一种具有涡流产生装置的球阀的制作方法

本发明涉及一种阀门，特别是涉及一种具有涡流产生装置的球阀。

背景技术：

球阀，标准gb/t21465-2008《阀门术语》中定义为：启闭件(球体)由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门。

球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类。在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。

现有的球阀因其结构设计的不合理，导致流体介质中的杂质容易滞留在阀腔内部或附着在阀腔壁上，长此以往，会造成阀门内部的堵塞，从而影响了阀门的正常工作时间。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有涡流产生装置的球阀，解决了杂质滞留在阀腔内部造成阀门内部堵塞的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种能产生涡流的球阀，包括阀体、设置在所述阀体内的阀腔、设置在所述阀腔内的阀芯、与所述阀芯连接的阀杆和与所述阀杆连接的气动执行机构，其中，还包括涡流产生装置，所述涡流产生装置安装在所述阀体的介质进口端，在该球阀关闭过程中，所述涡流产生装置同步动作，使得所述介质进口端产生的涡流能够冲刷所述阀腔内壁，减少所述阀腔内壁沉积杂质。

进一步地，所述涡流产生装置包括壳体、设置在所述壳体上的介质进入通道、固定在所述壳体上的驱动机构和活动设置在所述壳体内的端头，所述端头连接在所述驱动机构的下端，所述介质进入通道的末端与所述介质进口端相连接，在所述气动执行机构驱动所述阀芯旋转关闭该球阀的过程中，所述驱动机构驱动所述端头进入所述介质进入通道内，介质流过所述端头后，在所述介质进口端内产生涡流。

更进一步地，所述驱动机构为气缸，所述端头连接在所述气缸的活塞杆的前端，所述端头具有上柱体、中柱体和下锥体，所述上柱体固定设置在所述活塞杆的前端，所述中柱体活动设置在所述活塞杆的前端，所述下锥体固定设置在所述活塞杆的前端，所述中柱体位于所述上柱体与所述下锥体之间，在该球阀关闭过程中，所述气缸驱动所述端头进入所述介质进入通道的中腔内，流经所述中腔的介质会驱动所述中柱体旋转，旋转的所述中柱体会使介质进入所述介质进口端时产生涡流，涡流能够在所述阀芯未完全关闭前冲刷所述阀腔的内壁，减少所述阀腔内壁沉积杂质。

更进一步地，所述中柱体的外周上均匀设有若干个驱动齿，所述驱动齿具有一对凸齿，一对凸齿之间形成依次连通的碗腔、颈腔、直腔和裙摆腔，所述碗腔、所述颈腔、所述直腔和所述裙摆腔均贯穿所述驱动齿的两侧，所述裙摆腔贯穿所述驱动齿的外周。

更进一步地，一对凸齿均具有扩展部、过渡部和凸弧部，所述扩展部的末端连接在所述中柱体的外周上、且沿所述中柱体的轴向和径向向外延伸，所述过渡部连接在所述扩展部的前端、且沿所述中柱体的轴向和径向向外延伸，所述凸弧部连接在所述过渡部的前端、且沿所述中柱体的径向向外延伸。

更进一步地，所述颈腔、所述直腔和所述裙摆腔位于一对凸弧部之间，所述碗腔由所述中柱体的外周、一对扩展部的内壁以及一对过渡部的内壁围成。

更进一步地，所述下锥体的锥面上设有若干个叶片，所述下锥体的下端面上设有若干个凸棱。

更进一步地，若干个叶片非均匀设置在所述下锥体的锥面上，若干个凸棱非均匀设置在所述下锥体的下端面上。

更进一步地，一个凸齿的扩展部的末端连接在所述中柱体的外周的上端，另一个凸齿的扩展部的末端连接在所述中柱体的外周的下端。

由上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1.由于本发明采用了涡流产生装置，因而在球阀关闭过程中，涡流产生装置同步动作，使得介质进口端产生的涡流能够冲刷所述阀腔内壁，减少了阀腔内壁沉积的杂质，避免了阀门内部产生堵塞，有效地延长了阀门的工作时间。；

