CN111536255A - 一种高压球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压球阀，包括阀体，所述阀体内设有通道和安装孔，所述通道的左端为进口、右端为出口；所述阀体在安装孔的上端和下端开口处分别安装有上端盖和下端盖；所述下端盖内转动连接有阀杆，所述阀杆的上端设有球芯；所述上端盖内转动连接有下端与传动盘固定连接的芯轴，上端盖内设有扇形切槽，所述芯轴的上端位于阀块内；挡板将扇形切槽分隔成密封的第一腔室和第二腔室；所述阀块内转动连接有阀盘；阀体内设有左螺套，所述左螺套内滑动连接有左阀座筒，传动盘上铰接有左连杆，所述左连杆的另一端固定安装有左凸杆，左阀座筒的外侧面设有左凸肩，所述左螺套和左凸肩之间设有左一弹簧；该高压球阀在开启和关闭过程中无磨损。

Description

一种高压球阀

技术领域

本发明属于管道阀门的技术领域，尤其涉及一种高压球阀。

背景技术

目前，球阀已广泛应用于石油、化工、电力、冶金、造纸等行业中。传统球阀一般采用软密封，由于受密封材料的制约，其适用温度范围小，耐高温、高压和腐蚀性能低，使用寿命较短，对于需采用高参数，高性能球阀作为启闭件的特殊工况条件，则无法满足，因而则采用硬密封球阀。现行的硬密封球阀通常由阀体、阀盖、阀球、阀座和阀杆组成，使用时通过转动阀杆带动其下端的阀球转动，使阀球上的通孔与阀门的流道相对应或错开，从而实现球阀的开启或闭合。在高压下，阀座与阀球的密封力很大，阀球在转动过程中与阀座产生摩擦，磨损严重，易造成泄漏，降低了球阀的工作可靠性，缩短了球阀的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压球阀，其不仅在开启和关闭过程中无磨损。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高压球阀，包括阀体，所述阀体内设有左右贯穿的通道，所述通道的左端为进口、右端为出口，所述进口的压力大于出口的压力；所述阀体内沿垂直于通道方向设有安装孔，所述阀体在安装孔的上端开口处安装有上端盖、在安装孔的下端开口处安装有下端盖；所述下端盖内转动连接有阀杆，所述阀杆的上端位于安装孔内且设有用于控制通道的通断球芯；所述阀体的上端和上端盖之间形成安装腔，所述安装腔内在球芯的上端转动连接有传动盘；所述上端盖内转动连接有下端与传动盘固定连接的芯轴，所述上端盖内以芯轴为中心设有扇形切槽，所述芯轴的侧面设有伸入扇形切槽内的挡板，所述上端盖上在扇形切槽的上端固定安装有阀块，所述芯轴的上端位于阀块内；所述挡板将扇形切槽分隔成密封的第一腔室和第二腔室；所述阀块内转动连接有阀盘，在阀盘转至第一位置时，第一腔室与通道的进口连通，第二腔室与通道的出口连通，在阀盘转至第二位置时，第一腔室与通道的出口连通，第二腔室与通道的进口连通；所述阀体内在通道的左端设有左螺套，所述左螺套内沿通道的轴向滑动连接有左阀座筒；所述阀体内沿左阀座筒的轴向设有与通道和安装腔连通的左限位槽，所述传动盘上铰接有左连杆，所述左连杆的另一端固定安装有穿过左限位槽伸入通道内的左凸杆，所述左阀座筒的外侧面沿径向设有左凸肩，所述左螺套和左凸肩之间设有用于迫使左凸肩压紧在左凸杆上的左一弹簧；在阀盘处于第一位置时，左阀座筒的右端离开球芯，在阀盘处于第二位置时，左阀座筒的右端压紧在球芯上。

