CN111795172B - 一种球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球阀，包括阀体，所述阀体内设有通道和安装孔，所述阀体在安装孔的上端安装有上端盖、下端安装有下端盖；所述下端盖内转动连接下转轴，所述安装孔内在下转轴的上端转动连接下阀球；所述上端盖内转动连接有套杆，所述套杆的下端设有球盖；所述通道的两端均固定安装有螺套，所述螺套内滑动连接有阀座筒，所述阀座筒外侧设有凸肩；所述螺套和凸肩之间设有弹簧；所述安装孔内设有第一传动组件；所述下阀球内设有安装槽，每个安装槽内转动连接有轴杆；每个轴杆上均固定安装有球芯；所述套杆内转动连接有调节杆，所述下阀球内设有第二传动组件；该球阀不仅结构简单，而且可以不停机就可以对球芯的密封面进行在线更换。

Description

一种球阀

技术领域

本发明属于管道阀门的技术领域，尤其涉及一种球阀。

背景技术

工业或民用的基础建设中通常利用管路输送介质，其中由于压力或温度的变化要对管路进行调节，为调节流量而在管路中使用调节机构，尤其是球阀，以确保最佳的工作条件以及环境的安全。球阀通常是用带有圆形通道的球体作为启闭元件，球体随阀体的转动而实现启闭动作的阀门。球阀的启闭件是一个有通孔的球体，绕垂直于通道的轴线旋转，从而达到启闭通道的目的。传统的球阀通常是一个带有通孔的球体安装在阀座上，通过球体的转动来实现开启和关闭。球阀因为具有流体阻力小，结构简单、紧密可靠、操作方便、开闭迅速、适用范围广等优点已广泛应用于石油、化工、发电、水暖、水利、船舶、造纸、原子能、航空、火箭等领域，现有技术的球阀在使用中存在以下问题：

(1)现有的球阀为保证不发生内漏，安装时必须将球体，也就是关闭件，紧紧的压在阀座上，在开闭时扭矩大，球体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；然而现有球阀阀球的密封面是固定的，当阀球的密封面损坏时，需要停止整个管道或者设备，拆下整个球阀对阀球进行维修或更换，影响生产效率，而且，许多工况不允许设备停机，一旦停机会造成重大的经济损失；

(2)现有技术的球阀，不能实现节流和控制流量，为了调节管路中的流量，还需要在管路中增加流量调节阀，增加了管路的配置成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种球阀，其不仅结构简单，而且可以不停机就可以对球芯的密封面进行在线更换。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种球阀，包括阀体，所述阀体内设有左右贯穿的通道，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安装有上端盖，在安装孔的下端安装有下端盖；所述下端盖内沿安装孔的轴向转动连接下转轴，所述安装孔内在下转轴的上端转动连接下阀球，所述下阀球内设有通流孔；所述上端盖内转动连接有下端伸入安装孔内的套杆，所述套杆的下端设有固定安装在下阀球上端的球盖；

所述通道的两端均固定安装有螺套，所述螺套内沿通道的轴向均滑动连接有阀座筒，所述阀座筒在位于安装孔内一端外侧沿径向设有凸肩；所述螺套和凸肩之间设有用于迫使阀座筒向下阀球方向运动的弹簧；所述安装孔内在下转轴和两个阀座筒之间设有第一传动组件，在下转轴转动时，通过第一传动组件带动两个阀座筒反向运动；

所述下阀球内在通流孔的两侧对称设有与通流孔连通的安装槽，每个安装槽内在下阀球和球盖之间均转动连接有轴杆，且所述轴杆沿套杆的轴向设置；每个轴杆上均固定安装有球芯，且每个球芯的外周侧壁对称设有两个密封面；所述套杆内转动连接有下端穿出球盖的调节杆，所述下阀球内在调节杆和两个球芯之间设有第二传动组件，在调节杆转动时，通过第二传动组件带动两个球芯同步转至其中一个密封面处于工作位置；

