一种用于盾构机的泥浆球阀的制作方法

本发明涉及盾构机部件领域，更具体地说，尤其涉及一种用于盾构机的泥浆球阀。

背景技术：

随着社会的不断进步，很多便民工程已转入地下建设，如：地下综合管廊工程，海底隧道工程，过街隧道工程，地下交通枢纽工程等，广泛使用盾构机进行机械化操作来完成，大大减轻了靠人工开挖的工作量，有效保证了工程质量。

而盾构机在掘进过程中会产生大量的泥浆，泥浆的排放需采用泥浆阀门来控制，在安装空间有限的前提下，采用的阀门要体积小重量轻，操作灵活；通常的三片式固定球阀门，结构尺寸及重量均较大，阀座容易被泥浆介质冲脱而造成阀门损坏；而且这类形阀门，阀杆直接与阀体接触，接触部分在阀杆旋转过程会不断受到与泥浆的摩擦，同时阀杆要承受来自球体方面的泥浆介质压力产生的单侧推力，这样阀杆与阀体接触部位的摩擦损伤会大大提高，由于这介质推力是单向性的，这就造成阀杆的其中一侧的磨损凹坑会越来越大，至使阀杆损坏，甚至会造成凹坑处因应力集中而断裂现象。

技术实现要素：

本发明针对上述缺点对现有技术进行改进，提供一种用于盾构机的泥浆球阀，其采用二片式固定球结构，体积小重量轻，在内部结构上，克服了通常三片式固定球阀门的缺陷，特别适合于盾构机上用于控制泥浆的排放，技术方案如下：

一种用于盾构机的泥浆球阀，包括有呈中空结构的阀体，该阀体的左右两端分别开设有流体进出的通道，所述阀体的一端连接有阀盖，上下端分别开设有通孔，该阀体的内部活动设有球体，所述球体对应通孔开设有沉孔，该沉孔的周壁连接有减磨套，所述阀体下端于通孔处盖设有底盖，并于该通孔内部穿设有支撑轴，且该支撑轴的一端穿设于球体下端的沉孔，该球体下端所述的沉孔底部连接有止推垫，所述阀体上端于通孔处连接有支撑套，该支撑套呈中空结构，其穿过并连通阀体，且所述支撑套的一端穿设于球体上端的沉孔，所述支撑套的上方从下到上依次连接有压盖、连接架和驱动装置，驱动装置采用液动装置、气动装置等，以实现对泥浆球阀的自动控制，所述压盖内部连通支撑套，其内壁与支撑套的内壁相平，该压盖与支撑套的内壁于其之间的连接处镶嵌有填料，所述驱动装置的下方连接有阀杆，该阀杆依次穿设于连接架、压盖和支撑套，并设置于球体上端的沉孔上方。

所述球体呈中空结构，其分别对应连通阀体左右两端的通道，且该球体的两端分别与阀体和阀盖之间设置有支撑圈，所述支撑圈于阀体和阀盖的一侧分别嵌设有弹簧，于球体的一侧嵌设有阀座，该阀座的外侧设置有压板，并通过该压板使阀座固定连接于支撑圈，使其形成阀座组件，所述阀座组件设置有若干组压板，其分别围绕支撑圈均匀分布，并通过压板对阀座进行防冲脱固定。

所述阀体的顶部一侧连接有冲洗组件，底部一侧连接有排放组件。

所述阀杆的末端向外延伸并使其呈阶梯式结构，所述支撑套的底部与阀杆的末端相配合，且该支撑套的底部与阀杆的末端相水平设置。

所述阀座的一端镶嵌于支撑圈，另一端呈阶梯式结构，该阀座于其阶梯结构的凹陷处嵌设有压板，所述压板通过螺栓使其固定连接支撑圈，并使阀座于其阶梯结构的凸出处与球体相接触。

所述阀体与支撑套之间、支撑套与压盖之间和压盖与连接架之间分别通过螺栓连接，该螺栓与螺栓之间分别错位设置。

所述连接架的各个端角分别通过螺栓连接驱动装置。

所述填料为密封材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过采用支撑套与支撑轴所构成的上、下支撑结构，将阀腔内的球体支撑在阀腔中间，实现了阀门作开关控制时，将泥浆介质的压力所产生对球体的推力，通过支撑结构来承担，避免了阀杆受到来自球体的侧向推力，大大减轻了阀杆的磨损，避免了阀杆受局部磨损出现应力集中而断裂的可能性；

进一步，本发明通过专门针对泥浆介质，设置有冲洗组件和排放组件，以便在盾构机阶段停止使用时，对阀门内部进行清理，能有效提高阀门的使用寿命；

进一步，本发明在阀座上设置有防冲脱的密封结构，通过将阀座外圈加工成台阶结构，在支撑圈端面周围设置螺孔，将压板的一端用螺栓与支撑圈锁紧，另一端压在阀座的台阶面上，将阀座压紧在支撑圈内，这样泥浆介质无法将阀座冲脱而造成阀门密封失效，彻底解决了阀门在使用过程中，因泥浆介质冲刷而将阀座冲脱的现象，提高了阀门的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的上支撑结构放大图；

图3为本发明的阀座组件放大图；

包括：阀体1、阀盖2、弹簧3、支撑圈4、压板5、阀座6、球体7、通孔8、支撑套9、填料10、压盖11、连接架12、阀杆13、驱动装置14、冲洗组件15、排放组件16、减磨套17、止推垫18、支撑轴19、底盖20、通道21、沉孔22、阀座组件23、螺栓24。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，详细如下：

