密封压力的观察与控制是本阀门一个特点，可以计算出密封力矩，亦可用压力传感器全程观察与控制。增压原理是首先使系统充满液体(如水)，并排除系统内的气体。由于液体不可压缩性，通过转动手轮并带动增压活塞向下移动，原系统内压力随之升高，迫使球面活塞向外移动，同时达到所需的密封压力。相反，系统内压力也可降低，直至为零，这样就能控制系统的压力。在系统内压力降为零时即可转动阀芯开或关。此时转动力矩比通用球阀小很多，较为轻便的开关。
【附图说明】
[0059]下面将结合附图中的实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但不构成对本实用新型的任何限制。
[0060]图1是本实用新型在球面活塞收缩状态的剖面结构示意图；
[0061]图2是图1的右视结构示意图；
[0062]图3是本实用新型在球面活塞伸张状态的剖面结构示意图；
[0063]图4是本实用新型在球面活塞伸张状态的立体剖面结构示意图；
[0064]图5是本实用新型全开状态的剖面结构示意图；
[0065]图6是本实用新型全开状态的立体剖面结构示意图；
[0066]图7是本实用新型阀芯的竖直半剖面结构示意图；
[0067]图8是本实用新型阀芯的水平半剖面结构示意图；
[0068]图9是本实用新型增压机构的剖面结构示意图；
[0069]图10是本实用新型增压机构的立体结构示意图。
[0070]图中:阀体1，流道11，阀芯2，通道21，球面活塞22，球面22a，心轴22b，活塞环22c，心轴22b，活塞环22c，活塞腔23，定位座23a，蝶形弹簧24，上转动轴25，下转动轴26，增压通道27，密封环28，阀杆3，扳动螺口 31，轴向通道32，上卡簧33，凸台34，增压机构4，增压缸体41，增压腔41a，螺母42，增压活塞43，台阶位43a，活塞杆44，支承板45，防转块46，压力表5，手柄a，手轮b。
【具体实施方式】
[0071]如图1?图10所示，本实用新型的一种无磨损增压球阀，包括阀体1、阀芯2和控制阀芯2旋转切换的阀杆3，阀体I设有流道11，阀芯2设有可连通流道11的通道21，阀芯2侧面设有活塞腔23，活塞腔23中设有可封闭流道11的伸缩球面活塞22，阀体I上设有连接活塞腔23的增压机构4控制球面活塞22伸缩切换。
[0072]增压机构4包括增压缸体41、螺母42、增压活塞43和活塞杆44，螺母42设置增压缸体41上部，活塞杆44螺接在螺母42中、下端连接增压活塞43，阀杆3穿插增压活塞43和活塞杆44中轴、其内端连接阀芯2、延伸外端壁设扳动螺口 31、轴向设有轴向通道32连通增压缸体41的增压腔41a。
[0073]阀芯2设有使活塞腔23与增压机构4相连接的增压通道27。
[0074]流道11为直通流道，球面活塞22对称设置在通道21两侧。
[0075]增压缸体41上设有支承板45与防转块46，螺母42定位在支承板45与防转块46之间。
[0076]阀杆3上部设有上卡簧33、下部设有凸台34、外端连接有压力表5，增压活塞43中设台阶位43a，上卡簧33定位在活塞杆44上端，凸台34位于台阶位43a中。
[0077]伸缩球面活塞22的外侧为球面22a、内侧设心轴22b、侧壁面设有活塞环22c，活塞腔23设有定位心轴22b的定位座23a，定位座23a和定位心轴22b之间设有至少一对的蝶形弹簧24。
[0078]阀体I包括上下阀盖11、12，增压机构4和阀杆3设置在上阀盖11上。
[0079]旋转阀芯2包括上下转动轴25、26，阀杆3的内端连接旋转阀芯2的上转动轴25，增压通道27通过上转动轴25连接增压腔41a。
[0080]流道11的内口设有与球面22a相适配的密封环28。
[0081]阀芯2的通道21最常应用是180度的直通，但还可以应用为其它角度的二通或三通等，三通则对应设置球面活塞22。
[0082]球面活塞22外侧的球面22a可以是半球面也可以是部份球面。
[0083]活塞式增压机构4也可以是自动增压机构，通过自动增压机构实现自动控制和实时监控增减压力。阀杆3也可以是连接自动转动机构实现自动转动开启和关门阀芯。活塞式增压机构的螺母42也可以连接自动转动机构，实现自动化转动控制。
[0084]本实用新型的具体使用程序:
[0085]1、在阀门全开，需要关闭阀门时:
[0086]如图5和图6所示，在阀门全开状态，增压机构4的增压腔41a及活塞腔21的流体压力为零，并且球面活塞的球面与阀座流道11的内口之间存在间隙，因此阀杆3转动阀芯2的操作力矩很小的，并且密封副没有擦伤磨损的破坏。在此情况下，需要关闭阀门时，首先按顺时针扳动手柄a，并带动阀杆3及阀芯2旋转90°，阀芯封闭侧到达预定位置，既球面活塞22与流道11的内口相对，使得阀芯2到达预关闭状态。此时增压机构4压力不足，球面活塞22的外侧球面22a与阀座的密封环28之间形成间隙。
[0087]如图1和图4所示，在预关闭动作完成后，转动手轮b并带动螺母42，与螺母42相配的活塞杆44均采用梯形螺纹传动，由于在支承板45处安置了防转块46，因此，活塞杆44只能做直线上下运动。
