一種六通切換球閥的製作方法
2024-02-27 01:23:15 2
一種六通切換球閥的製作方法
【專利摘要】一種六通切換球閥，屬於切換閥，解決現有六通切換閥進出口均設置在同側，導致應用場合受限的問題。本發明由上三通球閥、下三通球閥和驅動轉換機構組成，上三通球閥和下三通球閥的結構以及組成部件完全相同，各自均由閥體、球體、密封墊圈、密封擋圈、轉軸、止推環、法蘭壓蓋、轉動擋塊、鋼絲擋圈組成；所述驅動轉換機構包括手柄、錐齒輪、齒輪箱、輸入軸、球軸承、上輸出軸、下輸出軸，驅動轉換機構的上、下輸出軸分別與上、下三通球閥的轉軸配合連接。本發明結構簡單、切換力矩小、進出口異側布置，解決進出口同側布置應用場合受限的問題，當用套筒替換驅動轉換機構又可以適應進出油口同側布置的場合，互換性強，使現場管線布置更加靈活。
【專利說明】 一種六通切換球閥
【技術領域】
[0001]本發明屬於切換閥，具體涉及一種六通切換球閥，其進出口異側布置。
【背景技術】
[0002]六通切換球閥作為一種重要的流體管線換向設備，被廣泛應用於石化、冶金等行業中，而現有六通切換球閥的切換裝置設在頂部，頂部驅動軸與上球體連接，中間軸實現上、下球體連接，保證上下球體同步運動，其進出口均設置在同側，對驅動軸施加一定轉矩，驅動軸帶動上球體旋轉，進而將轉矩通過中間軸傳給下球體；這種結構決定了上下球體將同時沿著順時針或逆時針方向旋轉，以保證六通閥同側油口的開啟與關閉。
[0003]由於現場管線布置及靈活多變的工作場合，對六通切換閥進出口方向和安裝方式要求較高，因此在需要進出口異側的工作場合，現有的六通切換閥將導致管線布置複雜化或根本無法安裝，使得現有六通切換球閥的應用受到限制。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種六通切換球閥，進出口異側布置，解決現有六通切換閥進出口均設置在同側，導致應用場合受限的問題。
[0005]本發明所提供的一種六通切換球閥，由上三通球閥、下三通球閥和驅動轉換機構組成，其特徵在於:
[0006]A、所述上三通球閥和下三通球閥的結構以及組成部件完全相同，各自均由閥體、球體、密封墊圈、密封擋圈、轉軸、止推環、法蘭壓蓋、轉動擋塊、鋼絲擋圈組成；
[0007]所述閥體內具有貫通前後端面的圓形通孔，閥體前後端面作為現場管線安裝面，閥體側面具有和閥體固連為一體的流通管，流通管端部為一體的連接法蘭，流通管與圓形通孔連通且兩者軸線互相垂直；閥體底面具有和圓形通孔垂直連通的安裝孔，安裝孔的軸線和流通管的軸線互相垂直；
[0008]所述球體位於所述閥體的圓形通孔內，球體上開有互相垂直的第一油口和第二油口，第一油口和第二油口在球體的球心處連通，球體端部開有矩形槽，所述矩形槽中心和球心的連線垂直於第一油口和第二油口所在平面；
[0009]所述圓形通孔在閥體前後端面的孔口分別均裝有密封墊圈和密封擋圈，以在閥體前後端面對球體密封限位，所述密封墊圈與球體貼合面為球面，以保證與球體緊密貼合，所述密封擋圈從外圓周限制密封墊圈徑向位移；
[0010]所述轉軸為二階臺階軸，其大端銑出上凸臺，用於和球體端部的矩形槽相配合，轉軸小端銑出下凸臺，下凸臺端部銑出端凸臺；轉軸的大端從閥體的安裝孔穿入，上凸臺嵌入球體端部的矩形槽，所述止推環從轉軸小端套入，被二階臺階軸的軸肩限位，所述法蘭壓蓋從轉軸小端套入，通過螺釘和閥體下端面連接，壓緊所述止推環；法蘭壓蓋下端面嵌有限位銷；
