球阀防卡堵机制的制作方法
【专利摘要】一种球阀的防卡堵机制，当发生卡堵后，阀球向开阀方向旋转，转到全开位置后，继续旋转，如图示，杂质5卡在阀球通道3与阀座通道4之间，阀球运动方向6使阀球与阀座之间剪切推动了杂质5，使其松动，并被流体带走。
【专利说明】球阀防卡堵机制
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种球阀，其在阀球被杂质卡堵后能自动清洁。
【背景技术】
[0002]球阀具有结构简单、启闭迅速、流体阻力小、密封性能好的优点，应用十分广泛，但由于管道中焊渣、铁锈、麻丝等杂质的存在，经常造成阀球卡堵，无法关闭到位。现在技术中为解决此类问题，采用硬密封技术，通过金属阀座与阀球之间的强力剪切，切断杂质克服卡堵。但金属硬密封成本较高，同时需要很大的驱动力矩。
【发明内容】
[0003]本发明主要解决的技术问题:在阀球被杂质卡堵后，能松动卡堵的杂质，达到自动清洁的效果。
[0004]本发明解决上述技术问题的技术方案包括以下:
[0005]1、一种球阀防卡堵机制，其特征在于:在卡堵后，向开启方向旋转阀球至全开后，继续旋转一个角度。
[0006]2、如权利要求1所述机制，其特征在于:上述角度的对应的有效行程为209Γ40%之间。
[0007]3、如权利要求1所述机制，特征在于:在上述角度的旋转中，使用的力矩大于正常关阀力矩。
[0008]4、如权利要求1所述机制，特征在于:在上述过程中，增加流体流速。
[0009]上述方案的有益效果是:
[0010]a)松动卡堵的杂质，达到自动清洁的效果。
[0011]b)即保证清洁效果，又避免了过大的阀球行程。
[0012]c)防止杂质卡堵过紧而无法松动。
[0013]d)保证杂质能被流体带走。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1:球阀示意。
[0015]1.阀球2.阀座3.阀球通道4.阀座通道
[0016]图2:阀门全关，阀球通道与阀座通道完全错开。
[0017]3.阀球通道4.阀座通道
[0018]图3:阀门全开，阀球通道与阀座通道完全重合。
[0019]3.阀球通道4.阀座通道
[0020]图4:等百分比阀球通道。
[0021]3.阀球通道
[0022]图5:关阀时发生卡堵。
[0023]3.阀球通道4.阀座通道5.杂质6.阀球运动方向
[0024]图6:进行清洁状态。
[0025]3.阀球通道4.阀座通道5.杂质6.阀球运动方向
[0026]图7:40%清洁行程。
[0027]3.阀球通道4.阀座通道
【具体实施方式】
[0028]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0029]图1是球阀的剖面图，阀球绕球心旋转，使阀球通道与阀座通道错开、重合，实现阀门的开与关。
[0030]图2阀门全关时的示意图，此时阀球通道与阀座通道完全错开，流体无法流通。为了可靠密封，阀门关闭时，阀球往往要从本图的全关位置继续旋转一定角度，使阀球通道与阀座通道错开一定距离，此段行程不计在本说明的有效行程内。
[0031]图3阀门全开时的示意图，此时阀球通道与阀座通道完全重合，流动阻力最小。
[0032]为了有更好的流量控制特性，往往将阀球通道加工成异型，图4为等百分比球阀的阀球通道，可以看出杂质更易卡堵。也有将阀座通道加工成异型，阀球通道保持圆形的设计，本发明亦可适用。
[0033]图5为关阀过程中发生卡堵的示意，因为杂质5卡住阀球通道向右运动方向，阀球的力矩越大，杂质5卡得越紧。本图中阀球通道为异型，较易发生卡堵，但既使阀球通道为圆形，同样可能卡堵，本发明亦可适用。
[0034]在本发明的实施例中，阀门驱动器控制器通过行程反馈及驱动电流来判断卡堵的发生。在检测到卡堵后，控制器进入清洁模式，电机将驱动阀球向开启方向旋转。到了阀门全开位置时，在常规的开阀过程中，此时开阀行程开关将动作，驱动电机停止工作。但本实施例中，如图6所示，电机将继续工作，驱动阀球继续旋转(此段额外的行程以下称为清洁行程)，此时卡在阀球通道处的杂质5将被阀球与阀座的剪切推动而松动，被流体带走，起到自动清洁的效果。当阀球到达清洁行程的终点后，控制器进入正常工作模式。
[0035]在本实施例中，如清洁行程过短，则可能清洁的效果有限，如清洁行程过长，则增加清洁的时间及机械机构的成本。如果把阀球由图2全关位置到图3全开位置之间行程定义为阀门的有效行程，由图7可以看出，清洁行程大于有效行程的40%时，即使是等百分比的阀球，流道也较集中，没有易于卡堵的小流道。在本实施例，清洁行程取有效行程的209Γ40%之间，在清洁行程终点另设置一行程开关以方便控制器判断。
[0036]如果关阀的力矩太大，使杂质卡得过紧，有可能在清洁过程中，阀球与阀座的剪切推动无法松动杂质，因此在本实施例中，驱动器采用直流电机，通过PWM调节电机的驱动电压从而调节输出力矩，使清洁过程的力矩大于关阀过程的力矩。
[0037]当管道中流体流速很低时,在清洁过程中松动的杂质可能无法被流体带走，造成再次卡堵。因此在本实施例中，在进入清洁模式后，控制器通知上位控制系统，开大上游阀门或提高泵的转速，以增加流体流速。
[0038]为防止极端情况下，驱动器因为反复的关阀、卡堵、清洁的过程造成机械磨损、电机过热，本实施例中控制器在连续清洁2次后仍然卡堵的情况下，停止进入清洁模式，并生成声光报警。
【权利要求】
1.一种球阀防卡堵机制，其特征在于:在卡堵后，向开启方向旋转阀球至全开后，继续旋转一个角度。
2.如权利要求1所述机制，其特征在于:上述角度的对应的有效行程为20°/Γ40%之间。
3.如权利要求1所述机制，特征在于:在上述角度的旋转中，使用的力矩大于正常关阀力矩。
4.如权利要求1所述机制，特征在于:在上述过程中，增加流体流速。
【文档编号】F16K5/06GK104344003SQ201310347967
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】林铖 申请人:林铖