一種撐開式軌道球閥的製作方法

2023-07-15 18:56:46 4

一種撐開式軌道球閥的製作方法
【專利摘要】一種撐開式軌道球閥包括有：閥體（1）、閥芯（2）、螺栓導銷（3）、閥蓋（4）、閥杆（5）、手輪（6）、螺母（7）、鎖緊螺母（8）、彈性墊片（9）、上圓錐體（10）、下圓錐體（11）。閥體（1）與閥蓋（4）採用螺栓緊固連接；閥芯（2）裝配在閥體（1）的閥腔（1-2）中；上圓錐體（10）和下圓錐體（11）與閥芯（2）配合；閥杆（5）與上圓錐體（10）和下圓錐體（11）反向螺紋配合；螺栓導銷（3）安裝在閥蓋（4）上並且與軌道槽（10-1）配合；鎖緊螺母（8）緊固在與上圓錐體（10）相配的閥杆（5）螺紋的頂部。本發明通過採用閥杆（5）與上圓錐體（10）和下圓錐體（11）反向螺紋配合和軌道槽（10-1）的結構具有密封面比壓分配均勻，密封面無摩擦，啟閉力矩小，閥杆行程短等特點。
【專利說明】一種撐開式軌道球閥
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種球閥，特別涉及的是一種撐開式軌道球閥。
【背景技術】
[0002]工業生產中，球閥已經廣泛地應用在石油、化工、冶金、電力、輕工、製藥等領域。撐開式軌道球閥具有流通面積大、流阻小、自鎖抗振性好、耐高溫、耐高壓等優點因而使用廣泛。但是現在的多數撐開式軌道球閥仍然存在雙向密封性能差、密封面比壓分配不均勻、密封面易磨損、閥杆行程長、使用壽命短等問題。
[0003]中國專利201020237465.6，公開了一種無磨損撐開式球閥，該閥門是在球體兩側設計加工燕尾槽，在與之配合的閥板上加工出相應的配合燕尾槽，而且閥杆上設計有軌道結構，這種結構導致閥杆的行程長。此外，從機械結構上考慮，此種結構的球體的尺寸往往是不夠的，所以球體直徑通常要大於現有的常規球體的直徑。然而球體直徑的增大，會導致閥門的體積增大，導致閥門變得笨重，增加閥門的成本。
[0004]中國專利201010585823.7，公開了一種撐開式金屬密封球閥，該球閥的球體分為兩瓣式結構，球體中心處開設有圓錐孔，能夠實現與閥杆的配合，閥杆的一端為錐塞，通過對閥杆使加壓力來實現球體的撐開與密封。這種結構主要存在密封面密封比壓分布不均勻，閥體上下端面與球體之間的壓力不同，使得球體上下密封處的磨損不同，導緻密封面之間的配合不可靠，影響閥門的壽命。

【發明內容】

[0005]為了彌補現有撐開式球閥技術的不足，本發明公開了一種閥門密封面比壓均勻、雙向密封性能好、閥杆行程短的撐開式軌道球閥。
[0006]本發明採用以下技術方案:
一種撐開式軌道球閥包括:閥體、閥芯、閥蓋、閥杆、手輪、螺母。其特徵是:閥蓋與閥體採用螺栓緊固連接；閥體為兩片式結構，閥體中設計有閥腔和流道，流道與閥腔貫通，閥腔中裝配有閥芯；閥芯是相互對稱的兩瓣球體式結構，閥芯設計有閥芯流道，在與閥芯流道垂直的閥芯中心線上，上端設計有上圓錐孔和上滑槽，下端設計有下圓錐孔和下滑槽，其中上圓錐孔和下圓錐孔均與閥芯流道貫通，上滑槽與上圓錐孔貫通，下滑槽與下圓錐孔貫通；下圓錐體的外表面設計有下滑塊，下圓錐體穿過閥芯上的下圓錐孔，下滑塊與下滑槽配合，下圓錐體中心設計有內螺紋，並通過該螺紋與閥杆配合；上圓錐體上段為圓柱體，下段為圓錐體，在圓錐部分設計有上滑塊，圓柱部分設計有軌道槽，圓錐部分穿過閥芯上的上圓錐孔，上滑塊與上滑槽配合，上圓錐體中心設計有與下圓錐體旋向相反的內螺紋，並通過該螺紋與閥杆配合；螺栓導銷安裝在閥蓋上，螺栓導銷與軌道槽配合；彈性墊片安裝在上圓錐體圓柱部分的頂端；鎖緊螺母緊固在與上圓錐體相配的閥杆螺紋的頂部；閥杆上端安裝有手輪，手輪與閥蓋相配合併且通過螺母緊固。
