CN203770704U - 内压自控球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内压自控球阀，包括阀杆、中阀体、侧阀体、球体、弹性阀座、支撑板、蓄能压板和阀座推出机构，侧阀体有供介质压力通过的流通通道，蓄能压板、阀座和侧阀体形成有蓄能腔体，阀座推出机构包括凸轮盘、导杆、柱塞换向阀和复位弹簧等，当阀杆转动带动凸轮盘及导杆，导杆顶开柱塞时，上游介质压力经柱塞换向阀进入蓄能腔体，蓄能腔体压力升高推动阀座脱离球体，减轻了开启阀门的力矩；当球阀全开启时凸轮盘和导杆在最低点，复位弹簧推动柱塞复位，蓄能腔体的介质压力通过柱塞换向阀泄放，阀座弹簧推动阀座密封球体。本实用新型减小了阀门启闭力矩，节省能源，减少了阀座和球体的磨损，密封可靠，使用寿命长。

Description

内压自控球阀

技术领域

本实用新型属于球阀技术领域，具体涉及一种内压自控球阀。

背景技术

球阀是一种以球体为启闭件的阀门，由于具有流阻小，启闭速度快操作简单方便的特点，广泛用于冶金、石油、化工、天然气输送管线的安装使用。球阀的密封是通过球体和阀座之间预设的压缩比压来形成的。一般的球阀是通过阀体和阀座之间弹性元件形成预压缩比压，球阀在启闭过程中，预紧力始终作用于密封副上，启闭力矩大，也加速了密封件的磨损，影响了球阀的使用寿命。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种内压自控球阀，该内压自控球阀减小了阀门的启闭力矩，使用较小的阀门执行器开启较大的阀门，节省能源，减少了磨损，密封可靠，使用寿命长。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种内压自控球阀，包括侧阀体、中阀体、球体、阀座和阀杆，所述球体设置在侧阀体与中阀体形成的空腔内，所述阀座分别与球体和侧阀体相邻设置，所述阀杆通穿过中阀体且其下端插设在球体内，所述侧阀体内钻有可供介质压力通过的流通通道，所述阀座是在所述侧阀体与阀座之间设有阀座弹簧的弹性阀座，所述球体的上、下两端分别设有上、下支撑板，所述上、下支撑板具有中间孔，所述球体具有中间轴，所述上、下支撑板的中间孔与所述球体的中间轴相连接，所述上、下支撑板的外边缘连接有蓄能压板，所述蓄能压板与所述阀座和侧阀体相邻设置，所述阀座、侧阀体和蓄能压板三者之间形成密封的蓄能腔体；

设有阀座推出机构，所述阀座推出机构包括凸轮盘、导杆、柱塞换向阀和复位弹簧，所述凸轮盘连接于所述阀杆下部并与所述球体相邻设置，所述柱塞换向阀安装于侧阀体，所述凸轮盘边缘连接所述导杆，所述柱塞换向阀的柱塞一端连接所述导杆且另一端连接所述复位弹簧，所述柱塞换向阀内具有增压通道和泄压通道；当所述柱塞处于被导杆顶开位置时，所述侧阀体内的流通通道通过所述柱塞换向阀的增压通道连通所述蓄能腔体；当所述柱塞处于被复位弹簧推动复位位置时，所述蓄能腔体通过所述柱塞换向阀的泄压通道连通球阀中腔；

所述阀杆转动带动所述凸轮盘，所述凸轮盘带动所述导杆，所述导杆顶开柱塞时，上游介质压力通过侧阀体的流通通道和柱塞换向阀的增压通道进入蓄能腔体，蓄能腔体压力升高推动所述阀座脱离球体移动；当球阀全开启时所述凸轮盘和所述导杆处于最低点，所述复位弹簧推动所述柱塞复位，所述蓄能腔体的介质压力通过所述柱塞换向阀的泄压通道泄至球阀中腔，阀座弹簧推动阀座靠近并密封球体。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的进一步技术方案是：

较佳地是，所述导杆安装于所述上支撑板，所述导杆中部设有定位凹槽，所述上支撑板上固定有定位销轴，所述定位销轴位于所述定位凹槽内，所述导杆能够沿所述定位销轴和定位凹槽做定位移动。

较佳地是，所述阀杆下端具有驱动凸轮盘的扁方且延时驱动球体的位置有3-5度的延时角度，所述的凸轮盘中间具有与所述阀杆的扁方连接的扁方孔。

较佳地是，所述凸轮盘外圆周有四个等分凹槽，所述凹槽内具有圆弧度，所述导杆与凸轮盘相连的一端为导杆尾部，所述导杆尾部有圆弧度，所述凹槽内的圆弧度与所述导杆尾部的圆弧度相匹配。