结合图1至图3所示的一种用于盾构机的泥浆球阀，包括有呈中空结构的阀体1，该阀体1的左右两端分别开设有流体进出的通道21，阀体1的一端连接有阀盖2，上下端分别开设有通孔8，该阀体1的内部活动设有球体7，球体7对应通孔8开设有沉孔22，该沉孔22的周壁连接有减磨套17，球体7呈中空结构，其分别对应连通阀体1左右两端的通道21，且该球体7的两端分别与阀体1和阀盖2之间设置有支撑圈4，支撑圈4于阀体1和阀盖2的一侧分别嵌设有弹簧3，于球体7的一侧嵌设有阀座6，该阀座6的外侧设置有压板5，并通过该压板5使阀座6固定连接于支撑圈4，使其形成阀座组件23，阀座组件23设置有若干组压板5，其分别围绕支撑圈4均匀分布，并通过压板5对阀座6进行防冲脱固定，阀体1下端于通孔8处盖设有底盖20，并于该通孔8内部穿设有支撑轴19，且该支撑轴19的一端穿设于球体7下端的沉孔22，该球体7下端的沉孔22底部连接有止推垫18，阀体1上端于通孔8处连接有支撑套9，该支撑套9呈中空结构，其穿过并连通阀体1，且支撑套9的一端穿设于球体7上端的沉孔22，支撑套9的上方从下到上依次连接有压盖11、连接架12和驱动装置14，压盖11内部连通支撑套9，其内壁与支撑套9的内壁相平，该压盖11与支撑套9的内壁于其之间的连接处镶嵌有填料10，驱动装置14的下方连接有阀杆13，该阀杆13依次穿设于连接架12、压盖11和支撑套9，并设置于球体7上端的沉孔22上方，阀体1的顶部一侧连接有冲洗组件15，底部一侧连接有排放组件16。

阀杆13的末端向外延伸并使其呈阶梯式结构，支撑套9的底部与阀杆13的末端相配合，且该支撑套9的底部与阀杆13的末端相水平设置，阀体1与支撑套9之间、支撑套9与压盖11之间和压盖11与连接架12之间分别通过螺栓24连接，该螺栓24与螺栓24之间分别错位设置，连接架12的各个端角分别通过螺栓24连接驱动装置14，填料10为密封材料。

以工作原理结合上述结构为例，本发明采用二片式结构，阀体1和阀盖2构成阀门的外壳，阀座6，压板5，支撑圈4和弹簧3构成具有补偿性能的防冲脱密封结构，阀体1和阀盖2内侧各加工环形凹槽，将防冲脱密封结构装入各自的凹槽内；阀体1的上侧和下侧分别设置凸台，在凸台中间设置密封螺孔，螺孔上装入密封堵头，构成冲洗结构和排放结构，以便阀门内腔冲洗时使用，阀体1中部上、下端加工成同轴的通孔8结构，将上、下支撑结构分别装入阀体1的上、下端通孔8内，并进入到装有减磨套17和减磨套17以及止推垫18的球体7上、下沉孔22内，从而将球体7支撑在阀腔中间，杜绝了球体7所受泥浆介质的推力传导给阀杆13，从而避免阀杆13因来自球体7的侧向推力造成加速磨损；

本发明的下支撑结构中，支撑轴19通过底盖20固定其轴向位置，上支撑结构中的支撑套9，设置有环形凹槽，并与压盖11内设置的环形凹槽和阀杆13构成密封腔，将填料10放入密封腔内，压盖11与支撑套9通过螺栓24锁紧，并挤压密封腔内的填料10，从而实现阀杆13处密封，整套阀门的所有需要密封的地方，均设置有密封材料进行密封，连接架12与压盖11通过螺栓24紧固，本发明的驱动装置14，可通过连接架12与阀门相连接，对阀门作开关动作，驱动装置14采用液动装置，以实现对泥浆球阀的自动控制。

阀体1中部上、下端均设置有通孔8结构直通阀腔，阀腔内装有球体7，球体7上、下端设置沉孔22，沉孔22内装有减磨套17，装有阀杆13的支撑套9通过阀体1中部上端的通孔8，将末端装入阀腔内球体7上端沉孔22的减磨套17里，支撑套9与阀体1通过螺栓24固定，从而构成球体7的上支撑结构；同时，支撑轴19通过阀体1下端的通孔8，装入阀腔内球体7下端沉孔22的减磨套17里，并通过底盖20固定好位置，构成球体7的下支撑结构；本发明通过采用支撑套9与支撑轴19所构成的上、下支撑结构，将阀腔内的球体7支撑在阀腔中间，实现了阀门作开关控制时，将泥浆介质的压力所产生对球体7的推力，通过支撑结构来承担，避免了阀杆13受到来自球体7的侧向推力，大大减轻了阀杆13的磨损，避免了阀杆13受局部磨损出现应力集中而断裂的可能性。

阀座6的一端镶嵌于支撑圈4，另一端呈阶梯式结构，该阀座6于其阶梯结构的凹陷处嵌设有压板5，压板5通过螺栓24使其固定连接支撑圈4，并使阀座6于其阶梯结构的凸出处与球体7相接触；本发明在阀座6上设置有防冲脱的密封结构，通过将阀座6外圈加工成台阶结构，在支撑圈4端面周围设置螺孔，将压板5的一端用螺栓24与支撑圈4锁紧，另一端压在阀座6的台阶面上，将阀座6压紧在支撑圈4内，这样泥浆介质无法将阀座6冲脱而造成阀门密封失效，彻底解决了阀门在使用过程中，因泥浆介质冲刷而将阀座6冲脱的现象，提高了阀门的使用寿命。

进一步，本发明通过专门针对泥浆介质，设置有冲洗组件15和排放组件16，以便在盾构机阶段停止使用时，对阀门内部进行清理，能有效提高阀门的使用寿命。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同物限定。