CN120889908B - 一种阀座可旋转式球阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门领域，具体是一种阀座可旋转式球阀，包括阀体，阀体内对称开设转槽，两个转槽对称位于阀球的两侧，每个转槽内均设有阀座；每个所述阀座包括本体，每个本体上靠近阀体端口的端面上固接有锥形齿环，每个锥形齿环一侧啮合有锥形齿，锥形齿上端面固接有转轴，转轴向上贯穿阀体外，并固接有二号手轮；相比现有技术，首先在结构，依靠锥形齿与锥形齿环的啮合，便可实现阀座的转动，结构简单，面对复杂的介质输送环境，能够稳定执行，然后再操作方式时，不需要将球阀从管路系统上拆卸取下，关闭球阀，旋转二号手轮即可，操作步骤简单，而且可以降低对管路系统输送介质的影响，降低管路系统所连接的设备或者装置暂停时间。

Description

一种阀座可旋转式球阀

技术领域

本发明涉及阀门领域，具体是一种阀座可旋转式球阀。

背景技术

球阀作为阀门的一种，因其开启和关闭迅速简便、灵活性强而广泛应用于石油、化工、冶金等行业中。在球阀使用过程中，球阀阀座磨损损坏是一种常见问题，其原因有多种，比如介质因素：介质中含有固体颗粒，如泥沙、杂质等，会在球阀开启和关闭过程中对阀座产生磨粒磨损，另外，如果介质具有腐蚀性，也会对阀座造成化学腐蚀，加速其损坏；操作因素：频繁地开闭操作会使阀座与球体之间不断摩擦，导致阀座磨损，操作不当，如用力过猛、操作速度过快等，也会使阀座受到额外的冲击力，加剧磨损。

对于上述球阀阀座磨损损坏问题，现有技术已经有解决办法，比如公开号为CN118499516A提供的一种阀座可旋转式球阀，该发明申请通过一系列的联动结构，控制球阀内部的阀座旋转，将阀座的损坏点转动避开介质的冲刷，然而这种联动结构，在实际使用中，面对复杂的管路系统和介质的多样性，易出现问题，同时在对阀座进行旋转时，需要将球阀从管路系统上拆卸取下，之后才能进行阀座的旋转，操作过程较为繁琐。

因此，针对上述问题提出一种阀座可旋转式球阀。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种阀座可旋转式球阀，包括阀体，阀体内部转动连接有阀球，阀球上固接有阀杆，阀杆向上贯穿阀体，并固接有一号手轮，所述阀体内对称开设转槽，转槽轴线阀体端部轴线同线设置，且两个转槽对称位于阀球的两侧，每个转槽内均设有阀座；

每个所述阀座包括本体，每个本体上靠近阀体端口的端面上固接有锥形齿环，每个锥形齿环一侧啮合有锥形齿，锥形齿上端面固接有转轴，转轴向上贯穿阀体外，并固接有二号手轮。

优选的，每个所述锥形齿环的端面设有延伸筒，延伸筒的一端密封顶在锥形齿环的端面上，延伸筒的另一端向阀体的端部方向延伸，且延伸筒的另一端面开设多个密封槽，每个密封槽啮合阀体内部设置的密封回路，每个密封槽内设有空心状的密封环，每个密封环上连通有注油管，注油管向上延伸至阀体外，并连通外界液压油泵。

优选的，每个所述锥形齿环的端面和延伸筒的一端均开设相互啮合的环形槽，且环形槽内铺设有橡胶圈。

优选的，每个所述转轴外圈上固接有链轮，相邻两个链轮通过链条连接一起，且链条套设在阀杆外圈。

优选的，所述阀体上设有供阀杆稳定转动支撑架，支撑架的顶部下方设有副架，副架上设有调节链条张紧度的调节结构，且调节结构包括对称设置在链条内圈的撑板，两个撑板的内侧壁上设有螺纹筒，相对的两个螺纹筒之间设有螺杆，螺杆上转动连接有支撑块，支撑块固接在副架上，旋转螺杆，驱动两个撑板相向移动。

优选的，两个所述螺杆之间设有从动齿，从动齿转动连接在副架上，从动齿啮合有主动齿，主动齿转动连接在支撑架上；所述主动齿的轴线位置固接有摇柄；所述从动齿的端面轴线位置固接有皮带轮，每个所述螺杆外圈上固接有皮带轮，从动齿上的皮带轮与螺杆上的皮带轮通过皮带连接。

