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一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的制作方法

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一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種球閥,尤其是涉及一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,它包括閥體、副閥體、球體、閥座、所述副閥體流體管道外圓上具有蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置,其中蝸輪和主動(dòng)端面凸輪之間安裝有平鍵,將主動(dòng)端面凸輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使從動(dòng)端面凸輪的軸向滑動(dòng)鍵槽沿副閥體流體管道上的導(dǎo)向鍵作軸向直線運(yùn)動(dòng),可把體外所產(chǎn)生的壓力通過(guò)壓力傳遞系統(tǒng)使閥腔內(nèi)的閥座和球體之間產(chǎn)生所需的密封比壓達(dá)到強(qiáng)制密封,并通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)控制蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置和電動(dòng)執(zhí)行器在開、關(guān)過(guò)程中相關(guān)聯(lián)的動(dòng)作程序,本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)選擇相應(yīng)的材料可適用于各種苛刻的流體和環(huán)境。
【專利說(shuō)明】一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種閥門,特別涉及一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥。

【背景技術(shù)】
[0002]球閥是一種具有流道的球體作為關(guān)閉件的閥門,它具有流阻小,不破壞流體形狀,開關(guān)方便等優(yōu)點(diǎn),但是球體和閥座之間在開關(guān)時(shí)所產(chǎn)生的磨損也是目前的一大難題,它嚴(yán)重地影響了閥門的使用期,閥門業(yè)界的研究人員為此也做了大量的工作,如中國(guó)發(fā)明專利ZL201010295018.0所公開的一種“內(nèi)密封比壓可調(diào)式固定球閥”,此發(fā)明雖然在不破壞流體形狀的情況下,可在外部對(duì)球閥體內(nèi)密封元件之間的密封比壓進(jìn)行合理的調(diào)節(jié),能夠起到減少磨損、防止卡阻、噪聲低、振動(dòng)小、提高安全性能,但是球閥開關(guān)時(shí)還是在有磨損的狀態(tài)下操作,調(diào)節(jié)方式比較煩瑣,自動(dòng)化程度較低,又如中國(guó)發(fā)明專利CN201310323798所公開的一種“低扭矩?zé)o磨損固定球閥”此發(fā)明在結(jié)構(gòu)和使用性能上又具有重大進(jìn)步,具體表現(xiàn)在球閥啟閉時(shí)的旋轉(zhuǎn)是球體相對(duì)于閥座是在比壓很小的狀態(tài)下完成90°旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的,所以稱之為“低扭矩?zé)o磨損固定球閥”,但是美中不足之處是:閥座和球體之間關(guān)閉時(shí)的密封比壓是將液壓系統(tǒng)的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能來(lái)實(shí)現(xiàn)的,所以泄漏控制點(diǎn)多,特別是微泄漏控制難度較大,在高溫高壓工況下使用時(shí)需要增加很多煩瑣的裝置來(lái)保證液壓系統(tǒng)在允許溫度范圍內(nèi)的工作性能,制造成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足,提供一種能夠在固定球球閥的體外將機(jī)械能有效地傳遞到閥腔內(nèi)球體和閥座的密封面并產(chǎn)生密封比壓,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制密封和低扭矩?zé)o磨損開、關(guān)。
