一种无干涉导向阀芯组件及无摩擦球阀的制作方法

本实用新型属于阀门领域，涉及球阀，具体涉及一种无干涉导向阀芯组件及无摩擦球阀。

背景技术：

目前，成品油管道球阀主要用在油品切换、收发球筒、进出站等部位。在实际生产过程中，管道输送介质中含有多种杂质，球阀在开关过程中，由于球体和阀座始终紧密接触，密封面容易被较硬的杂质划伤，造成密封失效，引起球阀内漏。

普通球阀在开关动作中，阀杆容易卡死，操作扭矩大，阀芯与阀座相互磨损，易发生泄漏，使用效果不佳。

其次，常规球阀在使用过程中，无法在线检漏。阀门发生故障时，必须从管线上拆下才能进行维修检测，在线维修性差，用户的产品使用带来了很大的不便。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种无干涉导向阀芯组件及无摩擦球阀，能够解决常规球阀容易内漏的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种无干涉导向阀芯组件，包括楔形阀芯，所述的楔形阀芯的四个侧面中的一对相对设置的楔形侧面为一对关位楔形侧面，楔形阀芯的四个侧面中的另一对相对设置的楔形侧面为一对开位楔形侧面，关位楔形侧面与开位楔形侧面相邻设置；

所述的一对关位楔形侧面上分别安装有一个关位阀瓣，一对关位楔形侧面上的中间位置分别沿着轴向设置有关位导向键，每个关位阀瓣上沿着轴向设置有关位导向槽，通过关位导向键和关位导向槽的配合将关位阀瓣安装在关位楔形侧面上；

所述的一对开位楔形侧面上分别安装有一个开位阀瓣，一对开位楔形侧面上的两侧位置分别沿着轴向设置有一个开位导向卡槽，每个开位阀瓣上的两侧沿着轴向分别设置有一个开位导向卡轨，通过开位导向卡槽和开位导向卡轨的配合将开位阀瓣安装在开位楔形侧面上；

所述的楔形阀芯上径向加工有贯通一对开位楔形侧面的楔形阀芯流道，楔形阀芯流道位于一对开位导向卡槽之间；所述的开位阀瓣上加工有与楔形阀芯流道同轴对应设置的阀瓣流道。

本实用新型还保护一种无摩擦球阀，包括阀体，阀体内安装有无干涉导向阀芯组件，无干涉导向阀芯组件上安装有阀杆，所述的阀杆包括同轴设置的上阀杆和下阀杆；所述的阀体上部安装有上阀盖，所述的阀体下部安装有下阀盖；

所述的无干涉导向阀芯组件采用如上所述的无干涉导向阀芯组件；

所述的楔形阀芯的顶部安装有上阀杆的一端，上阀杆的另一端穿过上阀盖伸出至上阀盖外部；楔形阀芯的底部安装有下阀杆的一端，下阀杆的另一端安装在下阀盖的升降腔内；

所述的阀体上设置有与楔形阀芯流道同轴对应设置的阀体流道；

所述的关位阀瓣的顶部和所述的开位阀瓣的顶部均与上阀盖间隙配合设置，所述的关位阀瓣的底部和所述的开位阀瓣的底部均与下阀盖间隙配合设置，上阀盖和下阀盖用于对关位阀瓣和开位阀瓣进行轴向限位；

所述的关位阀瓣与阀体流道周围的阀体内壁之间密封接触。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

所述的关位阀瓣与阀体内壁接触的位置设置有密封橡胶圈。

所述的上阀盖和上阀杆之间从内至外依次设置有上轴套、石墨填料层和填料压盖；所述的升降腔和下阀杆之间设置有下轴套。

所述的上阀盖和阀体之间设置有密封垫和o型密封圈，所述的下阀盖和阀体之间设置有密封垫和o型密封圈。

所述的阀体上设置有多个检测孔。

所述的关位阀瓣的上部设置有定位孔。

所述的下阀盖上加工有贯通下阀盖的排污孔，排污孔上安装有排污阀。

所述的下阀盖内部底面上安装有导流收集板，所述的导流收集板上表面为倾斜的坡面，导流收集板上表面的坡面低处与排污孔相连通。

本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：

(ⅰ)本实用新型的无干涉导向阀芯组件在开位楔形侧面上通过设置在流道两侧的连续的开位导向卡槽与开位阀瓣上的开位导向卡轨配合，流道不会截断轨道，相互之间不干涉，使得楔形阀芯相对于开位阀瓣轴向提拉运动时更加稳定，进而在一定程度上能够避免内漏的问题。

