CN216200633U - 一种控制阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于计量控制技术领域，涉及一种控制阀，该控制阀包括基体组件，包括阀体、密封座和阀瓣，阀体开设有依次连通的流入通道、内腔和流出通道，密封座设置于流入通道和/或流出通道连通于内腔的位置，阀瓣设置于内腔，且设有用于封堵密封座的抵接部；传动组件，包括连接轴，连接轴的一端连接于阀瓣的顶端；驱动组件，连接于连接轴的另一端；其中，驱动组件能驱动连接轴升降，以带动阀瓣相对于密封座倾斜或复位，使抵接部脱离或压紧密封座，且驱动组件能驱动连接轴旋转，以带动阀瓣旋转而使流入通道与流出通道相互导通或关闭。该控制阀启闭过程中阀瓣与密封座无接触、无摩擦，有利于降低对密封座的磨损程度。

Description

一种控制阀

技术领域

本实用新型涉及计量控制技术领域，尤其涉及一种控制阀。

背景技术

天然气作为一种新兴环保能源，正逐渐得到广泛的关注和使用，而解决天然气使用过程中的智能化燃气计量控制便成了重要问题，智能流量基表专用的控制阀则承担了整个控制系统中执行者的重要角色。

然而目前市面普及率高的控制球阀，其阀门启闭过程始终有摩擦，长期使用后对密封副的磨损大，且启闭扭矩大，极易对轴件造成损坏。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于，解决现有的控制阀阀门启闭过程中存在摩擦的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种控制阀，采用了如下所述的技术方案：

该控制阀包括：

基体组件，包括阀体、密封座和阀瓣，阀体开设有依次连通的流入通道、内腔和流出通道，密封座设置于流入通道和/或流出通道连通于内腔的位置，阀瓣设置于内腔，且设有用于封堵密封座的抵接部；

传动组件，包括连接轴，连接轴的一端连接于阀瓣的顶端；

驱动组件，连接于连接轴的另一端；

其中，驱动组件能驱动连接轴升降，以带动阀瓣相对于密封座倾斜或复位，使抵接部脱离或压紧密封座，且驱动组件能驱动连接轴旋转，以带动阀瓣旋转而使流入通道与流出通道相互导通或关闭。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，传动组件还包括引导件和限位件，引导件开设有导向槽，导向槽包括相互连通的升降段和旋转段，限位件的一端连接于连接轴，另一端延伸至导向槽内；

当限位件位于升降段时，驱动组件能驱动连接轴升降；当限位件位于旋转段时，驱动组件能驱动连接轴旋转。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，升降段远离旋转段的一端呈封闭设置，以限制连接轴下降；旋转段远离升降段的一端呈封闭设置，以限制连接轴旋转。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，连接轴的一端设有推动部，推动部滑动连接于阀瓣的顶端，且沿背离密封座的方向倾斜设置；

连接轴上升时，推动部能推动阀瓣相对于密封座倾斜；连接轴下降时，推动部能推动阀瓣复位。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，阀瓣的顶端设有至少两根连接杆，至少两根连接杆呈并列设置，且连接轴的推动部置于至少两根连接杆之间，以滑动连接于阀瓣，连接轴上升时，推动部能带动连接杆，以使阀瓣相对于密封座倾斜；连接轴下降时，推动部能带动阀瓣复位。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，连接杆转动连接于阀瓣，推动部抵接至少两根连接杆的外壁。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，控制阀还包括调心组件，调心组件设置于阀体的内腔，且与阀瓣的底端活动连接。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，调心组件包括底座、球状件和连接座，底座连接于阀体的内壁，球状件安装于底座上，连接座与球状件转动连接，且连接座连接阀瓣的底端。

进一步地，在一些实施例的优选方案中，驱动组件包括动力件和驱动轴，驱动轴的一端与动力件连接，另一端与连接轴螺纹连接，动力件驱动驱动轴旋转，以带动连接轴升降或旋转。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的控制阀主要有以下有益效果：

