专利名称：超低扭矩球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及IC卡自来水表、煤气表等领域，尤其是一种超低扭矩的球阀。
这种结构有什么缺点呢？球阀的弹性密封垫国内外基本上都用聚四氟乙烯材料压制、烧结而成，该材料虽然摩擦系数小，但由于球阀承受一定的工作压力，且要达到密封作用，在设计和装配时需要确保密封垫厚度的一定过盈量，使密封垫和球体在阀体内腔形成预紧力。这个预紧力的大小至关重要，预紧力越大，所需要的转动扭矩越大。密封垫的形状通常一端成平面状与壳体接触，另一端成圆弧状或斜面与球体接触，在预紧力作用下，使密封垫与球体接触部位构成面接触，其接触面宽度一般为2-4毫米，如采用小宽度的接触面，容易在预紧力作用下使密封垫失去弹性，直至变形达不到密封要求，所以，必须采用大的接触面，这样带来的问题就是造成预紧力较大，从而使球阀操作扭矩较大。此外，找不到摩擦系数小、弹性量又大的材料也是一个困难，现有一般采用的密封垫的材料是聚四氟乙烯，该材料虽然摩擦系数小，但弹性量也小，容易在预紧力作用下变形达不到要求，为了达到要求，只好增大接触面，增加预紧力，抵消了摩擦系数小所带来的好处。现有技术的另外一个缺点是，现有球阀的密封垫是处于轴向结构位置，容易在球体转动时产生扭力错位而最终失去密封作用。
为实现上述目的，本实用新型的解决方案是一种超低扭矩球阀，它是由壳体与接头体连接成完整的阀体，活动的球体位于其间并与阀杆相连，其特征在于在阀体内腔的一端或两端设置密封调节环，密封调节环上有放置第一密封圈的槽，槽开口的方向使得放置于其中的第一密封圈与球体呈45度的法向的线接触。
所述的放置第一密封圈的槽可以是圆滑的方槽，也可以是碗形槽。第一密封圈可以是O形的，也可以是圆形的。
密封调节环上还有放置第二密封圈的槽，它与阀体构成密封副。第二密封圈与阀体垂直接触。
第一密封圈、第二密封圈是弹性材料制成的，比如橡胶。
由于本实用新型将密封调节环上与球体密封接触的第一密封圈由现有球阀两端的面接触改变为倾斜的45度的法向的线接触，消除了单纯由第一密封圈取代现有技术中的球阀密封垫的轴向结构位置有可能引起的球体转动使得该第一密封圈产生扭力错位而最终失去密封作用的现象，并由于其由传统的面接触改变为倾斜的45度的法向的线接触，减小了球体与密封材料之间的预紧力，从而减小了转动扭矩。
图2是本实用新型的结构示意图。
图3是图2中的A部放大图。
图4是密封调节环的放大图。
具体实现方式图2是本实用新型的结构示意图。在图2中，可以清楚地看到本实用新型的组成部分由壳体1与接头体2连接成完整的阀体，活动的球体3位于其间并与阀杆4相连，水或煤气等的进口端是在接头体2一侧，通过球体3与阀体的接触或脱离最终达到开启或关闭的目的。
本实用新型与现有技术的不同在于在阀体内腔的一端或两端设置密封调节环11，密封调节环11上的第一密封圈12与球体3呈倾斜的45度的法向的线接触。这一部分在图3的局部放大图中可以看得更清楚。密封调节环11的作用是在球体3和阀体之间起密封作用，它上面有一个第一密封圈12，第一密封圈12和球体3组成密封副，完成第一密封圈12和球体3的密封和调节。在现有技术中，聚四氟乙烯密封垫是处在球体的纵向结构位置，这样，当球体转动时，就会使密封垫产生扭力错位而失去密封作用，本实用新型中的第一密封圈12与现有技术中的密封垫的作用是类似的。在本实用新型中，我们将它倾斜成45度，这样，当球体转动时，它就不容易被球体3扭动。采用倾斜角为45度的原因是45度角是0度和90度的平均，因而在倾斜角为45度时达到最佳状态，当球体转动时，完全没有对第一密封圈12进行扭动的分力，这种状态对于本实用新型来说是最佳的。另外，这种倾斜的接触还有一个好处就是由于其由传统的面接触改变为倾斜的法向的线接触，减小了球体与密封材料之间的预紧力，从而减小了转动扭矩。