通过上述技术方案，该高压球阀由关闭状态到开启，或者由开启状态到关闭时，先控制阀盘转至第一位置，第一腔室与进口连通，第二腔室与出口连通，进口处的压力液体进入第一腔室内推动挡板转动，挡板转动时带动芯轴转动，芯轴带动传动盘转动，传动盘转动时通过左连杆推动左凸杆带动左阀座筒向左运动压缩左一弹簧，使得左阀座筒的右端离开球芯，接着转动阀杆，带动球芯转动90°将通道打开或者关闭，然后控制阀盘转至第二位置，第一腔室与出口连通，第二腔室与进口连通，进口处的压力液体进入第二腔室内推动挡板反向转动，挡板反向转动时带动芯轴反向转动，芯轴带动传动盘反向转动，传动盘通过左连杆拉动左凸杆向右运动，左一弹簧复位，左阀座筒的右端压紧在球芯上，从而完成球阀的打开或关闭。

进一步的技术方案中，所述阀体内在通道的右端设有右螺套，所述右螺套内沿通道的轴向滑动连接有右阀座筒；所述阀体内沿右阀座筒的轴向设有与通道和安装腔连通的右限位槽，所述传动盘上铰接有右连杆，所述右连杆的另一端固定安装有穿过右限位槽伸入通道内的右凸杆，所述右阀座筒的外侧面沿径向设有右凸肩，所述右螺套和右凸肩之间设有用于迫使右凸肩压紧在右凸杆上的右一弹簧；在阀盘处于第一位置时，右阀座筒的左端离开球芯，在阀盘处于第二位置时，右阀座筒的左端压紧在球芯上。

进一步的技术方案中，所述阀块的上端设有安装槽，所述阀盘转动连接在安装槽内，所述阀块在安装槽的上端固定安装有盖板，所述阀盘的中心位置设有穿过盖板的凸轴；所述阀块、上端盖、阀体内设有用于连通进口与安装槽底部的第一通孔，以及用于连通出口与安装槽底部的第二通孔；所述芯轴的侧面设有第一环槽和第二环槽，所述芯轴内设有用于连通第一环槽和第一腔室的第三通孔，以及用于连通第二环槽和第二腔室的第四通孔；所述阀块内设有用于连通第一环槽和安装槽底部的第五通孔，以及用于连通第二环槽和安装槽底部的第六通孔；所述阀盘的下端面上设有第一连通槽和第二连通槽；在阀盘处于第一位置时，第一连通槽将第一通孔与第五通孔连通，第二连通槽将第二通孔与第六通孔连通；在阀盘处于第二位置时，第一通孔与第六通孔连通，第二通孔与第五通孔连通。

进一步的技术方案中，所述阀体内在靠近通道左端的内侧壁上设有与第一通孔连通的左环槽、在靠近通道右端的内侧壁上设有与第二通孔连通的右环槽；所述左螺套的侧壁设有与左环槽连通的左通孔，所述右螺套的侧壁设有与右环槽连通的右通孔。

进一步的技术方案中，所述凸轴的上端固定安装有第一手柄。

进一步的技术方案中，所述阀杆的下端固定安装有第二手柄。

有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)本发明在打开或者关闭时，左阀座筒和右阀座筒先缩回，使球芯与左阀座筒和右阀座均不接触摩擦，从而可以降低摩擦力减小磨损、提高使用寿命。

(2)本发明利用通道内流动的介质的压力实现控制左阀座筒和右阀座筒的伸出或缩回，由于第一手柄只是控制通孔的换向而不直接机械连接左阀座筒和右阀座筒，因此需要的扭矩小。