[0007]本發明所述的撐開式軌道球閥，其上圓錐體上軌道槽為L形軌道槽，軌道槽的間隙大於螺栓導銷的直徑。
[0008]本發明所述撐開式軌道球閥，其閥芯上的上、下滑槽可以是T形滑槽，也可以是燕尾形滑槽等。
[0009]本發明所述撐開式軌道球閥的工作過程為:
閥門初始處於關閉狀態，這時螺栓導銷位於軌道槽豎直導向段的頂端，當閥門在開啟時，先順時針旋轉手輪，帶動閥杆順時針轉動，由於螺栓導銷的作用，上圓錐體沿著閥杆螺紋上升，下圓錐體沿著閥杆螺紋向下運動，在上滑塊和下滑塊的作用閥芯將向中心收攏，閥芯實現與閥座密封面脫離，密封面之間無摩擦，隨著手輪的繼續轉動，上圓錐體繼續上升，當上升一段距離後，彈性墊片與鎖緊螺母接觸，當螺栓導銷到了軌道槽的水平導向段，這時彈性墊片也被壓緊，上圓錐體和鎖緊螺母處於鎖緊狀態，這時轉動手輪，閥杆將帶動上圓錐體和下圓錐體一起轉動，在上滑塊和下滑塊的作用下，將帶動閥芯轉動，當閥杆轉過90度時，螺栓導銷恰好到達了軌道槽水平導向段的端部，而此時閥芯也轉過90度，實現了對閥門的開啟。關閉閥門是上述過程的逆過程。在整個啟閉過程中，由於閥杆轉動，使得上圓錐體和下圓錐體沿著閥杆分別向不同方向運動，在閥門密封時，由於上圓錐體和下圓錐體分別對閥芯的上圓錐孔和下圓錐孔同時施加主動力，使得在密封時密封面比壓分布均勻；當閥門開啟時，由於上圓錐體和下圓錐體沿著閥杆遠離流道，在滑塊作用下閥芯收攏，密封面無摩擦；整個此過程中，閥杆沒有上升，縮短了行程，減小了閥體的整體尺寸；由於閥芯與上圓錐體和下圓錐體採用圓錐孔的配合，使閥芯在密封時有一定的自適應調整過程。整個運動過程中該撐開式軌道式球閥具有密封面無磨損，密封面比壓均勻，轉動力矩小，使用壽命長等特點。
[0010]本發明採用採用以上技術方案，具有以下特點有益效果:
1.密封面比壓均勻。閥門在密封時，轉動閥杆使上、下圓錐體同時沿球體流道方向運動，將球體撐開，實現對閥門的密封，在此過程中，上、下圓錐體同時對球體施加壓力，所以密封面比壓均勻。
[0011]2.密封面無摩擦。上、下圓錐體的滑塊與閥芯的滑槽相配合，通過轉動閥杆使上、下圓錐的運動，閥芯收攏，實現閥芯與密封面脫離，在轉動閥芯時，密封面無摩擦。
[0012]3.閥杆零行程。由於閥門工作過程中閥杆只是轉動，沒有上升，在此過程中只是與閥杆配合的上下圓錐體有移動。由於閥杆行程為零，故閥體整體尺寸減少。
[0013]4轉動力矩小。由於轉動閥芯時，閥芯與密封面脫離，閥芯轉動過程中，密封面無摩擦，故轉動力矩小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的結構示意圖。
[0015]圖2為閥芯半球體的示意圖。
[0016]圖3為上圓錐體的示意圖。
