專利名稱：球閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種^求閥。
背景技術：
在工業(yè)或民用的基礎建設中通常利用管路輸送介質，其中由于壓力 或溫度的變化要對管路進行調節(jié)，為調節(jié)流量而在管路中使用調節(jié)機構， 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 動而實現啟閉動作的閥門。球閥的啟閉件是一個有通孔的球體，繞垂直 于通道的軸線旋轉，從而達到啟閉通道的目的。傳統的球閥通常是一個 帶有通孔的球體安裝在閥座上，通過球體的轉動來實現開啟和關閉。球 閥因為具有流體阻力小，結構簡單、緊密可靠、操作方便、開閉迅速、 適用范圍廣等優(yōu)點已廣泛應用于石油、化工、發(fā)電、造紙、原子能、航
空、火箭等各部門，以^A們日常生活中。
但現有的球閥為保證不發(fā)生內漏，所以安裝時必須將球體，也就是 關閉件，緊緊的壓在閥座上，在開閉時扭矩大，密封件磨損很大，使得 球閥工作壽命很短，并且現有的球閥在使用時一旦發(fā)生故障或者因為老 化需要更換時，須將整個球閥從管路上拆下才可以修理及更換，在實際 的工作條件下，修理及更換球閥都非常困難。
發(fā)明內容
針對現有的球閥在使用過程中遇到的問題。本發(fā)明設計了 一種上裝 式分體球閥，基本上可以克服上述缺點。 本發(fā)明中所述球閥具體結構為
一種球閥，包括閥體、安裝在閥體內的閥芯，閥體上i殳置有可拆裝 的上壓蓋，回轉軸上端與手柄相連，下端穿過上壓蓋與閥芯相連。所述 的閥芯包括兩個密封半球和安裝在兩個密封半i^中間的楔形^^芯，密封
4半球與楔形球芯通過防旋導向機構確定相對位置，楔形球芯上在垂直兩 個密封半球方向設置有通道，上壓蓋與楔形球芯之間裝有止推機構，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 回轉軸轉動，所述止推機構頂推楔形球芯沿其回轉軸線相對兩密封半球 上下滑動，并在上下滑動的同時，使兩密封半^^產生徑向位移。
進一步，所述防旋導向機構由分別設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向鍵和導向槽構成，所述導向鍵和導 向槽為燕尾鍵和燕尾槽，或平鍵及其鍵槽。
進一步，所述止推機構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，止推機構也可 由分別與上壓蓋和楔形球芯相固定的兩個平面凸輪組成，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。
進一步，所述回轉軸與所述楔形閥芯之間通過防旋機構可拆卸連接， 所述防旋機構包括在楔形閥芯頂端設置的長圓槽、方形槽、矩形槽、帶 有鍵槽的圓槽和與所述槽相配合的回轉軸的軸頭和#:。
進一步，所述的回轉軸與所述楔形閥芯之間還設置有彈性部件，在 拆卸球閥時可將回轉軸彈出，^更于拆卸。
進一步，所述的閥座帶有支撐密封半球的支撐平面，該支撐平面可 在球芯轉動時保持密封半球相對楔形半球的位置。
進一步，所述的兩個密封半球底部與閥座支撐平面之間設置減阻部 件，減阻部件可為密封半球底部的球面，設置在密封半球底部的圓頭 桿或設置在密封半球底部槽中的滾動裝置。
進一 步，所述的減阻部件中設置滾動裝置的槽中還設置有彈性元件。
本發(fā)明有以下優(yōu)點隨著楔形球芯在手柄操縱下繞其回轉軸轉動， 所述止推機構頂推楔形球芯沿其回轉軸線相對兩密封半球上下滑動，并 在上下滑動的同時，使兩密封半球產生徑向位移。在開啟過程中，楔形 球芯相對與密封半球向上運動，使整個閥芯的徑向收縮，密封半球從閥 體上脫離開，隨楔形球芯轉動到開啟位置。關閉球閥時，由于止推機構 的作用，楔形球芯向下運動，逐漸撐開兩個密封半球，在達到關閉位置 時，兩密封半球緊貼在閥座上實現液密封，由于在閥芯旋轉過程中密封 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，在裝卸和維護球閥時，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，裝卸維護都^艮方便。
圖la為球閥關閉狀態(tài)的剖面圖。
圖lb為圖la中部件3的放大圖。
圖2為實施例1中的一種球芯結構俯視圖。
圖3為實施例1中的一種球芯結構俯-見圖。
圖4a為實施例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為實施例4中球芯結構俯i見圖。
圖7為實施例5中球芯結構俯3見圖。
圖8a為實施例6、 7中所述球閥剖面圖。
圖8b為實施例6圖8a中部件8的》文大圖。
圖8c為實施例7中圖8a中部件8的放大圖。
圖9為圖實施例8中所述球閥的剖面圖。
具體實施例方式
實施例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,實現液密封。回轉軸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 轉過程中相對轉動的其他裝置?；剞D軸2下端的軸頭與楔形球芯6上端 的孔相對應，回轉軸2與上壓蓋1之間裝有密封件13,實現液密封。
上壓蓋的下端與楔形球芯之間裝有止推機構3，在回轉軸2轉動過程 中，止推機構3可帶動楔形球芯6相對密封半球4上下移動。本實施例 中該止推機構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轉動時帶動活頂頭14沿著平面凸輪15表面移動。
球閥的閥芯由兩個密封半球4和安裝在兩個密封半球之間的楔形球 芯6組成。楔形球芯6兩側的平面與兩個密封半球4表面貼合，楔形球 芯6與兩個密封半球4之間設置有防旋導向機構5,防旋導向機構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表面燕尾槽對應的燕尾鍵組成，或者 由楔形球芯6兩側的燕尾鍵，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候起到導向作用，在工作過程中可以防止楔形球 芯6與密封半球4之間的相對轉動。