较佳地是，所述导杆与所述柱塞相连的一端为导杆头部，所述导杆头部轴向表面具有可泄压的排放槽。

进一步地说，所述柱塞换向阀包括柱塞换向阀体、柱塞换向阀体内的密封阀座以及柱塞，所述柱塞换向阀体内具有左、右两个腔体，且靠近复位弹簧一侧的腔体为增压腔体，靠近导杆一侧的腔体为泄压腔体，所述增压腔体和泄压腔体之间连通有柱塞孔，所述柱塞的中间具有与所述蓄能腔体连通的连接通道，所述柱塞具有穿于所述柱塞孔内的中间段、位于增压腔体内的增压塞头和位于所述泄压腔体内的泄压塞头，所述泄压塞头的轴向表面和所述增压塞头的轴向表面皆设有供介质流通的流通槽，所述增压腔体和所述泄压腔体相对的两侧分别设有所述密封阀座，所述增压腔体连通所述增压塞头上的流通槽并与所述连接通道构成所述增压通道，所述泄压塞头上的流通槽连通所述泄压腔体并与所述连接通道构成所述泄压通道，所述增压塞头和其所对应的密封阀座能够构成密封所述增压腔体和所述柱塞增压塞头之间的密封，所述泄压塞头和其所对应的密封阀座能够构成密封所述柱塞泄压塞头和所述泄压腔体之间的密封。

较佳地是，所述柱塞的增压塞头固定套设有带缓冲和补偿的密封套，所述增压塞头轴向表面的所述流通槽开设于所述密封套的轴向表面。

较佳地是，所述柱塞换向阀设有一对且分别对称设置于所述蓄能压板和两所述侧阀体之间。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的内压自控球阀主要是在侧阀体上开设供介质流通的流通通道、采用具有阀座弹簧的弹性阀座，并由蓄能压板、阀座和侧阀体形成一个密封的蓄能腔体，还设置了由阀杆、凸轮盘和导杆驱动的柱塞换向阀以及复位弹簧所构成的阀座推出机构，当阀杆转动带动凸轮盘，凸轮盘带动导杆，导杆顶开柱塞时，上游介质压力通过侧阀体的流通通道和柱塞换向阀进入蓄能腔体，蓄能腔体压力升高推动阀座脱离球体，减轻了开启阀门的力矩；当球阀全开启时凸轮盘和导杆处于最低点，复位弹簧推动柱塞复位，蓄能腔体的介质压力通过柱塞换向阀泄至球阀中腔，阀座弹簧推动阀座靠近球体，实现了密封，减少了磨损。综上所述，该内压自控球阀，通过柱塞换向阀在开启阀门时靠介质压力推开阀座，减轻了开启阀门的力矩，在关闭阀门时通过柱塞换向阀将蓄能腔体的压力泄放，减少了磨损，还具有密封可靠、使用寿命长等特点。

附图说明

图1为本实用新型的内压自控球阀的全剖视图；

图2为图1的A部放大图；

图3为本实用新型柱塞换向阀给蓄能腔体泄压示意图；

图4为本实用新型柱塞换向阀给蓄能腔体增压示意图；

图5为本实用新型蓄能压板结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本实用新型做进一步阐述。本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不悖离本实用新型所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

实施例：一种内压自控球阀，如图1所示，包括侧阀体1、中阀体2、球体3、阀座4和阀杆5，所述球体设置在侧阀体与中阀体形成的空腔内，所述阀座分别与球体和侧阀体相邻设置，所述阀杆通穿过中阀体且其下端插设在球体内。

结合图1和图2，所述侧阀体1内钻有可供介质压力通过的流通通道6，所述阀座4是在所述侧阀体与阀座之间设有阀座弹簧14的弹性阀座，所述球体的上、下两端分别设有上、下支撑板71、72，所述上、下支撑板具有中间孔，所述球体具有中间轴，所述上、下支撑板的中间孔与所述球体的中间轴相连接，所述上、下支撑板的外边缘连接有蓄能压板8，所述蓄能压板与所述阀座和侧阀体相邻设置。所述蓄能压板的结构如图5所示。

如图1和图2所示，所述阀座4、侧阀体1和蓄能压板8三者之间形成密封的蓄能腔体9。

如图2所示，设有阀座推出机构，所述阀座推出机构包括凸轮盘10、导杆11、柱塞换向阀12和复位弹簧13，所述凸轮盘10连接于所述阀杆5下部并与所述球体3相邻设置，所述柱塞换向阀12安装于侧阀体1。

