一种直行程复合型截断阀的制作方法

本发明涉及阀门，具体而言，涉及一种直行程复合型截断阀。

背景技术：

1、截止阀依靠阀杠压力使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合以阻止介质流通，其在开闭过程中密封面之间摩擦力小，制造容易且维修方便，已广泛应用于中低压、高压流体。

2、根据阀杆的运动升降形式分为多回转和直行程两种，其中多回转截止阀阀杆是通过阀杆螺母和阀杆之间的螺纹传动实现升降，见图1，直行程截止阀是通过对阀杆施加推拉力实现阀杆的升降，见图2。上述两种截止阀均通过对阀杆施加扭矩或轴向力，阀杆在轴向方向上向阀瓣施加压力，使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合，阻止介质沿密封面之间的缝隙泄漏，由于流道结构复杂，其流阻较大。

3、而球阀则是由阀杆带动球体绕球阀轴线作旋转运动以切断或接通管道中的流体通道，通常为闭路阀；按照球体流道的结构分为直通球和角式球两种，阀杆通过在某一个固定平面内90°旋转可实现全开和全关，流阻较小，但密封性能较差。

4、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明解决的问题是现有截止阀无法兼顾流阻大小与密封性能。

2、为解决上述问题，本发明提供一种直行程复合型截断阀，包括阀体，所述阀体的底部设置进液口，所述阀体内设置阀杆，所述阀杆的一端设置驱动装置，用于驱动所述阀杆往复移动以打开或封闭所述进液口，所述阀体的一侧设置出液口，所述阀体内设置球体，所述球体套设在所述阀杆上，所述球体与所述阀杆之间设置装配结构，用于驱动所述球体随所述阀杆的移动而同步转动以以打开或封闭所述出液口。

3、该设置可同时融合球阀和截止阀的产品结构特点，有效降低阀门的尺寸，同时利用驱动装置带动阀杆升降运动的同时，利用装配结构来同步驱动球体转动从而实现双重密封，同时避免了同时采用一个球阀和一个截止阀安装尺寸大、重量重、驱动组件多、密封外漏点多等问题。所述进液口与出液口通过阀杆与球体配合能够选择性连通或断开。

4、优选的，所述装配结构包括销轴和螺旋槽，所述球体设置通孔，用于限位装配所述阀杆，所述销轴设置在所述通孔的内壁或阀杆中的一个上，所述螺旋槽设置在所述通孔的内壁或阀杆中的另一个上，所述销轴可沿所述螺旋槽滑动。

5、该设置结构简单，通过销轴与螺旋槽的配合可使阀杆移动的同时驱动球体转动。优选的，所述通孔的内壁上设置所述螺旋槽，位于所述阀杆上与所述螺旋槽相对应位置设置所述销轴，所述销轴限位装配至所述螺旋槽内。该设置使所述阀杆在上下往复运动过程中带动销轴进行上下往复运动，销轴沿着球体上的螺旋槽升降运动过程中带动球体做旋转运动，结构简单，传动稳定可靠。

6、优选的，所述螺旋槽包括相连的第一竖向槽、连接槽、第二竖向槽，所述连接槽呈弧形设置，所述第一竖向槽与所述通孔的中心轴所在平面与所述第二竖向槽与所述通孔的中心轴所在平面之间形成夹角β，其中β为85-135°。

7、该设置可确保球体对截止阀的流量影响小，同时可使阀杆对进液口进行部分封堵此时销轴沿第二竖向槽移动，之后销轴沿连接槽滑动以驱动球体转动，此时的运动阻力小；而在球体运动至指定位置后阀杆继续沿第一竖向槽向上运动，阀杆对球体具有锁止效果，密封效果好。

8、优选的，所述销轴有两个且对称的设在所述阀杆的左右两侧。该设置可确保球体的两侧受力平衡，避免在使用中受力不均，使用寿命长。

9、优选的，所述阀杆靠近所述进液口的一端设置阀瓣，所述阀瓣的截面积大于所述阀杆，用于封堵所述进液口，所述球体与所述出液口之间设置呈竖向放置的密封圈。

10、该设置可使阀瓣与阀体配合形成独立的第一道介质密封结构，使球体与密封圈配合已形成独立的第二道密封结构，整体密封效果好。优选的，所述阀瓣在远离所述阀杆的端部设置阀瓣盖。该设置结构简单，便于生产加工。

11、优选的，所述直行程复合型截断阀还包括阀盖，所述阀盖位于所述阀体远离所述出液口的一侧，所述阀盖与所述球体之间设置呈竖向放置的支撑圈，所述支撑圈设置压力平衡槽。该设置能够确保球体与支撑圈紧密贴合时区域和区域的介质互通、压力平衡，可确保球体进行定向转动，运动稳定可靠。优选的，所述压力平衡槽通过支撑圈的内沿凹凸不平或存在缺口形成，用于将所述支撑圈的两侧连通。

12、优选的，所述阀盖与所述阀体之间设置第一密封垫，所述第一密封垫套设在所述阀盖的外周侧，所述阀盖通过第一紧固件与所述阀体连接。该设置结构简单，密封效果好且便于生产加工。

13、优选的，所述直行程复合型截断阀还包括压盖，所述阀体靠近所述驱动装置的一端设置装配孔，所述压盖部分限位装配至所述装配孔内，所述阀杆依次穿过所述装配孔、压盖后与所述驱动装置连接。优选的，所述压盖与所述阀体之间设置第二密封垫，所述第二密封垫位于所述装配孔的外周侧且二者同轴设置。该设置结构简单，便于生产加工。