(ⅱ)本实用新型的球阀能够实现无摩擦启闭，楔形阀芯配合四阀瓣式结构，可以保证阀门具有双向密封零泄漏能力，阀门可以实现无摩擦启闭动作，消除了密封磨损，大大提高了阀门的使用寿命。

(ⅲ)本实用新型的球阀全开时的密封结构，能有效防止油品介质中颗粒杂质进入阀体内腔破坏密封面，克服常规清管球阀密封面易损伤的缺陷，提高阀门工作的可靠性及使用寿命。

(ⅳ)本实用新型的球阀旋转时阀瓣与阀体内壁脱离，旋塞旋转动作时，操作扭矩小，适合频繁操作的场合。

附图说明

图1是本实用新型的关位正剖视结构示意图，即图7中的a-a截面剖视示意图。

图2是本实用新型的开位正剖视结构示意图。

图3是本实用新型的关位俯剖视结构示意图，即图5中的b-b截面剖视示意图。

图4是本实用新型的开位俯剖视结构示意图。

图5是本实用新型的正视结构示意图。

图6是本实用新型的俯视结构示意图。

图7是本实用新型的侧视结构示意图。

图中各个标号的含义为：1-阀体，2-无干涉导向阀芯组件，3-阀杆，4-上阀盖，5-下阀盖，6-升降腔，7-楔形阀芯流道，8-阀瓣流道，9-阀体流道，10-密封橡胶圈，11-上轴套，12-石墨填料层，13-填料压盖，14-下轴套，15-密封垫，16-o型密封圈，17-检测孔，18-排污孔，19-排污阀，20-导流收集板；

201-楔形阀芯，202-关位楔形侧面，203-开位楔形侧面，204-关位阀瓣，205-关位导向键，206-关位导向槽，207-开位阀瓣，208-开位导向卡槽，209-开位导向卡轨，210-定位孔；

301-上阀杆，302-下阀杆。

以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

本实用新型的球阀能够实现无摩擦启闭的球阀。该阀门流通能力好、抗污能力强、具有内外零泄漏能力，并具有在线检漏功能，设计有可靠的排污结构，操作力矩小，密封可靠性强，适合于严格密封的场合。可广泛用于石油化工行业中长输管线的油品输送切换、进出站、收发球筒等场合。

遵从上述技术方案，以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

实施例1：

本实施例给出一种无干涉导向阀芯组件，如图1至图4所示，包括楔形阀芯201，楔形阀芯201的四个侧面中的一对相对设置的楔形侧面为一对关位楔形侧面202，楔形阀芯201的四个侧面中的另一对相对设置的楔形侧面为一对开位楔形侧面203，关位楔形侧面202与开位楔形侧面203相邻设置；

一对关位楔形侧面202上分别安装有一个关位阀瓣204，一对关位楔形侧面202上的中间位置分别沿着轴向设置有关位导向键205，每个关位阀瓣204上沿着轴向设置有关位导向槽206，通过关位导向键205和关位导向槽206的配合将关位阀瓣204安装在关位楔形侧面202上；

一对开位楔形侧面203上分别安装有一个开位阀瓣207，一对开位楔形侧面203上的两侧位置分别沿着轴向设置有一个开位导向卡槽208，每个开位阀瓣207上的两侧沿着轴向分别设置有一个开位导向卡轨209，通过开位导向卡槽208和开位导向卡轨209的配合将开位阀瓣207安装在开位楔形侧面203上；

楔形阀芯201上径向加工有贯通一对开位楔形侧面203的楔形阀芯流道7，楔形阀芯流道7位于一对开位导向卡槽208之间；开位阀瓣207上加工有与楔形阀芯流道7同轴对应设置的阀瓣流道8。

实施例2：

本实施例给出一种无摩擦球阀，如图1至图7所示，包括阀体1，阀体1内安装有无干涉导向阀芯组件2，无干涉导向阀芯组件2上安装有阀杆3，阀杆3包括同轴设置的上阀杆301和下阀杆302；阀体1上部安装有上阀盖4，阀体1下部安装有下阀盖5；

无干涉导向阀芯组件2采用实施例1中无干涉导向阀芯组件；

楔形阀芯201的顶部安装有上阀杆301的一端，上阀杆301的另一端穿过上阀盖4伸出至上阀盖4外部；楔形阀芯201的底部安装有下阀杆302的一端，下阀杆302的另一端安装在下阀盖5的升降腔6内；

阀体1上设置有与楔形阀芯流道7同轴对应设置的阀体流道9；

关位阀瓣204的顶部和开位阀瓣207的顶部均与上阀盖4间隙配合设置，关位阀瓣204的底部和开位阀瓣207的底部均与下阀盖5间隙配合设置，上阀盖4和下阀盖5用于对关位阀瓣204和开位阀瓣207进行轴向限位；间隙配合能够在保证阀瓣在轴向限位的同时，也能保证阀瓣在楔形阀芯201的带动下径向收缩和伸张过程中有足够的运动裕量空间，避免产生卡死现象。