优选的，每个所述转轴轴线固接有转盘，转盘位于链轮上方，且转盘外圈均匀设置多个卡齿；

所述副架外圈对称设有套管，每个套管的端部向转盘方向延伸，套管内设有顶杆，顶杆的一端设有适配卡齿的顶块，顶杆的另一端通过弹簧连接在套管内底部；

所述套管下表面开设条形孔，条形孔设有牵引块，牵引块固接顶杆下表面，且牵引块上固接有牵引绳，牵引绳缠绕在螺杆中间轴线设置的绕线盘上。

优选的，所述链条位于支撑架的竖直部内侧。

优选的，每个所述撑板的端部向内弯曲设置。

优选的，每个所述注油管沿阀体表面铺设。

本发明的有益之处在于：

1.本发明中，该阀座可旋转式球阀，相比现有技术，首先在结构，依靠锥形齿与锥形齿环的啮合，便可实现阀座的转动，结构简单，面对复杂的介质输送环境，能够稳定执行，然后再操作方式时，不需要将球阀从管路系统上拆卸取下，关闭球阀，旋转二号手轮即可，操作步骤简单，而且可以降低对管路系统输送介质的影响，降低管路系统所连接的设备或者装置暂停时间。

2.本发明中，顶杆与螺杆联动执行，在对链条张紧同时，同时释放锥形齿，同理在链轮松弛时，螺杆反转，释放拉绳，顶杆推动顶块嵌入卡齿内，将锥形齿固定住，将阀座稳定住，一是避免外界异物与二号手轮发生干涉，带动锥形齿转动，扰动阀座旋转调节后的角度，二是将阀球在转动时，以免阀球的转动对阀座造成扰动，阀座发生偏转，影响该球阀的正常使用。

附图说明

图1为本发明中阀座可旋转式球阀的第一视角立体图；

图2为本发明中阀座可旋转式球阀的第二视角立体图；

图3为本发明中阀座可旋转式球阀的主视图；

图4为本发明中阀座可旋转式球阀内部结构示意图；

图5为本发明中阀体的剖视图；

图6为本发明中阀球与阀座的配合立体图；

图7为本发明中锥形齿环与阀座的配合剖视图；

图8为本发明中阀球与阀座的配合剖视图；

图9为本发明中阀座与锥形齿环的配合立体图；

图10为本发明中阀杆与支撑架的配合立体图；

图11为本发明中支撑架的立体图；

图12为本发明中支撑架的剖视图；

图13为本发明中支撑架的仰视图；

图14为本发明中支撑架的俯视图。

图中：1、阀体；2、阀球；3、阀杆；4、一号手轮；5、转槽；6、阀座；7、本体；8、锥形齿环；9、锥形齿；10、转轴；11、二号手轮；12、延伸筒；13、密封槽；14、密封环；15、注油管；16、环形槽；17、链轮；18、链条；19、支撑架；20、副架；21、撑板；22、螺纹筒；23、螺杆；24、支撑块；25、从动齿；26、主动齿；27、摇柄；28、皮带轮；29、皮带；30、卡齿；31、套管；32、顶杆；33、顶块；34、牵引块；35、牵引绳；36、绕线盘；37、环体；38、转盘。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1-图10，一种阀座可旋转式球阀，包括阀体1，阀体1内部转动连接有阀球2，阀球2上固接有阀杆3，阀杆3向上贯穿阀体1，并固接有一号手轮4，所述阀体1内对称开设转槽5，转槽5轴线阀体1端部轴线同线设置，且两个转槽5对称位于阀球2的两侧，每个转槽5内均设有阀座6；

每个所述阀座6包括本体7，每个本体7上靠近阀体1端口的端面上固接有锥形齿环8，每个锥形齿环8一侧啮合有锥形齿9，锥形齿9上端面固接有转轴10，转轴10向上贯穿阀体1外，并固接有二号手轮11；

本实施例中，设计的阀座可旋转式球阀，采用上述方案解决球阀阀座6磨损损坏问题，具体操作如下，首先关闭该球阀，旋转一号手轮4转动90度，一号手轮4通过阀杆3带动阀球2转动，关闭球阀，暂停介质流动，然后转动二号手轮11，二号手轮11通过转轴10带动锥形齿9转动，因锥形齿9啮合锥形齿环8，锥形齿环8转动，且锥形齿环8具体转动角度，可通过控制二号手轮11的转动角度，在本实施例中，需要将每个锥形齿环8转动90度便可，而锥形齿环8与本体7固接，本体7随锥形齿环8同步转动90度，使得本体7上已经损坏点偏转至与阀体1内部重合的位置，避开介质的继续冲刷，而本体7上未被介质冲刷损坏的区域则转动至与介质流动方向相对的位置，从而实现阀座6的旋转，使得该球阀可以进行正常使用；