该控制阀通过在阀体开设依次连通的流入通道、内腔和流出通道，形成供流体流动的通道，并在流入通道和/或流出通道连通于内腔的位置设置密封座，通过阀瓣的抵接部来封堵或脱离密封座，进而阀瓣转动，从而实现控制阀的启闭。具体地，连接轴的两端分别与驱动组件、阀瓣的顶端连接，当需要开启控制阀时，驱动组件先驱动连接轴上升，带动阀瓣相对于密封座倾斜，使得阀瓣的抵接部脱离松开密封座，再驱动连接轴旋转，带动阀瓣旋转打开，使流入通道与流出通道导通；反之，当需要关闭控制阀时，驱动组件驱动连接轴反转，带动阀瓣旋转至对准密封座，再驱动连接轴下降，带动阀瓣复位，使阀瓣的抵接部压紧密封座，从而将流入通道与流出通道关闭。显然，通过实施本实用新型的控制阀，控制阀启闭过程中抵接部与密封座处于脱离状态，因此阀瓣旋转过程中与密封座无接触、无摩擦，有利于降低对密封座的磨损程度，且有利于降低阀瓣与密封座之间的扭矩，避免因扭矩过大而对连接轴造成损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本实用新型实施例提供的控制阀的立体示意图；

图2是图1的控制阀的爆炸示意图；

图3是图1的控制阀的剖切示意图；

图4是图1的控制阀的传动组件的爆炸示意图；

图5是图4的传动组件的引导件的立体示意图；

图6是图1的控制阀的阀体和连接轴的立体示意图；

图7是图1的控制阀的阀体和调心组件的立体示意图；

图8是图7的阀体和调心组件的爆炸示意图；

图9是图1的控制阀的驱动组件和传动组件的爆炸示意图。

附图中的标号如下：

100、控制阀；

1、基体组件；11、阀体；111、流入通道；112、内腔；113、流出通道；12、密封座；13、阀瓣；131、抵接部；132、连接杆；

2、传动组件；21、连接轴；211、推动部；22、引导件；221、导向槽；2211、升降段；2212、旋转段；23、限位件；

3、驱动组件；31、动力件；32、驱动轴；33、丝母；

4、调心组件；41、底座；42、球状件；43、连接座；44、盖体。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本实用新型实施例提供一种控制阀100，主要用于与流量基表配套使用，可以对天然气管道进行通断控制，当然，该控制阀100也可以应用于其他场景。

如图1至图3所示，该控制阀100包括基体组件1、传动组件2和驱动组件3，其中，基体组件1包括阀体11、密封座12和阀瓣13，阀体11开设有依次连通的流入通道111、内腔112和流出通道113，即阀体11的内部中空，两端分别被打通形成流入通道111、流出通道113，流入通道111和流出通道113用于连接天然气管道或者其他部件。

密封座12设置于流入通道111和/或流出通道113连通于内腔112的位置，阀瓣13设置于内腔112，且设有用于封堵密封座12的抵接部131，阀瓣13可以是一体铸造成型，也可以分体设计并通过装配连接。例如，密封座12设置于流入通道111与内腔112连通的位置，密封座12呈环状，内套于阀体11的内壁，阀瓣13的抵接部131对应朝向密封座12的位置；或者，密封座12设置于流出通道113与内腔112连通的位置，密封座12呈环状，内套于阀体11的内壁，阀瓣13的抵接部131对应朝向密封座12的位置；或者，流入通道111与内腔112连通的位置、流出通道113与内腔112连通的位置均设置有密封座12，则阀瓣13的抵接部131数量对应有两个，且分别朝向两侧的密封座12。优选的，抵接部131的形状呈球冠状，因此具有与密封座12开口相对的弧面，该弧面可以封堵密封座12的开口。

传动组件2包括连接轴21，连接轴21的一端连接于阀瓣13的顶端；驱动组件3连接于连接轴21的另一端；驱动组件3能驱动连接轴21升降，以带动阀瓣13相对于密封座12倾斜或复位，使抵接部131脱离或压紧密封座12，且驱动组件3能驱动连接轴21旋转，以带动阀瓣13旋转而使流入通道111与流出通道113相互导通或关闭。

可以理解的是，该控制阀100的工作原理大致如下：该控制阀100通过在阀体11开设依次连通的流入通道111、内腔112和流出通道113，形成供流体流动的通道，并在流入通道111和/或流出通道113连通于内腔112的位置设置密封座12，通过阀瓣13的抵接部131来封堵或打开密封座12，从而实现控制阀100的启闭。