[0004]為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,它包括閥體、副閥體、具有流道的球體、閥座、上閥桿、下閥桿、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、副閥體流體管道,其特征在于:副閥體流體管道的外圓上安裝有蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置,所述蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置,它包括:蝸桿、蝸輪、箱體、主動(dòng)端面凸輪、從動(dòng)端面凸輪及導(dǎo)向鍵所構(gòu)成,其箱體固定安裝在副閥體流體管道的外圓之上,其蝸輪的內(nèi)圓和主動(dòng)端面凸輪外圓之間安裝有平鍵,其主動(dòng)端面凸輪的內(nèi)孔和副閥體流體管道的外圓呈動(dòng)配合并在蝸輪的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),其主動(dòng)端面凸輪的輪齒伸出于箱體之外和安裝于副閥體流體管道外圓上的從動(dòng)端面凸輪的輪齒相匹配,所述從動(dòng)端面凸輪的內(nèi)孔和副閥體流體管道的外圓相配套,從動(dòng)端面凸輪的內(nèi)孔還具有軸向滑動(dòng)鍵槽,其軸向滑動(dòng)鍵槽和安裝于副閥體流體管道的鍵槽中所置的導(dǎo)向鍵呈軸向滑動(dòng)配合,從動(dòng)端面凸輪在主動(dòng)端面凸輪旋轉(zhuǎn)力的驅(qū)動(dòng)下呈軸向位移,所述從動(dòng)端面凸輪的內(nèi)側(cè)面和壓力傳遞系統(tǒng)中的微調(diào)螺母相接,所述壓力傳遞系統(tǒng),是其閥座的背部具有數(shù)只呈圓周排列的不通孔,其不通孔中分別置有彈簧,彈簧的外側(cè)置有與不通孔相配合的柱塞,柱塞外端和傳力板相接,傳力板的外側(cè)面又與傳力桿粗圓桿部分的內(nèi)端面相接,其傳力桿的同軸上還具有細(xì)圓桿部分,其細(xì)圓桿部分的外圓與靜密封安裝于副閥體上的填料筒中所置填料的內(nèi)孔相配合,并由螺紋填料壓套壓緊填料,使傳力桿的細(xì)圓桿部分和填料呈動(dòng)密封配合,其傳力桿的細(xì)圓桿部分伸出于螺紋填料壓套之外,傳力桿的細(xì)圓桿部分的端部置有微調(diào)螺母和從動(dòng)端面凸輪的內(nèi)側(cè)面相接。
[0005]所述低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥在開啟狀態(tài)時(shí),主動(dòng)端面凸輪輪齒頂部處于從動(dòng)端面凸輪輪齒底面的位置,其從動(dòng)端面凸輪輪齒頂部又處于主動(dòng)端面凸輪輪齒底面的位置,在關(guān)閉狀態(tài)時(shí),其主動(dòng)端面凸輪輪齒斜面和從動(dòng)端面凸輪輪齒斜面相接觸,主動(dòng)端面凸輪輪齒頂部和從動(dòng)端面凸輪輪齒底面及從動(dòng)端面凸輪輪齒頂部和主動(dòng)端面凸輪輪齒底面相互背離。
[0006]所述彈簧可為圓柱螺旋彈簧也可為蝶形彈簧。
[0007]所述與球體下端不通孔相配合的下閥桿中具有一球體支承裝置。
[0008]所述球體支承裝置是在下閥桿中置有一球體支承桿,球體支承桿頂部與球體下端不通孔的內(nèi)端面之間置有一鋼球,球體支承桿它是同軸上具有螺紋部分、圓桿部分和板體部分,其螺紋部分與下閥桿中的內(nèi)螺紋部分相配合,其圓桿部分與下閥桿填料函中所置的球體支承桿填料的內(nèi)孔相配合,其球體支承桿填料在球體支承桿螺紋填料壓套的壓緊力下和球體支承桿呈動(dòng)密封配合,其板體部分伸出于球體支承桿螺紋填料壓套之外。
[0009]所述副閥體的同一圓周上安裝有數(shù)套控制球體和閥座之間預(yù)緊比壓調(diào)節(jié)裝置。
[0010]所述球體和閥座之間比壓的調(diào)節(jié)裝置是由球座比壓調(diào)節(jié)螺桿、調(diào)節(jié)螺桿填料筒、調(diào)節(jié)螺桿填料、調(diào)節(jié)螺桿螺紋填料壓套所構(gòu)成,所述球座比壓調(diào)節(jié)螺桿是在同軸上具有螺紋部分、圓桿部分和板體部分,其螺紋部分又與調(diào)節(jié)螺桿填料筒中的內(nèi)螺紋部分相配合,圓桿部分的外圓與靜密封安裝于副閥體上的調(diào)節(jié)螺桿填料筒中所置的調(diào)節(jié)螺桿填料的內(nèi)孔相配合,其調(diào)節(jié)螺桿填料在調(diào)節(jié)螺桿螺紋填料壓套的壓緊力下和球座比壓調(diào)節(jié)螺桿的圓桿部分呈動(dòng)密封配合,其板體部分伸出于調(diào)節(jié)螺桿螺紋填料壓套之外。
[0011]所述閥座與閥體之間的密封具有壓力自緊密封裝置和螺旋推力桿裝置。
