CN219242705U - 一种三段式换向控制阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三段式换向控制阀，涉及一种阀，包括球形阀芯和阀体，阀芯外壁上开设有四个介质通孔，将其平均分为两组，每组内的两个介质通孔彼此相邻且二者之间通过介质通道连通；阀芯设置在阀体内的安装空间中，每个介质通孔的外侧均设置有一个嵌置在阀体内壁上的环形阀座；两个相邻环形阀座的外侧设分别置有一个开设在阀体内的流通通道A，另外两个环形阀座的外侧设置有开设在阀体内的三段式通孔，且该两个环形阀座分别部分设于对应三段式通孔内，每个三段式通孔的内均螺纹连接有一个可紧顶对应环形阀座的三段式接头，阀体的顶部安装有密封驱动结构；本实用新型能够有效实现三段式换向控制。

Description

一种三段式换向控制阀

技术领域

本实用新型涉及一种阀，尤其涉及一种多向控制阀。

背景技术

石油、天然气、煤炭和矿石的开采、提炼加工和管道输送系统中,不仅需要控制介质的合流、分流、及流向的切换，还需要关闭介质通道。

现有的四通球阀结构复杂，只能控制介质的合流、分流切换功能，无法关闭介质流向。通常需要在四通阀门四个阀口再各安装一个阀门，不仅增加成本还提高了施工时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种三段式换向控制阀，以解决现有技术中四通阀门需要借助多个截止阀实现介质关闭的技术问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种三段式换向控制阀，包括阀芯和阀体，所述阀芯为球形，其外壁上开设有四个在水平方向上绕其竖向轴均匀分布的介质通孔，将四个所述介质通孔以轴线相互垂直相交为条件平均分为两组，并分别为组A和组B，组A内的两介质通孔之间及组B内的两介质通孔之间分别通过一个开设在阀芯内的介质通道连通，且两个所述介质通道互不接触，当阀芯绕轴旋转45度时当前四个介质通孔所在位置与未旋转时四个介质通孔所在位置互不接触；所述阀芯设置在阀体顶部开设的安装空间内，每个介质通孔的外侧均设置有一个嵌置在阀体内壁上并与其同轴分布且外径大于介质通孔内径的环形阀座；组A中每个介质通孔对应的环形阀座背离阀芯的端部外侧均设有与其连通并贯穿阀体且内径与介质通孔内径相同的流通通道A；组B中每个介质通孔对应的环形阀座背离阀芯的端部外侧均设置有与其连通并贯穿阀体且内径由外向内依次降低的三段式通孔，且所述三段式通孔由外向内依次分为段A、段B和段C；所述三段式通孔内设置有外端设于阀体外侧且外径依次降低的三段式接头，且所述三段式接头由外向内依次分为段a、段b和段c，所述三段式接头内开设有内径与介质通孔内径相同的流通通道B；所述段C内设置有外径与其内径相同的环形阀座和部分所述段c；所述段c背离阀芯的端部上套设有密封圈A，所述段b背离阀芯的端部上套设有密封圈B，所述段a设于段A的外侧；所述段B内壁与段b主体部分螺纹连接并拧紧时，密封圈A被段b及段B与段C形成的台阶夹紧，段c紧顶对应环形阀座，密封圈B被段a及段A与段B形成的台阶夹紧；所述阀体的顶部安装有用于密封安装空间顶部及与阀芯连接用于驱动阀芯绕轴旋转运动的密封驱动结构。

进一步，所述流通通道A背离阀芯的端部外侧及流通通道B背离阀芯的端部外侧均设置有一个内径与介质通孔内径相同的连接头，与流通通道B对应的连接头与对应三段式接头为一体结构，与流通通道A对应的连接头与阀体为一体结构。

进一步，所述连接头具体为外端粗内端细的结构。

进一步，所述段c临近阀芯的端部上还设置有内腔与其相互连通并与其为一体且外径与环形阀座内径相同的段d，所述段d设于对应环形阀座内。

进一步，所述密封驱动结构的组成包括上细下粗的阀杆和阀盖，所述阀芯的顶部开设有长条状弧形槽，所述阀杆下部较粗部分设于安装空间内且该部分的底端嵌置在弧形槽内，所述阀体的顶部密封连接有阀盖，所述阀杆上部较细部分的顶端贯穿阀盖设于阀盖外侧，且所述阀杆上自上而下依次套设有填料压盖和填料层，所述填料层和填料压盖的底端均嵌置在阀盖顶部内，所述填料压盖还通过压紧螺栓与阀盖的顶部连接。