附图说明

图1为本发明的剖视图，此时阀球处于关闭状态；

图2为图1中A-A处的剖视图；

图3为图1中B-B处的剖视图；

图4为图1中C-C处的剖视图；

图5为图1中D-D处的剖视图；

图6为本发明由关闭到开启位置切换时，左阀座筒和右阀座筒处于缩回状态的剖面图；

图7为图6中A-A处的剖视图；

图8为图6中B-B处的剖视图；

图9为图6中C-C处的剖视图；

图10为图6中D-D处的剖视图；

图11为本发明处于开启状态的剖面图；

图12为图11中A-A处的剖视图；

图13为图11中B-B处的剖视图；

图14为图11中C-C处的剖视图；

图15为图11中D-D处的剖视图。

具体实施方式

请参阅图1-15所示一种高压球阀，包括阀体12，所述阀体12内设有左右贯穿的通道121，所述通道121的左端为进口、右端为出口，所述进口的压力大于出口的压力；所述阀体12内沿垂直于通道121方向设有安装孔122，所述阀体12在安装孔122的上端开口处安装有上端盖11、在安装孔122的下端开口处安装有下端盖2；所述下端盖2内转动连接有阀杆21，所述阀杆21的上端位于安装孔122内且设有用于控制通道121的通断球芯1，所述阀杆21的下端固定安装有第二手柄13；所述阀体12的上端和上端盖11之间形成安装腔123，所述安装腔123内在球芯1的上端转动连接有传动盘4；所述上端盖11内转动连接有下端与传动盘4固定连接的芯轴7，所述上端盖11内以芯轴7为中心设有扇形切槽701，所述芯轴7的侧面设有伸入扇形切槽701内的挡板75，所述上端盖11上在扇形切槽701的上端固定安装有阀块16，所述芯轴7的上端位于阀块16内；所述挡板75将扇形切槽701分隔成密封的第一腔室73和第二腔室74；所述阀块16内转动连接有阀盘55，在阀盘55转至第一位置时，第一腔室73与通道121的进口连通，第二腔室74与通道121的出口连通，在阀盘55转至第二位置时，第一腔室73与通道121的出口连通，第二腔室74与通道121的进口连通。

所述阀体12内在通道121的左端设有左螺套9b，所述左螺套9b内沿通道121的轴向滑动连接有左阀座筒3b；所述阀体12内沿左阀座筒3b的轴向设有与通道121和安装腔123连通的左限位槽12a，所述传动盘4上铰接有左连杆15b，所述左连杆15b的另一端固定安装有穿过左限位槽12a伸入通道121内的左凸杆6b，所述左阀座筒3b的外侧面沿径向设有左凸肩3b1，所述左螺套9b和左凸肩3b1之间设有用于迫使左凸肩3b1压紧在左凸杆6b上的左一弹簧10b；在阀盘55处于第一位置时，左阀座筒3b的右端离开球芯1，在阀盘55处于第二位置时，左阀座筒3b的右端压紧在球芯1上。

所述阀体12内在通道121的右端设有右螺套9a，所述右螺套9a内沿通道121的轴向滑动连接有右阀座筒3a；所述阀体12内沿右阀座筒3a的轴向设有与通道121和安装腔123连通的右限位槽12b，所述传动盘4上铰接有右连杆15a，所述右连杆15a的另一端固定安装有穿过右限位槽12b伸入通道121内的右凸杆6a，所述右阀座筒3a的外侧面沿径向设有右凸肩3a1，所述右螺套9a和右凸肩3a1之间设有用于迫使右凸肩3a1压紧在右凸杆6a上的右一弹簧10a；在阀盘55处于第一位置时，右阀座筒3a的左端离开球芯1，在阀盘55处于第二位置时，右阀座筒3a的左端压紧在球芯1上。

所述阀块16的上端设有安装槽161，所述阀盘55转动连接在安装槽161内，所述阀块16在安装槽161的上端固定安装有盖板162，所述阀盘55的中心位置设有穿过盖板162的凸轴5，所述凸轴5的上端固定安装有第一手柄14；所述阀块16、上端盖11、阀体12内设有用于连通进口与安装槽161底部的第一通孔16b，11b，12b，以及用于连通出口与安装槽161底部的第二通孔16a，11a，12a；所述芯轴7的侧面设有第一环槽71和第二环槽72，所述芯轴7内设有用于连通第一环槽71和第一腔室73的第三通孔7a，以及用于连通第二环槽72和第二腔室74的第四通孔7b；所述阀块16内设有用于连通第一环槽71和安装槽161底部的第五通孔16c，以及用于连通第二环槽72和安装槽161底部的第六通孔16d；所述阀盘55的下端面上设有第一连通槽5b和第二连通槽5a；在阀盘55处于第一位置时，第一通孔与第五通孔16c连通，第二通孔与第六通孔16d连通；在阀盘55处于第二位置时，第一通孔与第六通孔16d连通，第二通孔与第五通孔16c连通。