又如图1所示，所述柱塞换向阀12设有一对且分别对称设置于所述蓄能压板8和两所述侧阀体1之间。

又如图2所示，所述凸轮盘10边缘连接所述导杆11，所述柱塞换向阀的柱塞121一端连接所述导杆11且另一端连接所述复位弹簧13，所述柱塞换向阀内具有增压通道和泄压通道；当所述柱塞121处于被导杆11顶开位置时，所述侧阀体内的流通通道6通过所述柱塞换向阀12的增压通道连通所述蓄能腔体9；当所述柱塞121处于被复位弹簧13推动复位位置时，所述蓄能腔体9通过所述柱塞换向阀12的泄压通道连通球阀中腔。

所述阀杆5下端具有驱动凸轮盘的扁方且延时驱动球体的位置有3-5度的延时角度。所述的凸轮盘10中间具有与所述阀杆的扁方连接的扁方孔。

如图2所示，所述导杆11安装于所述上支撑板71，所述导杆中部设有定位凹槽，所述上支撑板上固定有定位销轴711，所述定位销轴位于所述定位凹槽内，所述导杆能够沿所述定位销轴和定位凹槽做定位移动。

又如图2所示，所述导杆11与所述柱塞121相连的一端为导杆头部，所述导杆头部轴向表面具有可泄压的排放槽。

所述凸轮盘10外圆周有四个等分凹槽，所述凹槽内具有圆弧度，所述导杆11与凸轮盘10相连的一端为导杆尾部，所述导杆尾部有圆弧度，所述凹槽内的圆弧度与所述导杆尾部的圆弧度相匹配，如图2所示。

如图3和图4所示，并结合图2，所述柱塞换向阀12包括柱塞换向阀体、柱塞换向阀体内的密封阀座122以及柱塞121，所述柱塞换向阀体内具有左、右两个腔体，且靠近复位弹簧13一侧的腔体为增压腔体123，靠近导杆11一侧的腔体为泄压腔体124，所述增压腔体和泄压腔体之间连通有柱塞孔125，所述柱塞的中间具有与所述蓄能腔体连通的连接通道，所述柱塞121具有穿于所述柱塞孔内的中间段1211、位于增压腔体内的增压塞头1212和位于所述泄压腔体内的泄压塞头1213，所述柱塞的增压赛头1212固定套设有带缓冲和补偿的密封套1214，所述泄压塞头1213的轴向表面设有供介质流通的流通槽，所述增压塞头轴向表面的流通槽开设于所述密封套的轴向表面，所述增压腔体和所述泄压腔体相对的两侧分别设有所述密封阀座122，所述增压腔体123连通所述增压塞头125上的流通槽并与所述连接通道构成所述增压通道，所述泄压塞头125的流通槽连通所述泄压腔体124并与所述连接通道构成所述泄压通道，所述增压塞头和其所对应的密封阀座能够构成密封所述增压腔体和所述柱塞增压塞头之间的密封，所述泄压塞头和其所对应的密封阀座能够构成密封所述柱塞泄压塞头和所述泄压腔体之间的密封。

结合图1、图2、图3和图4，所述阀杆5转动带动所述凸轮盘10，所述凸轮盘带动所述导杆11，所述导杆顶开柱塞121时，上游介质压力通过侧阀体1的流通通道6和柱塞换向阀12的增压通道进入蓄能腔体9，蓄能腔体压力升高推动所述阀座4脱离球体3移动；当球阀全开启时所述凸轮盘10和所述导杆11处于最低点，所述复位弹簧13推动所述柱塞复位，所述蓄能腔体9的介质压力通过所述柱塞换向阀12的泄压通道泄至球阀中腔，阀座弹簧14推动阀座4靠近并密封球体3。

综上所述：本实用新型的内压自控球阀，通过柱塞换向阀在开启阀门时靠介质压力推开阀座，减轻了开启阀门的力矩，关闭阀门时通过柱塞换向阀将蓄能腔体的压力泄放，减少了磨损，还具有密封可靠、使用寿命长等特点。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种内压自控球阀，包括侧阀体（1）、中阀体（2）、球体（3）、阀座（4）和阀杆（5），所述球体设置在侧阀体与中阀体形成的空腔内，所述阀座分别与球体和侧阀体相邻设置，所述阀杆通穿过中阀体且其下端插设在球体内，其特征在于：所述侧阀体（1）内钻有可供介质压力通过的流通通道（6），所述阀座（4）是在所述侧阀体与阀座之间设有阀座弹簧（14）的弹性阀座，所述球体的上、下两端分别设有上、下支撑板（71、72），所述上、下支撑板具有中间孔，所述球体具有中间轴，所述上、下支撑板的中间孔与所述球体的中间轴相连接，所述上、下支撑板的外边缘连接有蓄能压板（8），所述蓄能压板与所述阀座和侧阀体相邻设置，所述阀座（4）、侧阀体（1）和蓄能压板（8）三者之间形成密封的蓄能腔体（9）； 