[0012]所述閥座的外圓與閥體的臺(tái)階孔及副閥體之間由內(nèi)向外依次安裝有具有部分圓錐的閥座填料墊圈、具有部分孔類圓錐的閥座填料及閥座填料壓蓋,它們所構(gòu)成的是壓力自緊密封裝置,所述閥座填料壓蓋的外側(cè)具有數(shù)套呈圓周排列安裝在副閥體上的螺旋推力桿裝置,其螺旋推力桿裝置由螺旋推力桿、螺旋推力桿填料筒、螺旋推力桿填料、螺旋推力桿螺紋填料壓套所構(gòu)成,其中螺旋推力桿的同軸上具有螺紋部分、圓桿部分和板體部分,其螺紋部分又與呈靜密封安裝于副閥體上的螺旋推力桿填料筒中內(nèi)螺紋部分相配合,其圓桿部分與螺旋推力桿填料筒中所置的螺旋推力桿填料的內(nèi)孔相配合,并在螺旋推力桿螺紋填料壓套的壓緊力下壓緊螺旋推力桿填料使螺旋推力桿的圓桿部分與螺旋推力桿填料呈動(dòng)密封配合,其板體部分伸出螺旋推力桿螺紋填料壓套之外。
[0013]所述一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,其開、關(guān)過(guò)程中所要求電動(dòng)執(zhí)行器和蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置之間相互關(guān)聯(lián)的順序動(dòng)作可采用PLC等自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0014]所述副閥體的同一圓周上呈靜密封安裝的壓力傳遞系統(tǒng)中的填料筒、球體和閥座之間比壓的調(diào)節(jié)裝置中的調(diào)節(jié)螺桿填料筒、螺旋推力桿裝置中的螺旋推力桿填料筒可根據(jù)所屬裝置的功能需要為不等數(shù)量均稱間隔安裝。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]1、本實(shí)用新型一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥在開、關(guān)時(shí).球體與閥座之間是在低摩擦無(wú)磨損下相對(duì)旋轉(zhuǎn)的,徹底變革了傳統(tǒng)球閥在密封壓力下旋轉(zhuǎn)來(lái)完成開關(guān)而造成的嚴(yán)重磨損。
[0017]2、本實(shí)用新型一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的啟閉扭矩很低、磨損很小、無(wú)卡阻現(xiàn)象發(fā)生。
[0018]3、本實(shí)用新型一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥球體與閥座之間的密封,采用蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置通過(guò)壓力傳遞系統(tǒng)能夠在球閥體外有效地將機(jī)械能傳遞到閥腔內(nèi)球體和閥座的密封面并產(chǎn)生密封比壓,蝸輪蝸桿為機(jī)械傳動(dòng)并具有自鎖性能有效地防止球體和閥座之間的微泄漏,特別是在高溫、高壓、高磨損等苛刻工況條件下使用的金屬硬密封固定球球閥采用本實(shí)用新型,其密封性能、安全性能、操作性能、使用壽命都能達(dá)到最佳效果和可靠的保證。
[0019]4、本實(shí)用新型一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的閥座填料密封,采用壓力自緊密封結(jié)構(gòu)加螺旋推力桿推進(jìn)壓緊,使耐高溫、高壓、強(qiáng)腐、輻射等高端密封材料得到有效地利用,保證密封效果。
[0020]5、本實(shí)用新型一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的使用期得到了很大的提高,是傳統(tǒng)球閥多倍的使用壽命,能夠在很大程度上節(jié)省資源。
[0021]6、本實(shí)用新型一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的結(jié)構(gòu)采用PLC控制較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和遠(yuǎn)程控制。
[0022]7、本實(shí)用新型一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便,零部件可根據(jù)管路系統(tǒng)中流體介質(zhì)的參數(shù)選擇合適的材料制造,能夠適用于各種苛刻的流體和環(huán)境。