另外，所述阀体12内在靠近通道121左端的内侧壁上设有与第一通孔12b连通的左环槽12b1、在靠近通道121右端的内侧壁上设有与第二通孔12a连通的右环槽12a1；所述左螺套9b的侧壁设有与左环槽12b1连通的左通孔9b1，所述右螺套9a的侧壁设有与右环槽12a1连通的右通孔9a1。

如图1所述，此时该高压球阀处于关闭状态，阀盘55处于第二位置；在需要打开高压球阀时，先通过第一手柄14和凸轴5带动阀盘55转动90°至第一位置，此时第一腔室73通过第三通孔7a、第一环槽71、第五通孔16c、第一连通槽5b、第一通孔与进口连通，第二腔室74通过第四通孔7b、第二环槽72、第六通孔16d、第二连通槽5a、第二通孔与出口连通，进口处的压力液体进入第一腔室73内推动挡板75转动，挡板75转动时带动芯轴7转动，芯轴7带动传动盘4转动，传动盘4转动时通过左连杆15b推动左凸杆6b带动左阀座筒3b向左运动压缩左一弹簧10b，使得左阀座筒3b的右端离开球芯1，与此同时，通过右连杆15a推动右凸杆6a带动右阀座筒3a向右运动压缩右一弹簧10a，使得右阀座筒3a的左端离开球芯1，接着转动阀杆21，带动球芯1转动90°将通道121打开，然后通过第一手柄14和凸轴5带动阀盘55转动90°至第二位置，此时第一腔室73通过第三通孔7a、第一环槽71、第五通孔16c、第二连通槽5a、第二通孔与出口连通，第二腔室74通过第四通孔7b、第二环槽72、第六通孔16d、第一连通槽5b、第一通孔与进口连通，进口处的压力液体进入第二腔室74内推动挡板75反向转动，挡板75反向转动时带动芯轴7反向转动，芯轴7带动传动盘4反向转动，传动盘4转动时通过左连杆15b拉动左凸杆6b向右运动，左一弹簧10b复位，左阀座筒3b的右端压紧在球芯1上，同时通过右连杆15a拉动右凸杆6a向左运动，右一弹簧10a复位，右阀座筒3a的左端压紧在球芯1上，从而完成球阀的打开。

如图11所述，此时该高压球阀处于打开状态，阀盘55处于第二位置；在需要关闭高压球阀时，先通过第一手柄14和凸轴5带动阀盘55转动90°至第一位置，此时第一腔室73通过第三通孔7a、第一环槽71、第五通孔16c、第一连通槽5b、第一通孔与进口连通，第二腔室74通过第四通孔7b、第二环槽72、第六通孔16d、第二连通槽5a、第二通孔与出口连通，进口处的压力液体进入第一腔室73内推动挡板75转动，挡板75转动时带动芯轴7转动，芯轴7带动传动盘4转动，传动盘4转动时通过左连杆15b推动左凸杆6b带动左阀座筒3b向左运动压缩左一弹簧10b，使得左阀座筒3b的右端离开球芯1，与此同时，通过右连杆15a推动右凸杆6a带动右阀座筒3a向右运动压缩右一弹簧10a，使得右阀座筒3a的左端离开球芯1，接着转动阀杆21，带动球芯1转动90°将通道121关闭，然后通过第一手柄14和凸轴5带动阀盘55转动90°至第二位置，此时第一腔室73通过第三通孔7a、第一环槽71、第五通孔16c、第二连通槽5a、第二通孔与出口连通，第二腔室74通过第四通孔7b、第二环槽72、第六通孔16d、第一连通槽5b、第一通孔与进口连通，进口处的压力液体进入第二腔室74内推动挡板75反向转动，挡板75反向转动时带动芯轴7反向转动，芯轴7带动传动盘4反向转动，传动盘4转动时通过左连杆15b拉动左凸杆6b向右运动，左一弹簧10b复位，左阀座筒3b的右端压紧在球芯1上，同时通过右连杆15a拉动右凸杆6a向左运动，右一弹簧10a复位，右阀座筒3a的左端压紧在球芯1上，从而完成球阀的关闭。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高压球阀，包括阀体，所述阀体内设有左右贯穿的通道，所述通道的左端为进口、右端为出口，所述进口的压力大于出口的压力；所述阀体内沿垂直于通道方向设有安装孔，所述阀体在安装孔的上端开口处安装有上端盖、在安装孔的下端开口处安装有下端盖；所述下端盖内转动连接有阀杆，所述阀杆的上端位于安装孔内且设有用于控制通道的通断球芯；其特征在于，所述阀体的上端和上端盖之间形成安装腔，所述安装腔内在球芯的上端转动连接有传动盘；所述上端盖内转动连接有下端与传动盘固定连接的芯轴，所述上端盖内以芯轴为中心设有扇形切槽，所述芯轴的侧面设有伸入扇形切槽内的挡板，所述上端盖上在扇形切槽的上端固定安装有阀块，所述芯轴的上端位于阀块内；所述挡板将扇形切槽分隔成密封的第一腔室和第二腔室；所述阀块内转动连接有阀盘，在阀盘转至第一位置时，第一腔室与通道的进口连通，第二腔室与通道的出口连通，在阀盘转至第二位置时，第一腔室与通道的出口连通，第二腔室与通道的进口连通；所述阀体内在通道的左端设有左螺套，所述左螺套内沿通道的轴向滑动连接有左阀座筒；所述阀体内沿左阀座筒的轴向设有与通道和安装腔连通的左限位槽，所述传动盘上铰接有左连杆，所述左连杆的另一端固定安装有穿过左限位槽伸入通道内的左凸杆，所述左阀座筒的外侧面沿径向设有左凸肩，所述左螺套和左凸肩之间设有用于迫使左凸肩压紧在左凸杆上的左一弹簧；在阀盘处于第一位置时，左阀座筒的右端离开球芯，在阀盘处于第二位置时，左阀座筒的右端压紧在球芯上。