进一步，所述阀体的顶部开设有环形密封槽，所述环形密封槽内设置有密封圈C，所述阀盖的底部设置有与其为一体的环形凸起，所述阀盖与阀体通过多个连接螺栓紧密连接时环形凸起设于环形密封槽内并压紧密封圈C。

进一步，所述阀盖的顶部还固定安装有外接架，所述阀杆的顶部贯穿外接架的顶部设于其外侧；所述填料压盖的底端贯穿所述外接架设于阀盖内，且所述压紧螺栓的底端贯穿所述外接架与阀盖连接。

进一步，所述外接架通过多个外接螺栓与所述阀盖固定连接。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

本实用新型提供的一种三段式换向控制阀，设备结构简单，便于安装，能够实现三段式控制的目的；设备可在运行过程中实现介质流向的切换及介质流通的切断，避免了现有技术中需要在四通阀外侧分别设置一个截止阀的缺陷。

附图说明

图1为实施例提供的一种三段式换向控制阀一种角度的爆炸结构示意图；

图2为实施例提供的一种三段式换向控制阀另一种角度的爆炸结构示意图；

图3为阀芯、阀体、环形阀座、三段式接头等构成整体的内部结构俯视图。

图中：1、阀芯；2、阀体；3、介质通孔；4、介质通道；5、安装空间；6、环形阀座；7、流通通道A；8、流通通道B；9、三段式通孔；10、段A；11、段B；12、段C；13、三段式接头；14、段a；15、段b；16、段c；17、密封圈A；18、密封圈B；19、连接头；20、段d；21、阀杆；22、阀盖；23、弧形槽；24、填料层；25、填料压盖；26、压紧螺栓；27、环形密封槽；28、密封圈C；29、环形凸起；30、连接螺栓；31、外接架；32、外接螺栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

结合附图1-3，本实施例提供一种三段式换向控制阀，包括阀体2和阀芯1，其中，阀芯1在本实施例中具体为球形，在其外壁上开设有四个介质通孔3，四个介质通孔3的轴线均为水平向且四者绕阀芯1的竖向轴线均匀分布，当阀芯1绕轴旋转45度时，四个介质通孔3当前位置与未旋转时四个介质通孔3的位置互不接触(为了便于形成隔断)，将四个介质通孔3平均分为两组，每组内的两个介质通孔3的轴线分别相互垂直，即相邻的两个为一组，令两组分别为组A和组B，同时为了便于介质后期流通，令组A内的两个介质通孔3和组B内的两个介质通孔3分别通过一个开设在阀芯1内的介质通道4连通，本实施例中介质通道4为弧形，两个介质通道4互不接触从而互不影响；

为了介质借助阀芯1流通，同时为了安装阀芯1，在本实施例中，首先在阀体2的顶部开设用于安装阀芯1的安装空间5，安装空间5内壁对应的阀体2上均匀嵌置四个环形阀座6，每个环形阀座6对应一个介质通孔3，当一个介质通孔3与一个环形阀座6同轴分布时其余的介质通孔3分别对应一个环形阀座6并同轴分布，环形阀座6的外径大于介质通孔3的内径；阀芯1设于安装空间5内时，每个介质通孔3的外侧均设置有一个与其同轴分布的环形阀座6，其中，组A中每个介质通孔3对应环形阀座6背离阀芯1的端部外侧均设置有开设在阀体2内并贯穿阀体2的流通通道A7，流通通道A7与对应介质通孔3及环形阀座6同轴分布，且流通通道A7的内径与介质通孔3内径相同；组B中每个介质通孔3对应环形阀座6背离阀芯1的端部外侧均设置有开设在阀体2且背离阀芯1的端部贯穿阀体2内而外径由外向内依次降低的三段式通孔9，三段式通孔9内设置有外端设于阀体2外侧且外径依次降低的三段式接头13，三段式接头13内开设有内径与介质通孔3内径相同的流通通道B8，为了便于描述三段式通孔9与三段式接头13，令三段式通孔9由外向内(朝向阀芯1的方向)根据内径的不同依次分为段A10、段B11和段C12，而同样的，令三段式接头13由外向内(朝向阀芯1的方向)分为段a14、段b15和段c16，其中，段C12内设置有外径与其内径相同的环形阀座6和部分段c16，段c16背离阀芯1的端部上套设有密封圈A17，段b15的主体部分设于段B11内并与段B11内壁螺纹连接，段b15背离阀芯1的端部上套设有密封圈B18，段a14设于三段式通孔9的外侧(即段A的外侧)，当三段式接头13设于三段式通孔9内并朝向阀芯1方向拧紧时，段c16紧顶对应环形阀座6，密封圈A17被段b15及段B11与段C12形成的台架夹紧，密封圈B18则被段a14及段A10与段B11形成的台阶夹紧。

