一种球阀支架及其超低温球阀的制作方法

本发明涉及阀门领域，尤其涉及一种球阀支架及其超低温球阀。

背景技术：

1、球阀(ball valve），启闭件（球体）由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门。亦可用于流体的调节与控制，其中硬密封v型球阀其v型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力，特别适用于含纤维、微小固体颗料等的介质。而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换，同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连。本类阀门在管道中一般应当水平安装。球阀按照驱动方式分为：气动球阀，电动球阀，手动球阀。

2、球阀按材质可以分为硬密封球阀和软密封球阀，其中硬密封球阀主要采用不锈钢、合金和塑料等，而软密封球阀一般采用四氟聚乙烯材质，由于球阀作为一种常见且常用的管道设备，其广泛应用于各种工业领域且其使用年限通常以年计算，故对于其自身的使用寿命有很高要求；然而，现有的球阀存在一些问题，如随着使用时间增长其容易出现开启困难、密封性不佳导致泄露、操作不灵敏等，同时现有多数阀门的结构及密封原理难以应用在超低温环境下，故需要提出一种超低温球阀，超低温球阀用于超低温流体（和/或超低温环境下）的调节与控制。

3、中国专利申请号为202211258434.2的发明专利公开了一种超低温球阀，包括阀体、球体，球体设置于阀体内，球体上端固定连接有主动阀杆，球体下端固定连接有从动阀杆，主动阀杆、从动阀杆均转动连接于阀体，主动阀杆、从动阀杆上均固定连接有限位盘，限位盘下侧固定连接有限位杆，主动阀杆、从动阀杆外周均设置有限位座，限位座固定连接于阀体内侧壁，限位座上设置有限位槽，限位杆滑动连接于限位槽内。设置限位盘固定在从动阀杆上，限位盘上的限位杆与球体保持相同运动，通过控制限位杆在限位座的限位槽内的运动范围，以保证球体的第一通孔相对于第二通孔密封或开启的状态处于完全状态，将提供限位的组件置于阀体内，避免了在超低温流体使用时受低温影响阀的限位功能会受到影响的问题，但是上述发明所提出的技术方案中的球阀在使用过程中当处于水流流通状态下，超低温液体流中的杂质还是会冲击球体使其表面产生划痕，时间久了会导致其密封性能下降。

技术实现思路

1、因此，针对上述的问题，本发明提出一种球阀支架及其超低温球阀，解决了现有超低温球阀伴随着使用时间的增长，其表面容易被流动的液体流中的杂质冲击进而产生划痕和表面磨损，导致密封性能下降的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种球阀支架，包括壳体，所述壳体包括相互配合连接的左壳体和右壳体，所述壳体内设置有左右贯通的第一流通孔，所述左壳体上靠近所述右壳体的一端设置有第一卡置槽，所述右壳体上靠近所述左壳体的一端设置有第二卡置槽，所述第一卡置槽和所述第二卡置槽配合形成卡置腔体，所述第一卡置槽内嵌设有第一连接块，所述第二卡置槽内嵌设有第二连接块，所述第一卡置槽上开设有第一定位槽和第二定位槽，所述第二卡置槽上开设有第三定位槽和第四定位槽，所述第一定位槽和所述第三定位槽配合形成上定位孔，所述第二定位槽和所述第四定位槽配合形成下定位孔，所述壳体上设置有定位销和转动连接杆，所述定位销穿过所述下定位孔进入所述卡置腔体内，所述定位销和所述下定位孔螺合连接，所述转动连接杆穿过所述上定位孔进入所述卡置腔体内，所述第一卡置槽内嵌设有至少一个第一密封胶圈，所述第二卡置槽内嵌设有至少一个第二密封胶圈，所述第一卡置槽内设置有第一凸缘，所述第一凸缘上设置有第一弹性连接件，所述第一弹性连接件连接所述第一卡置槽和所述第一连接块，所述第二卡置槽内设置有第二凸缘，所述第二凸缘上设置有第二弹性连接件，所述第二弹性连接件连接所述第二卡置槽和所述第二连接块，所述第一连接块和所述左壳体之间通过热熔方式设置有第一防水套，所述第二连接块和所述右壳体之间通过热熔方式设置有第二防水套；

3、所述壳体上设置有控制转盘，所述控制转盘与所述转动连接杆连接，用于控制所述转动连接杆的转动。

4、进一步的，所述左壳体的内圆周侧面上靠近所述第一卡置槽的一侧设置有第一引流凸起，所述第一引流凸起为环形凸起，所述右壳体的内圆周侧面上靠近所述第二卡置槽的一侧设置有第二引流凸起，所述第二引流凸起为环形凸起。

5、进一步的，所述第一引流凸起一体成型地设置于所述左壳体内，所述第二引流凸起一体成型地设置于所述右壳体内，所述第一引流凸起的竖直截面为半月牙形状，其包括第一引流面和第二引流面，所述第二引流凸起和所述第一引流凸起的结构相同。