[0023]8、本實(shí)用新型一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的流道形狀可與流體管道相同,無(wú)變形彎道,無(wú)缺口,不破壞流體形狀、無(wú)旋渦區(qū)、噪音低、振動(dòng)小,同時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置中的電機(jī)功率要求減小,所以節(jié)能效果非常顯著。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型所提供的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的開啟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本實(shí)用新型所提供的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為本實(shí)用新型所提供的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的球體、閥座之間預(yù)緊比壓調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4為本實(shí)用新型所提供的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的球體支承裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5為本實(shí)用新型所提供的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置中從動(dòng)端面凸輪示意圖。
[0029]圖6為本實(shí)用新型所提供的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置中主動(dòng)端面凸輪輪齒的展開圖。
[0030]圖7為本實(shí)用新型所提供的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置中從動(dòng)端面凸輪輪齒的展開圖。
[0031]圖8為本實(shí)用新型所提供的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置中主動(dòng)端面凸輪和蝸輪、蝸桿之間相關(guān)結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0032]圖9為本實(shí)用新型所提供的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的閥座填料壓力自緊密封裝置和螺旋推力桿裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖10為本實(shí)用新型所提供的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥中相關(guān)聯(lián)的電動(dòng)執(zhí)行器和蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置與PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)連接示意圖。
[0034]圖中標(biāo)記為:1.閥體,2.副閥體,3.球體,4.閥座,5.彈簧,6.柱塞,7.傳力板,8.傳力桿,9.填料筒,10.填料,11.螺紋填料壓套,12.從動(dòng)端面凸輪,13.導(dǎo)向鍵,14.主動(dòng)端面凸輪,15.蝸輪,16.蝸桿,17.箱體,18.上閥桿,19.下閥桿,20.球座比壓調(diào)節(jié)螺桿,21.調(diào)節(jié)螺桿填料筒,22.調(diào)節(jié)螺桿填料,23.調(diào)節(jié)螺桿螺紋填料壓套,24.鋼球,25.球體支承桿,26.球體支承桿填料,27.球體支承桿螺紋填料壓套,28.軸向滑動(dòng)鍵槽,29.閥座填料墊圈,30.閥座填料,31.閥座填料壓蓋,32.螺旋推力桿,33.螺旋推力桿填料筒,34.螺旋推力桿填料,35.螺旋推力桿螺紋填料壓套,36.電動(dòng)執(zhí)行器,37.蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置,38.PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng),39.主動(dòng)端面凸輪輪齒底面,40.主動(dòng)端面凸輪輪齒斜面,41.主動(dòng)端面凸輪輪齒頂部,42.微調(diào)螺母,43.副閥體流體管道,44.從動(dòng)端面凸輪輪齒底面,45.從動(dòng)端面凸輪輪齒斜面,46.從動(dòng)端面凸輪輪齒頂部,47.鍵槽,48.平鍵。