该阀座可旋转式球阀，相比现有技术，首先在结构，依靠锥形齿9与锥形齿环8的啮合，便可实现阀座6的转动，结构简单，面对复杂的介质输送环境，能够稳定执行，然后在操作方式上，不需要将球阀从管路系统上拆卸取下，关闭球阀，旋转二号手轮11即可，操作步骤简单，而且可以降低对管路系统输送介质的影响，降低管路系统所连接的设备或者装置暂停时间；

考虑到球阀的成本，设计的本体7通过多个螺栓固接在锥形齿环8上，在本体7上无完好区域时，直接将球阀取下，拆卸取下阀座6，将新的本体7更换在锥形齿环8上，且只需更换本体7，无需更换整个球阀，控制更换维修成本。

参照图1-图2，以及图5-图9，每个所述锥形齿环8的端面设有延伸筒12，延伸筒12的一端密封顶在锥形齿环8的端面上，延伸筒12的另一端向阀体1的端部方向延伸，且延伸筒12的另一端面开设多个密封槽13，每个密封槽13啮合阀体1内部设置的密封回路，每个密封槽13内设有空心状的密封环14，每个密封环14上连通有注油管15，注油管15向上延伸至阀体1外，并连通外界液压油泵；

阀体1内设置匹配供阀座6和锥形齿环8转动的转槽5，使得阀座6能够在阀体1内进行转动，而阀座6与阀球2之间需要保证密封性，需使阀座6挤压在阀球2表面，为此设置了可以膨胀挤压阀座6的密封环14，在对阀座6进行转动之前，将密封环14内的液压油抽离，使得密封环14收缩，不对延伸筒12进行挤压，然后此时阀座6与球阀之间的挤压力减小，阀座6可顺利转动，当阀座6转动完成后，再通过液压油泵将液压油沿注油管15注入密封环14内，此时密封环14内充入液压油而膨胀，并挤压延伸筒12，延伸筒12顶在锥形齿环8上，而锥形齿环8与阀座6通过多个螺栓固接一起，此时挤压力直接作用在阀座6上，增大阀座6与阀球2之间的挤压力，从而提高阀球2与阀座6之间的密封性。

参照图5-图9，每个所述锥形齿环8的端面和延伸筒12的一端均开设相互啮合的环形槽16，且环形槽16内铺设有橡胶圈；

延伸筒12的设计，用于增大介质流动行程，即增大介质渗透至转槽5内的路径，降低介质进入到转槽5内的可能性，降低介质对锥形齿环8的污染或者腐蚀，同时在锥形齿环8的端面和延伸筒12的一端均开设相互啮合的环形槽16，且在每个环形槽16内铺设有密封填料，即，多个橡胶圈，能进一步提高密封性，降低介质对锥形齿环8的污染或者腐蚀。

参照图10-图14，每个所述转轴10外圈上固接有链轮17，相邻两个链轮17通过链条18连接一起，且链条18套设在阀杆3外圈；

介质在阀体1内流动时，对两个阀座6上冲刷损坏点趋于相同状况，在对阀座6旋转时，需要将两个阀座6旋转相同的角度，即，阀座6的损坏点均需要避开介质的冲刷，且两个阀座6上未受损区域转动到与介质流动相对的位置，为此在两个转轴10之间设置了联动的结构，即，在转轴10上设置链轮17，两个链轮17通过链条18连接一起，转动其中一个二号手轮11，便可驱动另一个二号手轮11同步转动，两个转轴10以及两个锥形齿9同步转动，且能够同步驱动两个阀座6转动相同的角度，从而保证两个阀座6上未受损区域均转动到与介质流动相对的位置，保证该球阀的正常使用。

参照图10-图14，所述阀体1上设有供阀杆3稳定转动支撑架19，支撑架19的顶部下方设有副架20，副架20上设有调节链条18张紧度的调节结构，且调节结构包括对称设置在链条18内圈的撑板21，两个撑板21的内侧壁上设有螺纹筒22，相对的两个螺纹筒22之间设有螺杆23，螺杆23上转动连接有支撑块24，支撑块24固接在副架20上，旋转螺杆23，驱动两个撑板21相向移动；