[0088]如图3所示，在螺母42转动时，带动活塞杆44和活塞43作上下直线运动，阀杆3由上卡簧33及阀杆凸台34固定于活塞上。当活塞43及阀杆3向下移动时，增压腔41a与活塞腔23经流道21相互连通，在增压腔41a压力升高，球面活塞腔的压力也随之升高，球面活塞22的轴向力将压缩蝶形弹簧27，使两个独立的球面向外移动。于是球面将压紧阀座密封环，13，当压力升高至使密封副达到密封要去时，阀门便实现全关状态。
[0089]与此同时，阀杆3下移后，其转板口隐藏于螺母之中，无法操作阀杆的转动。不至于出现误动件。压力表5显示压力的数值。
[0090]2、在阀门全关，需要开启阀门时:
[0091]在阀门全关状态，增压机构4及活塞腔的流体压力达到密封所需的压力，在需要开启时，首先要降低系统内的压力直至为零。
[0092]其操作是按逆时针转动手轮6，并带动活塞43向上，同事带动阀杆3向上轴向运动。于是增压机构4的增压腔41a及球面活塞腔23的流体压力逐渐降低直至为零。此时蝶形弹簧27的反弹力及介质压力的作用下，将两个独立球面活塞43收缩，球面便离开阀座密封环48，同时形成了一个适宜的间隙。
[0093]如图9所示，与此同时，阀杆3向上移动后，其转动板口露出螺母42之上。利用扳手a，按逆时针旋转90°，阀门便实现全开状态。压力表则显示为零。
[0094]如图1和图3所示，由于球面与阀座密封环之间存在间隙，在开启的全过程密封副不会产生擦伤磨损破坏。
[0095]综上所述，本实用新型已如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，可证明本实用新型能达到其所预期之目的，实用性价值乃无庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本实用新型。上述并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。
【主权项】
1.一种无磨损增压球阀，包括阀体(I)、阀芯⑵和控制阀芯⑵旋转切换的阀杆(3)，阀体(I)设有流道(11)，阀芯(2)设有可连通流道(11)的通道(21)，其特征在于:阀芯(2)侧面设有活塞腔(23)，活塞腔(23)中设有可封闭流道(11)的伸缩球面活塞(22)，阀体(I)上设有连接活塞腔(23)的增压机构(4)控制球面活塞(22)伸缩切换。2.根据权利要求1所述的无磨损增压球阀，其特征在于:增压机构(4)包括增压缸体(41)、螺母(42)、增压活塞(43)和活塞杆(44)，螺母(42)设置增压缸体(41)上部，活塞杆(44)螺接在螺母(42)中、下端连接增压活塞(43)，阀杆(3)穿插增压活塞(43)和活塞杆(44)中轴、其内端连接阀芯(2)、延伸外端壁设扳动螺口(31)、轴向设有轴向通道(32)连通增压缸体(41)的增压腔(41a) ο3.根据权利要求2所述的无磨损增压球阀，其特征在于:阀芯(2)设有连接活塞腔(23)与增压腔(41a)的增压通道(27)。4.根据权利要求1所述的无磨损增压球阀，其特征在于:流道(11)为直通流道，球面活塞(22)对称设置在通道(21)两侧。5.根据权利要求2所述的无磨损增压球阀，其特征在于:增压缸体(41)上设有支承板(45)与防转块(46)，螺母(42)定位在支承板(45)与防转块(46)之间。6.根据权利要求2所述的无磨损增压球阀，其特征在于:阀杆(3)上部设有上卡簧(33)、下部设有凸台(34)、外端连接有压力表(5)，增压活塞(43)中设台阶位(43a)，上卡簧(33)定位在活塞杆(44)上端，凸台(34)位于台阶位(43a)中。7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的无磨损增压球阀，其特征在于:伸缩球面活塞(22)的外侧为球面(22a)、内侧设心轴(22b)、侧壁面设有活塞环(22c)，活塞腔(23)设有定位心轴(22b)的定位座(23a)，定位座(23a)和定位心轴(22b)之间设有至少一对的蝶形弹簧(24)。8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的无磨损增压球阀，其特征在于:阀体(I)包括上下阀盖(11、12)，增压机构(4)和阀杆(3)设置在上阀盖(11)上。9.根据权利要求3所述的无磨损增压球阀，其特征在于:旋转阀芯(2)包括上下转动轴(25、26)，阀杆(3)的内端连接旋转阀芯(2)的上转动轴(25)，增压通道(27)通过上转动轴(25)连接增压腔(41a) ο10.根据权利要求7所述的无磨损增压球阀，其特征在于:流道(11)的内口设有与球面(22a)相适配的密封环(28)。
【专利摘要】本实用新型的一种无磨损增压球阀，包括阀体、阀芯和控制阀芯旋转切换的阀杆，阀体设有流道，阀芯设有可连通流道的通道，其中：阀芯侧面设有活塞腔，活塞腔中设有可封闭流道的伸缩球面活塞，阀体上设有连接活塞腔的增压机构控制球面活塞伸缩切换；本实用新型具有使用寿命长、开/关力矩小，流阻系数小，节能效果好和制造、安装、维护简便的技术效果。
【IPC分类】F16K5/08, F16K5/06, F16K5/20
【公开号】CN204878838
【申请号】CN201520421946
【发明人】陈元芳, 汪远航
【申请人】广州市昊封流体工程技术有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年6月17日