CN216519724U - 一种自动限流球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于阀门技术领域，公开了一种自动限流球阀，主要用于解决现有自动限流球阀在工作时球芯与阀座磨损较大的问题。本实用新型在球芯的导流道内设有限流阀芯，限流阀芯的另一端设有回位弹簧；限流阀芯包括限流阀杆和限流阀瓣，限流阀杆活动安装在一阀芯支撑架内，限流阀芯可通过介质的推力朝导流道出口移动，以减小限流阀芯与导流道出口的距离即减小介质过流面积来实现限流功能，所述限流阀芯的一端与导流道出口端设有相适配的密封面，其最大限流程度在限流阀芯与导流道出口完全密封时，回位弹簧能够在介质推力不足时拉动限流阀芯回位，整体结构紧凑，安装方便，还不影响到阀体与球芯上的密封面。

Description

一种自动限流球阀

技术领域

本实用新型属于阀门技术领域，更具体地说，涉及到一种自动限流球阀。

背景技术

现有的管路工艺中，球阀在管路中一般发挥控制介质流通与截断的功能，它只需要很小的转动力矩使其旋转90度就能关闭严密，适合做开关以及切断阀使用，例如水龙头等。而在介质流通中除了必要的切断之外，通常还需要进行流量控制，以避免管道中介质流速异常增高，用于保持管道中流量大小的恒定。若在以球阀作为切断阀的管路中，想要对管道流量进行限流，可以采用两种方法：一、串联安装控制通过流量大小的限流阀；二、通过控制球阀球芯的开合程度，以改变流道介质流通的面积来控制流量的大小。

对于第一种方法而言，其需要在管路上同时安装球阀与限流阀，两者需要分开控制操作难度大；安装结构会占用较多的管路空间，安装不方便；会减弱管道的承压能力；双阀门结构的管道成本高。

对于第二种方法而言，还可分为人工控制与自动化控制。显然，人工控制球阀球芯的开合程度对流量的控制不准确，常常会出现流量太小或者流量控制不到位的情况；而自动化控制流量大小的球阀通常采用PLC控制球阀球芯的开合程度，通过检测流量讯号，来匹配球芯所需要旋转的角度，这种方式虽然解决了人工控制不精确的问题，但是球阀长期处于半开状态，会导致球阀阀芯与阀体的密封面磨损增加，球阀的使用寿命减小，需要经常进行更换维修，间接性增加了管道成本。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自动限流球阀，其能够在球阀处于开启的状态下根据介质流速的大小来自动限流。

为达到上述目的，本实用新型采用以下的技术方案：

一种自动限流球阀，包括球芯，所述球芯的导流道内设有限流阀芯，限流阀芯包括限流阀杆和限流阀瓣，限流阀杆活动安装在一固定在导流道内的阀芯支撑架上；所述限流阀芯的一端与导流道出口设有相适配的密封面，限流阀芯的另一端设有回位弹簧。

进一步的，阀芯支撑架包括内套、外套以及连接内套和外套的连接筋，内套与限流阀杆滑动连接，外套与球芯导流道内壁固定连接。

进一步的，球芯的导流道出口处设有直径小于限流阀瓣外径的限流阀座结构。所述限流阀座结构可以为台阶面，也可以为环形阀座。

进一步的，回位弹簧套设在限流阀杆上，回位弹簧的两端分别连接在限流阀芯和阀芯支撑架上。

进一步的，限流阀杆上还设有调节螺母，调节螺母与回位弹簧相抵接。

进一步的，球芯或限流阀芯上还设有单独实现介质流通的副流道。所述副流道始终保持介质流通，不受限流阀芯的移动影响。

进一步的，还包括阀体，所述球芯位于阀体内，且球芯与阀体双向密封。

进一步的，球芯上方连接阀杆，球芯下方活动插设一固定轴。

进一步的，固定轴贯穿阀体并可拆卸安装在阀体上，固定轴与阀体之间还设有密封圈。

进一步的，还包括阀座，所述阀座与球芯上设有相适配的密封面，且阀座为带弹簧的弹性阀座。

与现有技术相比，本实用新型具有以下的有益效果：

一、本实用新型在球芯的导流道内设有限流阀芯，限流阀芯的另一端设有回位弹簧；限流阀芯包括限流阀杆和限流阀瓣，限流阀杆活动安装在一阀芯支撑架内，限流阀芯可通过介质的推力朝导流道出口移动，以减小限流阀芯与导流道出口的距离即减小介质过流面积来实现限流功能，所述限流阀芯的一端与导流道出口端设有相适配的密封面，其最大限流程度在限流阀芯与导流道出口完全密封时，回位弹簧能够在介质推力不足时拉动限流阀芯回位，整体结构紧凑合理，能够对流量进行精准控制，且相对于双阀门安装结构而言，安装更加便捷，成本更加低廉，同时还能不影响到阀体与球芯上的密封面，延长球阀的使用寿命。