2.由于本发明的涡流产生装置上设置了端头，端头由上柱体、中柱体、驱动齿和下锥体组成，因而在球阀关闭过程中，气缸驱动端头进入介质进入通道的中腔内，流经中腔的介质会驱动中柱体旋转，旋转的中柱体会使介质进入所述介质进口端时产生涡流，涡流能够在阀芯未完全关闭前冲刷所述阀腔的内壁，减少所述阀腔内壁沉积的杂质，进一步延长了阀门的工作时间。

3.由于本发明的涡流产生装置的中柱体上设置了驱动齿，因而在球阀关闭过程中，当气缸驱动端头进入介质进入通道的中腔内时，流经中腔的介质会驱动中柱体旋转，设置在中柱体上的驱动齿也会旋转，又由于驱动齿包括一对凸齿，凸齿上具有扩展部、过渡部和凸弧部，一对凸齿之间形成依次连通的碗腔、颈腔、直腔和裙摆腔，因而驱动齿产生的涡流流速会更快、所产生的力量会越大，使得阀腔内部沉积的杂质会更容易地被冲刷下来，最大力度地确保了阀门的工作时间。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的剖视图。

图2为本发明的端头的剖视图。

图3为本发明的端头的中柱体和驱动齿的剖视图。

图4为图3的俯视图。

图5为本发明的端头的下锥体的主视图。

附图标记说明：阀体-11、定位轴-12、阀腔-13、阀芯-14、出口-15、密封组件-16、阀杆-17、散热体-18、填料装置-19、介质进口端-20、涡流产生装置-a1、右壳体-21、左壳体-22、介质进入通道-23、中腔-231、活塞杆-24、定位座-25、密封圈-26、压盖-27、气缸-28、上腔-29、端头-a2、上柱体-30、中柱体-40、驱动齿-50a、凸齿-50、扩展部-51、过渡部-52、凸弧部-53、下锥体-60、叶片-61、凸棱-62、碗腔-71、颈腔-72、直腔-73、裙摆腔-74。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面参考图1至图5对本申请作进一步说明，如图1所示的一种具有涡流产生装置的球阀，包括阀体11、设置在所述阀体11内的阀腔13、设置在所述阀腔13内的阀芯14、与所述阀芯14连接的阀杆17和与所述阀杆17连接的气动执行机构，所述阀体11的右侧具有一出口15，所述阀体11上连接固定有散热体18，所述散热体18的外侧壁上设有若干散热翅壁，所述阀杆17穿设定位在所述散热体18内，所述阀杆17与所述散热体18之间设有密封组件16，所述密封组件16包括设置在阀杆17与散热体18之间的填料装置19，所述阀腔13底部定位有第一定位轴12。

该具有涡流产生装置的球阀还包括涡流产生装置a1，所述涡流产生装置a1安装在所述阀体11的介质进口端20，在该球阀关闭过程中，所述涡流产生装置a1同步动作，使得所述介质进口端20产生的涡流能够冲刷所述阀腔13内壁，减少所述阀腔13内壁沉积杂质。

所述涡流产生装置a1包括壳体、设置在所述壳体上的介质进入通道23、固定在所述壳体上的驱动机构和活动设置在所述壳体内的端头a2，所述壳体由右壳体21和左壳体22组成，所述驱动机构为气缸28，所述端头a2连接在所述驱动机构的下端，所述介质进入通道23的末端与所述介质进口端20相连接，在所述气动执行机构驱动所述阀芯14旋转关闭该球阀的过程中，所述驱动机构驱动所述端头a2进入所述介质进入通道23内，介质流过所述端头a2后，在所述介质进口端20内产生涡流。

所述涡流产生装置a1还包括一定位座25，所述定位座25固定连接在所述右壳体21和所述左壳体22的上方，且位于所述右壳体21和所述左壳体22之间，所述定位座25与所述气缸28的活塞杆24之间用一密封圈26进行密封，所述密封圈26的上方设置有一压盖27。

