁阀91接通时，气源8中的气体通过第一电磁阀91经进气口1313进入到阀座4腔12中，当第一电磁阀91切断时，阀座4腔12中的气体排出，当气源8中的气体通过第一电磁阀91及进气口1313进入到阀座4腔12时，阀座4在气体压力的作用下克服弹簧66的预紧力向球体2一侧滑动，从而使阀座4与球体2的密封面紧密贴合，如果此时球体2处在关闭位置，则阀座4与球体2的紧密贴合能够达到球阀的可靠密封；

3）第一气控阀93的开闭是通过阀座4腔12的气体压力来控制的，当阀座4腔12中的气体压力较高时，此时阀座4与球体2的密封面紧密贴合，则第一气控阀93处于关闭位置，此时，气源8中的气体由于被第一气控阀93所切断，气体不能通过第一气控阀93进入到第二电磁阀92及第二气控阀9494的进口端，因此，此时不能通过操作第二电磁阀92使气动装置7动作，即：当阀座4与球体2紧密贴合时，不能进行球阀的开关动作；当阀座4腔12中气体的压力小于某一个设定值时，此时阀座4在弹簧6的压缩回弹力的作用下与球体2脱离，此时第一气控阀93打开，气源8中的气体通过第一气控阀93进入的第二电磁阀92及第二气控阀9494的入口端，此时通过操作第二电磁阀92即可使气动装置7动作。即当阀座4与球体2脱离时，可以进行阀门的开关动作。

由于本实用新型的球阀是在阀座4与球体2脱开的情况下才能够进行阀门的开关动作，因此，能够有效的避免球阀的阀座4与球体2的密封面因为开关时的摩擦而损坏，另外，由于在球阀的开关过程中阀座4与球体2是脱开的，因此球阀开关时没有阀座4与球体2的摩擦力，因此，球阀的开关扭矩较小，采用较小的气动装置7就可以进行球阀的开关操作。

Claims (6)

1.一种阀座与球体无摩擦的球阀，包括具有阀腔的阀体、置于阀腔内部的球体、与球体联动连接的阀杆以及置于阀体与球体之间的阀座，所述阀杆部分露置于阀体外部，其特征是：所述阀体设有阀座腔，所述阀体设有与阀座腔导通连接的并供气体进入的进气口，阀座嵌于阀座腔内且两者间隙配合，所述阀座腔内设有可带动阀座沿背离球体一侧方向滑移从而使得阀座与球体无接触的弹性件。

2.根据权利要求1所述的阀座与球体无摩擦的球阀，其特征是：所述阀座对应球体一侧设有与阀体固定连接的阀座盖，所述阀座盖包括阀座盖安装部和阀座盖主体部，所述阀座包括阀座定位部和阀座密封部，所述阀座盖安装部与阀体固定连接，阀座盖主体部对应阀座一侧与阀座定位部为间隙配合，所述阀座密封部对应球体一侧设有与球体适配且可与球体构成抵触连接的弧形结构。

3.根据权利要求2所述的阀座与球体无摩擦的球阀，其特征是：所述弹性件为弹簧，所述阀座盖主体部对应阀座一侧设有阀座盖凹槽，弹簧置于阀座盖凹槽内且可以阀座构成抵触连接，所述进气口置于阀座对应阀座盖的另一侧。

4.根据权利要求1或2或3所述的阀座与球体无摩擦的球阀，其特征是：所述阀体连接有气动装置，所述进气口导通连接有气源，气源与进气口之间设有用于控制阀座腔中压力的第一电磁阀，气源连接有由阀座腔内气体压力控制开闭并用来控制气源通断的第一气控阀，第一气控阀设于第一电磁阀与进气口之间，所述气动装置与第一气控阀之间设有第二气控阀，所述第二气控阀连接有第二电磁阀，所述第二气控阀与第一气控阀相连接。

5.根据权利要求4所述的阀座与球体无摩擦的球阀，其特征是：所述气动装置包括有控制阀杆旋转的活塞。

6.根据权利要求1或2或3所述的阀座与球体无摩擦的球阀，其特征是：所述球体对应阀杆轴向方向的两侧均设有阀座，所述阀座均连接有阀座盖和弹性件，所述阀体对应阀座处均设有导通的阀座腔和进气口。

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