[0011]所述轉動擋塊為圓盤形，其圓心處開有中心槽，用於和所述轉軸的下凸臺相配合，轉動擋塊的圓周上銑出圓弧槽；所述轉動擋塊的中心槽套在所述轉軸的下凸臺上，轉動擋塊的圓弧槽位置和所述法蘭壓蓋上的限位銷相配合，當轉動擋塊隨同轉軸旋轉時，限定轉軸的在角度90°範圍旋轉；所述鋼絲擋圈卡在所述轉軸的下凸臺上，限制轉動擋塊軸向移動；
[0012]B、所述驅動轉換機構包括手柄、主動錐齒輪、上從動錐齒輪、下從動錐齒輪、齒輪箱、輸入軸、球軸承、上輸出軸、下輸出軸；
[0013]所述主動錐齒輪、上從動錐齒輪和下從動錐齒輪位於所述齒輪箱內，主動錐齒輪分別與上從動錐齒輪和下從動錐齒輪相互嚙合；
[0014]所述輸入軸從所述齒輪箱左側面穿入，並通過球軸承和齒輪箱左側壁轉動配合，所述輸入軸的左端和手柄連接，輸入軸的右端通過鍵和主動錐齒輪連接；
[0015]所述上輸出軸的上端具有裝配槽，用於和所述上三通球閥轉軸的端凸臺配合，上輸出軸從所述齒輪箱上端面穿入，並通過球軸承和齒輪箱上壁轉動配合，所述上輸出軸下端通過鍵和上從動錐齒輪連接；
[0016]所述下輸出軸的下端具有裝配槽，用於和所述下三通球閥轉軸的端凸臺配合，下輸出軸從所述齒輪箱下端面穿入，並通過球軸承和齒輪箱下壁轉動配合，所述下輸出軸上端通過鍵和下從動錐齒輪連接；
[0017]所述上輸出軸和下輸出軸的軸線重合，所述輸入軸的軸線與所述上輸出軸的軸線垂直；
[0018]所述上輸出軸上端的裝配槽，和所述上三通球閥轉軸的端凸臺配合，所述下輸出軸下端的裝配槽，和所述下三通球閥轉軸的端凸臺配合，實現驅動轉換機構和上三通球閥、下三通球閥間的連接。
[0019]安裝上、下三通球閥時需注意將球體裝入閥體時應保證球體上互相垂直的第一油口、第二油口與閥體的流通口、其中一個圓形通孔對正，然後將安裝好的上、下三通球閥通過驅動轉換機構連接，連接時需保證上、下三通球閥進出油口呈180°，而上、下三通球閥球體開啟的另一油口始終位於一側，即與當前油液流通方向保持一致。
[0020]將本發明與現場管線連接，工作前先調節上、下三通球閥內球體位置，使本發明的球體的油口切換至與管線油液流通方向一致；對驅動轉換機構上的手柄施加一定的轉矩，經過齒輪副傳給球閥轉軸，進而帶動上下三通球閥中的球體同時旋轉，驅動轉換機構由兩組互相嚙合的錐齒輪組成，因此能實現上、下三通球閥內球體的不同轉向，上三通球閥內的球體逆時針旋轉90°，下三通球閥內的球體順時針旋轉90°，此時根據轉動擋塊的圓弧槽和法蘭壓蓋上限位銷的配合判斷是否切換到位，轉動擋塊跟隨轉軸同步旋轉，當球體的油口與閥體一端面的圓形通孔完全對正時，法蘭壓蓋上的限位銷與轉動擋塊的圓弧槽嚙合，表示切換到位，最終同時實現上、下三通球閥同側油口的接通與關閉。
[0021]本發明可以實現在線切換，如需切換至另一側工作只需轉動切換手柄，上、下球體分別沿著與之前相反的方向旋轉，輸入軸和上、下輸出軸上均設置有球軸承，引導軸平穩旋轉，進而使錐齒輪實現平穩嚙合，保證上、下三通球閥切換同步，球軸承避免了轉軸與閥體之間的滑動摩擦，從而有效地減小了切換力矩保證切換順暢，無卡塞現象。當上、下球體分別旋轉90°後，法蘭壓蓋上的限位銷與轉動擋塊的另一側圓弧槽嚙合，表明另一側切換到位；
[0022]本發明可根據現場管線需要靈活變換結構形式，互換性強，增強了其通用性；當現場管線布置要求本發明進出油口在同側時，只需用套筒替換中間的驅動轉換機構，用套筒連接上、下三通球閥，並安裝時保證上、下三通球閥進出油口位於同側，上、下球體油口方向與當前油流流通方向保持一致，操作驅動手柄對輸入軸施加一定轉矩，套筒通過鍵將轉矩傳給轉軸，進而驅動上、下球體同時順時針旋轉或同時逆時針旋轉，實現球閥的開啟與關閉，同理，可用轉動擋塊的圓弧槽與限位銷的共同嚙合來判斷球閥是否切換到位。