在球阀打开时，所述通流孔转至与通道同轴的位置，且两个阀座筒均离开下阀球；在球阀关闭时，通流孔转至与通道垂直的位置，且两个阀座筒分别压紧在两个球芯的密封面上；每个球芯内在两个密封面之间均设有通孔，在球阀关闭时通过调节通孔与阀座筒的连通面积可以调节流量。

进一步的，所述球盖内设有切槽，所述第二传动组件包括固定安装在每个轴杆上的第一齿轮，且所述第一齿轮位于切槽内；所述调节杆的下端沿径向设有转动连接在切槽内且与两个第一齿轮连接的第二齿轮。

进一步的，所述第一传动组件包括连杆，所述下转轴的上端沿径向对称设有凸边，所述上端盖内在下阀球的两侧沿通道的轴向均设有上限位槽，每个阀座筒的凸肩上均设有上端伸入上限位槽内的上滑杆，所述下端盖内在下阀球的两侧沿通道的轴向均设有下限位槽，每个阀座筒的凸肩上均设有下端伸入下限位槽内的下滑杆；所述连杆铰接在下滑杆和凸边之间。

进一步的，所述阀座筒在位于安装孔内的一端均设有密封圈。

进一步的，所述套杆的上端固定安装有第一手柄杆，所述下转轴的下端固定安装有第二手柄杆。

进一步的，所述第一手柄杆的上端以套杆为中心对称设有第一定位孔和第二定位孔，所述调节杆的上端伸出套杆且固定安装有手轮，所述手轮在朝向第一手柄杆的面上设有安装槽，所述安装槽内设有定位球，以及用于迫使定位球压紧在第一手柄杆上的定位弹簧，在球芯的密封面处于工作位置时，定位球进入第一定位孔或第二定位孔内。

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)本发明设置有两个球芯，且每个球芯与相应的阀座筒间具有两个密封面，通过旋转调节杆带动第二齿轮和第一齿轮旋转，进而可以控制两个球芯的密封面进行更换，因此可以实现在不停止管道和设备的情况下，对球芯的密封面进行更换，大大节省了更换的时间；另外，因为每个球芯有两个密封面，相比于现有技术的球阀来讲，使用寿命至少提高了两倍，使用寿命长；

(2)本发明中的两个球芯中还分别设有通孔，可以在球阀处于关闭位置时，通过调节杆控制通孔与阀座筒连通面积的大小，从而调节流量大小；

(3)本发明中设有两个阀座筒，因为两个球芯关闭时，分别贴合在两个阀座筒上，在将球阀开启时，可以先控制两个阀座筒缩回，再通过球盖旋转下阀球，因此两个球芯与两个阀座筒之间无摩擦，也提高了使用寿命。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图，此时本发明处于关闭位置；

图2为图1中A-A方向的剖面结构示意图；

图3为本发明中的两个阀球由图2位置旋转进行流量控制的结构示意图；

图4为图1中B-B方向的剖面结构示意图；

图5为本发明开启过程的结构示意图；

图6为图5中C-C方向的剖面结构示意图；

图7为图5中D-D方向的剖面结构示意图；

图8为本发明的下阀球的三维结构示意图；

图9-10为本发明的球盖和套杆的三维结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1-10所示，一种球阀，包括阀体1，所述阀体1内设有左右贯穿的通道101，所述阀体1内沿垂直于通道101方向设有安装孔102，所述阀体1在安装孔102的上端安装有上端盖8，在安装孔102的下端安装有下端盖9；所述下端盖9内沿安装孔102的轴向转动连接下转轴10，所述下转轴10的下端固定安装有第二手柄杆13；所述安装孔102内在下转轴10的上端转动连接下阀球2，所述下阀球2内设有通流孔201；所述上端盖8内转动连接有下端伸入安装孔102内的套杆71，所述套杆71的下端设有固定安装在下阀球2上端的球盖7。

