一種調節(jié)球閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種管道控制閥門，特別是一種調節(jié)球閥，包括第一閥體部、第二閥體部、閥桿、球體、閥座、彈簧和固定軸，球體的流道口的一部分覆蓋有球面壁板；球面壁板上設有壁板通孔。本發(fā)明提供的調節(jié)球閥優(yōu)化了調節(jié)球閥的流量調節(jié)特性，提高了調節(jié)精度，延長了閥門的使用壽命；同時也解決了調節(jié)球閥在高壓差工況下工作時由于介質流速較高而產生噪聲、振動及氣蝕等問題。
【專利說明】
一種調節(jié)球閥
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種管道控制閥門，特別是一種調節(jié)球閥。
【背景技術】
[0002]調節(jié)球閥與其它類型調節(jié)閥相比，具有流通能力大、開關迅速、密封性能好、可調比高、壽命長等優(yōu)點，對于高溫、高壓或腐蝕性介質等惡劣工況適應能力強，因此在造紙、化工、冶金等行業(yè)中得到廣泛的應用。
[0003]然而，調節(jié)球閥具有流通能力大、開關迅速、可調比高的特點，也存在著工作時，行程過程中由于閥座與球體受力不平衡而產生附加力矩，導致所需執(zhí)行器力矩較大，同時造成閥座與球體較快磨損，影響閥門的使用壽命。同時在高壓差工況下，介質流速高，調節(jié)球閥產生噪聲、振動及氣蝕等問題。

【發(fā)明內容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的一個目的在于提出一種調節(jié)球閥，通過在球體流道處設置球面壁板，在球面壁板上設有通孔，可以起到減壓和節(jié)流的作用，解決閥門在高壓差工況下工作時的高噪音和強振動問題，也降低了閥門的能量消耗，改善了操作人員的工作環(huán)境，同時，在調節(jié)球閥處于半開狀態(tài)下，通過球面壁板與閥座的接觸抵消了球體與閥座的不平衡力，減少閥座及球體的磨損，延長閥門的使用壽命。
[0005]本發(fā)明的另一個目的在于提出一種調節(jié)球閥，在球體流道內設置閥芯，閥芯上具有通孔，進一步起到減壓和節(jié)流的作用，降低高壓差工況下閥門的高噪音和強振動。
[0006]為達此目的，本發(fā)明提供如下的技術方案:
[0007]本發(fā)明提供的一種調節(jié)球閥，包括第一閥體部、第二閥體部、閥桿、球體、閥座、彈簧和固定軸，所述球體的流道口的一部分覆蓋有球面壁板;所述球面壁板上設有壁板通孔。
[0008]通過在球體流道口處設置帶有通孔的球面壁板，可以起到減壓和節(jié)流的作用，解決閥門在高壓差工況下工作時的高噪音和強振動問題，也降低了閥門的能量消耗，改善了操作人員的工作環(huán)境;其次，調節(jié)球閥在不同的開度下，隨著球體的轉動，介質的流通面積隨之改變，改變了閥門的流阻系數(shù)，因此優(yōu)化了調節(jié)球閥的流量調節(jié)特性，提高了調節(jié)精度;另外，在調節(jié)球閥處于半開狀態(tài)下，通過球面壁板與閥座的接觸抵消了球體與閥座的不平衡力，消除了調節(jié)球閥在行程過程中產生的附加力矩，避免了因為附加力矩而導致執(zhí)行器過大，以及引起的閥座及球體的磨損，延長了閥門的使用壽命。
[0009]在一個具體的技術方案中，所述球面壁板位于所述球體的流道出口處;和/或所述球面壁板為其直徑與所述球體4的直徑相同的弧面型且所述球面壁板的外側弧面與所述球體4的外表面處于同一球面。所述球面壁板設置為與所述球體4同球面的弧面型，可有利于球體承壓。
[0010]在另一個具體的技術方案中，所述球面壁板厚度為a，10mm<a<20mm。
[0011 ] 在另一個具體的技術方案中，所述壁板通孔形狀為圓形，直徑為b，2mm^b^l0mm；和/或所述壁板通孔均勻分布為C行d列，2<C<10，2<d<10。
[0012]在另一個具體的技術方案中，還包括閥芯，所述閥芯位于所述球體的流道內；所述閥芯上設有閥芯通孔，進一步起到減壓和節(jié)流的作用，降低高壓差工況下閥門的高噪音和強振動。