[0023]本發明中，輸入軸和輸出軸上設置球軸承，將轉軸與閥體之間的滑動摩擦變為滾動摩擦，從而減少了摩擦，並且球軸承不僅能承受徑向載荷，還能承受切換時由於錐齒輪嚙合引起的軸向載荷；驅動轉換機構實現了進出口異側布置的功能，不僅打破了進出口同側布置的六通切換閥應用場合受限的局面，而且實現了集結構簡單、切換力矩小等眾優點於一身的球閥與進出口異側的結合；當用套筒替換驅動轉換機構又可以實現進出油口同側布置的場合，互換性強，使現場管線布置更加靈活。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明實施例的立體示意圖；
[0025]圖2為本發明實施例的正視圖；
[0026]圖3為本發明實施例的左視圖；
[0027]圖4為本發明閥體的正視圖；
[0028]圖5為本發明球體的軸測視圖；
[0029]圖6為本發明轉軸的軸測視圖；
[0030]圖7為本發明轉動擋塊的軸測視圖。
【具體實施方式】
[0031]以下結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0032]如圖1、圖2、圖3所示，本發明的實施例，由上三通球閥10、下三通球閥20和驅動轉換機構30組成；
[0033]A、所述上三通球閥10和下三通球閥20的結構以及組成部件完全相同，各自均由閥體01、球體02、密封墊圈03、密封擋圈04、轉軸05、止推環06、法蘭壓蓋07、轉動擋塊08、鋼絲擋圈09組成；
[0034]如圖4所示,所述閥體01內具有貫通前後端面的圓形通孔01A,閥體前後端面作為現場管線安裝面，閥體側面具有和閥體固連為一體的流通管01B，流通管端部為一體的連接法蘭01C，流通管OlB與圓形通孔OlA連通且兩者軸線互相垂直；閥體底面具有和圓形通孔OlA垂直連通的安裝孔01D，安裝孔OlD的軸線和流通管OlB的軸線互相垂直；
[0035]所述球體02位於所述閥體的圓形通孔OlA內，如圖5所示，球體02上開有互相垂直的第一油口 02A和第二油口 02B，第一油口 02A和第二油口 02B在球體02的球心處連通，球體02端部開有矩形槽02C，所述矩形槽02C中心和球心的連線垂直於第一油口 02A和第二油口 02B所在平面；
[0036]所述圓形通孔OlA在閥體01前後端面的孔口均裝有密封墊圈03和密封擋圈04,以在閥體01前後端面對球體02密封限位，所述密封墊圈03與球體02貼合面為球面，以保證與球體02緊密貼合，所述密封擋圈04從外圓周限制密封墊圈03徑向位移；
[0037]如圖6所示，所述轉軸05為二階臺階軸，其大端05A銑出上凸臺05C，用於和球體02端部的矩形槽02C相配合，轉軸05小端05B銑出下凸臺05D，下凸臺O?端部銑出端凸臺05E ;轉軸05的大端05A從閥體01的安裝孔OlD穿入，上凸臺05C嵌入球體02端部的矩形槽02C，所述止推環06從轉軸05小端05B套入，被二階臺階軸的軸肩限位，所述法蘭壓蓋07從轉軸05小端05B套入，通過螺釘和閥體01下端面連接，壓緊所述止推環06 ;法蘭壓蓋07下端面嵌有限位銷07A ；
