CN223257581U - 一种具有流量调节、截断功能的球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有流量调节和截断功能的球阀，适用于石油、化工、天然气及水处理等多种流体输送系统。该球阀包括阀体结构、阀杆、球体和驱动机构，球体内部设置有中间流道，并设有若干通过孔，以实现精确的流量控制和流体压降管理。通过驱动手柄旋转阀杆，使球体在阀体中间空腔内旋转，从而调节流道的开启程度。本发明还设置有泄压装置及自动启闭盲盖，以提高系统的安全性和可靠性，底部的万能移动底座便于球阀在工业现场中的移动和安装。本发明具有操作便捷、流量调节精度高、流体压降低及系统安全性高等优点，适用于复杂工况下的流体控制。

Description

一种具有流量调节、截断功能的球阀

技术领域

本实用新型涉及球阀技术领域，更具体的说是涉及一种具有流量调节、截断功能的球阀。

背景技术

球阀是一种重要的工业管道控制设备，广泛应用于石油、化工、天然气、水处理等多个领域。球阀主要通过旋转阀芯(通常为一个球体)来控制流体的流动。其具有启闭迅速、密封性能好、操作便捷等特点，使其在需要快速启闭和良好密封性能的管道系统中受到广泛使用。

球阀的基本结构包括阀体、阀杆、球体、密封件和手柄(或执行机构)等。球体在阀体内能够围绕阀杆旋转，当球体的通道与管道的通道对齐时，介质可以自由流通；而当球体旋转90°使其通道垂直于管道时，流体被阻断，从而实现对流体的启闭控制。根据连接方式，球阀可分为法兰连接、螺纹连接、焊接等多种形式。

传统球阀在使用中面临一些挑战，比如包括流体压降大、流量变化灵敏度以及不便于拆卸更换等问题；

具体来说：1、流体压降大，当调节阀开度较小时，流体通过调节阀的压降会非常大，从而影响管道的流量和效率；

2、流量变化灵敏度低，调节阀对于流量变化的响应速度较低，需要较长时间才能达到稳定；

3、现有传统的球阀不具有泄压装置以及封闭手段，在需要截断维修时会造成管道泄露，严重时将会对阀体以及管道造成不可挽回的损失。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够解决上述问题的，具有流量调节、截断功能的球阀。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案，主要包括：

一种具有流量调节、截断功能的球阀，该球阀包括阀体结构、阀杆、球体和驱动机构，球体在阀体结构内围绕阀杆转动，并通过驱动机构带动阀杆进而转动球体，当球体的中间流道与管道的通道对齐时，介质自由流通，该球阀两侧与管道通过法兰结构连接，还包括在球阀底部设置万能移动底座；在所述阀体上设置泄压装置，以及在介质流出端设置自动启闭盲盖；所述球体内部设置有中间流道，流道设有若干个通过孔。

在一具体实施方式中，所述阀体结构包括第一阀体、上阀盖以及下阀盖，所述球体位于第一阀体、上阀盖以及下阀盖围成的中间空腔内。

在一具体实施方式中，所述阀体结构包括第一阀体、上阀盖以及下阀盖，所述球体位于第一阀体、上阀盖以及下阀盖围成的中间空腔内。

在一具体实施方式中，所述驱动机构为执行手柄，通过执行手柄转动球体，进而调节流量。

在一具体实施方式中，在所述上阀杆与阀体连接处还设有密封件，密封件包括填料以及填料压盖，填料用于填充在所述上阀杆与上阀盖连接处，进一步密封，所述填料压盖用于对填料以及上阀盖限位固定。

在一具体实施方式中，所述泄压装置设置于上阀盖，泄压装置包括与阀体内部连通的管道以及启闭管道的手柄。

在一具体实施方式中，在介质流出端设置自动启闭盲盖，盲盖与介质流出端的管道部分铰接，无介质通过时，依靠自身重力闭合，挡住通道。

在一具体实施方式中，所述万能移动底座包括安装支架以及移动轮，安装支架通过螺栓与法兰连接固定。

在一具体实施方式中，所述球体内部设置有中间流道，流道设有若干个通过孔；通过孔按照开启前后接触面积的顺序设置通过孔数量，在开启初期，通过孔数量大于开启后期的数量，并依次增加通过孔数量。

在一具体实施方式中，所述通过孔的整体截面形状为三角形，由介质流入端指向介质流出端。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型设计了一种具有流量调节、截断功能的球阀，具有以下有益效果：

1、精细流量控制：

球体内部设置中间流道并设有若干个通过孔，这些通过孔按照开启前后的接触面积顺序设置，通过孔数量在开启初期大于开启后期。这种设计使得球阀在初始阶段能够迅速且精细地调节流量，实现较为线性的流量变化，有效提高了流量控制的精确性。

