專利名稱：球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種^求閥。
背景技術(shù)：
在工業(yè)或民用的基礎(chǔ)建設(shè)中通常利用管路輸送介質(zhì)，其中由于壓力 或溫度的變化要對管路進(jìn)行調(diào)節(jié)，為調(diào)節(jié)流量而在管路中使用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 尤其是球閥，以確保最佳的工作條件以及環(huán)境的安全。
球閥通常是用帶有圓形通道的球體作為啟閉元件，球體隨閥體的轉(zhuǎn) 動(dòng)而實(shí)現(xiàn)啟閉動(dòng)作的閥門。球閥的啟閉件是一個(gè)有通孔的球體，繞垂直 于通道的軸線旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到啟閉通道的目的。傳統(tǒng)的球閥通常是一個(gè) 帶有通孔的球體安裝在閥座上，通過球體的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)開啟和關(guān)閉。球 閥因?yàn)榫哂辛黧w阻力小，結(jié)構(gòu)簡單、緊密可靠、操作方便、開閉迅速、 適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于石油、化工、發(fā)電、造紙、原子能、航
空、火箭等各部門，以^A們?nèi)粘Ｉ钪小?br> 但現(xiàn)有的球閥為保證不發(fā)生內(nèi)漏，所以安裝時(shí)必須將球體，也就是 關(guān)閉件，緊緊的壓在閥座上，在開閉時(shí)扭矩大，密封件磨損很大，使得 球閥工作壽命很短，并且現(xiàn)有的球閥在使用時(shí)一旦發(fā)生故障或者因?yàn)槔?化需要更換時(shí)，須將整個(gè)球閥從管路上拆下才可以修理及更換，在實(shí)際 的工作條件下，修理及更換球閥都非常困難。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的球閥在使用過程中遇到的問題。本發(fā)明設(shè)計(jì)了 一種上裝 式分體球閥，基本上可以克服上述缺點(diǎn)。 本發(fā)明中所述球閥具體結(jié)構(gòu)為
一種球閥，包括閥體、安裝在閥體內(nèi)的閥芯，閥體上i殳置有可拆裝 的上壓蓋，回轉(zhuǎn)軸上端與手柄相連，下端穿過上壓蓋與閥芯相連。所述 的閥芯包括兩個(gè)密封半球和安裝在兩個(gè)密封半i^中間的楔形^^芯，密封
4半球與楔形球芯通過防旋導(dǎo)向機(jī)構(gòu)確定相對位置，楔形球芯上在垂直兩 個(gè)密封半球方向設(shè)置有通道，上壓蓋與楔形球芯之間裝有止推機(jī)構(gòu)，楔
形球芯底部與閥座之間裝有彈性元件；隨著楔形球芯在手柄操縱下繞其 回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述止推機(jī)構(gòu)頂推楔形球芯沿其回轉(zhuǎn)軸線相對兩密封半球 上下滑動(dòng)，并在上下滑動(dòng)的同時(shí)，使兩密封半^^產(chǎn)生徑向位移。
進(jìn)一步，所述防旋導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由分別設(shè)置在所述楔形球體與所述密封 半球兩者貼合面上并相互配合的導(dǎo)向鍵和導(dǎo)向槽構(gòu)成，所述導(dǎo)向鍵和導(dǎo) 向槽為燕尾鍵和燕尾槽，或平鍵及其鍵槽。
進(jìn)一步，所述止推機(jī)構(gòu)由平面凸輪和活頂頭組成，該平面凸輪和活 頂頭分別與所述上壓蓋和所述楔形球芯其中之一相固定，止推機(jī)構(gòu)也可 由分別與上壓蓋和楔形球芯相固定的兩個(gè)平面凸輪組成，或由固定在上 壓蓋上的平面凸輪和楔形球芯上表面的凸起組成。
進(jìn)一步，所述回轉(zhuǎn)軸與所述楔形閥芯之間通過防旋機(jī)構(gòu)可拆卸連接， 所述防旋機(jī)構(gòu)包括在楔形閥芯頂端設(shè)置的長圓槽、方形槽、矩形槽、帶 有鍵槽的圓槽和與所述槽相配合的回轉(zhuǎn)軸的軸頭和#:。
進(jìn)一步，所述的回轉(zhuǎn)軸與所述楔形閥芯之間還設(shè)置有彈性部件，在 拆卸球閥時(shí)可將回轉(zhuǎn)軸彈出，^更于拆卸。
進(jìn)一步，所述的閥座帶有支撐密封半球的支撐平面，該支撐平面可 在球芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保持密封半球相對楔形半球的位置。
進(jìn)一步，所述的兩個(gè)密封半球底部與閥座支撐平面之間設(shè)置減阻部 件，減阻部件可為密封半球底部的球面，設(shè)置在密封半球底部的圓頭 桿或設(shè)置在密封半球底部槽中的滾動(dòng)裝置。