[0038]如圖7所示，所述轉動擋塊08為圓盤形，其圓心處開有中心槽08A，用於和所述轉軸05的下凸臺O?相配合，轉動擋塊的圓周上銑出圓弧槽08B ;所述轉動擋塊08的中心槽08A套在所述轉軸05的下凸臺O?上，轉動擋塊的圓弧槽08B位置和所述法蘭壓蓋07上的限位銷07A相配合，當轉動擋塊隨同轉軸05旋轉時，限定轉軸05在角度90°範圍旋轉；所述鋼絲擋圈09卡在所述轉軸05的下凸臺O?上，限制轉動擋塊軸向移動；
[0039]B、所述驅動轉換機構30包括手柄31、主動錐齒輪32A、上從動錐齒輪32B、下從動錐齒輪32C、齒輪箱35、輸入軸34、球軸承36、上輸出軸37A、下輸出軸37B ；
[0040]所述主動錐齒輪32A、上從動錐齒輪32B和下從動錐齒輪32C位於所述齒輪箱35內，主動錐齒輪32A分別與上從動錐齒輪32B和下從動錐齒輪32C相互嚙合；
[0041 ] 所述輸入軸34從所述齒輪箱35左側面穿入，並通過球軸承和齒輪箱35左側壁轉動配合，所述輸入軸34的左端和手柄31連接，輸入軸34的右端通過鍵和主動錐齒輪32A連接；
[0042]所述上輸出軸37A的上端具有裝配槽，用於和所述上三通球閥10轉軸05的端凸臺05E配合，上輸出軸37A從所述齒輪箱35上端面穿入，並通過球軸承和齒輪箱35上壁轉動配合，所述上輸出軸37A下端通過鍵和上從動錐齒輪32B連接；
[0043]所述下輸出軸37B的下端具有裝配槽，用於和所述下三通球閥20轉軸05的端凸臺05E配合，下輸出軸37B從所述齒輪箱35下端面穿入，並通過球軸承和齒輪箱35下壁轉動配合，所述下輸出軸37B上端通過鍵和下從動錐齒輪32C連接；
[0044]所述上輸出軸37A和下輸出軸37B的軸線重合，所述輸入軸34的軸線與所述上輸出軸37A的軸線垂直；
[0045]所述上輸出軸37A上端的裝配槽，和所述上三通球閥10轉軸05的端凸臺05E配合，所述下輸出軸37B下端的裝配槽，和所述下三通球閥20轉軸05的端凸臺05E配合，實現驅動轉換機構30和上三通球閥10、下三通球閥20間的連接。
【權利要求】
1.一種六通切換球閥，由上三通球閥(10)、下三通球閥(20)和驅動轉換機構(30)組成，其特徵在於: A、所述上三通球閥(10)和下三通球閥(20)的結構以及組成部件完全相同，各自均由閥體(01)、球體(02)、密封墊圈(03)、密封擋圈(04)、轉軸(05)、止推環(06)、法蘭壓蓋(07)、轉動擋塊(08)、鋼絲擋圈(09)組成； 所述閥體(01)內具有貫通前後端面的圓形通孔(OlA)，閥體前後端面作為現場管線安裝面，閥體側面具有和閥體固連為一體的流通管(OlB)，流通管端部為一體的連接法蘭(OlC)，流通管(OlB)與圓形通孔(OlA)連通且兩者軸線互相垂直；閥體底面具有和圓形通孔(OlA)垂直連通的安裝孔(OlD)，安裝孔(OlD)的軸線和流通管(OlB)的軸線互相垂直； 所述球體(02)位於所述閥體的圓形通孔(OlA)內，球體(02)上開有互相垂直的第一油口(02A)和第二油口(02B)，第一油口(02A)和第二油口(02B)在球體(02)的球心處連通，球體(02)端部開有矩形槽(02C)，所述矩形槽(02C)中心和球心的連線垂直於第一油口(02A)和第二油口(02B)所在平面； 所述圓形通孔(OlA)在閥體(01)前後端面的孔口均裝有密封墊圈(03)和密封擋圈(04)，以在閥體(01)前後端面對球體(02)密封限位，所述密封墊圈(03)與球體(02)貼合面為球面，以保證與球體(02)緊密貼合，所述密封擋圈(04)從外圓周限制密封墊圈(03)徑向位移； 所述轉軸(05)為二階臺階軸，其大端(05A)銑出上凸臺(05C)，用於和球體(02)端部的矩形槽(02C)相配合，轉軸(05)小端(05B)銑出下凸臺(0?)