6、进一步的，所述第一引流凸起的凸起高度为3cm-5cm。

7、一种超低温球阀，包括球阀支架和球形阀芯，所述球阀支架和所述球形阀芯相互配合工作，所述球形阀芯置于所述卡置腔体内，所述球形阀芯内设置有第二流通孔，所述球形阀芯顶部设置有第一连接孔，所述球形阀芯底部设置有第二连接孔，所述第一连接孔与所述转动连接杆固定连接，所述第二连接孔内套设有滚珠轴承，所述定位销通过所述滚珠轴承和所述第二连接孔可转动连接，所述球形阀芯上套设有至少一个第三密封胶圈和至少一个第四密封胶圈，所述第三密封胶圈和所述第四密封胶圈数量相同，所述第一连接块上设置有第一弧形连接面，所述第二连接块上设置有第二弧形连接面，所述第一弧形连接面通过所述第三密封胶圈与所述球形阀芯相连接，所述第二弧形连接面通过所述第四密封胶圈与所述球形阀芯连接，所述球形阀芯外覆盖有四氟聚乙烯涂层。

8、进一步的，所述球形阀芯的底部通过热熔方式设置有防水密封套，所述防水密封套呈上端缩口，下端敞口的结构，所述防水密封套的竖直截面为八字形，所述防水密封套包括连接部与延展部，所述卡置腔体内设置有环形连接槽，所述环形连接槽环绕设置于所述下定位孔四周边缘，所述环形连接槽的竖直截面为半圆弧形结构，所述防水密封套的延展部末端与所述环形连接槽相互卡接。

9、进一步的，所述环形连接槽上设置有防脱落盖板，所述防脱落盖板设置于所述环形连接槽上远离所述下定位孔的一端。

10、进一步的，所述球形阀芯上对称设置有两个流体导向部，所述流体导向部的轴线与所述第二流通孔的轴线相互垂直，所述流体导向部包括圆弧形的流体导向槽、设置于所述流体导向槽中心位置的流体导向凸起以及设置于所述流体导向槽四周端沿的流体导向板，所述流体导向板沿所述流体导向槽弧面的弧线方向向外延伸至高度占所述流体导向槽槽深的三分之一至二分之一。

11、进一步的，当所述球形阀芯处于闭合状态下时，所述流体导向板和所述第一引流凸起在所述第一流通孔的轴线方向上存在重合区域，所述重合区域的宽度范围为2cm-5cm。

12、进一步的，所述流体导向板的自由端末端设置有翻折部，所述翻折部沿所述球形阀芯方向翻折。

13、通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：

14、1、本发明所提出的技术方案内容相较于现有的球阀支架，其差别在于：常规的球阀支架中基本未进行卡置槽的设置，仅采用左壳体和右壳体对阀芯进行稳固，其弊端为采用硬密封的密封方式存在密封性较差的技术问题；也有球阀会采用设置有卡置槽进而设置有连接块对阀芯进行固定，但其连接块和卡置槽采用固定连接，改进后的球阀密封性得到提高，但如果球阀长时间进行使用的话，阀芯会随着管道内水流的不断冲击而造成表面磨损，进而会导致与连接块的连接紧密性降低，进而导致密封性降低；而本发明中的第一连接块和第二连接块采用嵌设的方式分别与第一卡置槽和第二卡置槽活动连接，其中第一连接块和第一卡置槽之间设置有第一弹性连接件，第二连接块和第二卡置槽之间设置有第二弹性连接件，通过第一弹性连接件和第二弹性连接件的作用能够保证第一连接块和第二连接块始终保持有一个像壳体中心位置移动的力，进而能够二者始终受力抵靠阀芯，提升了与阀芯配合的紧密性从而提升密封性，并且由于其具有向壳体中心运动的推力，保证了阀芯即使表面受到磨损也能够连接块也能够与其进行紧密贴合；通过设置有第一防水套和第二防水套，二者均采用热熔方式进行设置，作用在于保证了连接块与卡置槽之间的密封性，避免管道内的液体进入卡置槽内，从而对弹性连接件的工作性能造成影响，通过在壳体的上端部和下端部分别设置有上定位孔和下定位孔，其中定位销采用螺合的连接方式与下定位孔配合并进入卡置腔体内对阀芯进行定位，螺合的连接方式保证了密封性，转动连接杆通过上定位孔向下延伸进入卡置腔体与阀芯进行配合从而与控制转盘相互配合实现对阀芯的开启和闭合。

15、2、通过在左壳体的内圆周侧面上设置有第一引流凸起，在右壳体的内圆周侧面上设置有第二引流凸起，其中第一引流凸起和第二引流凸起的结构相同，二者均为竖直截面为半月牙形的环形凸起，且半月牙的弯折方向均指向阀芯，第一引流凸起包括第一引流面和第二引流面，第一引流面为凸面，第二引流面为凹面，如此结构设计能够保证管道内的液体在流经球阀处时经过第一引流面的引流作用，水流方向及水流的冲击力会被引导至管道的中心轴线方向，避免了水流中所夹带的固体残渣在水流的带动下对第一防水套和第二防水套造成伤害进而产生将二者划破的风险。