【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0036]如圖1、圖5、圖6、圖7、圖8所示的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,它包括閥體1,閥體I的外側(cè)呈靜密封安裝有副閥體2,閥體I的中腔置有具有流體通道的球體3,球體3和上閥桿18相連,球體3和下閥桿19呈動(dòng)配合,球體3的外側(cè)安裝有閥座4,其閥座4的外側(cè)有一壓力傳遞系統(tǒng),其壓力傳遞系統(tǒng)能夠在球閥體外有效地將機(jī)械壓力傳遞到閥腔內(nèi)球體3和閥座4的密封面并產(chǎn)生密封比壓,所述壓力傳遞系統(tǒng)是:閥座4的背部具有數(shù)只呈圓周排列的不通孔,其不通孔中分別置有彈簧5,彈簧5的外側(cè)置有與不通孔相配合的柱塞6,柱塞6外端和傳力板7相接,傳力板7的外側(cè)又與數(shù)根呈圓周軸向排列的傳力桿8粗圓桿部分相接,其傳力桿8的同軸上還具有細(xì)圓桿部分,其細(xì)圓桿部分和數(shù)套圓周軸向排列并呈靜密封安裝于副閥體2側(cè)壁上的填料筒9中所置填料10的內(nèi)孔相配合,并由螺紋填料壓套11的旋轉(zhuǎn)壓緊填料10,使傳力桿8的細(xì)桿部分和填料10呈動(dòng)密封配合,其傳力桿8的細(xì)圓桿部分伸出于螺紋填料壓套11之外,傳力桿8的細(xì)圓桿部分的端部置有微調(diào)螺母42,所述微調(diào)螺母42與安裝于副閥體流體管道43外圓上的蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置37中的從動(dòng)端面凸輪12的內(nèi)側(cè)面相接,所述蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置37包括:蝸輪15、蝸桿16、箱體17、主動(dòng)端面凸輪14、從動(dòng)端面凸輪12、平鍵48及導(dǎo)向鍵13等構(gòu)成,其箱體17固定安裝在副閥體流體管道43的外圓之上,其蝸輪15的內(nèi)孔和主動(dòng)端面凸輪14的外圓之間安裝有平鍵48,其主動(dòng)端面凸輪14的內(nèi)孔和副閥體流體管道43的外圓呈動(dòng)配合,主動(dòng)端面凸輪14輪齒伸出于箱體17的之外,主動(dòng)端面凸輪14的輪齒和安裝于副閥體流體通道外圓43上的從動(dòng)端面凸輪12的輪齒相匹配,所述從動(dòng)端面凸輪12的內(nèi)孔具有軸向滑動(dòng)鍵槽28和安裝于副閥體流體管道43外圓的鍵槽47中所置的導(dǎo)向鍵13呈軸向滑動(dòng)配合,所述一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥在開啟狀態(tài)時(shí),主動(dòng)端面凸輪頂部41處于從動(dòng)端面凸輪底面44的位置,彈簧5的處于能量釋放狀態(tài)變形量較小,其柱塞6、傳力板7及傳力桿8的位置都在初始位置,球體3與閥座4之間的密封比壓是在設(shè)計(jì)時(shí)僅考慮相互間在全開位置時(shí)不分離所需要的預(yù)緊比壓,本實(shí)用新型在開關(guān)時(shí)作90°旋轉(zhuǎn)的球體3和閥座4之間均在很小的密封比壓下旋轉(zhuǎn)的,所以稱其為低扭矩?zé)o磨損,所述彈簧5可為圓柱螺旋彈簧也可為蝶形彈簧。
[0037]如圖2所示,本實(shí)用新型一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥的關(guān)閉和密封過(guò)程,第一步是上閥桿18和與之相連帶的球體3在電動(dòng)執(zhí)行器36的作用下由開啟位置朝關(guān)閉方向旋轉(zhuǎn)90°,此刻球體3的密封面和閥座4的密封面處于相互對(duì)應(yīng)密封位置,第二步是蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置37中蝸桿16驅(qū)動(dòng)蝸輪15和主動(dòng)端面凸輪14在副閥體流體管道43上作旋轉(zhuǎn),其主動(dòng)端面凸輪輪齒頂部41沿從動(dòng)端面凸輪輪齒底面44作旋轉(zhuǎn)位移,當(dāng)主動(dòng)端面凸輪輪齒斜面40達(dá)到從動(dòng)端面凸輪輪齒斜面45上作旋轉(zhuǎn)位移時(shí),由于與副閥體流體管道43相配合的從動(dòng)端面凸輪12的內(nèi)孔有一軸向滑動(dòng)鍵槽28,其軸向滑動(dòng)鍵槽28和安裝于副閥體流體管道43上的鍵槽47中所置的導(dǎo)向鍵13相配合,所以其主動(dòng)端面凸輪14的旋轉(zhuǎn)力通過(guò)從動(dòng)端面凸輪12轉(zhuǎn)換為軸向推力,在此推力下從動(dòng)端面凸輪12沿導(dǎo)向鍵13向內(nèi)作軸向直線位移,其軸向直線位移所產(chǎn)生的壓力推動(dòng)壓力傳遞系統(tǒng),壓力傳遞系統(tǒng)將球閥體外所產(chǎn)生的壓力傳遞到閥腔內(nèi)的閥座4,此刻閥座4和球體3之間就產(chǎn)生所需的密封比壓達(dá)到強(qiáng)制密封。
