軌道式無摩擦球閥的製作方法
2023-04-26 05:52:46
專利名稱：軌道式無摩擦球閥的製作方法
技術領域：
涉及領域本實用新型涉及的是管路上用的閥門，特別涉及的是一種軌道式球閥。
背景技術：
現有的軌道式球閥大都由閥體、設置在閥體中的設有螺旋槽的閥杆以及連接在閥杆下端的球體所構成。在閥體與球體位置均採用斜面來實現球體偏離閥體的密封面而開啟閥門以及關閉時的接觸密封。這種軌道球閥的缺點一是由於斜面運動軌跡與閥杆螺旋槽的運動軌跡不完全同步，從而導致閥杆斜面部位磨損加劇並會造成一定程度的幹涉，球體是擺動偏離閥座密封面，也容易造成運動幹涉。從而影響閥門的實際使用壽命和效果；二是斜面結構存在著閥杆與球體之間不同步造成摩擦力大，對閥杆強度要求高。
實用新型內容本實用新型的目的是克服現有軌道球閥的上述缺點，提供一種可確保閥杆與球體之間的運動靈活、不會出現卡阻的軌道式無摩擦球閥。
本實用新型的目的是通過在球體與閥杆的接觸部位採用與閥杆軌道完全同步的特殊曲線這一技術方案來實現的，其具體構成包括閥體、設在閥體中的閥杆和設置在閥杆下端的球體，其特徵是所述的閥體為具有一單面閥座的閥體，在閥體中設有一導軌套，在該導軌套上開設有一對控制閥杆運動的軌道槽，該軌道槽由一段直線槽和連接在直線槽上端的一段螺旋槽構成，所述的閥杆安裝在該導軌套中，閥杆上固定設有一銷軸，銷軸的兩端伸置在導軌套的軌道槽內，閥杆的下端為一共軛曲面，該共軛曲面由一傾斜段和一直線段構成，所述的球體的上端開有一共軛曲面控制孔，該共軛曲面控制孔具有一個垂直開在球體上端的供閥杆伸入的孔，在該孔的內圓周上水平對設有兩根共軛銷柱，閥杆下端伸入在球體的共軛曲面控制孔的兩共軛銷柱之間，球體的下端具有一個鉸支銷，在閥體的底部對應於該鉸支銷設有一支承孔，球體由該鉸支銷安裝在閥體中。
本實用新型的工作原理是利用閥杆下端的共軛曲面與控制閥杆運動的軌道槽的配合運動，帶動球體傾斜，滾動，旋轉來實現閥門的開啟和關閉。
開啟閥門逆時針旋轉閥杆，銷軸運行在軌道槽的直線段，帶動閥杆上升，此時球體在閥杆的共軛曲面的傾斜段的作用下產生傾斜，滾動，球體下端的鉸支銷在閥體的支承孔內滾動，支持球體傾斜，滾動使球體密封面脫離閥座，同時保持球心與閥座中心軸線始終重合，不發生運動幹涉。隨著閥杆的繼續上升，銷軸進入軌道槽的螺旋段，閥杆在軌道槽的螺旋段的作用下，在繼續上升的同時開始旋轉並帶動已離開閥座的球體旋轉，此時球體下端的鉸支銷在閥體的支承孔內旋轉，支持球體旋轉，從而實現球體密封面與閥座密封面之間的無摩擦運動而開啟閥門。
關閉閥門關閉閥門的運動過程與開啟順序相反，整個過程也是無摩擦運動。在關閉的最後瞬間，球體密封面在共軛曲面的傾斜段的作用和下端鉸支銷在支承孔內的滾動作用下，使球體密封面壓向閥座密封面並產生密封比壓。由於鉸支銷支承曲面的自適應功能，使密封副上的密封比壓處處均勻一致，從而實現閥門的可靠關閉。
本實用新型與現有技術相比，具有如下優點1.本閥門球體與閥杆的接觸部位採用與閥杆軌道槽的運行軌跡完全同步的共軛曲面，球體按設計規定的軌跡傾斜，滾動與閥座密封面脫離接觸後旋轉實現閥門的無摩擦開啟和關閉。完全消除了由於二者不同步造成的磨損和摩擦，確保了閥杆和球體之間的運行靈活、不會出現卡阻，閥杆和球體之間摩擦力小，閥杆強度要求不高，降低了加工製造的難度，大大減少了軌道接觸面的擠壓應力，保證了閥門的低扭矩操作，延長閥門的使用壽命。另一方面，密封副之間的無摩擦運動，保證了密封副在轉動時無磨損，也使閥門的壽命大大增加。
