一种调节球阀的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种管道控制阀门，特别是一种调节球阀，包括第一阀体部、第二阀体部、阀杆、球体、阀座、弹簧和固定轴，球体的流道口的一部分覆盖有球面壁板；球面壁板上设有壁板通孔。本发明提供的调节球阀优化了调节球阀的流量调节特性，提高了调节精度，延长了阀门的使用寿命；同时也解决了调节球阀在高压差工况下工作时由于介质流速较高而产生噪声、振动及气蚀等问题。
【专利说明】
一种调节球阀
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种管道控制阀门，特别是一种调节球阀。
【背景技术】
[0002]调节球阀与其它类型调节阀相比，具有流通能力大、开关迅速、密封性能好、可调比高、寿命长等优点，对于高温、高压或腐蚀性介质等恶劣工况适应能力强，因此在造纸、化工、冶金等行业中得到广泛的应用。
[0003]然而，调节球阀具有流通能力大、开关迅速、可调比高的特点，也存在着工作时，行程过程中由于阀座与球体受力不平衡而产生附加力矩，导致所需执行器力矩较大，同时造成阀座与球体较快磨损，影响阀门的使用寿命。同时在高压差工况下，介质流速高，调节球阀产生噪声、振动及气蚀等问题。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的缺陷，本发明的一个目的在于提出一种调节球阀，通过在球体流道处设置球面壁板，在球面壁板上设有通孔，可以起到减压和节流的作用，解决阀门在高压差工况下工作时的高噪音和强振动问题，也降低了阀门的能量消耗，改善了操作人员的工作环境，同时，在调节球阀处于半开状态下，通过球面壁板与阀座的接触抵消了球体与阀座的不平衡力，减少阀座及球体的磨损，延长阀门的使用寿命。
[0005]本发明的另一个目的在于提出一种调节球阀，在球体流道内设置阀芯，阀芯上具有通孔，进一步起到减压和节流的作用，降低高压差工况下阀门的高噪音和强振动。
[0006]为达此目的，本发明提供如下的技术方案:
[0007]本发明提供的一种调节球阀，包括第一阀体部、第二阀体部、阀杆、球体、阀座、弹簧和固定轴，所述球体的流道口的一部分覆盖有球面壁板;所述球面壁板上设有壁板通孔。
[0008]通过在球体流道口处设置带有通孔的球面壁板，可以起到减压和节流的作用，解决阀门在高压差工况下工作时的高噪音和强振动问题，也降低了阀门的能量消耗，改善了操作人员的工作环境;其次，调节球阀在不同的开度下，随着球体的转动，介质的流通面积随之改变，改变了阀门的流阻系数，因此优化了调节球阀的流量调节特性，提高了调节精度;另外，在调节球阀处于半开状态下，通过球面壁板与阀座的接触抵消了球体与阀座的不平衡力，消除了调节球阀在行程过程中产生的附加力矩，避免了因为附加力矩而导致执行器过大，以及引起的阀座及球体的磨损，延长了阀门的使用寿命。
[0009]在一个具体的技术方案中，所述球面壁板位于所述球体的流道出口处;和/或所述球面壁板为其直径与所述球体4的直径相同的弧面型且所述球面壁板的外侧弧面与所述球体4的外表面处于同一球面。所述球面壁板设置为与所述球体4同球面的弧面型，可有利于球体承压。
[0010]在另一个具体的技术方案中，所述球面壁板厚度为a，10mm<a<20mm。
[0011 ] 在另一个具体的技术方案中，所述壁板通孔形状为圆形，直径为b，2mm^b^l0mm；和/或所述壁板通孔均匀分布为C行d列，2<C<10，2<d<10。
[0012]在另一个具体的技术方案中，还包括阀芯，所述阀芯位于所述球体的流道内；所述阀芯上设有阀芯通孔，进一步起到减压和节流的作用，降低高压差工况下阀门的高噪音和强振动。
[0013]在另一个具体的技术方案中，所述阀芯通孔的轨迹是曲折的。介质在阀芯通孔内流通路径发生弯折，增强加压和节流效果。
[0014]在另一个具体的技术方案中，所述阀芯通孔的轨迹包括e个直角，4<e<8。
[0015]在另一个具体的技术方案中’所述阀芯通孔形状为圆形’直径为!/，〗!?!^^’^；1mm;和/或所述阀芯通孔均勾分布为c’行d’列，2<c’ <10，2<d’ <10。
[0016]在另一个具体的技术方案中，所述阀芯与所述球面壁板相贴合。
[0017]在另一个具体的技术方案中，所述阀芯的阀芯通孔与所述球面壁板上的壁板通孔是连通的。
[0018]本发明的有益效果为:
[0019]本发明提供的一种调节球阀，由于:通过在球体流道处设置球面壁板，并在球面壁板上设有通孔;在球体流道内设置阀芯，并在阀芯上设置通孔。从而具有以下优点:
[0020]1.能实现减压和节流的作用，解决阀门在高压差工况下工作时的高噪音和强振动问题，也降低了阀门的能量消耗，改善了操作人员的工作环境；
[0021]2.调节球阀在不同的开度下，随着球体的转动，介质的流通面积随之改变，改变了阀门的流阻系数，因此优化了调节球阀的流量调节特性，提高了调节精度；
[0022]3.在调节球阀处于半开状态下，通过球面壁板与阀座的接触抵消了球体与阀座的不平衡力，消除了调节球阀在行程过程中产生的附加力矩，避免了因为附加力矩而导致执行器过大，以及引起的阀座及球体的磨损，延长了阀门的使用寿命。
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例提供的一种调节球阀全开状态的前剖面结构示意图；
[0024]图2为本发明实施例提供的一种调节球阀全开状态的上剖面结构示意图；
[0025]图3为本发明实施例提供的一种调节球阀半开状态的上剖面结构示意图；
[0026]图4为本发明实施例提供的一种调节球阀全关状态的前剖面结构示意图；
[0027]图5为本发明实施例提供的一种调节球阀全关状态的上剖面结构示意图。
[0028]图中:
[0029]1、第一阀体部；2、第二阀体部；3、阀杆;4、球体;5、阀芯；6、阀座；7、弹簧;8、固定轴。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本发明实施例以及附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]实施例1
[0032]本实施例提供了一种调节球阀，如图1-5所示，包括:由第一阀体部I和第二阀体部2组成的阀体，以及阀杆3，球体4，阀座6，弹簧7，固定轴8，阀体中，固定轴8支撑球体4，球体4与两个阀座6形成球面密封，弹簧7提供的弹簧力将阀座6压向球体4，实现球体4与阀座6的密封，阀杆3驱动球体4转动完成控制开度动作。
[0033]球体4的流道口的出口处的一部分被球面壁板所覆盖，另一部分为可让介质直接流通的流道，球面壁板为其直径与球体4的直径相同的弧面型且厚度为15_，球面壁板的外侧弧面与球体4的外表面处于同一球面，有利于球体4承压，球面壁板与球体4的实体部分固定连接，其连接方式可采用一体连接、焊接等。同时球面壁板上设有壁板通孔，壁板通孔为中心轴与球体4流道口的中心轴平行的圆形直通孔，其直径为6mm，并且以6行6列的排列形式均勾分布在球面壁板上。
[0034]下面结合本实施例中的调节球阀，详细说明采用该调节球阀全开、全关以及半开时调节球阀的运行状态及介质的流动过程。
[0035]本实施例提供的调节球阀全开时，如图1和图2所示，阀杆3驱动球体4处于全开位置，使得球体4的流道与由第一阀体部I和第二阀体部2组成的阀体的介质出口与介质入口完全连通，介质由质入口进入球体4的流道，一部分介质从流道内没有球面壁板部分流过，进入介质出口；另一部分介质进入球体4的流道后，通过球面壁板上的壁板通孔，流速降低后流出到介质出口。
[0036]本实施例提供的调节球阀全关时，如图4和图5所示，阀杆3驱动球体4处于关闭位置，介质无法流通，调节球阀关闭。
[0037]本实施例提供的调节球阀半开时，如图3所示，阀杆3驱动球体4处于半开位置，球面壁板与阀座6相接触，抵消了球体4与阀座6的不平衡力，消除了调节球阀在行程过程中产生的附加力矩;介质进入球体4的流道后，介质通过球面壁板上的壁板通孔后流速降低，然后再流出到介质出口。
[0038]实施例2
[0039]本实施例提供了一种调节球阀，如图1-5所示，包括:由第一阀体部I和第二阀体部2组成的阀体，以及阀杆3，球体4，阀芯5，阀座6，弹簧7，固定轴8，阀体中，固定轴8支撑球体4，球体4与两个阀座6形成球面密封，弹簧7提供的弹簧力将阀座6压向球体4，实现球体4与阀座6的密封，阀杆3驱动球体4转动完成控制开度动作。
[0040]球体4的流道口的出口处的一部分被球面壁板所覆盖，另一部分为可让介质直接流通的流道，球面壁板为其直径与球体4的直径相同的弧面型且厚度为15_，球面壁板的外侧弧面与球体4的外表面处于同一球面，有利于球体4承压，球面壁板与球体4的实体部分固定连接，其连接方式可采用一体连接、焊接等。同时球面壁板上设有壁板通孔，壁板通孔为中心轴与球体4流道口的中心轴平行的圆形直通孔，其直径为6mm，并且以6行6列的排列形式均勾分布在球面壁板上。
[0041 ] 球体4流道内设有阀芯5，阀芯5上有阀芯通孔，阀芯通孔为中心轴与球体4流道口的中心轴平行的圆形孔，其直径为6mm，并且以6行6列的排列形式均匀分布，阀芯通孔的轨迹是曲折的，每个阀芯通孔的轨迹具有6个直角，并且每个阀芯通孔的出口段和入口段的中心线都是与球体4流道口的中心轴平行的。阀芯5与球面壁板紧密贴合，同时与球体4的实体部分固定连接，其连接方式可采用一体连接、焊接等，阀芯通孔与球面壁板上的壁板通孔相互对应连通。