通过孔的形状被设计为三角形，这样在开启或关闭的过程中，流体通道面积的变化更加渐进和平滑，有助于在调节时更好地控制流量，提高了球阀的响应速度和调节稳定性，避免了流量的突然变化或波动。

2、降低流体压降：

由于球体的流道设计与管道通道对齐时形成连续的流体路径，这种设计能够有效减少介质在通过阀门时的流动阻力，减少涡流和紊流的产生，从而降低流体的压降。这对于维持管道系统的整体效率和节约能耗是非常有利的。

中间流道设有若干个通过孔，这些孔可以在特定角度下允许部分流体先行通过，起到缓冲作用，使得压降得以分散而非集中，减小了压降对系统的负面影响。

3、启闭调节的流畅性：

球阀的球体通过驱动机构带动转动，采用执行手柄作为驱动方式，手动操作简单且力矩可控，通过孔数量的逐次调节，使启闭过程的流量调节更加流畅。这种设计不仅简化了操作过程，还降低了由于启闭瞬间导致的压降骤变，减少了对管道和阀体的冲击，延长了阀门和整个管道系统的使用寿命。

4、自动启闭和泄压功能：

在介质流出端设置自动启闭盲盖，该盲盖能够在无介质通过时自动闭合，防止外部杂物进入管道，有效保护系统。这样的设计对降低维护频率、减少人为操作的干预具有积极作用。

另外，设置在上阀盖上的泄压装置，能够在系统内压力过高时，及时通过连通管道进行泄压，保证系统运行的安全性和稳定性，有助于防止因高压而产生的压降不稳或压力损坏等问题。

5、便携性与稳定性：

球阀底部设置了万能移动底座，安装支架通过螺栓与法兰固定。移动底座的设计便于球阀的移动和位置调整，尤其在工业现场需要频繁调整或检修时提供了很大的便利。而安装支架的固定则确保了在调节和使用过程中球阀的稳定性，避免因不稳定导致的震动或附加压降。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型中泄压装置结构示意图。

图3为本实用新型中中间流道结构示意图。

附图中：1、第一阀体；2、球体；3、下阀杆；4、万能移动底座；5、下阀盖；6、螺钉；7、阀座支撑圈；8、压圈；9、垫片；10、螺钉；11、上阀杆；12、滑动轴承；13、上阀盖；14、填料；15、填料压盖；16、泄压装置；17、压力表；18、螺柱；19、六角螺母；20、螺柱；21、六角螺母；22、安装支架；23、驱动机构；24、流量刻度盘。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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。

实施例一

本实施例涉及一种具有流量调节和截断功能的球阀。该球阀包括阀体结构、阀杆、球体2和驱动机构，适用于石油、化工、天然气及水处理等多种流体输送系统，能够实现精细流量调节及有效截断流体通道。以下对其各部分结构及功能进行详细描述：

整体结构

如图1所示，该球阀包括阀体结构、阀杆、球体2、驱动机构以及法兰连接结构。其中，阀体结构包括第一阀体1、上阀盖13以及下阀盖5。球体2被设置在第一阀体1、上阀盖13和下阀盖5围成的中间空腔内，阀杆贯穿上阀盖13与球体2连接，通过阀杆的旋转来驱动球体2在中间空腔内进行旋转，从而实现流体的启闭控制。球阀的两侧通过法兰结构与管道连接，保证了安装的稳固性及维护的便捷性。

所述球体顶端设置有上阀杆，底端设置有下阀杆，底部的下阀杆用于支撑球体配合转动，上阀杆以及下阀杆均通过滑动轴承与第一阀体内壁连接，所述上阀杆在第一阀体外部还设有驱动机构。

球体和流道设计

球体2内部设置有中间流道，该中间流道与管道的通道相对齐时，介质得以自由流通。为实现精确的流量调节，球体2的中间流道中设有若干个通过孔。这些通过孔的数量按照开启前后接触面积的顺序进行布置，在开启初期通过孔的数量较大，以保证初期的快速流量增大，而在开启后期，通过孔数量逐渐减少，以实现对流量的精准控制。通过孔的截面形状为三角形，其尖端由介质流入端指向介质流出端，能够有效减小流体在通过球体时的流动阻力，进一步降低压降。

驱动机构23

驱动机构23采用执行手柄的方式，通过手柄的转动带动阀杆旋转。阀杆通过其下端与球体紧密连接，手动操作手柄即可实现对球体的旋转，进而调节流道的开启程度。手柄设计符合人体工学，易于操作，同时阀杆在上阀盖13处还设置了密封件，包括填料14及填料压盖15，以进一步提高阀门的密封性能，防止介质的泄漏。

泄压装置16

为保证球阀在高压情况下的安全运行，本实施例在上阀盖13处设置有泄压装置16。泄压装置16包括与阀体内部连通的管道以及启闭管道的手柄，当阀体内部压力过高时，操作者可通过手柄开启泄压管道，将过高的压力释放至外部，以防止阀体及其他部件受到过大的压力而损坏。