進(jìn)一 步，所述的減阻部件中設(shè)置滾動(dòng)裝置的槽中還設(shè)置有彈性元件。
本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)隨著楔形球芯在手柄操縱下繞其回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)， 所述止推機(jī)構(gòu)頂推楔形球芯沿其回轉(zhuǎn)軸線相對兩密封半球上下滑動(dòng)，并 在上下滑動(dòng)的同時(shí)，使兩密封半球產(chǎn)生徑向位移。在開啟過程中，楔形 球芯相對與密封半球向上運(yùn)動(dòng)，使整個(gè)閥芯的徑向收縮，密封半球從閥 體上脫離開，隨楔形球芯轉(zhuǎn)動(dòng)到開啟位置。關(guān)閉球閥時(shí)，由于止推機(jī)構(gòu) 的作用，楔形球芯向下運(yùn)動(dòng)，逐漸撐開兩個(gè)密封半球，在達(dá)到關(guān)閉位置 時(shí)，兩密封半球緊貼在閥座上實(shí)現(xiàn)液密封，由于在閥芯旋轉(zhuǎn)過程中密封 半球與閥體是脫開的，所以本發(fā)明中的球閥，開關(guān)輕+>,球閥閥體磨損小，使用壽命長。并且該球閥帶有上壓蓋，在裝卸和維護(hù)球閥時(shí)，只需 將上壓蓋打開，即可維修更換，無須將球閥整體從管路中拆卸下來。所 以，裝卸維護(hù)都^艮方便。


圖la為球閥關(guān)閉狀態(tài)的剖面圖。
圖lb為圖la中部件3的放大圖。
圖2為實(shí)施例1中的一種球芯結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖3為實(shí)施例1中的一種球芯結(jié)構(gòu)俯-見圖。
圖4a為實(shí)施例2中所述球閥的剖面圖。
圖4b為圖4a中部件3的方文大圖。
圖5a為實(shí)施例3中所述球閥的剖面圖。
圖5b為圖5a中部件3的》丈大圖。
圖6為實(shí)施例4中球芯結(jié)構(gòu)俯i見圖。
圖7為實(shí)施例5中球芯結(jié)構(gòu)俯3見圖。
圖8a為實(shí)施例6、 7中所述球閥剖面圖。
圖8b為實(shí)施例6圖8a中部件8的》文大圖。
圖8c為實(shí)施例7中圖8a中部件8的放大圖。
圖9為圖實(shí)施例8中所述球閥的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
如圖la、 lb、 2、 3所示上壓蓋1由螺栓固定在閥體上，上壓蓋1 與閥體之間裝有密封元件12,實(shí)現(xiàn)液密封?；剞D(zhuǎn)軸2的上端與4巴手相連， 下端穿過上壓蓋1插入楔形球芯6上端的孔中，該孔為長圓型孔，方形 孔，長方形孔、圓形孔帶有固定兩者位置的4建或其他可以防止兩者在旋 轉(zhuǎn)過程中相對轉(zhuǎn)動(dòng)的其他裝置。回轉(zhuǎn)軸2下端的軸頭與楔形球芯6上端 的孔相對應(yīng)，回轉(zhuǎn)軸2與上壓蓋1之間裝有密封件13,實(shí)現(xiàn)液密封。
上壓蓋的下端與楔形球芯之間裝有止推機(jī)構(gòu)3，在回轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)動(dòng)過程 中，止推機(jī)構(gòu)3可帶動(dòng)楔形球芯6相對密封半球4上下移動(dòng)。本實(shí)施例 中該止推機(jī)構(gòu)3為安裝在上壓蓋1下表面的平面凸輪15和安裝在楔形^t芯6上表面的活頂頭14?；铐旑^的頭部為^M犬，活頂頭14的頭部頂在 平面凸輪15上，楔形球芯6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)活頂頭14沿著平面凸輪15表面移動(dòng)。
球閥的閥芯由兩個(gè)密封半球4和安裝在兩個(gè)密封半球之間的楔形球 芯6組成。楔形球芯6兩側(cè)的平面與兩個(gè)密封半球4表面貼合，楔形球 芯6與兩個(gè)密封半球4之間設(shè)置有防旋導(dǎo)向機(jī)構(gòu)5,防旋導(dǎo)向機(jī)構(gòu)5由楔 形球芯6與蜜封半球4的貼合面上的燕尾槽，和在密封半球4與楔形球 芯6的貼合表面上的與楔形球芯6表面燕尾槽對應(yīng)的燕尾鍵組成，或者 由楔形球芯6兩側(cè)的燕尾鍵，和密封半球4上的燕尾槽組成。燕尾鍵和 燕尾槽可以在安裝的時(shí)候起到導(dǎo)向作用，在工作過程中可以防止楔形球 芯6與密封半球4之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)。
楔形球芯6的下端與閥座10之間裝有彈簧9。
密封半球4下端與閥座10支撐平面19的接觸處為J求面，以減小摩 擦。在閥體與密封半球4的接觸處裝有密封件7，在閥芯處于關(guān)閉狀態(tài)下 可實(shí)現(xiàn)液密封。
實(shí)施例2:
如圖4a、 4b所示所述的止推才幾構(gòu)3由平面凸4侖15和活頂頭14組 成，其中平面凸輪15安裝在楔形球芯6上，活頂頭14安裝在上壓蓋1 的下表面上。活頂頭14的頭部頂在平面凸輪15上，楔形5求芯6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 帶動(dòng)活頂頭14沿著平面凸輪15表面移動(dòng)。在止推^/L構(gòu)3的帶動(dòng)下，楔 形球芯6可相對密封半球4上下移動(dòng)。
實(shí)施例1、2中的活頂頭14也可以直接加工在楔形球芯6或上壓蓋1 下表面上。
實(shí)施例3:
如圖5a、 5b所示所述止推才幾構(gòu)3也可以由兩個(gè)平面凸4侖15組成， 上面平面凸輪15安裝在上壓蓋1下表面上，下面平面凸輪15安裝在楔 形球芯6頂端，兩個(gè)平面凸輪15的表面相接觸。在回轉(zhuǎn)軸2帶動(dòng)楔形球 芯6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)平面凸4侖15也相對轉(zhuǎn)動(dòng)，在兩個(gè)平凸壽侖15的帶動(dòng)下， 楔形球芯6可相對密封半球4上下移動(dòng)。
實(shí)施例4:
如圖6所示防旋導(dǎo)向機(jī)構(gòu)5也可以由楔形球芯6與兩個(gè)密封半球4的貼合面上的平鍵槽，和兩個(gè)密封半球4內(nèi)側(cè)的平鍵組成。 實(shí)施例5:
如圖7所示防旋導(dǎo)向機(jī)構(gòu)5還可以由楔形球芯6與兩個(gè)密封半球4 的貼合面上和兩個(gè)密封半球4與楔形球芯6的貼合面均加工有半槽，兩 個(gè)槽在楔形球芯6與密封半球4貼合在一起后組成鍵槽，和可放入槽中 的鍵組成。
實(shí)施例6:
如圖8a， 8b所示密封半球4底部的減阻才幾構(gòu)8為設(shè)置在密封半球 4底部與閥座IO的支撐平面19接觸處的圓頭桿16。 實(shí)施例7:
如圖8a， 8c所示密封半球4底部的減阻機(jī)構(gòu)8由密封半球4底部 與閥座10的支撐平面19接觸處的凹槽，和凹槽內(nèi)的滾J朱18和彈性元件 17組成。
實(shí)施例8:
如圖9所示回轉(zhuǎn)軸2下端與楔形球芯6之間裝有彈性元件11。 ^l閥的工作原理
球閥的拆卸松開螺栓卸下上壓蓋l,楔形球芯6在彈簧9的作用下 被頂出，取出楔形球芯6，隨后取出兩個(gè)密封半球4。
在實(shí)際工作中，可以根據(jù)實(shí)際情況更換或修復(fù)損壞的部件修復(fù)球閥。
開啟過程在開啟過程中，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使其由關(guān)閉位置向打開位置 過渡，回轉(zhuǎn)軸2隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)軸2帶動(dòng)楔形球芯6轉(zhuǎn)動(dòng)，楔形球芯6 轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，安裝在其上部的止推機(jī)構(gòu)3中的活頂頭14也隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，止 推機(jī)構(gòu)3中的活頂頭14轉(zhuǎn)動(dòng)到平面凸輪15放松位置，在彈簧9的推動(dòng) 下楔形球芯6向上運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)密封半球4徑向收縮，從而^f吏兩個(gè)密封半 球4脫離閥體隨楔形球芯6 —起轉(zhuǎn)動(dòng)到打開位置。
關(guān)閉過程在關(guān)閉過程中，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使其由打開位置向關(guān)閉位置 過渡，回轉(zhuǎn)軸2隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，通過回轉(zhuǎn)軸2帶動(dòng)楔形球芯6轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝在 其上部的止推機(jī)構(gòu)3中的活頂頭14也隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，止推機(jī)構(gòu)中的活頂頭轉(zhuǎn) 動(dòng)到平面凸輪15壓緊位置，彈簧9被壓縮，楔形球芯6向下運(yùn)動(dòng)，撐開 兩個(gè)密封半球4，將其緊壓在閥體上，實(shí)現(xiàn)液密封。
權(quán)利要求
