一种电动球阀的制作方法

本实用新型涉及喷泉设备领域，具体涉及一种电动球阀。
背景技术：
：喷泉原是一种自然景观，是承压水的地面露头。现有的喷泉多是由人工构筑而成的，喷泉喷射优美的水姿，形成供人们观赏的水景，因此成为了园林中重要的组成部分。而且喷泉可以湿润周围空气，减少尘埃，降低气温。喷泉的细小水珠同空气分子撞击，能产生大量的负氧离子，有益于改善城市面貌和增进居民身心健康。由于喷泉在进行喷射作业时经常需要改变喷射高度(也称为喷高)来实现喷射花型的改变，而对喷高的准确控制需要实现相关阀件对流体排出量的均匀且精确的调节，但是现有的喷泉所具有的阀件对流量的均匀控制性较差，以致无法满足精确调整喷高的要求，从而影响花型的美观性。技术实现要素：因此，本实用新型的任务是提供一种用于喷泉的电动球阀，借此克服上述现有技术的缺点。为了完成上述任务，本实用新型提供一种用于喷泉的电动球阀，其包括：球阀，所述球阀包括阀体、容置在所述阀体内的阀芯；支座，所述支座可拆卸地安装在所述球阀上；控制电机，所述控制电机安装在所述支座上并通过控制所述阀芯来直接控制所述球阀的启闭；盖件，所述盖件沿所述阀体的轴向接合至所述阀体的端部；密封件，所述密封件设置在所述盖件和所述阀体之间并与所述阀芯相接触；所述盖件在朝向所述阀芯的一侧设有沿轴向延伸的凹部，所述凹部被构造成在所述盖件接合所述阀体时容纳所述密封件，并且使所述密封件与所述阀芯之间的作用力满足控制电机输出力矩大于1.5倍的阀芯克服所述密封件的摩擦力矩。优选地，所述球阀包括阀芯杆、所述阀芯和所述阀体，所述阀芯杆沿径向穿过所述阀体，所述阀芯杆的一端可操作地连接所述阀芯以启闭所述阀芯，所述阀芯杆的另一端由所述控制电机控制转动。优选地，所述电动球阀还包括联轴器，所述联轴器的一端连接所述控制电机的转轴、另一端连接所述阀芯杆，所述联轴器被构造成将所述控制电机的转矩传递给所述阀芯杆。优选地，所述电动球阀还包括限位件，所述阀体具有供所述阀芯杆穿过的在所述阀体的径向凸出的延伸部，所述延伸部在周面上具有一对彼此呈角度设置的止挡件，所述限位件被构造成跟随所述阀芯杆在所述止挡件之间转动，并在接触所述止挡件后使所述阀芯杆终止原有方向上的转动。优选地，所述限位件包括接合部和限位部，所述接合部接合所述阀芯杆并固定在所述阀芯杆上，所述限位部弯离所述接合部所在的平面朝所述阀体延伸，所述限位部通过接触所述止挡件来设定所述阀芯杆的转动极限，所述止挡件之间的角度被构造成至多90°。优选地，所述电动球阀还包括传感器，所述传感器设置在所述阀芯杆和所述控制电机的转轴之间，所述传感器监测所述阀芯杆的转动并限制其转动范围。优选地，所述密封件被构造成环状阶梯形且包括基部和环台部，所述基部朝远离所述阀芯的一侧布置，所述环台部抵接所述阀芯并在所述环台部与所述阀芯共轴时包围所述阀芯的开口。优选地，所述阀体在其端部处沿轴向设有台肩，所述密封件的所述环台部插入所述阀体内并接触所述阀芯，所述基部位于所述阀体和所述盖件之间，所述基部匹配所述台肩并由所述台肩定位。优选地，所述电动球阀还包括至少两个紧固件，所述紧固件沿所述联轴器的径向插入所述联轴器并分别抵接所述转轴和所述阀芯杆。优选地，所述凹部的深度被构造成在1.55mm至1.60mm范围内。本实用新型的其它特征和优点的一部分将会是本领域技术人员在阅读本申请后显见的，另一部分将在下文的具体实施方式中结合附图描述。附图说明以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：图1为本实用新型电动球阀的分解视图；图2为本实用新型电动球阀的又一分解视图；图3为本实用新型电动球阀的立体图；图4为本实用新型电动球阀的又一立体图；图5为本实用新型电动球阀的纵向截面图；图6为本实用新型电动球阀的又一纵向截面图；图7为本实用新型电动球阀的盖件示意图。具体实施方式现参阅附图来详细说明根据本实用新型的电动球阀的示例性方案。