二、阀芯支撑架包括内套、外套以及连接内套和外套的连接筋，其内套、外套之间的区域为介质过流区，实现介质流通；内套与限流阀杆滑动连接，外套固定连接在球芯的导流道内壁，可保证限流阀芯稳定移动，同时阀芯支撑架还能抵抗一部分的介质冲击，避免介质流速过大时，回位弹簧的稳定性下降。

三、球芯的导流道出口处设有直径小于限流阀瓣外径的限流阀座结构，以改变限流阀瓣与限流阀座结构之间的距离来实现球阀的限流功能，限流阀瓣的初始位置到限流阀座结构的距离为可调节限流程度的范围，能够依靠介质流速大小来自动调节限位阀瓣与限流阀座结构的距离，以此达到相应的限流效果，结构简单合理，调节可靠，控制精准。

四、回位弹簧套设在限流阀杆上，回位弹簧的两端分别连接在限流阀芯和阀芯支撑架上，介质推力克服弹簧弹性阻力使限流阀芯逐渐靠近导流道出口，进而起到限流的效果，在介质推力不足时，回位弹簧恢复原状，带动限流阀芯回位，工作稳定，不易卡顿，并且控制精准，能够起到较好的限流效果。

五、限流阀杆上还设有调节螺母，调节螺母与回位弹簧相抵接，可以通过调节螺母设定回位弹簧的初始位置，进而可调整介质推力的临界值大小，当介质推力到达临界值时，回位弹簧开始变形，限流阀芯在球芯导流道中开始限制所通过的流量，能够应用在不同工况下的管路，适应能力强。

六、在球芯或限流阀芯上还设有单独实现介质流通的副流道，在球阀球芯处于接通状态下，副流道会一直保持介质流通状态，即时在流速过大而使限流阀芯与导流道出口完全密封，介质仍能通过副流道进行流通，可避免完全切断介质流通的情况出现，同时副流道还能起到一定程度上的泄压作用，可降低管道的工作压力。

七、还包括阀体，所述球芯位于阀体内，且球芯与阀体双向密封，可防止介质流入球芯上下空腔进而形成压力差，而导致球芯与阀体之间的磨损增加，降低球阀的使用寿命，同时还能防止介质腐球芯等阀门构件。

八、球芯上方连接阀杆，球芯下方活动插设一固定轴，上下双轴的设置能够使球芯旋转时更加稳定，降低球芯的振动，降低球芯与阀座之间的磨损速度，提高球阀的使用寿命。

九、固定轴贯穿阀体并可拆卸安装在阀体上，可定期拆下固定轴，倒出泄漏到球芯上下空腔内的介质，避免其影响到球阀的工作稳定性，在固定轴与阀体之间还设有密封圈，能够防止球芯上下空腔内的介质二次泄漏到管道外，保证管路的安全可靠性。

十、还包括阀座，阀座与球芯上均设有相适配的密封面，阀座可以避免球芯与阀体直接接触而产生磨损导致密封效果不佳，且阀座为带弹簧的弹性阀座，能够起到一定的补偿作用，减小球芯与阀座之间的磨损，延长球阀的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1-球芯，2-限流阀芯，21-限流阀杆，22-限流阀瓣，3-阀芯支撑架，31-内套，32-外套，33-连接筋，4-回位弹簧，5-调节螺母，6-副流道，7-阀体，8-阀杆，9-固定轴，10-密封圈，11-阀座。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示的一种自动限流球阀，包括球芯1，所述球芯1的导流道内设有限流阀芯2，限流阀芯2包括限流阀杆21和限流阀瓣22，限流阀杆21活动安装在一固定在导流道内的阀芯支撑架3上；所述限流阀芯2的一端与导流道出口设有相适配的密封面，限流阀芯2的另一端设有回位弹簧4。

本实用新型在球芯1的导流道内设有限流阀芯2，限流阀芯2包括限流阀杆21和限流阀瓣22，限流阀杆21活动安装在一阀芯支撑架3内，限流阀芯2可通过介质的推力朝导流道出口移动，以减小限流阀芯2与导流道出口的距离即减小介质过流面积来实现限流功能，所述限流阀芯2的一端与导流道出口端设有相适配的密封面，其最大限流程度在限流阀芯2与导流道出口完全密封时；限流阀芯2的另一端设有回位弹簧4，回位弹簧4能够在介质推力不足时拉动限流阀芯2回位，整体结构紧凑合理，能够对流量进行精准控制，且相对于双阀门安装结构而言，安装更加便捷，成本更加低廉，同时还能不影响到阀体7与球芯1上的密封面，延长球阀的使用寿命。

阀芯支撑架3包括内套31、外套32以及连接内套31和外套32的连接筋33，其内套31、外套32之间的区域为介质过流区，实现介质流通；内套21与限流阀杆21滑动连接，外套32固定连接在球芯1的导流道内壁，可保证限流阀芯2稳定移动，同时阀芯支撑架3还能抵抗一部分的介质冲击，避免介质流速过大时，回位弹簧4的稳定性下降。