1、一種球閥，包括閥體、安裝在閥體內(nèi)的閥芯和閥體下部閥座(10)，閥芯通過回轉(zhuǎn)軸(2)與手柄相連，其特征在于所述的閥體上裝有可拆裝的上壓蓋(1)，所述的閥芯包括兩個(gè)密封半球(4)和安裝在兩個(gè)密封半球(4)中間的楔形球芯(6)，楔形球芯(6)上在垂直兩個(gè)密封半球(4)方向設(shè)置有通道，密封半球(4)與楔形球芯(6)通過防旋導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(5)確定相對位置，楔形球芯(6)的上端有防旋裝置，回轉(zhuǎn)軸(2)穿過上壓蓋(1)通過防旋裝置與楔形球芯(6)連接，上壓蓋(1)與楔形球芯(6)之間設(shè)置有止推機(jī)構(gòu)(3)，楔形球芯(6)底部與閥座(9)之間設(shè)有彈性元件(7)；隨著楔形球芯(6)在手柄操縱下繞其回轉(zhuǎn)軸(2)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述止推機(jī)構(gòu)(3)頂推楔形球芯(6)沿其回轉(zhuǎn)軸線相對兩密封半球(4)上下滑動(dòng)，并在上下滑動(dòng)的同時(shí)，使兩密封半球(4)產(chǎn)生徑向位移。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的球閥，其特征在于所述防旋導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(5) 由分別設(shè)置在所述楔形球芯(6)與所述密封半球(4)兩者貼合面 上并相互配合的導(dǎo)向鍵和導(dǎo)向槽構(gòu)成，所述導(dǎo)向鍵和導(dǎo)向槽為燕尾鍵和 燕尾槽，或平鍵及其鍵槽。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的球閥，其特征在于所述止推機(jī)構(gòu)(3) 由平面凸輪(5)和活頂頭(4)組成，該平面凸輪(15)和活頂頭(4) 分別與所述上壓蓋(1)和所述楔形球芯(6)其中之一相固定，止推機(jī) 構(gòu)(3)也可由分別與上壓蓋(1)和楔形球芯(6)相固定的兩個(gè)平面凸 輪(15)組成，或由固定在上壓蓋(1)上的平面凸輪(15)和楔形球芯(6) 上表面的凸起組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l中所述的球閥，其特征在于所述回轉(zhuǎn)軸(2)與 所述楔形閥芯(6 )之間通過防旋機(jī)構(gòu)可拆卸連接，所述防旋機(jī)構(gòu)包括在 楔形閥芯(6)頂端設(shè)置的長圓槽、方形槽、矩形槽、帶有鍵槽的圓槽和 與所述槽相配合的軸頭和鍵。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l中所述的球閥，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)軸(2) 與楔形閥芯(6)之間裝有彈性部件(11)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l中所述的球閥，其特征在于所述的閥座(IO) 帶有支撐密封半球(4)的支撐平面(19)，該支撐平面(19)可在閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保持密封半球(4)相對楔形半球(6)的位置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l中所述的球閥，其特征在于所述兩個(gè)密封半球 (4)底部有減阻部件(8)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7中所述的球閥，其特征在于所述減阻部件(8) 為密封半球(4)底部與閥座(10)接觸處的圓面，設(shè)置在密封半球(4) 底部的圓頭桿(16)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7中所述球閥，其特征在于所述的減阻部件(8) 為安裝在密封半球(4)底部槽中的滾動(dòng)裝置(18)和彈性元件(17)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種球閥，尤其是帶有分體閥芯的球閥，閥體上裝有可拆裝的上壓蓋，安裝在閥體內(nèi)的閥芯包括兩個(gè)密封半球和安裝在兩個(gè)密封半球中間的楔形球芯，密封半球與楔形球芯通過防旋導(dǎo)向機(jī)構(gòu)確定相對位置，楔形球芯的上端加工有防旋裝置，上壓蓋與楔形球芯之間裝有止推機(jī)構(gòu)，楔形球芯底部與閥座之間裝有彈性元件。該種球閥具有開關(guān)輕松、球閥閥體磨損小、使用壽命長、裝卸維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)?？稍诙喾N領(lǐng)域應(yīng)用。
文檔編號F16K1/32GK101551023SQ20091008301
公開日2009年10月7日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者胡金木 申請人:胡金木