[0038]如圖3所示,所述傳力板7的外側(cè)和副閥體2之間安裝有數(shù)套球體與閥座比壓調(diào)節(jié)裝置,它是由球座比壓調(diào)節(jié)螺桿20、調(diào)節(jié)螺桿填料筒21、調(diào)節(jié)螺桿填料22螺紋填料壓套23所構(gòu)成,其球座比壓調(diào)節(jié)螺桿20的內(nèi)端和傳力板7的外側(cè)面相接,所述球座比壓調(diào)節(jié)螺桿20是在同軸上具有螺紋部分、圓桿部分和板體部分,其螺紋部分又與調(diào)節(jié)螺桿填料筒21中的內(nèi)螺紋部分相旋合,圓桿部分的外圓與靜密封安裝于副閥體2上的調(diào)節(jié)螺桿填料筒21中所置的調(diào)節(jié)螺桿填料22內(nèi)孔相配合,并在調(diào)節(jié)螺桿螺紋填料壓套23的壓緊力下呈動(dòng)密封配合,其板體部分伸出于副閥體2的側(cè)壁之外,其主要用途是調(diào)節(jié)球體3和閥座4之間具有一定的預(yù)緊力,在任何工作環(huán)境下保證球體3和閥座4貼靠,避免產(chǎn)生缺口而造成渦流和閥腔中結(jié)渣,如蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置37及壓力傳遞系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),也具有手動(dòng)強(qiáng)制密封功能。
[0039]如圖4所示,球體支承調(diào)節(jié)裝置是在下閥桿19中置有一球體支承桿25,在球體支承桿25和球體3下端的不通孔之間置有一鋼球24,所述球體支承桿25它是同軸上具有螺紋部分、圓桿部分和板體部分,其螺紋部分又與下閥桿19中的內(nèi)螺紋部分相配合,其圓桿部分與下閥桿19的填料函中所置的球體支承桿填料26的內(nèi)孔相配合,并在球體支承桿螺紋填料壓套27的壓緊力下呈動(dòng)密封配合,其板體部分伸出于球體支承桿螺紋填料壓套27的下端面之外,其功能是通過(guò)球體支承桿25支承調(diào)節(jié)球體3和閥座4的位置偏差,克服球體3的自重對(duì)閥座4密封面所產(chǎn)生的偏重磨損。
[0040]如圖9所示,所述閥座4的外圓與閥體I的臺(tái)階孔之間由內(nèi)向外依次安裝有:具有部分圓錐的閥座填料墊圈29、具有部分孔類圓錐的閥座填料30和閥座填料壓蓋31,上述零件相互間的配合構(gòu)成一壓力自緊密封裝置,所述閥座填料壓蓋31的外側(cè)還有安裝于副閥體2上數(shù)套呈圓周排列的螺旋推力桿裝置,所述螺旋推力桿裝置是由:螺旋推力桿32、螺旋推力桿填料筒33、螺旋推力桿填料34、螺旋推力桿螺紋填料壓套35所構(gòu)成,其螺旋推力桿32它是同軸上具有螺紋部分、圓桿部分和板體部分,其螺紋部分又與呈靜密封安裝于副閥體2上的螺旋推力桿填料筒33中內(nèi)螺紋部分相配合,其圓桿部分與螺旋推力桿填料筒33的填料函中所置的螺旋推力桿填料34的內(nèi)孔相配合,并由螺旋推力桿螺紋填料壓套35的壓緊填料呈動(dòng)密封配合,其板體部分伸出于螺旋推力桿螺紋填料壓套35之外,閥座填料30采用上述結(jié)構(gòu)能夠使閥座4和閥體I之間實(shí)現(xiàn)可靠密封,尤為突出表現(xiàn)在耐高溫高壓、強(qiáng)腐、長(zhǎng)壽命等聞端填料能夠有效應(yīng)用于球閥。
[0041]如圖10所示,本實(shí)用新型一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,其自動(dòng)化控制系統(tǒng)38采用了 PLC等電子、電器元器件來(lái)控制與之相關(guān)聯(lián)的電動(dòng)執(zhí)行器36和蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置37,較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制并完成開、關(guān)動(dòng)作程序。
[0042]在說(shuō)明書等文件中所述的“相接”一詞可以解釋為零部件之間的“接觸”或“接碰”,還有所述的“內(nèi)” “外”是相對(duì)的概念,在涉及同一零件的軸向方向時(shí),以球體4為基準(zhǔn),以朝向或接近球體4的方向或接近位置為“內(nèi)”,反之為“外”。
[0043]所述填料筒9、調(diào)節(jié)螺桿填料筒21、螺旋推力桿填料筒33在同一圓周上可根據(jù)所屬裝置的功能需要呈不等數(shù)量均衡并間隔安裝于副閥體2上。