在链条18上设置了调节结构，在链条18松弛的情况，通过调节结构将链条18张紧，保证两个转轴10能够同步转动，且调节结构具体操作如下，在对阀座6进行旋转时，旋转螺杆23，螺杆23外推撑板21，撑板21向外挤压链条18，链条18被张紧，以确保传动的平稳性和可靠性，以及两个链轮17同步转动，保证两个锥形齿环8和两个本体7转动相同的角度；在阀座6旋转调节之后，反向旋转螺杆23，两个撑板21相互靠近，撑板21不再挤压链条18，使链条18处于松弛的状态，减少链条18的张紧应力，链条18在张紧状态下会受到持续的拉伸应力，这种应力可能会导致链条18的金属疲劳，尤其是在链条18长期不使用的情况下，保持松弛可以减少这种应力，从而延长链条18的使用寿命。

参照图10-图14，两个所述螺杆23之间设有从动齿25，从动齿25转动连接在副架20上，从动齿25啮合有主动齿26，主动齿26转动连接在支撑架19上；所述主动齿26的轴线位置固接有摇柄27；所述从动齿25的端面轴线位置固接有皮带轮28，每个所述螺杆23外圈上固接有皮带轮28，从动齿25上的皮带轮28与螺杆23上的皮带轮28通过皮带29连接；

设置的皮带轮28为同步皮带，同时设计的皮带29为同步皮带；旋转摇柄27，驱动主动齿26转动，主动齿26带动从动齿25转动，而从动齿25则会同时通过两个皮带轮28带动两个螺杆23同步转动，两个螺杆23同步转动，既可以实现两个撑板21平行移动并挤压在链条18上，保证撑板21的外表面能够充分以面的挤压方式与链条18内圈表面接触，有助于稳定链条18的张紧状态，维持链条18传动的稳定运行，又可以同时驱动两个螺杆23转动，减少对螺杆23的操作环节，再者通过摇柄27施加扭力，方便对螺杆23的旋转。

参照图10-图14，每个所述转轴10轴线固接有转盘38，转盘38位于链轮17上方，且转盘38外圈均匀设置多个卡齿30；

所述副架20外圈对称设有套管31，每个套管31的端部向转盘38方向延伸，套管31内设有顶杆32，顶杆32的一端设有适配卡齿30的顶块33，顶杆32的另一端通过弹簧连接在套管31内底部；

所述套管31下表面开设条形孔，条形孔设有牵引块34，牵引块34固接顶杆32下表面，且牵引块34上固接有牵引绳35，牵引绳35缠绕在螺杆23中间轴线设置的绕线盘36上；

在未对阀座6进行旋转调节之前，顶杆32在其所连接弹簧的弹力下， 顶杆32将顶块33挤压到转盘38上相邻两个卡齿30之间，将转盘38的自行转动约束住，从而将锥形齿9稳定住，也就将阀座6稳定住；当需要对阀座6进行旋转调节时，转动摇柄27，带动螺杆23转动，撑板21外定链条18，将链条18绷紧，同时螺杆23带动绕线盘36转动，绕线盘36缠绕牵引绳35，而牵引绳35则通过牵引块34拉动顶杆32移动，两个顶杆32相互靠近，且顶块33也脱落卡齿30，此时锥形齿9处于自由的状态，可通过二号手轮11便可对锥形齿9进行转动，从而驱动锥形齿环8和阀座6转动；

该顶杆32与螺杆23联动执行，在对链条18张紧同时，同时释放锥形齿9，同理在链轮17松弛时，螺杆23反转，释放拉绳，顶杆32推动顶块33嵌入卡齿30内，将锥形齿9固定住，将阀座6稳定住，一是避免外界异物与二号手轮11发生干涉，带动锥形齿9转动，扰动阀座6旋转调节后的角度，二是将阀球2在转动时，以免阀球2的转动对阀座6造成扰动，阀座6发生偏转，影响该球阀的正常使用。