球芯1的导流道出口处设有直径小于限流阀瓣22外径的限流阀座结构，以改变限流阀瓣22与限流阀座结构之间的距离来实现球阀的限流功能，限流阀瓣22的初始位置到限流阀座结构的距离为可调节限流程度的范围，能够依靠介质流速大小来自动调节限位阀瓣22与限流阀座结构的距离，以此达到相应的限流效果，结构简单合理，调节可靠，控制精准。

回位弹簧4套设在限流阀杆21上，回位弹簧4的两端分别连接在限流阀芯2和阀芯支撑架3上，介质推力克服弹簧弹性阻力使限流阀芯2逐渐靠近导流道出口，进而起到限流的效果，在介质推力不足时，回位弹簧4恢复原状，带动限流阀芯2回位，工作稳定，不易卡顿，并且控制精准，能够起到较好的限流效果。

限流阀杆21上还设有调节螺母5，调节螺母5与回位弹簧4相抵接，可以通过调节螺母5设定回位弹簧4的初始位置，进而可调整介质推力的临界值大小，当介质推力到达临界值时，回位弹簧4开始变形，限流阀芯2在球芯1的导流道中开始限制所通过的流量，能够应用在不同工况下的管路，适应能力强。

在球芯1或限流阀芯2上还设有单独实现介质流通的副流道6，在球阀球芯1处于接通状态下，副流道6会一直保持介质流通状态，即时在流速过大而使限流阀芯2与导流道出口完全密封，介质仍能通过副流道6进行流通，可避免完全切断介质流通的情况出现，同时副流道6还能起到一定程度上的泄压作用，可降低管道的工作压力。

还包括阀体7，所述球芯1位于阀体7内，且球芯1与阀体7双向密封，可防止介质流入球芯1上下空腔进而形成压力差，而导致球芯1与阀体7之间的磨损增加，降低球阀的使用寿命，同时还能防止介质腐球芯1等阀门构件。

球芯1上方连接阀杆8，球芯1下方活动插设一固定轴9，上下双轴的设置能够使球芯1旋转时更加稳定，降低球芯1的振动，降低球芯1与阀座11之间的磨损速度，提高球阀的使用寿命。

固定轴9贯穿阀体7并可拆卸安装在阀体7上，可定期拆下固定轴9，倒出泄漏到球芯1上下空腔内的介质，避免其影响到球阀的工作稳定性，在固定轴9与阀体7之间还设有密封圈10，能够防止球芯1上下空腔内的介质二次泄漏到管道外，保证管路的安全可靠性。

还包括阀座11，阀座11与球芯1上均设有相适配的密封面，阀座11可以避免球芯1与阀体7直接接触而产生磨损导致密封效果不佳，且阀座11为带弹簧的弹性阀座，能够起到一定的补偿作用，减小球芯1与阀座11之间的磨损，延长球阀的使用寿命。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动限流球阀，包括球芯(1)，其特征在于，所述球芯(1)的导流道内设有限流阀芯(2)，限流阀芯(2)包括限流阀杆(21)和限流阀瓣(22)，限流阀杆(21)活动安装在一固定在导流道内的阀芯支撑架(3)上；所述限流阀芯(2)的一端与导流道出口设有相适配的密封面，限流阀芯(2)的另一端设有回位弹簧(4)。

2.根据权利要求1所述的自动限流球阀，其特征在于，所述阀芯支撑架(3)包括内套(31)、外套(32)以及连接内套(31)和外套(32)的连接筋(33)，内套(31)与限流阀杆(21)滑动连接，外套(32)与球芯(1)导流道内壁固定连接。

3.根据权利要求2所述的自动限流球阀，其特征在于，所述球芯(1)的导流道出口处设有直径小于限流阀瓣(22)外径的限流阀座结构。

4.根据权利要求3所述的自动限流球阀，其特征在于，所述回位弹簧(4)套设在限流阀杆(21)上，回位弹簧(4)的两端分别连接在限流阀芯(2)和阀芯支撑架(3)上。

5.根据权利要求4所述的自动限流球阀，其特征在于，所述限流阀杆(21)上还设有调节螺母(5)，调节螺母(5)与回位弹簧(4)相抵接。

6.根据权利要求1所述的自动限流球阀，其特征在于，所述球芯(1)或限流阀芯(2)上还设有单独实现介质流通的副流道(6)。

7.根据权利要求1所述的自动限流球阀，其特征在于，还包括阀体(7)，所述球芯(1)位于阀体(7)内，且球芯(1)与阀体(7)双向密封。

8.根据权利要求7所述的自动限流球阀，其特征在于，所述球芯(1)上方连接阀杆(8)，球芯(1)下方活动插设一固定轴(9)。

9.根据权利要求8所述的自动限流球阀，其特征在于，所述固定轴(9)贯穿阀体(7)并可拆卸安装在阀体(7)上，固定轴(9)与阀体(7)之间还设有密封圈(10)。

10.根据权利要求7所述的自动限流球阀，其特征在于，还包括阀座(11)，所述阀座(11)与球芯(1)上设有相适配的密封面，且阀座(11)为带弹簧的弹性阀座。

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