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，在閥芯處于關閉狀態(tài)下 可實現液密封。
實施例2:
如圖4a、 4b所示所述的止推才幾構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轉動時 帶動活頂頭14沿著平面凸輪15表面移動。在止推^/L構3的帶動下，楔 形球芯6可相對密封半球4上下移動。
實施例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。
實施例3:
如圖5a、 5b所示所述止推才幾構3也可以由兩個平面凸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，兩個平面凸輪15的表面相接觸。在回轉軸2帶動楔形球 芯6轉動時，兩個平面凸4侖15也相對轉動，在兩個平凸壽侖15的帶動下， 楔形球芯6可相對密封半球4上下移動。
實施例4:
如圖6所示防旋導向機構5也可以由楔形球芯6與兩個密封半球4的貼合面上的平鍵槽，和兩個密封半球4內側的平鍵組成。 實施例5:
如圖7所示防旋導向機構5還可以由楔形球芯6與兩個密封半球4 的貼合面上和兩個密封半球4與楔形球芯6的貼合面均加工有半槽，兩 個槽在楔形球芯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。
實施例6:
如圖8a， 8b所示密封半球4底部的減阻才幾構8為設置在密封半球 4底部與閥座IO的支撐平面19接觸處的圓頭桿16。 實施例7:
如圖8a， 8c所示密封半球4底部的減阻機構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，和凹槽內的滾J朱18和彈性元件 17組成。
實施例8:
如圖9所示回轉軸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，隨后取出兩個密封半球4。
在實際工作中，可以根據實際情況更換或修復損壞的部件修復球閥。
開啟過程在開啟過程中，轉動手柄，使其由關閉位置向打開位置 過渡，回轉軸2隨之轉動，回轉軸2帶動楔形球芯6轉動，楔形球芯6 轉動的同時，安裝在其上部的止推機構3中的活頂頭14也隨著轉動，止 推機構3中的活頂頭14轉動到平面凸輪15放松位置，在彈簧9的推動 下楔形球芯6向上運動，兩個密封半球4徑向收縮，從而^f吏兩個密封半 球4脫離閥體隨楔形球芯6 —起轉動到打開位置。
關閉過程在關閉過程中，轉動手柄，使其由打開位置向關閉位置 過渡，回轉軸2隨之轉動，通過回轉軸2帶動楔形球芯6轉動，安裝在 其上部的止推機構3中的活頂頭14也隨著轉動，止推機構中的活頂頭轉 動到平面凸輪15壓緊位置，彈簧9被壓縮，楔形球芯6向下運動，撐開 兩個密封半球4，將其緊壓在閥體上，實現液密封。
權利要求
1、一種球閥，包括閥體、安裝在閥體內的閥芯和閥體下部閥座(10)，閥芯通過回轉軸(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密封半球(4)和安裝在兩個密封半球(4)中間的楔形球芯(6)，楔形球芯(6)上在垂直兩個密封半球(4)方向設置有通道，密封半球(4)與楔形球芯(6)通過防旋導向機構(5)確定相對位置，楔形球芯(6)的上端有防旋裝置，回轉軸(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)之間設置有止推機構(3)，楔形球芯(6)底部與閥座(9)之間設有彈性元件(7)；隨著楔形球芯(6)在手柄操縱下繞其回轉軸(2)轉動，所述止推機構(3)頂推楔形球芯(6)沿其回轉軸線相對兩密封半球(4)上下滑動，并在上下滑動的同時，使兩密封半球(4)產生徑向位移。
2、 根據權利要求1中所述的球閥，其特征在于所述防旋導向機構(5) 由分別設置在所述楔形球芯(6)與所述密封半球(4)兩者貼合面 上并相互配合的導向鍵和導向槽構成，所述導向鍵和導向槽為燕尾鍵和 燕尾槽，或平鍵及其鍵槽。
3、 根據權利要求1中所述的球閥，其特征在于所述止推機構(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 構(3)也可由分別與上壓蓋(1)和楔形球芯(6)相固定的兩個平面凸 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、 根據權利要求l中所述的球閥，其特征在于所述回轉軸(2)與 所述楔形閥芯(6 )之間通過防旋機構可拆卸連接，所述防旋機構包括在 楔形閥芯(6)頂端設置的長圓槽、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、 根據權利要求l中所述的球閥，其特征在于所述的回轉軸(2) 與楔形閥芯(6)之間裝有彈性部件(11)。
6、 根據權利要求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)可在閥芯轉動時保持密封半球(4)相對楔形半球(6)的位置。
7、 根據權利要求l中所述的球閥，其特征在于所述兩個密封半球 (4)底部有減阻部件(8)。
8、 根據權利要求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，設置在密封半球(4) 底部的圓頭桿(16)。
9、 根據權利要求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，安裝在閥體內的閥芯包括兩個密封半球和安裝在兩個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向機構確定相對位置，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構，楔形球芯底部與閥座之間裝有彈性元件。該種球閥具有開關輕松、球閥閥體磨損小、使用壽命長、裝卸維護方便等優(yōu)點?？稍诙喾N領域應用。
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)先權日2009年4月28日
發(fā)明者胡金木 申請人:胡金木