即阀芯1安装时，两个三段式接头13并未装入对应的三段式通孔9内，令四个环形阀座6先行放入阀体2内对应的位置(两个环形阀座6放入两个段C12内)，然后将阀芯1放入四个环形阀座6之间，之后令两个三段式接头13同步拧入对应三段式通孔9内并同步拧紧，使得四个环形阀座6夹紧阀芯1进行密封，同时用于对阀芯1的导向和定位，完成阀芯1、环形阀座6和阀体2的连接。

其中，为了便于对三段式通孔9对应的环形阀座6进行定位和导向，在本实施例中，段c16临近阀芯1的端部上还设置有内腔与其相互连通并与其为一体且外径与环形阀座6内径相同的段d20，三段式接头13在三段式通孔9内拧紧时段d20整体设于对应环形阀座6内，从而便于对两个环形阀座6进行导向和定位。

阀芯1的顶部则与设于阀体2顶部用于密封安装空间5及与阀芯1连接用于驱动阀芯1绕轴旋转运动的密封驱动结构连接；密封驱动结构在本实施例中，其组成包括上细下粗的阀杆21及阀盖22，阀芯1的顶部开设有长条状弧形槽23，阀杆21下部较粗部分设于安装空间5内且其底端嵌置在弧形槽23内，阀盖22与阀体2顶部之间密封连接(密封连接的形式为：阀体2的顶部开设环形密封槽27，环形密封槽27内设置密封圈C28，阀盖22的底部设置与其为一体的环形凸起29，阀盖22与阀体2通过多个连接螺栓30连接时环形凸起29设于环形密封槽27内并压紧密封圈C28)，阀杆21的上部较细部分的顶部贯穿阀盖22设于阀盖22的外侧，其中，阀杆21处于阀盖22外侧的部分上自上而下依次套设有填料压盖25和填料层24，填料层24嵌置在阀盖22内，填料压盖25的底端则设置在阀盖22内，填料压盖25通过压紧螺栓26与阀盖22顶部连接时其底端紧顶填料层24的顶端，从而进行密封。

为了便于形成的阀与外部设备连接，在本实施例中，阀盖22的顶部还固定安装有外接架31(二者之间通过多个外接螺栓32连接，从而便于拆卸)，阀杆21的顶端贯穿外接架31设于其外侧，填料压盖25的底端也贯穿外接架31设于阀盖22内，压紧螺栓26的底端贯穿外接架31与阀盖22连接。

为了便于流通通道与外部管道连接，令流通通道A7的外端和流通通道B8的外端均设置有一个内径与介质通孔3内径相同的连接头19，与流通通道A7对应的连接头19与阀体2为一体结构，与流通通道B8对应的连接头19与对应三段式接头13为一体结构。