提供附图是为了呈现本实用新型的多个实施方式，但附图不必按具体实施方案的尺寸绘制，并且某些特征可被放大、移除或局剖以更好地示出和解释本实用新型的公开内容。附图中的部分构件可在不影响技术效果的前提下根据实际需求进行位置调整。在说明书中出现的短语“在附图中”或类似用语不必参考所有的附图或示例。在下文中被用于描述附图的某些方向性术语，例如“内”、“外”、“上”、“下”和其它方向性术语将被理解为具有其正常含义且指正常观看附图时所涉及的那些方向。除非另有指明，否则本说明书所述方向性术语基本按照本领域技术人员所理解的常规方向。本实用新型中所使用的术语“第一”、“第一个”、“第二”、“第二个”及其类似术语在本实用新型中并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个零部件与其它零部件区分开。本实用新型提供一种用于喷泉的电动球阀1，如图1至7所示，该电动球阀1包括球阀10、支座12、控制电机11、盖件15以及密封件16。其中，具体如图1所示，支座12被构造成矩形框架结构，并且具有至少一对相对设置的侧板和连接至少一对侧板的连接板(也可称为顶板)，本实施例中的采用了一对(两个)侧板，这两个侧板可与顶板共同限定出空腔。其中，支座12可拆卸地安装在球阀10上，并且球阀10对应于支座12的空腔处于顶板的正下方(即连接板在侧板的延伸方向的正投影区域)。球阀10包括阀体100和容置在阀体100内的阀芯104。其中，阀芯104容置在所述阀体100内，阀芯104可相对于所述阀体100转动，阀芯104具有腔体，在阀芯104转动至阀体100完全开启状态时，阀芯104的腔体可与阀体100共轴以与阀体100共同限定出流体导通的流路，而在阀芯104与阀体100不再共轴且二者的轴线夹角逐渐增大时，二者之间的流路逐渐被截断。控制电机11安装在支座12上(具体为支座12的顶板上)，安装方式可采用螺栓(例如六角螺栓)紧固，当然本领域技术人员可以理解，其它可实施的安装方式也适用于本实用新型。在工作过程中，控制电机11通过控制球阀10的阀芯104来直接控制球阀10的启闭。为了保证电动球阀1在使用中具有良好的密封效果以避免流体外漏，在一个优选的实施例中，如图2、4、5和图7所示，所述盖件15沿所述阀体100的轴向接合至所述阀体100的端部，例如通过半扣螺栓将位于阀体100轴向两端的盖件15紧固至阀体100，同时还将支座12紧固安装在球阀10上。盖件的数量选为两个以分别接合阀体的两端。所述密封件16设置在所述盖件15和所述阀芯104之间并接触阀芯。如下文将要详细描述的，密封件16可构造成环状阶梯部件，在面向阀芯的一侧，密封件的内周面与阀芯的外周面相抵接，而为了更紧密地贴合阀芯的外周面，密封件的内周面局部构造成曲面以适形于与其相接触的阀芯的外周面。在电动球阀运转时，位于阀芯和盖件之间的密封件与阀芯之间存在沿轴向的一段接触距离(也可称为接触面高度)。其中，密封件16的材质可选用聚四氟乙烯(PTFE)。具体参见图7，盖件15可选用法兰盖，与普通法兰盖不同的是，该实施例中的盖件15(即法兰盖)在朝向阀芯104的一侧设有凹部150，该凹部150沿阀体100的轴向方向凹入盖件15。普通法兰盖朝向阀体的一侧设置为平面，密封件放置在阀体和法兰盖之间，在法兰盖紧固在阀体上后，密封件被压紧固定在二者之间，此时阀体与法兰盖不发生直接接触，由于密封件在周缘部分被压紧导致其中部朝向阀芯侧凸起，密封件这样的凸起使得密封件与阀芯之间的接触压力增大，从而导致阀芯开启需要较高力矩，而原有球阀对较高力矩的需求使得其无法适用于需要快速灵活的调整阀芯以改变流体流通截面的喷泉装置(或喷泉系统)。在本实用新型的盖件与阀体固定连接后，密封件部分置入盖件所具有的凹部中并由阀体对其进行定位，此时盖件直接与阀体接触，容置在二者之间的密封件的周缘由于凹部的深度设置而避免挤压，从而不会使密封件朝向阀芯侧突出而增大密封件与阀芯之间的接触压力，进而增大密封件与阀芯之间的摩擦力。