如图1和图2所示，所述端头a2连接在所述活塞杆24的前端，所述端头a2具有上柱体30、中柱体40和下锥体60，所述上柱体30固定设置在所述活塞杆24的前端，所述中柱体40活动设置在所述活塞杆24的前端，所述下锥体60固定设置在所述活塞杆24的前端，所述中柱体40位于所述上柱体30与所述下锥体60之间，在该球阀关闭过程中，所述气缸28驱动所述端头a2从所述涡流产生装置a1的上腔29进入所述介质进入通道23的中腔231内，流经所述中腔231的介质会驱动所述中柱体40旋转，旋转的所述中柱体40会使介质进入所述介质进口端20时产生涡流，涡流能够在所述阀芯14未完全关闭前冲刷所述阀腔13的内壁，减少所述阀腔13内壁沉积的杂质，延长阀门的工作时间。

如图3和图4所示，所述中柱体40的外周上均匀设有若干个驱动齿50a，所述驱动齿50a具有一对凸齿50，一对凸齿50之间形成依次连通的碗腔71、颈腔72、直腔73和裙摆腔74，所述碗腔71、所述颈腔72、所述直腔73和所述裙摆腔74均贯穿所述驱动齿50a的两侧，所述裙摆腔74贯穿所述驱动齿50a的外周，当所述气缸28驱动所述端头a2从所述涡流产生装置a1的上腔29进入所述介质进入通道23的中腔231内时，流体介质会进入碗腔71、颈腔72、直腔73和裙摆腔74中，促使所述中柱体40在旋转过程中产生的涡流流速更快、冲击力更大，可以对阀腔13内部的沉积杂质进行更大力度的清除，避免了阀门内部产生堵塞。

一对凸齿50均具有扩展部51、过渡部52和凸弧部53，所述扩展部51的末端连接在所述中柱体40的外周上、且沿所述中柱体40的轴向和径向向外延伸，所述过渡部52连接在所述扩展部51的前端、且沿所述中柱体40的轴向和径向向外延伸，一个凸齿50的扩展部51的末端连接在所述中柱体40的外周的上端，另一个凸齿50的扩展部51的末端连接在所述中柱体40的外周的下端，所述凸弧部53连接在所述过渡部52的前端、且沿所述中柱体40的径向向外延伸，所述颈腔72、所述直腔73和所述裙摆腔74位于一对凸弧部53之间，所述碗腔71由所述中柱体40的外周、一对扩展部51的内壁以及一对过渡部52的内壁围成，当所述中柱体40进行旋转的过程中，由于凸齿50上具有扩展部51、过渡部52和凸弧部53，所述扩展部51、过渡部52和凸弧部53的体积不一、形状不一，促使流体介质与凸齿50发生碰撞时产生的涡流的冲刷力会更大，从而可以对阀腔13内的沉积杂质进行更加彻底地冲刷，有效地确保了阀门的正常工作时间。

优选地，所述驱动齿50a包括8对凸齿50，这时，流体介质与驱动齿50a之间的接触最充分，在中柱体40旋转过程中产生的涡流的冲击力最大。

优选地，如图5所示，所述下锥体60的锥面上设有若干个叶片61，当流体介质流过叶片61时，会产生涡流，对阀腔11内沉积的杂质进行进一步地冲刷。

优选地，所述下锥体60的下端面上设有若干个凸棱62，，当流体介质流过凸棱62时，也会产生涡流，对阀腔11内沉积的杂质进行更大力度地冲刷。

优选地，若干个叶片61非均匀设置在所述下锥体60的锥面上，这时产生的涡流的冲击力会更大。

优选地，若干个凸棱62非均匀设置在所述下锥体60的下端面上，这时产生的涡流的冲击力会更大。

优选地，所述下锥体60的锥度为38°，这时流体介质流过叶片61时，产生的涡流的冲击力最大。

在上述结构中，当阀芯14开始转动闭合阀门的同时，气缸28便驱动活塞杆24下移，促使端头a2从上腔29开始进入中腔231中，这时，流体介质进入中腔231中，在流体介质的作用下，使得中柱体40开始旋转，连带着固定在中柱体40上的驱动齿50a也开始旋转，在驱动齿50a旋转的过程中会产生较大的涡流，加之下锥体60上的叶片61与凸棱62在与流体介质碰撞的过程中也会产生涡流，从而使得产生的涡流的冲击力达到最大，最大力度的对阀腔13内的杂质进行冲刷，当阀芯14完全关闭的同时，涡流产生装置a1对阀腔13内部的冲刷完成。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。