[0017]附圖中序號:1:閥體；1_1:流道；1_2:閥腔；2:閥芯；2_1:上圓錐孔；2_2:上滑槽；2-3:下圓錐孔；2-4:下滑槽；2-5:閥芯流道；3:螺栓導銷；4:閥蓋；5:閥杆；6:手輪；7:螺母；8:鎖緊螺母；9:彈性墊片；10:上圓錐體；10-1:軌道槽:10-2:上滑塊；11:下圓錐體；11-1:下滑塊。【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖及實施例進一步詳述本發明，但本發明不僅限於所述實施例。
[0019]一種撐開式軌道球閥包括:閥體(I)、閥芯(2)、閥蓋(4)、閥杆(5)、手輪(6)、螺母
(7)。其特徵是:閥體(I)與閥蓋(4)採用螺栓緊固連接；閥體(I)為兩片式結構，閥體(I)中設計有流道(1-1)和閥腔(1-2)，流道(1-1)與閥腔(1-2)貫通，閥腔(1-2)中裝配有閥芯(2 );閥芯(2 )是相互對稱的兩瓣球體式結構，閥芯(2 )設計有閥芯流道(2-5 )，在與閥芯流道(2-5)垂直的閥芯中心線上，上端設計有上圓錐孔(2-1)和上滑槽(2-2)，下端設計有下圓錐孔(2-3)和下滑槽(2-4)，上圓錐孔(2-1)和下圓錐孔(2-3)均與閥芯流道(2-5)貫通，上滑槽(2-2)與上圓錐孔(2-2)貫通，下滑槽(2-4)與下圓錐孔(2-3)貫通；下圓錐體
(11)的外表面設計有下滑塊(11-1)，下圓錐體(11)穿過閥芯(2)上的下圓錐孔(2-3)，下滑塊(11-1)與下滑槽(2-4)配合，下圓錐體(11)中心設計有內螺紋，並通過該螺紋與閥杆(5)配合；上圓錐體(10)上段為圓柱體，下段為圓錐體，在圓柱部分設計有軌道槽(10-1)，圓錐部分設計有上滑塊(10-2)，上圓錐體(10)的圓錐部分穿過閥芯(2)的上圓錐孔(2-1)，上滑塊(10-2 )與上滑槽(2-2 )配合，上圓錐體(10 )中心設計有與下圓錐體(11)旋向相反的內螺紋，並通過該螺紋與閥杆(5)配合；螺栓導銷(3)安裝在閥蓋(4)上，螺栓導銷(3)與軌道槽(10-1)配合；彈性墊片(9)安裝在上圓錐體(10)圓柱部分的頂端；鎖緊螺母(8)緊固在與上圓錐體(10)相配的閥杆(5)螺紋的頂部；閥杆(5)上端安裝有手輪(6)，手輪(6)與閥蓋(4)通過螺母(7)緊固。
[0020]本發明所述撐開式軌道球閥的工作過程為:
閥門初始處於關閉狀態，這時螺栓導銷(3)位於軌道槽(10-1)豎直導向段的頂端，當閥門在開啟時，先順時針旋轉手輪(6)，帶動閥杆(5)順時針轉動，由於螺栓導銷(3)的作用，上圓錐體(10)沿著閥杆螺紋上升，下圓錐體(11)沿著閥杆螺紋向下運動，在上滑塊(10-2)和下滑塊(11-1)的作用下，閥芯(2)將向中心收攏，閥芯(2)實現與閥座密封面脫離，隨著手輪(6)的繼續轉動，上圓錐體(11)繼續上升，當上升一段距離後，彈性墊片(9)與鎖緊螺母(8)接觸，當螺栓導銷(3)到了軌道槽(10-1)的水平導向段，這時彈性墊片(9)也被壓緊，上圓錐體(10)和鎖緊螺母(8)處於鎖緊狀態，這時轉動手輪(6)，閥杆(5)將帶動上圓錐體(10)和下圓錐體(11) 一起轉動，在上滑塊(10-2)和下滑塊(11-1)的作用下將帶動閥芯(2)轉動，當閥杆(5)轉過90度時，螺栓導銷(3)恰好到達了軌道槽(10-1)水平導向段的端部，而此時閥芯(2)也轉過90度，實現了對閥門的開啟。關閉閥門是上述過程的逆過程。