一种可以调节流量的低扭矩球阀的制作方法

本发明属于管道阀门的技术领域，尤其涉及一种可以调节流量的低扭矩球阀。

背景技术：

球阀通常是用带有圆形通道的球体作为启闭元件，球体随阀体的转动而实现启闭动作的阀门。球阀的启闭件是一个有通孔的球体，绕垂直于通道的轴线旋转，从而达到启闭通道的目的。传统的球阀通常是一个带有通孔的球体安装在阀座上，通过球体的转动来实现开启和关闭。球阀因为具有流体阻力小，结构简单、紧密可靠、操作方便、开闭迅速、适用范围广等优点已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部门，以及人们日常生活中。现有技术的球阀在使用中存在以下问题：

(1)在高压管道中使用的球阀，由于管道压力高，在最后的强制密封操作时，阀瓣要承受极大的压力，需要强大的操作扭矩实现球阀的开启和关闭，这不仅增加了操作难度，还使球阀的传动机构磨损严重，显著影响到强制密封球阀的使用寿命；

(2)现有技术的球阀，不能实现节流和控制流量，为了调节管路中的流量，还需要在管路中增加流量调节阀，增加了管路的配置成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种球阀，其不仅可以实现流量调节，而且开启和关闭时扭矩小。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可以调节流量的低扭矩球阀，包括阀体，所述阀体内设有阀腔，所述阀体的左侧设有与阀腔连通的左通道，所述阀体在阀腔的右端开口处固定安装有右阀盖，所述右阀盖上设有与阀腔连通的右通道，所述阀体内转动连接有下端伸入阀腔内的阀杆，所述阀腔内转动连接有与阀杆的下端固定连接的球芯，所述球芯用于控制左通道和右通道的通断；所述球芯的侧面设有第一切面；所述球芯内沿垂直于第一切面方向设有与阀杆垂直的第一轴孔和泄压孔，所述第一轴孔内转动连接有轴杆，所述轴杆的一端伸出第一切面且固定设有用于控制泄压孔通断的第一转板；所述球芯内沿垂直于阀杆和轴杆方向设有第一安装槽，所述第一安装槽的开口处固定安装有球瓣，所述球瓣和球芯内沿垂直于阀杆和轴杆方向设有第一通孔，所述第一安装槽内在球瓣上转动连接有转盘，所述转盘设有第一连通孔，在转动转盘时，可以控制第一连通孔与第一通孔重叠面积的大小；在球阀处于打开状态时，所述第一通孔沿左通道的轴向设置，所述泄压孔与左通道处于垂直位置；在球阀处于关闭状态时，所述第一通孔与左通道处于垂直位置，所述泄压孔沿左通道的轴向设置；所述阀体内设有动力组件，所述动力组件用于驱动转盘和轴杆转动。

通过上述技术方案，该球阀由关闭状态到开启时，先控制动力组件带动第一转板转动将泄压孔打开，使左通道和右通道提前连通，降低高压一端的压力，进而降低转动阀杆时的扭矩，然后旋转阀杆，使球瓣和球芯内的第一通孔沿左通道的轴向设置，从而将球阀打开，如需调节流量大小，在控制动力组件带动转盘转动，进而控制第一连通孔与第一通孔重叠面积的大小，实现球阀的流量调节；该球阀由开启到关闭位置时，先控制动力组件带动第一转板转动将泄压孔打开，使左通道和右通道提前连通，降低关闭时的操作扭矩，然后转动阀杆，使使球瓣和球芯内的第一通孔与左通道处于垂直位置，接着在通过动力组件带动第一转板转动将泄压孔关闭。

进一步的技术方案中，所述球芯的侧面设有与第一切面呈中心对称的第二切面，所述轴杆的另一端伸出第二切面且固定设有用于控制泄压孔通断的第二转板；所述第一转板和第二转板上均设有第二连通孔，在第二连通孔与泄压孔重叠时，泄压孔打开，在第一连通孔与泄压孔断开时，泄压孔关闭。

进一步的技术方案中，所述动力组件包括转轴，所述球芯内在阀杆的下端设有第二安装槽，所述阀杆的下端位于第二安装槽内；所述阀杆内沿其轴向设有与第二安装槽连通的第二轴孔，所述转轴转动连接在第二轴孔内；所述第一安装槽的侧壁沿垂直于轴杆方向设有与第一轴孔连通的切槽，所述轴杆上固定安装有位于切槽内的第一锥齿轮；所述转盘的圆周外侧固定设有与第一锥齿轮啮合的锥齿圈；所述第二安装槽内在转轴的下端固定安装有与锥齿圈啮合的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮位于阀杆的下端和第二安装槽的底部之间。

进一步的技术方案中，所述转轴的上端设有内六角孔。

进一步的技术方案中，所述转盘的中心位置沿垂直于轴杆方向设有转动连接在球瓣内的凸轴。

进一步的技术方案中，所述阀杆的上端固定安装有手柄。

进一步的技术方案中，所述阀体的侧面设有凸柱，所述阀杆转动连接在凸柱内，所述凸柱在阀杆的外侧设有转槽，所述阀杆的侧面沿径向设有位于转槽内的凸肩，所述转槽的开口处固定安装有套接在阀杆上的限位螺堵。

有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)本发明设置了第一转板和第二转板，在球阀开启和关闭的时候，先转动第一转板和第二转板将泄压孔打开，使左通道和右通道提前连通，然后再转动阀杆带动球芯转动，这样可以降低球阀的操作扭矩，方便调节；