16、3、本发明同时提出一种超低温球阀，该超低温球阀包括相互配合使用的球阀支架和球形阀芯，球形阀芯上设置有第一连接孔和第二连接孔，用于从顶部和底部分别与定位销和转动连接杆相互卡接配合，通过在球形阀芯上位于第二流通孔的两侧设置有第三密封胶圈和第四密封胶圈，增加了与第一连接块和第二连接块之间的配合紧密性，同时球形阀芯外覆盖有四氟聚乙烯涂层，通过四氟聚乙烯涂层实现软密封，与第三密封胶圈和第四密封胶圈相互配合，达到阀门的紧密防水密封，通过在第二连接孔内套设有滚轴轴承，保证了定位销和球形阀芯实现顺畅的可转动连接。

17、4、通过在球形阀芯的底部设置有防水密封套，防水密封套采用热熔方式进行设置，且防水密封套采用上端缩口、下端敞口的结构，其竖直截面为八字形，同时在卡置腔体内设置有环形连接槽，使用过程中环形连接槽和防水密封套相互配合连接，该结构的设计是因为球形阀芯在使用过程中，由于使用时间不断增长且使用频率及次数不断增加，尽管通过第一连接块和第二连接块能够提升与球形阀芯之间的密封性，但该提升主要体现在球形阀芯处于密封且静态的状态下，当其进行转动开合的过程中，由于管道内液体流通及对管道内侧壁、球形阀芯等产生的撞击均会使管道和阀芯产生振动，进而可能导致连接块与阀芯之间在振动过程中产生细微缝隙，此时液体就可能通过缝隙进入定位销周围的空腔内，而由于定位销与第二定位孔之间采用滚珠轴承进行滚动连接，滚珠轴承容易受潮生锈进而影响滚动的顺滑度，故通过采用环形防水槽与防水密封套对定位销和第二定位孔的连接处进行防水处理，避免了滚珠轴承发生生锈影响作业的情况，而之所以将防水密封套设置为竖直截面为八字形结构，该结构带来的好处在于当该处积水不断增多时，积水自身产生的重力会作用在防水密封套的延展部上，进而能够直接提升防水密封套与环形连接槽的连接紧密性使其具备更好的防水密封性能，换言之，该处产生的积水越多，对于防水密封套的工作稳定性提升越大，同时防水密封套的结构也是参照大坝上载下宽的结构设计，保证其底部与环形连接槽配合的稳定性。

18、5、通过在环形连接槽上设置有防脱落盖板，防脱落盖板能够与环形连接槽共同形成半封闭的轨道，进一步避免防水密封套从环形连接槽上脱落。

19、6、通过在球形阀芯上对称设置有两个流体导向部，流体导向部的作用在于提升球形阀芯在关闭过程中其自身对于水流的抗冲击能力，流体导向部包括半圆弧形的流体导向槽、设置于流体导向槽中心位置的流体导向凸起以及设置于流体导向槽四周端沿的流体导向板，其中流体导向槽中的流体导向凸起作为管道内液体冲击力最大的地方，其采用圆弧形凸起能够对液体进行缓冲作用同时降低液体冲击球形阀芯所带来的振动，液体冲击流体导向凸起后会被其引流压力向四周分散，进而被继续引流至流体导向板而后在流体导向板的作用下向管道内侧壁流动，而经过层层降压后的水流已经不具备冲击力并且向四周分散，避免了对连接块与球形阀芯连接处造成冲击导致连接处被磨损而影响密封性。

20、7、当所述球形阀芯处于闭合状态下，所述流体导向板和所述第一引流凸起在所述第一流通孔的轴向方向上存在重合区域，其目的是为了当液体被流体导向板进行引流后顺着液体导向板的延伸方向流动，进而能够与第一引流凸起上的第二引流面进行接触，第二引流面为凹面，液体会在此处产生一个回流的过程，进而以极其平缓的状态堆积在连接块与球形阀芯的连接处，这样的结构设计保证了连接块和球形阀芯的连接处不会受到管道内液体冲击。

21、8、通过在流体导向板的自由端末端设置有翻折部，翻折部的翻折方向为向所述球形阀芯处翻折，这样的结构设计是能够做到更好的与第一引流凸起上的第二引流面进行配合，对管道内液体起到更平缓的引流作用，做到对球形阀芯的全面保护。

22、9、同时本发明中所有柔性件如第一密封胶圈、第二密封胶圈、第一防水套、第二防水套、第三密封胶圈、第四密封胶圈和防水密封套均采用耐低温橡胶，耐低温橡胶也称为耐低温硅橡胶，耐低温硅橡胶是指工作温度在-100℃的硅橡胶，其机构异于室温硅橡胶，是在甲基乙烯基硅橡胶的分子链中引入甲基苯基硅氧链节或二苯基硅氧链节而得的，其优点在于：压缩永久变形小、使用温度范围宽、抗氧化、耐候、防震、防潮和良好的电气绝缘性能外，耐低温、耐烧蚀和耐辐照等性能。目的是为了使球阀能够适应超低温的使用环境。