，下凸臺(05D)端部銑出端凸臺(05E);轉軸(05)的大端(05A)從閥體(Ol)的安裝孔(OlD)穿入，上凸臺(05C)嵌入球體(02)端部的矩形槽(02C)，所述止推環(06)從轉軸(05)小端(05B)套入，被二階臺階軸的軸肩限位，所述法蘭壓蓋(07)從轉軸(05)小端(05B)套入，通過螺釘和閥體(Ol)下端面連接，壓緊所述止推環(06);法蘭壓蓋(07)下端面嵌有限位銷(07A)； 所述轉動擋塊(08)為圓盤形，其圓心處開有中心槽(08A)，用於和所述轉軸(05)的下凸臺05D)相配合，轉動擋塊的圓周上銑出圓弧槽(08B);所述轉動擋塊(08)的中心槽(08A)套在所述轉軸(05)的下凸臺(05D)上，轉動擋塊的圓弧槽(08B)位置和所述法蘭壓蓋(07)上的限位銷(07A)相配合，當轉動擋塊隨同轉軸(05)旋轉時，限定轉軸(05)的在角度90°範圍旋轉；所述鋼絲擋圈(09)卡在所述轉軸(05)的下凸臺(05D)上，限制轉動擋塊軸向移動； B、所述驅動轉換機構(30)包括手柄(31)、主動錐齒輪(32A)、上從動錐齒輪(32B)、下從動錐齒輪(32C)、齒輪箱(35)、輸入軸(34)、球軸承(36)、上輸出軸(37A)、下輸出軸(37B)； 所述主動錐齒輪(32A)、上從動錐齒輪(32B)和下從動錐齒輪(32C)位於所述齒輪箱(35)內，主動錐齒輪(32A)分別與上從動錐齒輪(32B)和下從動錐齒輪(32C)相互嚙合； 所述輸入軸(34)從所述齒輪箱(35)左側面穿入，並通過球軸承和齒輪箱(35)左側壁轉動配合，所述輸入軸(34)的左端和手柄(31)連接，輸入軸(34)的右端通過鍵和主動錐齒輪(32A)連接； 所述上輸出軸(37A)的上端具有裝配槽，用於和所述上三通球閥(10)轉軸(05)的端凸臺(05E)配合，上輸出軸(37A從所述齒輪箱(35)上端面穿入，並通過球軸承和齒輪箱(35)上壁轉動配合，所述上輸出軸(37A)下端通過鍵和上從動錐齒輪(32B)連接； 所述下輸出軸(37B)的下端具有裝配槽，用於和所述下三通球閥(20)轉軸(05)的端凸臺(05E)配合，下輸出軸(37B)從所述齒輪箱(35)下端面穿入，並通過球軸承和齒輪箱(35)下壁轉動配合，所述下輸出軸(37B)上端通過鍵和下從動錐齒輪(32C)連接； 所述上輸出軸(37A)和下輸出軸(37B)的軸線重合，所述輸入軸(34)的軸線與所述上輸出軸(37A)的軸線垂直； 所述上輸出軸(37A)上端的裝配槽，和所述上三通球閥(10)轉軸(05)的端凸臺(05E)配合，所述下輸出軸(37B)下端的裝配槽，和所述下三通球閥(20)轉軸(05)的端凸臺(05E)配合，實現驅動轉換機構(30)和上三通球閥(10)、下三通球閥(20)間的連接。
【文檔編號】F16K11/14GK104390035SQ201410469554
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年9月16日 優先權日:2014年9月16日
【發明者】龔濤, 劉曉峰, 楊春木, 陳懷松, 張宜華, 向唯唯, 趙海蓉, 蔡金明 申請人:中國船舶重工集團公司第七〇七研究所九江分部