所述通道101的两端均固定安装有螺套3b，所述螺套3b内沿通道101的轴向均滑动连接有阀座筒3a，所述阀座筒3a在位于安装孔102内的一端均设有密封圈3；所述阀座筒3a在位于安装孔102内一端外侧沿径向设有凸肩3a1；所述螺套3b和凸肩3a1之间设有用于迫使阀座筒3a向下阀球2方向运动的弹簧11；所述安装孔102内在下转轴10和两个阀座筒3a之间设有第一传动组件，在下转轴10转动时，通过第一传动组件带动两个阀座筒3a反向运动。

所述下阀球2内在通流孔201的两侧对称设有与通流孔201连通的安装槽202，每个安装槽202内在下阀球2和球盖7之间均转动连接有轴杆4，且所述轴杆4沿套杆71的轴向设置；每个轴杆4上均固定安装有球芯4a，且每个球芯4a的外周侧壁对称设有两个密封面4a1，每个球芯4a内在两个密封面4a1之间均设有通孔4b，在球阀关闭时通过调节通孔4b与阀座筒3a的连通面积可以调节流量；所述套杆71内转动连接有下端穿出球盖7的调节杆61；所述下阀球2内在调节杆61和两个球芯4a之间设有第二传动组件，在调节杆61转动时，通过第二传动组件带动两个球芯4a同步转至其中一个密封面4a1处于工作位置；在球阀打开时，所述通流孔201转至与通道101同轴的位置，且两个阀座筒3a均离开下阀球2；在球阀关闭时，通流孔201转至与通道101垂直的位置，且两个阀座筒3a分别压紧在两个球芯4a的密封面4a1上。

所述球盖7内设有切槽7a，所述第二传动组件包括固定安装在每个轴杆4上的第一齿轮5a，且所述第一齿轮5a位于切槽7a内；所述调节杆61的下端沿径向设有转动连接在切槽7a内且与两个第一齿轮5a连接的第二齿轮6。所述第一传动组件包括连杆12a，所述下转轴10的上端沿径向对称设有凸边10a，所述上端盖8内在下阀球2的两侧沿通道101的轴向均设有上限位槽8a，每个阀座筒3a的凸肩3a1上均设有上端伸入上限位槽8a内的上滑杆302，所述下端盖9内在下阀球2的两侧沿通道101的轴向均设有下限位槽9a，每个阀座筒3a的凸肩3a1上均设有下端伸入下限位槽9a内的下滑杆301；所述连杆12a铰接在下滑杆301和凸边10a之间。

所述套杆71的上端固定安装有第一手柄杆15。所述第一手柄杆15的上端以套杆71为中心对称设有第一定位孔151和第二定位孔152，所述调节杆61的上端伸出套杆71且固定安装有手轮13，所述手轮13在朝向第一手柄杆15的面上设有安装槽141，所述安装槽141内设有定位球142，以及用于迫使定位球142压紧在第一手柄杆15上的定位弹簧143，在球芯4a的密封面4a1处于工作位置时，定位球142进入第一定位孔151或第二定位孔152内。

本发明在使用时，通过第一手柄杆15带动套杆71转动，套杆71转动时通过球盖7带动下阀球2转动，当通流孔201转至与通道101同轴的位置时，球阀打开；当通流孔201转至与通道101垂直时，两个球芯4a分别转至正对两个阀座筒3a的位置，此时两个球芯4a的密封面4a1分别将两个阀座筒3a封堵，球阀关闭。其中，在本发明处于关闭位置时，有两个工作状态，第一状态时，定位球142进入第一定位孔151，球芯4a的一个密封面4a1与阀座筒3a之间形成密封；第二状态时，通过旋转调节杆61，使第二齿轮6带动两个第一齿轮5a同时旋转，进而带动两个球芯4a旋转，在定位球142进入第二定位孔152时，球芯4a的另一个密封面4a1与阀座筒3a之间形成密封。