[0042]下面结合本实施例中的调节球阀，详细说明采用该调节球阀全开、全关以及半开时调节球阀的运行状态及介质的流动过程。
[0043]本实施例提供的调节球阀全开时，如图1和图2所示，阀杆3驱动球体4处于全开位置，使得球体4的流道与由第一阀体部I和第二阀体部2组成的阀体的介质出口与介质入口完全连通，介质由介质入口进入球体4的流道，一部分介质从流道内没有阀芯5和球面壁板部分流过，进入介质出口；另一部分介质进入球体4的流道后，从阀芯5上的阀芯通孔进入阀芯5，流速降低，由于阀芯通孔的轨迹是曲折的，介质在内流通过程中流通轨迹发生多次弯折，介质流速进一步降低，再进入球面壁板上的壁板通孔后流出到介质出口。
[0044]本实施例提供的调节球阀全关时，如图4和图5所示，阀杆3驱动球体4处于关闭位置，介质无法流通，调节球阀关闭。
[0045]本实施例提供的调节球阀半开时，如图3所示，阀杆3驱动球体4处于半开位置，球面壁板与阀座6相接触，抵消了球体4与阀座6的不平衡力，消除了调节球阀在行程过程中产生的附加力矩;介质进入球体4的流道后，从阀芯5上的阀芯通孔进入阀芯5，流速降低，由于阀芯通孔的轨迹是曲折的，介质在内流通过程中流通轨迹发生多次弯折，介质流速进一步降低，最后介质进入球面壁板上的壁板通孔后流出到介质出口。
[0046]根据不同的实际工况，可调节球面壁板上壁板通孔的数量、大小、形状，以及阀芯5上的阀芯通孔的数量、大小、形状、轨迹来满足具体工况需求。该调节球阀在不同的开度下，随着球体4与阀芯5的转动，介质的流通面积随之改变，改变了调节球阀的流阻系数，优化了调节球阀的流量调节特性，提高了调节精度。球面壁板上的壁板通孔及阀芯4上的阀芯通孔的设置，起到了减压和节流作用的同时，也解决了调节球阀在高压差工况下工作时的高噪音和强振动问题，降低了阀门的能量消耗，改善了操作人员的工作环境。
[0047]球面壁板作为调节内件用于流量调节的同时，当调节球阀处于半开的工作状态下时，球面壁板与阀座6接触，抵消了球体4与阀座6的不平衡力，消除了调节球阀在行程过程中产生的附加力矩，避免了因为附加力矩而导致执行器过大，以及引起阀座6、球体4磨损的问题，延长了阀门的使用寿命。
[0048]以上所述，仅为本发明的两种【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种调节球阀，包括第一阀体部(I)、第二阀体部(2)、阀杆(3)、球体(4)、阀座(6)、弹簧(7)和固定轴(8)，其特征在于: 所述球体(4)的流道口的一部分覆盖有球面壁板； 所述球面壁板上设有壁板通孔。2.根据权利要求1所述的调节球阀，其特征在于: 所述球面壁板位于所述球体(4)的流道出口处； 和/或所述球面壁板为其直径与所述球体(4)的直径相同的弧面型且 所述球面壁板的外侧弧面与所述球体(4)的外表面处于同一球面。3.根据权利要求1所述的调节球阀，其特征在于: 所述球面壁板厚度为a，10mm<a<20mm。4.根据权利要求1所述的调节球阀，其特征在于: 所述壁板通孔形状为圆形，直径为b，2mm^b^ 10mm； 和/或所述壁板通孔均匀分布为(3行(1列，2<(3<10，2<(1<10。5.根据权利要求1-4任一项所述的调节球阀，其特征在于: 还包括阀芯(5)，所述阀芯(5)位于所述球体(4)的流道内； 所述阀芯(5)上设有阀芯通孔。6.根据权利要求5所述的调节球阀，其特征在于: 所述阀芯通孔的轨迹是曲折的。7.根据权利要求6所述的调节球阀，其特征在于: 所述阀芯通孔的轨迹包括e个直角，4<e<8。8.根据权利要求5所述的调节球阀，其特征在于: 所述阀芯通孔形状为圆形，直径为b’，2mm<b’ SlOmm; 和/或所述阀芯通孔均匀分布为c’行d’列，2彡c’彡10，2彡d’彡10。9.根据权利要求5所述的调节球阀，其特征在于: 所述阀芯(5)与所述球面壁板相贴合。10.根据权利要求5所述的调节球阀，其特征在于: 所述阀芯(5)的阀芯通孔与所述球面壁板上的壁板通孔是连通的。
【文档编号】F16K5/06GK106051205SQ201610676351
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月16日
【发明人】赵海燕, 李峰, 俞晓龙, 盖玉龙, 周岩, 秦黎
【申请人】航天长征化学工程股份有限公司, 北京航天长征机械设备制造有限公司