参照图11，所述链条18位于支撑架19的竖直部内侧；

设计的支撑架19，其顶部设有环体37，阀杆3外圈转动连接在环体37内，支撑架19的竖直部内侧设置链条18，能够保护链条18免受外界异物的撞击而损坏。

参照图13-图14，每个所述撑板21的端部向内弯曲设置；

在撑板21外顶链条18时，链条18呈向外突起的，而撑板21形状的设置，以免链条18抵触在撑板21的端部边缘上，影响链条18与链轮17之间的传动。

参照图2，每个所述注油管15沿阀体1表面铺设；注油管15沿阀体1外表设置，多个注油管15呈弧形状设置，且靠近阀体1表面，可减少外界异物对注油管15的碰撞概率，是对注油管15的保护具体措施。

综上所述，该阀座可旋转式球阀，阀体1上设置的一号手轮4通过阀杆3带动阀球2转动，关闭球阀，暂停介质流动，然后转动二号手轮11，二号手轮11通过转轴10带动锥形齿9转动，因锥形齿9啮合锥形齿环8，锥形齿环8转动，且锥形齿环8具体转动角度，可通过控制二号手轮11的转动角度，在本实施例中，需要将每个锥形齿环8转动90度便可，而锥形齿环8与本体7固接，本体7随锥形齿环8同步转动90度，使得本体7上已经损坏点偏转至与内阀体1内部重合的位置，避开介质的继续冲刷，而本体7上未被介质冲刷损坏的区域则转动至与介质流动方向相对的位置，从而实现阀座6的旋转，使得该球阀可以进行正常使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种阀座可旋转式球阀，包括阀体，阀体内部转动连接有阀球，阀球上固接有阀杆，阀杆向上贯穿阀体，并固接有一号手轮，其特征在于：所述阀体内对称开设转槽，转槽轴线阀体端部轴线同线设置，且两个转槽对称位于阀球的两侧，每个转槽内均设有阀座；

每个所述阀座包括本体，每个本体上靠近阀体端口的端面上固接有锥形齿环，每个锥形齿环一侧啮合有锥形齿，锥形齿上端面固接有转轴，转轴向上贯穿阀体外，并固接有二号手轮；

每个所述转轴外圈上固接有链轮，相邻两个链轮通过链条连接一起，且链条套设在阀杆外圈；

所述阀体上设有供阀杆稳定转动支撑架，支撑架的顶部下方设有副架，副架上设有调节链条张紧度的调节结构，且调节结构包括对称设置在链条内圈的撑板，两个撑板的内侧壁上设有螺纹筒，相对的两个螺纹筒之间设有螺杆，螺杆上转动连接有支撑块，支撑块固接在副架上，旋转螺杆，驱动两个撑板相向移动；

两个所述螺杆之间设有从动齿，从动齿转动连接在副架上，从动齿啮合有主动齿，主动齿转动连接在支撑架上；所述从动齿的端面轴线位置固接有皮带轮，每个所述螺杆外圈上固接有皮带轮，从动齿上的皮带轮与螺杆上的皮带轮通过皮带连接；

每个所述转轴轴线固接有转盘，转盘位于链轮上方，且转盘外圈均匀设置多个卡齿；

所述副架外圈对称设有套管，每个套管的端部向转盘方向延伸，套管内设有顶杆，顶杆的一端设有适配卡齿的顶块，顶杆的另一端通过弹簧连接在套管内底部；

所述套管下表面开设条形孔，条形孔设有牵引块，牵引块固接顶杆下表面，且牵引块上固接有牵引绳，牵引绳缠绕在螺杆中间轴线设置的绕线盘上。

2.根据权利要求1所述的一种阀座可旋转式球阀，其特征在于：每个所述锥形齿环的端面设有延伸筒，延伸筒的一端密封顶在锥形齿环的端面上，延伸筒的另一端向阀体的端部方向延伸，且延伸筒的另一端面开设多个密封槽，每个密封槽啮合阀体内部设置的密封回路，每个密封槽内设有空心状的密封环，每个密封环上连通有注油管，注油管向上延伸至阀体外，并连通外界液压油泵。

3.根据权利要求2所述的一种阀座可旋转式球阀，其特征在于：每个所述锥形齿环的端面和延伸筒的一端均开设相互啮合的环形槽，且环形槽内铺设有橡胶圈。

4.根据权利要求1所述的一种阀座可旋转式球阀，其特征在于：所述链条位于支撑架的竖直部内侧。

5.根据权利要求1所述的一种阀座可旋转式球阀，其特征在于：每个所述撑板的端部向内弯曲设置。

6.根据权利要求2所述的一种阀座可旋转式球阀，其特征在于：每个所述注油管沿阀体表面铺设。