自动启闭盲盖

为防止外界杂物进入球阀并对管道造成污染，本实施例在介质流出端设置了自动启闭盲盖。该盲盖通过铰链与介质流出端的管道部分相连，当介质流动时，盲盖自动开启，而在无介质通过时，盲盖依靠自身重力自动闭合，阻挡通道。这种结构能够有效防止管道因异物进入而产生的堵塞问题，提高系统的安全性与可靠性。

万能移动底座4

为了方便球阀的移动及安装调整，本实施例在球阀底部设置了万能移动底座4。该移动底座包括安装支架以及移动轮，安装支架通过螺栓与法兰结构连接固定。移动轮能够实现球阀在地面上的自由移动，尤其在工业现场需要对球阀进行频繁移动和位置调整时，显著提高了操作的便捷性，而安装支架的固定结构确保球阀在使用过程中保持稳定，不会因振动而影响操作的精确性。

工作原理

当需要开启球阀以允许流体通过时，操作手柄使阀杆旋转，从而带动球体旋转。当球体2的中间流道与管道通道对齐时，流体能够自由地通过阀门。由于球体2内流道设置了若干通过孔，初始开启时大量通过孔能够使流体迅速通过，快速增大流量，而随着手柄的继续旋转，通过孔逐渐减少，从而实现更为精细的流量调节。在关闭时，手柄旋转球体使其流道垂直于管道方向，从而实现对流体的截断。

在系统压力过高时，可以通过上阀盖13的泄压装置16手柄将阀体内部压力释放。无介质流动时，流出端的自动启闭盲盖自动闭合，防止外部杂物进入。此外，万能移动底座的设置，使得球阀能够在不同位置之间自由移动，便于安装和维护。

综上所述，本实施例所述的球阀具有流量调节精度高、操作便捷、流体压降低、系统安全性高及维护方便等优点，能够满足复杂工况下对流体控制的高要求，适用于石油、化工等多种行业的应用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种具有流量调节、截断功能的球阀，该球阀包括阀体结构、阀杆、球体和驱动机构，球体在阀体结构内围绕阀杆转动，并通过驱动机构带动阀杆进而转动球体，当球体的中间流道与管道的通道对齐时，介质自由流通，其特征在于：该球阀两侧与管道通过法兰结构连接，还包括在球阀底部设置万能移动底座；在所述阀体上设置泄压装置，以及在介质流出端设置自动启闭盲盖；所述球体内部设置有中间流道，流道设有若干个通过孔。

2.根据权利要求1所述的一种具有流量调节、截断功能的球阀，其特征在于，所述阀体结构包括第一阀体、上阀盖以及下阀盖，所述球体位于第一阀体、上阀盖以及下阀盖围成的中间空腔内。

3.根据权利要求2所述的一种具有流量调节、截断功能的球阀，其特征在于，所述球体顶端设置有上阀杆，底端设置有下阀杆，底部的下阀杆用于支撑球体配合转动，上阀杆以及下阀杆均通过滑动轴承与第一阀体内壁连接，所述上阀杆在第一阀体外部还设有驱动机构。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种具有流量调节、截断功能的球阀，其特征在于，所述驱动机构为执行手柄，通过执行手柄转动球体，进而调节流量。

5.根据权利要求3所述的一种具有流量调节、截断功能的球阀，其特征在于，在所述上阀杆与阀体连接处还设有密封件，密封件包括填料以及填料压盖，填料用于填充在所述上阀杆与上阀盖连接处，进一步密封，所述填料压盖用于对填料以及上阀盖限位固定。

6.根据权利要求1所述的一种具有流量调节、截断功能的球阀，其特征在于，所述泄压装置设置于上阀盖，泄压装置包括与阀体内部连通的管道以及启闭管道的手柄。

7.根据权利要求1所述的一种具有流量调节、截断功能的球阀，其特征在于，在介质流出端设置自动启闭盲盖，盲盖与介质流出端的管道部分铰接，无介质通过时，依靠自身重力闭合，挡住通道。

8.根据权利要求1所述的一种具有流量调节、截断功能的球阀，其特征在于，所述万能移动底座包括安装支架以及移动轮，安装支架通过螺栓与法兰连接固定。

9.根据权利要求1所述的一种具有流量调节、截断功能的球阀，其特征在于，所述球体内部设置有中间流道，流道设有若干个通过孔；通过孔按照开启前后接触面积的顺序设置通过孔数量，在开启初期，通过孔数量大于开启后期的数量，并依次增加通过孔数量。

10.根据权利要求1所述的一种具有流量调节、截断功能的球阀，其特征在于，所述通过孔的整体截面形状为三角形，由介质流入端指向介质流出端。