在图3中可以清楚地看到第一密封圈12，至于放置第一密封圈12的槽17的结构可以在图4中清楚地看到。放置第一密封圈(12)的槽17可以是圆滑的方槽，如图4所示，也可以是碗形槽。
本实用新型的密封调节环11上还有放置第二密封圈13的槽18，该槽一般呈方形，第二密封圈13与阀体构成密封副，如图3和图4所示。这个密封副的作用是完成第二密封圈13与阀体之间的密封，它与第一密封圈的作用类似，第二密封圈13与阀体之间一般是垂直接触。
第一密封圈12、第二密封圈13一般是O型，也可以设计成圆形或者一些其他形状。这种圈形的结构一般都能够承受形状的变化，并且，它一般是由弹性材料制成的，这些因素都对调节第一密封圈12和球阀之间的预紧力有好处。本实用新型的一个重大的突破在于，由于本实用新型采用的特殊结构，可以使密封材料由聚四氟乙烯改为弹性量更大的橡胶。橡胶的摩擦系数虽然大于聚四氟乙烯，但由于密封接触由面接触变为线接触，摩擦阻力减小，使得可以采用橡胶就可以达到要求，节省了成本，这在同行业里是一个突破。
本实用新型中的阀杆4可以与一个榫槽榫合，在阀杆4上设置有旋扭，或者在阀杆4上连接有可旋动的手柄。当旋动手柄或旋扭时，经球体榫槽传递转动扭矩，球体3开始与阀体相接触或脱离，实现阀门的开启或关闭。这一部分与现有技术相同。
权利要求1.一种超低扭矩球阀，它是由壳体(1)与接头体(2)连接成完整的阀体，活动的球体(3)位于其间并与阀杆(4)相连，其特征在于在阀体内腔的一端或两端设置密封调节坏(11)，密封调节环(11)上有放置第一密封圈(12)的槽(17)，槽开口的方向使得放置于其中的第一密封圈(12)与球体(3)呈45度的法向的线接触。
2.根据权利要求1所述的超低扭矩球阀，其特征在于所述的放置第一密封圈(12)的槽(17)是圆滑的方槽。
3.根据权利要求1所述的超低扭矩球阀，其特征在于所述的放置第一密封圈(12)的槽(17)是碗形槽。
4.根据权利要求1所述的超低扭矩球阀，其特征在于所述的第一密封圈(12)是O形的。
5.根据权利要求1所述的超低扭矩球阀，其特征在于所述的第一密封圈(12)是圆形的。
6.根据权利要求1所述的超低扭矩球阀，其特征在于密封调节环(11)上还有放置第二密封圈(13)的槽(18)，第二密封圈(13)与阀体构成密封副。
7.根据权利要求6所述的超低扭矩球阀，其特征在于第二密封圈(13)与阀体垂直接触。
8.根据权利要求6或7所述的超低扭矩球阀，其特征在于所述的第二密封圈(13)是O型密封圈。
9.根据权利要求6或7所述的超低扭矩球阀，其特征在于所述的第一密封圈(12)、第二密封圈(13)是弹性材料制成的。
10.根据权利要求9所述的超低扭矩球阀，其特征在于所述的弹性材料是橡胶。
专利摘要一种超低扭矩球阀,它是由壳体(1)与接头体(2)连接成完整的阀体,活动的球体(3)位于其间并与阀杆(4)相连,其特征在于:在阀体内腔的一端或两端设置密封调节环(11),密封调节环(11)上有放置第一密封圈(12)的槽(17),槽开口的方向使得放置于其中的第一密封圈(12)与球体(3)呈45度的法向的线接触。它能够减小球体与密封材料之间的预紧力,从而减小转动扭矩,并且不容易在球体转动时产生扭力错位而最终失去密封作用。
文档编号F16K5/06GK2514182SQ01267510
公开日2002年10月2日 申请日期2001年10月11日 优先权日2001年10月11日
发明者杨惟玬, 忻国定, 强敏勤 申请人:宁波忻杰燃气用具实业有限公司