具体地，连接轴21的两端分别与驱动组件3、阀瓣13的顶端连接，当需要开启控制阀100时，驱动组件3先驱动连接轴21上升，带动阀瓣13相对于密封座12倾斜，使得阀瓣13的抵接部131脱离松开密封座12，再驱动连接轴21旋转，带动阀瓣13旋转打开密封座12，使流入通道111与流出通道113导通；反之，当需要关闭控制阀100时，驱动组件3驱动连接轴21反转，带动阀瓣13旋转至对准密封座12，再驱动连接轴21下降，带动阀瓣13复位，使阀瓣13的抵接部131压紧密封座12，从而将流入通道111与流出通道113关闭。

综上，相比现有技术，控制阀100启闭过程中抵接部131与密封座12处于脱离状态，因此阀瓣13旋转过程中与密封座12无接触、无摩擦，有利于降低对密封座12的磨损程度，且有利于降低阀瓣13与密封座12之间的扭矩，避免因扭矩过大而对连接轴21造成损坏；阀瓣13旋转前先脱离密封座12，可以实现类似先导阀门的泄压功能，先对流入通道111的压力进行泄压，再执行旋转开启动作，可以进一步降低开启时所需扭矩。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合附图1至图9，对本实用新型一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

进一步地，作为本实用新型一些实施例中的一种具体实施方式，如图4所示，传动组件2还包括引导件22和限位件23，引导件22靠近于连接轴21的外周，例如环绕连接轴21设置，引导件22开设有导向槽221，导向槽221包括相互连通的升降段2211和旋转段2212，即整个导向槽221呈L型，升降段2211呈竖直设置，旋转段2212呈水平设置，且升降段2211的顶端与旋转段2212的左端连通，限位件23的一端连接于连接轴21的外壁，另一端延伸至导向槽221内。优选的，限位件23可以但不限于为销钉，且限位件23可以与连接轴21一体成型，也可以分体连接。

可以理解的是，当限位件23位于升降段2211时，升降段2211通过限位件23对连接轴21起到限位作用，限位件23在升降段2211内仅能上下移动，使得驱动组件3能驱动连接轴21沿着升降段2211升降；当限位件23位于旋转段2212时，旋转段2212通过限位件23对连接轴21起到限位作用，限位件23在旋转段2212内仅能左右移动，驱动组件3能驱动连接轴21旋转。

因此，通过引导件22和限位件23的配合，可以控制连接轴21的运动，开启控制阀100时，连接轴21先沿升降段2211升降，使阀瓣13的抵接部131倾斜脱离密封座12，再沿旋转段2212旋转，使阀瓣13的抵接部131与密封座12错开，从而打开控制阀100；反之，需要关闭控制阀100时，连接轴21沿旋转段2212反向旋转，使阀瓣13的抵接部131旋转至与密封座12相对，连接轴21再沿升降段2211下降，使阀瓣13的抵接部131从倾斜状态中复位，并压紧密封座12，从而关闭控制阀100。

需要补充的是，引导件22上可以开设一个导向槽221，也可以开设两个导向槽221，且两个导向槽221呈对称分布，相对应的限位件23的数量为两个，两个导向槽221与两个限位件23的配合，可以提高连接轴21升降、旋转的稳定性。

进一步地，作为本实用新型一些实施例中的一种具体实施方式，如图5所示，升降段2211远离旋转段2212的一端，即升降段2211的底端呈封闭设置，以限制连接轴21下降；旋转段2212远离升降段2211的一端，即旋转段2212的右端封闭设置，以限制连接轴21旋转。

可以理解的是，关闭控制阀100的过程中，连接轴21下降时，限位件23也沿升降段2211向下移动，当阀瓣13的抵接部131压紧密封座12后，升降段2211封闭的一端可以对限位件23起到限位作用，从而避免连接轴21继续下降而导致阀瓣13过度挤压密封座12，可以有效避免阀瓣13、密封座12、连接轴21等零部件损坏；同理，开启控制阀100的过程中，连接轴21旋转时，限位件23沿旋转段2212水平移动，当阀瓣13的抵接部131与密封座12完全错开，使控制阀100完全打开后，旋转段2212密封的一端可以对限位件23起到限位作用，从而避免连接轴21继续旋转而导致控制阀100过度开启。