其中，凹部150的深度即可由以下因素确定，即凹部150被构造成在所述盖件15接合所述阀体100时容纳所述密封件16，并且使所述密封件16与所述阀芯104之间的作用力满足控制电机11输出力矩大于1.5倍的阀芯104克服所述密封件16的摩擦力矩(即满足输出力矩T′＞1.5T)。其中，上述摩擦力矩T可由如下公式计算得出：T≈2√2πPR2hμ，其中T为阀芯克服密封件的摩擦力矩、P为管道内流体压强和密封件压力之和、h为电动球阀运转时密封件与阀芯的接触面高度、μ为阀芯与密封件的摩擦系数、R为阀芯半径。下面以DN25球阀为例：序号T(N.m)凹部深度10.44～1.55mm20.28～1.56mm30.09～1.58mm40.04～1.60mm在阀芯104与密封件16之间的相互作用力使得二者之间摩擦力矩满足与控制电机11的输出力矩之间的关系的情况下，本实用新型的电动球阀能保证球阀10在运行使用过程中的灵活且精确的控制调节。本实用新型提供的电动球阀由于具有选定设置在盖件上的凹部使得该这样的结构的设置满足控制电机输出力矩和阀芯克服密封件的摩擦力矩的相应关系式，从而实现了该电动球阀通过控制电机对球阀的直接控制来满足喷泉领域对喷高控制准确性、调节灵密度和流量调控精确的较高要求。如图2所示，如上所述的球阀10包括阀芯杆102和前述的阀体100和阀芯104。在该球阀10中，阀芯杆102穿过阀体100而布置在阀体100的径向上，其中阀芯杆102的一端可操作地连接所述阀芯104以启闭所述阀芯104，所述阀芯杆102的另一端由所述控制电机11控制转动。当然本领域技术人员可以想到采用其它部件控制阀芯的转动，而为实现上述功能的此类结构均应落入本申请的范围内。阀芯杆102随着控制电机11的转动而转动并进一步带动阀芯104转动以实现阀体100的启闭。其中，球阀10可选择通用球阀(比如三片式球阀)以节约本实用新型电动球阀1的制造加工成本并提高通用球阀在喷泉领域的适用性。在此使用的控制电机11可优选步进电机和伺服电机，更优选步进电机。为了提高转动的稳定性和灵活性，该电动球阀1还包括联轴器13，其中，如图2、5和6所示，联轴器13基本处于由支座12的腔体内。联轴器13的一端连接所述控制电机11的转轴110、另一端连接所述阀芯杆102，所述联轴器13被构造成将所述控制电机11的转矩传递给所述阀芯杆102。在联轴器13与转轴110和阀芯杆102接合时可采用紧固件17(比如顶丝)将联轴器13分别与二者紧固在一起。具体地，联轴器13可在径向上开设固定孔，该紧固件17可穿过固定孔而插入联轴器13中，由于阀芯杆102和控制电机11的转轴110在周面上具有平面，所以通过其中一个紧固件17抵接转轴110的平面，另外的紧固件17抵接阀芯杆102的平面来实现联轴器13与转轴110和阀芯杆102的紧固连接。联轴器13的一端具有容置孔接合转轴110，另一端具有容置孔接合阀芯杆102，容置孔被构造成形状和/或尺寸匹配于接合其中的部件，如此由控制电机11输出的转矩通过联轴器13传递给阀芯杆102，从而进一步控制阀芯104。应当理解，本领域技术人员可以想到，控制电机的转轴可能直接连接到阀芯而控制阀芯的转动，或阀芯杆可通过其它连接方式接合至控制电机的转轴来承递控制电机所传送的力矩并进一步传递至阀芯。以上这些基于本实用新型的精神和范围所做的修改或改进均涵盖在本实用新型中。为了精确控制阀芯104并根据喷高需求预设阀体100的启闭周期，电动球阀1还包括限位件14，如图1、2和5所示，该限位件14与阀体100上设置的止挡件106配合，其中，阀体100在径向上设置有延伸部105，阀芯杆102从延伸部105沿径向穿过阀体100，而止挡件106设置在延伸部105的周面上，通常设置两个彼此呈角度设置的止挡件106，该角度的选取至多可为90°以实现在较小区间内对阀芯104启闭的周期性精确控制。