2.根据权利要求1所述的高压球阀，其特征在于，所述阀体内在通道的右端设有右螺套，所述右螺套内沿通道的轴向滑动连接有右阀座筒；所述阀体内沿右阀座筒的轴向设有与通道和安装腔连通的右限位槽，所述传动盘上铰接有右连杆，所述右连杆的另一端固定安装有穿过右限位槽伸入通道内的右凸杆，所述右阀座筒的外侧面沿径向设有右凸肩，所述右螺套和右凸肩之间设有用于迫使右凸肩压紧在右凸杆上的右一弹簧；在阀盘处于第一位置时，右阀座筒的左端离开球芯，在阀盘处于第二位置时，右阀座筒的左端压紧在球芯上。

3.根据权利要求2所述的高压球阀，其特征在于，所述阀块的上端设有安装槽，所述阀盘转动连接在安装槽内，所述阀块在安装槽的上端固定安装有盖板，所述阀盘的中心位置设有穿过盖板的凸轴；所述阀块、上端盖、阀体内设有用于连通进口与安装槽底部的第一通孔，以及用于连通出口与安装槽底部的第二通孔；所述芯轴的侧面设有第一环槽和第二环槽，所述芯轴内设有用于连通第一环槽和第一腔室的第三通孔，以及用于连通第二环槽和第二腔室的第四通孔；所述阀块内设有用于连通第一环槽和安装槽底部的第五通孔，以及用于连通第二环槽和安装槽底部的第六通孔；所述阀盘的下端面上设有第一连通槽和第二连通槽；在阀盘处于第一位置时，第一通孔与第五通孔连通，第二通孔与第六通孔连通；在阀盘处于第二位置时，第一通孔与第六通孔连通，第二通孔与第五通孔连通。

4.根据权利要求3所述的高压球阀，其特征在于，所述阀体内在靠近通道左端的内侧壁上设有与第一通孔连通的左环槽、在靠近通道右端的内侧壁上设有与第二通孔连通的右环槽；所述左螺套的侧壁设有与左环槽连通的左通孔，所述右螺套的侧壁设有与右环槽连通的右通孔。

5.根据权利要求4所述的高压球阀，其特征在于，所述凸轴的上端固定安装有第一手柄。

6.根据权利要求5所述的高压球阀，其特征在于，所述阀杆的下端固定安装有第二手柄。

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