为了便于与连接头19连接，令连接头19为外粗内细的结构(即水平方向上)，通过上述设置可有效进行流通通道A和B的连接。

本实施例中，阀体2、阀盖22和外接架31为方型结构，便于连接。

特别的，也可将连接头19的外壁设为防滑纹或螺纹，从而便于与其它设备连接。

设备工作时：通过旋转阀杆21带动阀芯1转动，阀芯1转动时带动四个介质通孔3转动，结合附图3(图中为了便于观察设备结构未完成组装，运行时完整组装)，此时图中A和B、C和D对应连通(表示四个方向的介质出入口)，当阀芯1顺时针旋转45度时，四个介质出入口均不连通，从而阀处于切断状态，可避免现有技术中需要借助额外的阀实现介质截断的目的，当阀芯1继续顺时针旋转45度时，B和C、A和D连通，从而实现三段式换向控制目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三段式换向控制阀，包括阀芯和阀体，其特征在于，所述阀芯为球形，其外壁上开设有四个在水平方向上绕其竖向轴均匀分布的介质通孔，将四个所述介质通孔以轴线相互垂直相交为条件平均分为两组，并分别为组A和组B，组A内的两介质通孔之间及组B内的两介质通孔之间分别通过一个开设在阀芯内的介质通道连通，且两个所述介质通道互不接触，当阀芯绕轴旋转45度时当前四个介质通孔所在位置与未旋转时四个介质通孔所在位置互不接触；所述阀芯设置在阀体顶部开设的安装空间内，每个介质通孔的外侧均设置有一个嵌置在阀体内壁上并与其同轴分布且外径大于介质通孔内径的环形阀座；组A中每个介质通孔对应的环形阀座背离阀芯的端部外侧均设有与其连通并贯穿阀体且内径与介质通孔内径相同的流通通道A；组B中每个介质通孔对应的环形阀座背离阀芯的端部外侧均设置有与其连通并贯穿阀体且内径由外向内依次降低的三段式通孔，且所述三段式通孔由外向内依次分为段A、段B和段C；所述三段式通孔内设置有外端设于阀体外侧且外径依次降低的三段式接头，且所述三段式接头由外向内依次分为段a、段b和段c，所述三段式接头内开设有内径与介质通孔内径相同的流通通道B；所述段C内设置有外径与其内径相同的环形阀座和部分所述段c；所述段c背离阀芯的端部上套设有密封圈A，所述段b背离阀芯的端部上套设有密封圈B，所述段a设于段A的外侧；所述段B内壁与段b主体部分螺纹连接并拧紧时，密封圈A被段b及段B与段C形成的台阶夹紧，段c紧顶对应环形阀座，密封圈B被段a及段A与段B形成的台阶夹紧；所述阀体的顶部安装有用于密封安装空间顶部及与阀芯连接用于驱动阀芯绕轴旋转运动的密封驱动结构。

2.根据权利要求1所述的一种三段式换向控制阀，其特征在于，所述流通通道A背离阀芯的端部外侧及流通通道B背离阀芯的端部外侧均设置有一个内径与介质通孔内径相同的连接头，与流通通道B对应的连接头与对应三段式接头为一体结构，与流通通道A对应的连接头与阀体为一体结构。

3.根据权利要求2所述的一种三段式换向控制阀，其特征在于，所述连接头具体为外端粗内端细的结构。

4.根据权利要求2或3所述的一种三段式换向控制阀，其特征在于，所述段c临近阀芯的端部上还设置有内腔与其相互连通并与其为一体且外径与环形阀座内径相同的段d，所述段d设于对应环形阀座内。

5.根据权利要求4所述的一种三段式换向控制阀，其特征在于，所述密封驱动结构的组成包括上细下粗的阀杆和阀盖，所述阀芯的顶部开设有长条状弧形槽，所述阀杆下部较粗部分设于安装空间内且该部分的底端嵌置在弧形槽内，所述阀体的顶部密封连接有阀盖，所述阀杆上部较细部分的顶端贯穿阀盖设于阀盖外侧，且所述阀杆上自上而下依次套设有填料压盖和填料层，所述填料层和填料压盖的底端均嵌置在阀盖顶部内，所述填料压盖还通过压紧螺栓与阀盖的顶部连接。

6.根据权利要求5所述的一种三段式换向控制阀，其特征在于，所述阀体的顶部开设有环形密封槽，所述环形密封槽内设置有密封圈C，所述阀盖的底部设置有与其为一体的环形凸起，所述阀盖与阀体通过多个连接螺栓紧密连接时环形凸起设于环形密封槽内并压紧密封圈C。

7.根据权利要求6所述的一种三段式换向控制阀，其特征在于，所述阀盖的顶部还固定安装有外接架，所述阀杆的顶部贯穿外接架的顶部设于其外侧；所述填料压盖的底端贯穿所述外接架设于阀盖内，且所述压紧螺栓的底端贯穿所述外接架与阀盖连接。

8.根据权利要求7所述的一种三段式换向控制阀，其特征在于，所述外接架通过多个外接螺栓与所述阀盖固定连接。

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