【權(quán)利要求】
1.一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,它包括閥體(I)、副閥體(2)、具有流道的球體(3)、閥座(4)、上閥桿(18)、下閥桿(19)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(36)、副閥體流體管道(43),其特征在于:副閥體流體管道(43)的外圓上安裝有蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置(37),所述蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置(37),它包括:蝸桿(16)、蝸輪(15)、箱體(17)、主動(dòng)端面凸輪(14)、從動(dòng)端面凸輪(12)及導(dǎo)向鍵(13)作為主要機(jī)件所構(gòu)成,其箱體(17)固定安裝在副閥體流體管道(43)的外圓之上,其蝸輪(15)的內(nèi)圓和主動(dòng)端面凸輪(14)外圓之間安裝有平鍵(48),其主動(dòng)端面凸輪(14)的內(nèi)孔和副閥體流體管道(43)的外圓呈動(dòng)配合并在蝸輪(15)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),其主動(dòng)端面凸輪(14)的輪齒伸出于箱體(17)之外和安裝于副閥體流體管道(43)外圓上的從動(dòng)端面凸輪(12)的輪齒相匹配,所述從動(dòng)端面凸輪(12)的內(nèi)孔和副閥體流體管道(43)的外圓相配套,從動(dòng)端面凸輪(12)的內(nèi)孔還具有軸向滑動(dòng)鍵槽(28),其軸向滑動(dòng)鍵槽(28)和安裝于副閥體流體管道(43)的鍵槽(47)中所置的導(dǎo)向鍵(13)呈軸向滑動(dòng)配合,從動(dòng)端面凸輪(12)在主動(dòng)端面凸輪(14)旋轉(zhuǎn)力的驅(qū)動(dòng)下呈軸向位移,所述從動(dòng)端面凸輪(12)的內(nèi)側(cè)面和壓力傳遞系統(tǒng)中的微調(diào)螺母(42)相接,所述壓力傳遞系統(tǒng),是其閥座(4)的背部具有數(shù)只呈圓周排列的不通孔,其不通孔中分別置有彈簧(5),彈簧(5)的外側(cè)置有與不通孔相配合的柱塞¢),柱塞(6)外端和傳力板(7)相接,傳力板(7)的外側(cè)面又與傳力桿(8)粗圓桿部分的內(nèi)端面相接,其傳力桿(8)的同軸上還具有細(xì)圓桿部分,其細(xì)圓桿部分的外圓與靜密封安裝于副閥體(2)上的填料筒(9)中所置填料(10)的內(nèi)孔相配合,并由螺紋填料壓套(11)壓緊填料(10),使傳力桿(8)的細(xì)圓桿部分和填料(10)呈動(dòng)密封配合,其傳力桿(8)的細(xì)圓桿部分伸出于螺紋填料壓套(11)之外,傳力桿(8)的細(xì)圓桿部分的端部置有微調(diào)螺母(42)和從動(dòng)端面凸輪(12)的內(nèi)側(cè)面相接,所述下閥桿(19)中具有一球體支承裝置,所述副閥體(2)的同一圓周上安裝有數(shù)套控制球體⑶和閥座⑷之間預(yù)緊比壓的調(diào)節(jié)裝置,所述閥座⑷與閥體⑴之間的閥座填料(30)的密封是由壓力自緊密封裝置和螺旋推力桿裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,其特征在于:所述低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥在開啟狀態(tài)時(shí),主動(dòng)端面凸輪輪齒頂部(41)處于從動(dòng)端面凸輪輪齒底面(44)的位置,其從動(dòng)端面凸輪輪齒頂部(46)又處于主動(dòng)端面凸輪輪齒底面(39)的位置,在關(guān)閉狀態(tài)時(shí),其主動(dòng)端面凸輪輪齒斜面(40)和從動(dòng)端面凸輪輪齒斜面(45)相接觸,主動(dòng)端面凸輪輪齒頂部(41)和從動(dòng)端面凸輪輪齒底面(44)及從動(dòng)端面凸輪輪齒頂部(46)和主動(dòng)端面凸輪輪齒底面(39)相互背離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,其特征在于:所述副閥體(2)的同一圓周上安裝有數(shù)套控制球體(3)和閥座(4)之間預(yù)緊比壓的調(diào)節(jié)裝置,它包括:球體(3)和閥座(4)之間預(yù)緊比壓的調(diào)節(jié)裝置是由球座比壓調(diào)節(jié)螺桿(20)、調(diào)節(jié)螺桿填料筒(21)、調(diào)節(jié)螺桿填料(22)、調(diào)節(jié)螺桿螺紋填料壓套(23)等構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