进一步地，作为本实用新型一些实施例中的一种具体实施方式，如图6和图7所示，连接轴21的一端设有推动部211，推动部211滑动连接于阀瓣13的顶端，且沿背离密封座12的方向倾斜设置；连接轴21上升时，推动部211能推动阀瓣13相对于密封座12倾斜；连接轴21下降时，推动部211能推动阀瓣13复位。可以理解的是，连接轴21的推动部211可以为楔形块，推动部211倾斜设置并与阀瓣13的顶端滑动连接，连接轴21上升时，推动部211使阀瓣13倾斜，从而脱离密封座12；反之，连接轴21下降时，推动部211推动阀瓣13复位，使阀瓣13的抵接部131压紧密封座12。

进一步地，作为本实用新型一些实施例中的一种具体实施方式，如图6和图7所示，阀瓣13的顶端设有至少两根连接杆132，至少两根连接杆132呈并列设置，且连接轴21的推动部211置于至少两根连接杆132之间，以滑动连接于阀瓣13，连接轴21上升时，推动部211能带动连接杆132，以使阀瓣13相对于密封座12倾斜；连接轴21下降时，推动部211能带动阀瓣13复位。

示例性的是，阀瓣13的内部中空设置，顶端具有开口，两根连接杆132架设于开口处，且并列设置，连接轴21的推动部211置于两根连接杆132之间，实现与阀瓣13的滑动连接，由于推动部211沿背离密封座12的方向倾斜设置，连接轴21上升时，倾斜的推动部211上升过程中可以推动连接杆132，从而带动阀瓣13相对于密封座12倾斜，反之，连接轴21下降时，倾斜的推动部211下降过程中可以推动连接杆132，从而带动阀瓣13复位。

进一步地，作为本实用新型一些实施例中的一种具体实施方式，如图6和图7所示，连接杆132转动连接于阀瓣13，推动部211抵接至少两根连接杆132的外壁。示例性的是，两根连接杆132均转动连接于阀瓣13，连接杆132呈圆柱状，两根连接杆132彼此间隔并列，推动部211置于两根连接杆132之间，且两根连接杆132之间的间隔与推动部211的宽度大致相等，使得推动部211抵接连接杆132的外壁，因此推动部211上下移动的过程中，连接杆132会相对于阀瓣13转动，推动部211与连接杆132之间为滚动摩擦，摩擦力较小，可以降低连接轴21升降的阻力，减小驱动组件3的功耗。

进一步地，作为本实用新型一些实施例中的一种具体实施方式，如图图7所示，控制阀100还包括调心组件4，调心组件4设置于阀体11的内腔112，且与阀瓣13的底端活动连接。可以理解的是，阀瓣13可以相对于调心组件4转动，连接轴21升降过程中，阀瓣13以调心组件4为基点转动而实现相对于密封座12倾斜。

进一步地，作为本实用新型一些实施例中的一种具体实施方式，如图8所示，调心组件4包括底座41、球状件42、连接座43和盖体44，底座41连接于阀体11的内壁，球状件42安装于底座41上，连接座43与球状件42转动连接，盖体44与连接座43连接，且连接座43通过盖体44连接阀瓣13的底端。

可以理解的是，连接座43可以相对于球状件42(万向球)转动，阀瓣13的底端通过盖体44与连接座43连接在一起，连接轴21升降过程中，连接轴21的推动部211带动阀瓣13相对于球状件42转动，实现阀瓣13的倾斜或复位。调心组件4可作为一个独立的机构安装、调试及更换，大大降低了装配过程难度。当然，调心组件4也可以由关节轴承、调心轴承等标准件等效替代。

进一步地，作为本实用新型一些实施例中的一种具体实施方式，如图9所示，驱动组件3包括动力件31和驱动轴32，驱动轴32的一端与动力件31连接，另一端与连接轴21螺纹连接，动力件31驱动驱动轴32旋转，以带动连接轴21升降或旋转。

示例性的是，动力件31可以但不限于为电机模组、旋转气缸等可以实现圆周驱动的动力元件；驱动轴32可以但不限于为丝杠，例如多头、双头、单头丝杠，为了提高丝杠导程，优选多头丝杠，连接轴21与驱动轴32连接的一端中空设置，驱动轴32伸入连接轴21中，与连接轴21螺纹连接，具体可以是直接螺纹连接，也可以在连接轴21中设置丝母33，驱动轴32与丝母33螺纹连接。

例如，开启控制阀100的过程中，动力件31驱动驱动轴32正转，由于限位件23受到导向槽221的升降段2211限位，因此连接轴21只能在升降段2211中上升，使阀瓣13的抵接部131脱离密封座12，当限位件23从升降段2211进入旋转段2212后，限位件23可以在旋转段2212中移动，连接轴21可以做旋转运动，使阀瓣13与密封座12错开，打开控制阀100。