14、优选的，所述装配孔与所述阀杆、压盖之间间隙设置填料，所述阀杆的外周侧套设有o型圈，所述o型圈位于所述填料的下方。

15、该设置可确保阀体的密封性良好且传动可靠。所述填料与所述o型圈配合以确保阀体与阀杆之间密封良好，填料与第二密封垫配合以确保压盖与阀体之间密封良好。优选的，所述o型圈有两个，间隔设置在所述填料的下方。该设置可确保阀杆的运动阻力小，密封性良好。

16、相对于现有技术，本发明所述直行程复合型截断阀具有下述有益效果：1)采用球阀和截止阀结构相融合的结构形式，实现了产品的双重密封，提高产品密封可靠性，同时有效降低了驱动阀门开关所需的启闭力矩；2)采用阀杆销轴与球体的联动可实现了阀杆直行程运动带动球体的旋转运动，实现了两种类型阀门的复合运动，整个过程只需要一个驱动装置即可满足产品的功能和性能要求；3)采用球阀和截止阀融合的结构形式，替代了一个球阀和一个截止阀共同应用的弊端，降低了加工制造成本，整体结构尺寸和重量更小。

技术特征：

1.一种直行程复合型截断阀，包括阀体(1)，所述阀体(1)的底部设置进液口(101)，所述阀体(1)内设置阀杆(4)，所述阀杆(4)的一端设置驱动装置(11)，用于驱动所述阀杆(4)往复移动以打开或封闭所述进液口(101)，其特征在于，所述阀体(1)的一侧设置出液口(102)，所述阀体(1)内设置球体(3)，所述球体(3)套设在所述阀杆(4)上，所述球体(3)与所述阀杆(4)之间设置装配结构，用于驱动所述球体(3)随所述阀杆(4)的移动而同步转动以以打开或封闭所述出液口(102)。

2.根据权利要求1所述的直行程复合型截断阀，其特征在于，所述装配结构包括销轴(9)和螺旋槽(302)，所述球体(3)设置通孔(301)，用于限位装配所述阀杆(4)，所述销轴(9)设置在所述通孔(301)的内壁或阀杆(4)中的一个上，所述螺旋槽(302)设置在所述通孔(301)的内壁或阀杆(4)中的另一个上，所述销轴(9)可沿所述螺旋槽(302)滑动。

3.根据权利要求2所述的直行程复合型截断阀，其特征在于，所述螺旋槽(302)包括相连的第一竖向槽(3021)、连接槽(3022)、第二竖向槽(3023)，所述连接槽(3022)呈弧形设置，所述第一竖向槽(3021)与所述通孔(301)的中心轴所在平面与所述第二竖向槽(3023)与所述通孔(301)的中心轴所在平面之间形成夹角β，其中β为85-135°。

4.根据权利要求1所述的直行程复合型截断阀，其特征在于，所述阀杆(4)靠近所述进液口(101)的一端设置阀瓣(5)，所述阀瓣(5)的截面积大于所述阀杆(4)，用于封堵所述进液口(101)，所述球体(3)与所述出液口(102)之间设置呈竖向放置的密封圈(6)。

5.根据权利要求4所述的直行程复合型截断阀，其特征在于，所述直行程复合型截断阀还包括阀盖(2)，所述阀盖(2)位于所述阀体(1)远离所述出液口(102)的一侧，所述阀盖(2)与所述球体(3)之间设置呈竖向放置的支撑圈(7)，所述支撑圈(7)设置压力平衡槽(701)。

6.根据权利要求5所述的直行程复合型截断阀，其特征在于，所述阀盖(2)与所述阀体(1)之间设置第一密封垫(8)，所述第一密封垫(8)套设在所述阀盖(2)的外周侧，所述阀盖(2)通过第一紧固件(15)与所述阀体(1)连接。

7.根据权利要求1所述的直行程复合型截断阀，其特征在于，所述直行程复合型截断阀还包括压盖(14)，所述阀体(1)靠近所述驱动装置(11)的一端设置装配孔(103)，所述压盖(14)部分限位装配至所述装配孔(103)内，所述阀杆(4)依次穿过所述装配孔(103)、压盖(14)后与所述驱动装置(11)连接。

8.根据权利要求7所述的直行程复合型截断阀，其特征在于，所述压盖(14)与所述阀体(1)之间设置第二密封垫(13)，所述第二密封垫(13)位于所述装配孔(103)的外周侧且二者同轴设置。

9.根据权利要求8所述的直行程复合型截断阀，其特征在于，所述装配孔(103)与所述阀杆(4)、压盖(14)之间间隙设置填料(12)，所述阀杆(4)的外周侧套设有o型圈(10)，所述o型圈(10)位于所述填料(12)的下方。

技术总结
本发明提供了一种直行程复合型截断阀，包括阀体，所述阀体的底部设置进液口，所述阀体内设置阀杆，所述阀杆的一端设置驱动装置，用于驱动所述阀杆往复移动以打开或封闭所述进液口，所述阀体的一侧设置出液口，所述阀体内设置球体，所述球体套设在所述阀杆上，所述球体与所述阀杆之间设置装配结构，用于驱动所述球体随所述阀杆的移动而同步转动以打开或封闭所述出液口。本发明所述直行程复合型截断阀采用阀杆与球体的联动以实现了两种类型阀门的复合运动，整个过程只需要一个驱动装置即可满足产品的功能和性能要求，密封性能好且流阻较小。

技术研发人员：史文祥,李跟飞,张毅,张新奇,张辉,丁强伟
受保护的技术使用者：洛阳船舶材料研究所（中国船舶集团有限公司第七二五研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15