,其特征在于:所述球座比壓調(diào)節(jié)螺桿(20)是在同軸上具有螺紋部分、圓桿部分和板體部分,其螺紋部分又與調(diào)節(jié)螺桿填料筒(21)中的內(nèi)螺紋部分相配合,圓桿部分的外圓與靜密封安裝于副閥體(2)上的調(diào)節(jié)螺桿填料筒(21)中所置的調(diào)節(jié)螺桿填料(22)的內(nèi)孔相配合,其調(diào)節(jié)螺桿填料(22)在調(diào)節(jié)螺桿螺紋填料壓套(23)的壓緊力下和球座比壓調(diào)節(jié)螺桿(20)的圓桿部分呈動(dòng)密封配合,其板體部分伸出于調(diào)節(jié)螺桿螺紋填料壓套(23)之外。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,其特征在于:與球體(3)下端不通孔相配合的下閥桿(19)中具有一球體支承裝置,它包括:下閥桿(19)、鋼球(24)、球體支承桿(25)、球體支承桿填料(26)、球體支承桿螺紋填料壓套(27)等構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,其特征在于:所述球體支承裝置是在下閥桿(19)中置有一球體支承桿(25),球體支承桿(25)頂部與球體(3)下端不通孔的內(nèi)端面之間置有一鋼球(24),球體支承桿(25)它是同軸上具有螺紋部分、圓桿部分和板體部分,其螺紋部分與下閥桿(19)中的內(nèi)螺紋部分相配合,其圓桿部分與下閥桿填料函中所置的球體支承桿填料(26)內(nèi)孔相配合,其球體支承桿填料(26)在球體支承桿螺紋填料壓套(27)的壓緊力下和球體支承桿(25)呈動(dòng)密封配合,其板體部分伸出于球體支承桿螺紋填料壓套(27)之外。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,其特征在于:閥座(4)與閥體(2)之間的密封具有壓力自緊密封裝置和螺旋推力桿裝置,它包括:閥座填料墊圈(29)、閥座填料(30)、閥座填料壓蓋(31)及螺旋推力桿(32)、螺旋推力桿填料筒(33)、螺旋推力桿填料(34)、螺旋推力桿螺紋填料壓套(35)等構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,其特征在于:所述閥座⑷的外圓與閥體⑴的臺(tái)階孔及副閥體⑵之間由內(nèi)向外依次安裝有具有部分圓錐的閥座填料墊圈(29)、具有部分孔類圓錐的閥座填料(30)及閥座填料壓蓋(31),它們所構(gòu)成的是壓力自緊密封裝置,所述閥座填料壓蓋(31)的外側(cè)具有數(shù)套呈圓周排列安裝在副閥體(2)上的螺旋推力桿裝置,其螺旋推力桿(32)的同軸上具有螺紋部分、圓桿部分和板體部分,其螺紋部分又與呈靜密封安裝于副閥體(2)上的螺旋推力桿填料筒(33)中內(nèi)螺紋部分相配合,其圓桿部分與螺旋推力桿填料筒(33)中所置的螺旋推力桿填料(34)的內(nèi)孔相配合,并在螺旋推力桿螺紋填料壓套(35)的壓緊力下壓緊螺旋推力桿填料(34),使螺旋推力桿(32)的圓桿部分與螺旋推力桿填料(34)呈動(dòng)密封配合,其板體部分伸出于螺旋推力桿螺紋填料壓套(35)之外。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,其特征在于:所述一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,其開、關(guān)過(guò)程中所要求電動(dòng)執(zhí)行器(36)和蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)端面凸輪式強(qiáng)制密封裝置(37)之間相互關(guān)聯(lián)的順序動(dòng)作可采用PLC等自動(dòng)化控制系統(tǒng)(38)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或7或9所述的一種低扭矩?zé)o磨損強(qiáng)制密封固定球球閥,其特征在于:所述副閥體(2)的同一圓周上呈靜密封安裝的壓力傳遞系統(tǒng)中的填料筒(9)、球體(3)和閥座(4)之間比壓的調(diào)節(jié)裝置中的調(diào)節(jié)螺桿填料筒(21)、螺旋推力桿裝置中的螺旋推力桿填料筒(33)可根據(jù)所屬裝置的功能需要為不等數(shù)量均稱間隔安裝。
【文檔編號(hào)】F16K27/08GK204061983SQ201320897301
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】郝思宏 申請(qǐng)人:郝思宏
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