关位阀瓣204与阀体流道9周围的阀体1内壁之间密封接触。

本实施例中，阀体1的内腔为球形，四个密封阀瓣为球形结构。

本实施例中，关位导向键205和关位导向槽206采用燕尾结构，即燕尾槽和燕尾键。开位导向卡槽208和开位导向卡轨209也采用燕尾式卡槽和卡轨。保证相对运动时的稳定性。

作为本实施例的一种优选方案，所述的关位阀瓣204与阀体1内壁接触的位置设置有密封橡胶圈10，保证无干涉导向阀芯组件2与阀体1内壁之间的密封性。

作为本实施例的一种优选方案，上阀盖4和上阀杆301之间从内至外依次设置有上轴套11、石墨填料层12和填料压盖13；升降腔6和下阀杆302之间设置有下轴套14。在保证上阀杆301在上阀盖4上升降运动的同时保证运动过程中的密封性。

作为本实施例的一种优选方案，上阀盖4和阀体1之间设置有密封垫15和o型密封圈16，下阀盖5和阀体1之间设置有密封垫15和o型密封圈16。

作为本实施例的一种优选方案，阀体1上设置有多个检测孔17。检测孔17分布在阀体1中间位置和两端阀体流道9的位置处，在有需要的工况下对阀体内进行各种参数的检测，例如对阀门进行在线捡漏，不使用时可以密封封堵。也可以根据具体的工况，阀体1上不设置检测孔17。

作为本实施例的一种优选方案，关位阀瓣204的上部设置有定位孔210。定位孔210用于在安装密封橡胶圈10时定位，方便安装。

作为本实施例的一种优选方案，下阀盖5上加工有贯通下阀盖的排污孔18，排污孔18上安装有排污阀19。下阀盖5内部底面上安装有导流收集板20，导流收集板20上表面为倾斜的坡面，导流收集板20上表面的坡面低处与排污孔18相连通。导流收集板20一般通过螺栓固定，导流收集板20能够聚拢收集污物至排污孔18，定期打开排污阀19排污。

本实用新型的无摩擦球阀的使用工作过程如下所述：

如图1和图3所示，关位阀瓣204与阀体流道9出入口的阀体1内壁密封面完全贴合，阀门处于全关状态。通过已知的操作器带动上阀杆301使无干涉导向阀芯组件2中的楔形阀芯201提升，带动关位阀瓣204和开位阀瓣207径向缩回，使关位阀瓣204和开位阀瓣207脱离阀体1的内腔，在关位阀瓣204、开位阀瓣207与阀体1无接触的情况下转动90°，使楔形阀芯流道7和阀瓣流道8与阀体流道9在径向对齐，楔形阀芯流道7在竖向的高度高于阀瓣流道8和阀体流道9在竖向的高度，然后操作器再驱使楔形阀芯201向下运动，楔形阀芯201向外推动开位阀瓣207使之与阀体1的内腔密封面贴合，密封件密封，此时使楔形阀芯流道7、阀瓣流道8和阀体流道9在径向和轴向均对齐，即完全对齐，阀门完全打开，如图2和图4所示。此时介质中杂质颗粒不能进入阀体1内腔，阀门具有良好的介质抗污能力。

其中，在楔形阀芯201提升和下降过程中，上阀盖4和下阀盖5对关位阀瓣204和开位阀瓣207进行轴向限位，通过关位导向键205和关位导向槽206的配合以及开位导向卡槽208和开位导向卡轨209的配合，使得楔形阀芯201的轴向运动带动四个阀瓣的径向回缩或外扩，实现阀瓣与阀体1之间的脱离和密封。

同理，阀门全开状态时，操作器驱动机构反转，楔形阀芯201在操作器的驱动下向上提升运动，将关位阀瓣204和开位阀瓣207缩回，使开位阀瓣207离开阀体1，之后楔形阀芯201带动四阀瓣在密封件与阀体1无接触的情况下反向转动90°，此时关位阀瓣204位置与阀体流道9的出、入口对齐，由操作器使楔形阀芯201向下运动，楔形阀芯201向外推动关位阀瓣4使之与阀体1密封面贴合，密封件密封，同时切断上游和下游，实现阀门的双向零泄漏密封。

利用上述工作原理，该无摩擦球阀结构可以代替长输管线中使用的常规清管球阀，实现清管作业时，收发球筒内球阀的无摩擦启闭动作，操作简单，性能可靠，大大提高了阀门使用寿命。