在运行状态下，限位件14跟随所述阀芯杆102转动，由于两个止挡件106限定了限位件14的转动区间，所以一旦限位件14接触止挡件106，阀芯杆102即受到止挡件106的阻止而终止原有方向上的转动而在相反方向上继续转动直到接触下一个止挡件106再重复相同的动作，如此反复的在控制电机11的驱动下实现对阀体100启闭的控制。在一个实施例中，参阅图1、2和图5，限位件14可具体地被构造成为包括接合部142和限位部140，该限位件14可以是定位片，其中接合部142呈片状结构并且具有开孔，接合部142通过该开孔套设在阀芯杆102上，而限位部140被构造成弯离接合部142所在平面并朝向阀体100延伸，一般情况下，该限位部140平行于阀芯杆102延伸并与延伸部105间隔开以避免转动时与延伸部105发生干涉。在工作状态下，限位部140在止挡件106所限定的转动区间内转动并通过接触止挡件106来限定阀芯杆102的转动极限(转动极限可理解为阀芯杆102在接触止挡件106后不再继续沿原方向转动，而非控制电机11在周向转动上所达到的极限，一般情况下，在未设置包括限位件14和止挡件106的限位机构的情况下，控制电机11可实现完整的周向转动并在这样的转动中实现对阀体100的多次启闭控制，但这样的控制操作精确性和稳定性较不理想)。当然，除了设置如上所述的限位机构(包括限位件14和止挡件106)，本领域技术人员还可以想到其它可替代的方式，那么，这些方式应当落入本实用新型的保护范围内。在一个优选的实施例中，电动球阀1可包括传感器，该传感器可设置在阀芯杆102和控制电机11的转轴110之间，传感器能够监测阀芯杆102的转动，然后将阀芯杆102的转动信号传递给外部主机，主机可根据接收的信号(反馈信息)发送指令并传递给控制电机11，从而通过控制电机11的转动变化来限制阀芯杆102的转动范围。在上文中提到的密封件16可被构造成环状的阶梯形部件，具体参见图2和图5，该密封件16具有基部160和环台部162，基部160布置在远离阀芯104的一侧，在盖件15与阀体100接合后，基部160部分容纳在盖件15的凹部150中，在盖件15与阀体100的作用力下环台部162可抵接阀芯104并在环台部162与所述阀芯104共轴时包围所述阀芯104的开口(也就是在环台部162与阀芯104相接触的外边缘处，环台部162的内径大于阀芯104的外径)，从而保证流路导通时球阀良好的密封性能。为了进一步提高密封件在球阀中的密封作用使密封件与盖件的配合更紧密同时避免在阀芯转动过程中密封件的不期望的移动，在一个实施例中，所述阀体100可在其端部处沿轴向设有台肩，所述密封件16的所述环台部162插入所述阀体100内并接触所述阀芯104，所述基部160位于所述阀体100和所述盖件15之间，所述基部160匹配所述台肩并由所述台肩定位。本实用新型的电动球阀通过采用控制电机直接控制球阀的阀芯来实现对球阀启闭的精确且灵活的控制，此外通过改进原有球阀存在的启闭力矩较高的问题使得本实用新型的电动球阀更适用于需要灵活调节改变流量的喷泉装置或喷泉系统，从而达到对喷高的精准控制，以便满足各种花型对喷高的需求。虽然仅用有限量的实施例详细描述本实用新型，但是应当容易地理解，本实用新型不限于所公开的这样的实施例。相反，可通过合并任何数量的此前未描述的变化、改变、替代或等同装置来修改本实用新型，但是这与本实用新型的精神和范围相当。此外，虽然已经描述了本实用新型的各个不同实施例，可以理解，本实用新型的方面可仅包括实施例中的一些。因此，本实用新型不被视为受前述说明的限制，但仅受所附权利要求限制。附图标记列表1电动球阀13联轴器10球阀14限位件100阀体140限位部102阀芯杆142接合部104阀芯15盖件105延伸部150凹部106止挡件16密封件11控制电机160基部110转轴162环台部12支座17紧固件当前第1页1 2 3