设有阀座推出机构，所述阀座推出机构包括凸轮盘（10）、导杆（11）、柱塞换向阀（12）和复位弹簧（13），所述凸轮盘（10）连接于所述阀杆（5）下部并与所述球体（3）相邻设置，所述柱塞换向阀（12）安装于侧阀体（1），所述凸轮盘（10）边缘连接所述导杆（11），所述柱塞换向阀的柱塞（121）一端连接所述导杆（11）且另一端连接所述复位弹簧（13），所述柱塞换向阀内具有增压通道和泄压通道；当所述柱塞（121）处于被导杆（11）顶开位置时，所述侧阀体内的流通通道（6）通过所述柱塞换向阀（12）的增压通道连通所述蓄能腔体（9）；当所述柱塞（121）处于被复位弹簧（13）推动复位位置时， 所述蓄能腔体（9）通过所述柱塞换向阀（12）的泄压通道连通球阀中腔； 

所述阀杆（5）转动带动所述凸轮盘（10），所述凸轮盘带动所述导杆（11），所述导杆顶开柱塞（121）时，上游介质压力通过侧阀体（1）的流通通道（6）和柱塞换向阀（12）的增压通道进入蓄能腔体（9），蓄能腔体压力升高推动所述阀座（4）脱离球体（3）移动；当球阀全开启时所述凸轮盘（10）和所述导杆（11）处于最低点，所述复位弹簧（13）推动所述柱塞复位，所述蓄能腔体（9）的介质压力通过所述柱塞换向阀（12）的泄压通道泄至球阀中腔，阀座弹簧（14）推动阀座（4）靠近并密封球体（3）。 

2.如权利要求1所述的内压自控球阀，其特征在于：所述导杆（11）安装于所述上支撑板（71），所述导杆中部设有定位凹槽，所述上支撑板上固定有定位销轴（711），所述定位销轴位于所述定位凹槽内，所述导杆能够沿所述定位销轴和定位凹槽做定位移动。 

3.如权利要求1所述的内压自控球阀，其特征在于：所述阀杆（5）下端具有驱动凸轮盘的扁方且延时驱动球体的位置有3-5度的延时角度，所述的凸轮盘（10）中间具有与所述阀杆的扁方连接的扁方孔。 

4.如权利要求1所述的内压自控球阀，其特征在于：所述凸轮盘（10）外圆周有四个等分凹槽，所述凹槽内具有圆弧度，所述导杆（11）与凸轮盘（10）相连的一端为导杆尾部，所述导杆尾部有圆弧度，所述凹槽内的圆弧度与所述导杆尾部 的圆弧度相匹配。 

5.如权利要求1所述的内压自控球阀，其特征在于：所述导杆（11）与所述柱塞（121）相连的一端为导杆头部，所述导杆头部轴向表面具有可泄压的排放槽。 

6.如权利要求1所述的内压自控球阀，其特征在于：所述柱塞换向阀（12）包括柱塞换向阀体、柱塞换向阀体内的密封阀座（122）以及柱塞（121），所述柱塞换向阀体内具有左、右两个腔体，且靠近复位弹簧（13）一侧的腔体为增压腔体（123），靠近导杆（11）一侧的腔体为泄压腔体（124），所述增压腔体和泄压腔体之间连通有柱塞孔（125），所述柱塞的中间具有与所述蓄能腔体连通的连接通道，所述柱塞（121）具有穿于所述柱塞孔内的中间段（1211）、位于增压腔体内的增压塞头（1212）和位于所述泄压腔体内的泄压塞头（1213），所述泄压塞头（1213）的轴向表面和所述增压塞头（1212）的轴向表面皆设有供介质流通的流通槽，所述增压腔体和所述泄压腔体相对的两侧分别设有所述密封阀座（122），所述增压腔体（123）连通所述增压塞头（125）上的流通槽并与所述连接通道构成所述增压通道，所述泄压塞头（125）的流通槽连通所述泄压腔体（124）并与所述连接通道构成所述泄压通道，所述增压塞头和其所对应的密封阀座能够构成密封所述增压腔体和所述柱塞增压塞头之间的密封，所述泄压塞头和其所对应的密封阀座能够构成密封所述柱塞泄压塞头和所述泄压腔体之间的密封。 

7.如权利要求6所述的内压自控球阀，其特征在于：所 述柱塞的增压塞头（1212）固定套设有带缓冲和补偿的密封套（1214），所述增压塞头轴向表面的所述流通槽开设于所述密封套的轴向表面。 

8.如权利要求1所述的内压自控球阀，其特征在于：所述柱塞换向阀（12）设有一对且分别对称设置于所述蓄能压板（8）和两侧阀体（1）之间。