本发明由关闭位置开启时，先旋转第二手柄杆13，第二手柄杆13带动下转轴10转动，下转轴10转动时通过连杆12a与下滑杆301的配合，推动阀座筒3a向远离下阀球2方向运动，直到连杆12a转至沿通道101的轴向位置时停止转动第二手柄杆13，然后旋转第一手柄杆15，使下阀球2旋转到开启位置；本发明由开启位置关闭时，先旋转第一手柄杆15，使下阀球2旋转到关闭位置；然后反向旋转第二手柄杆13，第二手柄杆13带动下转轴10转动，下转轴10转动时通过连杆12a与下滑杆301的配合，带动阀座筒3a向靠近下阀球2方向运动，直到阀座筒3a在弹簧11的作用下压紧在球芯4a的密封面4a1上，从而完成球阀的关闭。

本发明需要调节流量时，在图1关闭位置，旋转调节杆61，使通孔4b与阀座筒3a相通，调节杆61旋转角度不同，通孔4b与阀座筒3a连通面积也就不同，由此实现流量调节功能。

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)

1.一种球阀，包括阀体，所述阀体内设有左右贯穿的通道，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安装有上端盖，在安装孔的下端安装有下端盖；其特征在于，所述下端盖内沿安装孔的轴向转动连接下转轴，所述安装孔内在下转轴的上端转动连接下阀球，所述下阀球内设有通流孔；所述上端盖内转动连接有下端伸入安装孔内的套杆，所述套杆的下端设有固定安装在下阀球上端的球盖；

所述通道的两端均固定安装有螺套，所述螺套内沿通道的轴向均滑动连接有阀座筒，所述阀座筒在位于安装孔内一端外侧沿径向设有凸肩；所述螺套和凸肩之间设有用于迫使阀座筒向下阀球方向运动的弹簧；所述安装孔内在下转轴和两个阀座筒之间设有第一传动组件，在下转轴转动时，通过第一传动组件带动两个阀座筒反向运动；

所述下阀球内在通流孔的两侧对称设有与通流孔连通的安装槽，每个安装槽内在下阀球和球盖之间均转动连接有轴杆，且所述轴杆沿套杆的轴向设置；每个轴杆上均固定安装有球芯，且每个球芯的外周侧壁对称设有两个密封面；所述套杆内转动连接有下端穿出球盖的调节杆，所述下阀球内在调节杆和两个球芯之间设有第二传动组件，在调节杆转动时，通过第二传动组件带动两个球芯同步转至其中一个密封面处于工作位置；

在球阀打开时，所述通流孔转至与通道同轴的位置，且两个阀座筒均离开下阀球；在球阀关闭时，通流孔转至与通道垂直的位置，且两个阀座筒分别压紧在两个球芯的密封面上；每个球芯内在两个密封面之间均设有通孔，在球阀关闭时，通过调节通孔与阀座筒的连通面积可以调节流量。

2.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于，所述球盖内设有切槽，所述第二传动组件包括固定安装在每个轴杆上的第一齿轮，且所述第一齿轮位于切槽内；所述调节杆的下端沿径向设有转动连接在切槽内且与两个第一齿轮连接的第二齿轮。

3.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于，所述第一传动组件包括连杆，所述下转轴的上端沿径向对称设有凸边，所述上端盖内在下阀球的两侧沿通道的轴向均设有上限位槽，每个阀座筒的凸肩上均设有上端伸入上限位槽内的上滑杆，所述下端盖内在下阀球的两侧沿通道的轴向均设有下限位槽，每个阀座筒的凸肩上均设有下端伸入下限位槽内的下滑杆；所述连杆铰接在下滑杆和凸边之间。

4.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于，所述阀座筒在位于安装孔内的一端均设有密封圈。

5.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于，所述套杆的上端固定安装有第一手柄杆，所述下转轴的下端固定安装有第二手柄杆。

6.根据权利要求5所述的球阀，其特征在于，所述第一手柄杆的上端以套杆为中心对称设有第一定位孔和第二定位孔，所述调节杆的上端伸出套杆且固定安装有手轮，所述手轮在朝向第一手柄杆的面上设有安装槽，所述安装槽内设有定位球，以及用于迫使定位球压紧在第一手柄杆上的定位弹簧，在球芯的密封面处于工作位置时，定位球进入第一定位孔或第二定位孔内。

Images