(2)本发明设置有转盘，通过控制转盘的旋转角度，可以控制第一通孔与第一连通孔重叠面积的大小，从而控制流量，实现流量调节的功能。

附图说明

图1为本发明的剖视图，此时球芯处于开启状态；

图2为图1中的a-a剖面图；

图3为本发明的剖视图，此时球芯处于关闭状态且泄压孔处于打开状态；

图4为图3中的b-b剖面图；

图5为本发明的部分传动结构三维示意图；

图6为本发明中球芯的三维结构示意图；

图7为本发明中转盘的三维结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1-7所示，一种可以调节流量的低扭矩球阀，包括阀体2，所述阀体2内设有阀腔21，所述阀体2的左侧设有与阀腔21连通的左通道21a，所述阀体2在阀腔21的右端开口处固定安装有右阀盖22，所述右阀盖22上设有与阀腔21连通的右通道22a，所述阀体2内转动连接有下端伸入阀腔21内的阀杆5，所述阀杆5的上端固定安装有手柄58。所述阀腔21内转动连接有与阀杆5的下端固定连接的球芯1，所述球芯1用于控制左通道21a和右通道22a的通断；所述球芯1的侧面设有第一切面1a；所述球芯1内沿垂直于第一切面1a方向设有与阀杆5垂直的第一轴孔1c和泄压孔1d，所述第一轴孔1c内转动连接有轴杆9，所述轴杆9的一端伸出第一切面1a且固定设有用于控制泄压孔1d通断的第一转板11a；所述球芯1内沿垂直于阀杆5和轴杆9方向设有第一安装槽1e，所述第一安装槽1e的开口处固定安装有球瓣8，所述球瓣8和球芯1内沿垂直于阀杆5和轴杆9方向设有第一通孔81，所述第一安装槽1e内在球瓣8上转动连接有转盘7，所述转盘7的中心位置沿垂直于轴杆9方向设有转动连接在球瓣8内的凸轴72。

所述转盘7设有第一连通孔71，在转动转盘7时，可以控制第一连通孔71与第一通孔81重叠面积的大小；在球阀处于打开状态时，所述第一通孔81沿左通道21a的轴向设置，所述泄压孔1d与左通道21a处于垂直位置；在球阀处于关闭状态时，所述第一通孔81与左通道21a处于垂直位置，所述泄压孔1d沿左通道21a的轴向设置；所述阀体2内设有动力组件，所述动力组件用于驱动转盘7和轴杆9转动。

所述球芯1的侧面设有与第一切面1a呈中心对称的第二切面1b，所述轴杆9的另一端伸出第二切面1b且固定设有用于控制泄压孔1d通断的第二转板11b；所述第一转板11a和第二转板11b上均设有第二连通孔11，在第二连通孔11与泄压孔1d重叠时，泄压孔1d打开，在第一连通孔71与泄压孔1d断开时，泄压孔1d关闭。

所述动力组件包括转轴4，所述球芯1内在阀杆5的下端设有第二安装槽1f，所述阀杆5的下端位于第二安装槽1f内；所述阀杆5内沿其轴向设有与第二安装槽1f连通的第二轴孔51，所述转轴4转动连接在第二轴孔51内，所述转轴4的上端设有内六角孔41；所述第一安装槽1e的侧壁沿垂直于轴杆9方向设有与第一轴孔1c连通的切槽1g，所述轴杆9上固定安装有位于切槽1g内的第一锥齿轮10；所述转盘7的圆周外侧固定设有与第一锥齿轮10啮合的锥齿圈6；所述第二安装槽1f内在转轴4的下端固定安装有与锥齿圈6啮合的第二锥齿轮3，所述第二锥齿轮3位于阀杆5的下端和第二安装槽1f的底部之间。

所述阀体2的侧面设有凸柱23，所述阀杆5转动连接在凸柱23内，所述凸柱23在阀杆5的外侧设有转槽231，所述阀杆5的侧面沿径向设有位于转槽231内的凸肩54，所述转槽231的开口处固定安装有套接在阀杆5上的限位螺堵24。

该球阀由关闭状态到开启时，首先转动转轴4，转轴4带动第二锥齿轮3转动，第二锥齿轮3通过锥齿圈6带动第一锥齿轮10转动，第一锥齿轮10转动时带动轴杆9转动，轴杆9转动时带动第一转板11a和第二转板11b转动，使第二连通孔11与泄压孔1d连通，将左通道21a和右通道22a提前连通，降低高压一端的压力；接着通过手柄58转动阀杆5带动球芯1转动，使第一通孔81沿左通道21a的轴向设置，从而将左通道21a和右通道22a连通；另外在需要调节球阀流量大小时，转动转轴4通过第二锥齿轮3与锥齿圈6的啮合带动转盘7转动，转盘7转动时，改变第一通孔81和第一连通孔71重叠面积的大小，进而改变球阀的流量。

该球阀由开启到关闭位置时，首先转动转轴4，转轴4带动第二锥齿轮3转动，第二锥齿轮3通过锥齿圈6带动第一锥齿轮10转动，第一锥齿轮10转动时带动轴杆9转动，轴杆9转动时带动第一转板11a和第二转板11b转动，使第二连通孔11与泄压孔1d连通，将左通道21a和右通道22a提前连通，接着通过手柄58转动阀杆5带动球芯1转动，使轴杆9与左通道21a和右通道22a处于同轴的位置，最后反向转动转轴4，转轴4带动第二锥齿轮3反向转动，第二锥齿轮3通过锥齿圈6带动第一锥齿轮10反向转动，第一锥齿轮10反向转动时带动轴杆9反向转动，轴杆9带动第一转板11a和第二转板11b转动，使第二连通孔11与泄压孔1d断开，从而完成球阀的关闭。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。