在整個啟閉過程中，由於閥杆(5)轉動，使得上圓錐體(10)和下圓錐體(11)沿著閥杆(5)分別向不同方向運動，在閥門密封時，由於上圓錐體(10)和下圓錐體(11)分別對閥芯(2)的上圓錐孔(2-1)和下圓錐孔(2-3)同時施加主動力，使得在密封時密封面比壓分布均勻；當閥門開啟時，由於上圓錐體(10)和下圓錐體(11)沿著閥杆(5)遠離流道，在滑塊作用下閥芯(2)收攏，轉動閥芯(2)時，密封面無摩擦；整個此過程中，閥杆(5)沒有上升，縮短了行程，減小了閥體的整體尺寸；由於閥芯(2)與上圓錐體(10)和下圓錐體(11)採用圓錐孔的配合，使閥芯(2)在密封時有一定的自適應調整過程。整個運動過程中該撐開式軌道式球閥具有密封面無磨損，密封面比壓均勻，轉動力矩小，使用壽命長等特點。
[0021]最後需要說明的是，本【具體實施方式】僅用於更好的解釋說明本發明而非限制本發明的使用範圍。本領域的技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行修改或者是等同替換，而不脫離本發明的宗旨和範圍，均應涵蓋在本發明的保護範圍當中。
【權利要求】
1.一種撐開式軌道球閥包括:閥體(I)、閥芯(2)、閥蓋(4)、閥杆(5)、手輪(6)、螺母(7)。其特徵是:閥體(I)與閥蓋(4)採用螺栓緊固連接；閥體(I)為兩片式結構，閥體(I)中設計有流道(1-1)和閥腔(1-2)，流道(1-1)與閥腔(1-2)貫通，閥腔(1-2)中裝配有閥芯(2);閥芯(2)是相互對稱的兩瓣球體式結構，閥芯(2)設計有閥芯流道(2-5)，在與閥芯流道(2-5)垂直的閥芯中心線上，上端設計有上圓錐孔(2-1)和上滑槽(2-2)，下端設計有下圓錐孔(2-3)和下滑槽(2-4)，上圓錐孔(2-1)和下圓錐孔(2-3)均與閥芯流道(2-5)貫通，上滑槽(2-2)與上圓錐孔(2-2)貫通，下滑槽(2-4)與下圓錐孔(2-3)貫通；下圓錐體(11)的外表面設計有下滑塊(11-1)，下圓錐體(11)穿過閥芯(2)上的下圓錐孔(2-3)，下滑塊(11-1)與下滑槽(2-4)配合，下圓錐體(11)中心設計有內螺紋，並通過該螺紋與閥杆(5)配合；上圓錐體(10)上段為圓柱體，下段為圓錐體，在圓柱部分設計有軌道槽(10-1)，圓錐部分設計有上滑塊(10-2)，上圓錐體(10)的圓錐部分穿過閥芯(2)的上圓錐孔(2-1)，上滑塊(10-2 )與上滑槽(2-2 )配合，上圓錐體(10 )中心設計有與下圓錐體(11)旋向相反的內螺紋，並通過該螺紋與閥杆(5)配合；螺栓導銷(3)安裝在閥蓋(4)上，螺栓導銷(3)與軌道槽(10-1)配合；彈性墊片(9)安裝在上圓錐體(10)圓柱部分的頂端；鎖緊螺母(8)緊固在與上圓錐體(10)相配的閥杆(5)螺紋的頂部；閥杆(5)上端安裝有手輪(6)，手輪(6)與閥蓋(4)通過螺母(7)緊固。
2.根據權利要求1所述的撐開式軌道球閥，其特徵是軌道槽(10-2)為L形軌道槽，軌道槽的間隙大於螺栓導銷的直徑。
【文檔編號】F16K5/20GK103742666SQ201310676187
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】張永彬, 姚進, 王萬平, 李超 申請人:四川大學