本实施例中，驱动轴32正转180°后，限位件23从升降段2211进入旋转段2212，驱动轴32继续正转90°，即可使控制阀100完全打开，因此控制阀100的整个开启过程，驱动轴32仅需转动270°，大大缩短了阀门开启过程中驱动轴32所需要的旋转圈数及时间，有利于快速开启控制阀100。反之，关闭控制阀100的过程中，动力件31驱动驱动轴32反转，先反转90°，使阀瓣13旋转至与密封座12相对，再反转180°，即可使阀瓣13从倾斜状态复位，且抵接部131压紧密封座12，彻底关闭控制阀100。当然，控制阀100开启过程中，驱动轴32不一定是先正转180°再正转90°，也可以是转动其他角度；同理，控制阀100关闭的过程中，驱动轴32也不一定是先反转90°，再反转180°，因此控制阀100启闭的过程中，驱动轴32正转或反转的角度根据实际情况而定。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种控制阀，其特征在于，包括：

基体组件，包括阀体、密封座和阀瓣，所述阀体开设有依次连通的流入通道、内腔和流出通道，所述密封座设置于所述流入通道和/或所述流出通道连通于所述内腔的位置，所述阀瓣设置于所述内腔，且设有用于封堵所述密封座的抵接部；

传动组件，包括连接轴，所述连接轴的一端连接于所述阀瓣的顶端；

驱动组件，连接于所述连接轴的另一端；

其中，所述驱动组件能驱动所述连接轴升降，以带动所述阀瓣相对于所述密封座倾斜或复位，使所述抵接部脱离或压紧所述密封座，且所述驱动组件能驱动所述连接轴旋转，以带动所述阀瓣旋转而使所述流入通道与所述流出通道相互导通或关闭。

2.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述传动组件还包括引导件和限位件，所述引导件开设有导向槽，所述导向槽包括相互连通的升降段和旋转段，所述限位件的一端连接于所述连接轴，另一端延伸至所述导向槽内；

当所述限位件位于所述升降段时，所述驱动组件能驱动所述连接轴升降；当所述限位件位于所述旋转段时，所述驱动组件能驱动所述连接轴旋转。

3.根据权利要求2所述的控制阀，其特征在于，所述升降段远离所述旋转段的一端呈封闭设置，以限制所述连接轴下降；所述旋转段远离所述升降段的一端呈封闭设置，以限制所述连接轴旋转。

4.根据权利要求3所述的控制阀，其特征在于，所述连接轴的一端设有推动部，所述推动部滑动连接于所述阀瓣的顶端，且沿背离所述密封座的方向倾斜设置；

所述连接轴上升时，所述推动部能推动所述阀瓣相对于所述密封座倾斜；所述连接轴下降时，所述推动部能推动所述阀瓣复位。

5.根据权利要求4所述的控制阀，其特征在于，所述阀瓣的顶端设有至少两根连接杆，至少两根所述连接杆呈并列设置，且所述连接轴的所述推动部置于至少两根所述连接杆之间，以滑动连接于所述阀瓣，所述连接轴上升时，所述推动部能带动所述连接杆，以使所述阀瓣相对于所述密封座倾斜；所述连接轴下降时，所述推动部能带动所述阀瓣复位。

6.根据权利要求5所述的控制阀，其特征在于，所述连接杆转动连接于所述阀瓣，所述推动部抵接至少两根所述连接杆的外壁。

7.根据权利要求1-6任一项所述的控制阀，其特征在于，所述控制阀还包括调心组件，所述调心组件设置于所述阀体的所述内腔，且与所述阀瓣的底端活动连接。

8.根据权利要求7所述的控制阀，其特征在于，所述调心组件包括底座、球状件和连接座，所述底座连接于所述阀体的内壁，所述球状件安装于所述底座上，所述连接座与所述球状件转动连接，且所述连接座连接所述阀瓣的底端。

9.根据权利要求1-6任一项所述的控制阀，其特征在于，所述驱动组件包括动力件和驱动轴，所述驱动轴的一端与所述动力件连接，另一端与所述连接轴螺纹连接，所述动力件驱动所述驱动轴旋转，以带动所述连接轴升降或旋转。

Images