2.本閥門採用單閥座設計，機械施壓密封結構，消除了溫度和壓力變化對產品密封性能可能造成的影響，拓寬了球閥的適用範圍，消除了傳統雙閥座密封系統可能出現的閥座和球體抱死現象；3.在開啟過程中，當球體與閥座密封面脫離接觸，或在關閉前瞬間球體尚未與閥座接觸時，此時液體迅速在閥座表面形成360°的環形繞流，高速流動的介質可以自動清潔密封面並防止介質中的固體物質聚積於閥座密封區域，從而保證閥門密封可靠；4.本閥門具有自適應功能，可以保證整個密封副處處密封比壓均勻一致；5.本閥門具有自動補償功能，長期運行後當密封副出現衝蝕磨損時，在共軛曲面作用下密封副可以漸進補償磨損的部分，保證閥門長期運行的可靠密封。
以下結合附圖給出實施例。
圖1本實用新型的結構示意圖圖2閥杆與銷軸的結構示意圖圖3導軌套結構示意圖圖4圖3的後視圖圖5球體的共軛曲面控制孔結構示意圖圖6圖5的俯視圖圖7球體離開閥座、旋轉前的工位示意圖具體實施方式
參見圖1，閥體由閥體本體1、閥蓋3、支架7共同構成，閥杆4設在閥體中，手輪8安裝在閥杆上，上述各部件均沿用原有結構。在閥體本體1中有一單面閥座10，球體2設置在閥杆下端，在閥體中設有一導軌套6，參見圖3～4，在該導軌套6上開設有一對控制閥杆運動的軌道槽11，該軌道槽11由一段直線槽A和連接在直線槽A上端的一段螺旋槽B構成，所述的閥杆4安裝在該導軌套6中，閥杆4上固定設有一銷軸5，銷軸5的兩端伸置在導軌套6的軌道槽11內，閥杆4的下端為一共軛曲面，參見圖2，該共軛曲面由一傾斜C和一直線段D構成。所述的球體2的上端開有一共軛曲面控制孔，參見圖5～6，該共軛曲面控制孔具有一個垂直開在球體上端的供閥杆伸入的孔12，在該孔的內圓周上水平對設有兩根共軛銷柱9，閥杆4下端伸入在兩共軛銷柱中，球體2的下端具有一個鉸支銷13，在閥體本體1的底部對應於該鉸支銷設有一支承孔14，球體2由該鉸支銷安裝在閥體本體1中。圖7給出了本閥的球體離開閥座、旋轉前的工位示意圖。
權利要求1.軌道式無摩擦球閥，包括閥體、設在閥體中的閥杆和設置在閥杆下端的球體，其特徵是所述的閥體為具有一單面閥座的閥體，在閥體中設有一導軌套，在該導軌套上開設有一對控制閥杆運動的軌道槽，該軌道槽由一段直線槽和連接在直線槽上端的一段螺旋槽構成，所述的閥杆安裝在該導軌套中，閥杆上固定設有一銷軸，銷軸的兩端伸置在導軌套的軌道槽內，閥杆的下端為一共軛曲面，該共軛曲面由一傾斜段和一直線段構成，所述的球體的上端開有一共軛曲面控制孔，該共軛曲面控制孔具有一個垂直開在球體上端的供閥杆伸入的孔，在該孔的內圓周上水平對設有兩根共軛銷柱，閥杆下端伸入在球體的共軛曲面控制孔的兩共軛銷柱之間，球體的下端具有一個鉸支銷，在閥體的底部對應於該鉸支銷設有一支承孔，球體由該鉸支銷安裝在閥體中。
專利摘要一種軌道式無摩擦球閥，其構成包括具有一單面閥座的閥體，在閥體中設有一導軌套，在該導軌套上開設有一對控制閥杆運動的軌道槽，閥杆安裝在該導軌套中，閥杆上固定設有一銷軸，銷軸的兩端伸置在導軌套的軌道槽內，閥杆的下端為一共軛曲面，球體的上端開有一共軛曲面控制孔，在該孔的內圓周上水平對設有兩根共軛銷柱，閥杆下端伸入在兩共軛銷柱之間，球體的下端具有一個鉸支銷，在閥體的底部對應於該鉸支銷設有一支承孔，球體由該鉸支銷安裝在閥體中。利用閥杆下端的共軛曲面與控制閥杆運動的軌道槽的配合運動，帶動球體傾斜、滾動，使球體密封面脫離閥座旋轉來實現閥門的無摩擦開啟和關閉。
文檔編號F16K5/00GK2522689SQ0125704
公開日2002年11月27日 申請日期2001年12月27日 優先權日2001年12月27日
發明者丁騏, 史利民, 曾壽平, 張志群, 楊小軍, 胡朝勇 申請人:成都乘風閥門有限責任公司