[0013]在另一個具體的技術方案中，所述閥芯通孔的軌跡是曲折的。介質在閥芯通孔內流通路徑發(fā)生彎折，增強加壓和節(jié)流效果。
[0014]在另一個具體的技術方案中，所述閥芯通孔的軌跡包括e個直角，4<e<8。
[0015]在另一個具體的技術方案中’所述閥芯通孔形狀為圓形’直徑為!/，〗!?!^^’^；1mm;和/或所述閥芯通孔均勾分布為c’行d’列，2<c’ <10，2<d’ <10。
[0016]在另一個具體的技術方案中，所述閥芯與所述球面壁板相貼合。
[0017]在另一個具體的技術方案中，所述閥芯的閥芯通孔與所述球面壁板上的壁板通孔是連通的。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:
[0019]本發(fā)明提供的一種調節(jié)球閥，由于:通過在球體流道處設置球面壁板，并在球面壁板上設有通孔;在球體流道內設置閥芯，并在閥芯上設置通孔。從而具有以下優(yōu)點:
[0020]1.能實現(xiàn)減壓和節(jié)流的作用，解決閥門在高壓差工況下工作時的高噪音和強振動問題，也降低了閥門的能量消耗，改善了操作人員的工作環(huán)境；
[0021]2.調節(jié)球閥在不同的開度下，隨著球體的轉動，介質的流通面積隨之改變，改變了閥門的流阻系數(shù)，因此優(yōu)化了調節(jié)球閥的流量調節(jié)特性，提高了調節(jié)精度；
[0022]3.在調節(jié)球閥處于半開狀態(tài)下，通過球面壁板與閥座的接觸抵消了球體與閥座的不平衡力，消除了調節(jié)球閥在行程過程中產生的附加力矩，避免了因為附加力矩而導致執(zhí)行器過大，以及引起的閥座及球體的磨損，延長了閥門的使用壽命。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種調節(jié)球閥全開狀態(tài)的前剖面結構示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種調節(jié)球閥全開狀態(tài)的上剖面結構示意圖；
[0025]圖3為本發(fā)明實施例提供的一種調節(jié)球閥半開狀態(tài)的上剖面結構示意圖；
[0026]圖4為本發(fā)明實施例提供的一種調節(jié)球閥全關狀態(tài)的前剖面結構示意圖；
[0027]圖5為本發(fā)明實施例提供的一種調節(jié)球閥全關狀態(tài)的上剖面結構示意圖。
[0028]圖中:
[0029]1、第一閥體部；2、第二閥體部；3、閥桿;4、球體;5、閥芯；6、閥座；7、彈簧;8、固定軸。
【具體實施方式】
[0030]下面將結合本發(fā)明實施例以及附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0031]實施例1
[0032]本實施例提供了一種調節(jié)球閥，如圖1-5所示，包括:由第一閥體部I和第二閥體部2組成的閥體，以及閥桿3，球體4，閥座6，彈簧7，固定軸8，閥體中，固定軸8支撐球體4，球體4與兩個閥座6形成球面密封，彈簧7提供的彈簧力將閥座6壓向球體4，實現(xiàn)球體4與閥座6的密封，閥桿3驅動球體4轉動完成控制開度動作。
[0033]球體4的流道口的出口處的一部分被球面壁板所覆蓋，另一部分為可讓介質直接流通的流道，球面壁板為其直徑與球體4的直徑相同的弧面型且厚度為15_，球面壁板的外側弧面與球體4的外表面處于同一球面，有利于球體4承壓，球面壁板與球體4的實體部分固定連接，其連接方式可采用一體連接、焊接等。同時球面壁板上設有壁板通孔，壁板通孔為中心軸與球體4流道口的中心軸平行的圓形直通孔，其直徑為6mm，并且以6行6列的排列形式均勾分布在球面壁板上。
[0034]下面結合本實施例中的調節(jié)球閥，詳細說明采用該調節(jié)球閥全開、全關以及半開時調節(jié)球閥的運行狀態(tài)及介質的流動過程。
[0035]本實施例提供的調節(jié)球閥全開時，如圖1和圖2所示，閥桿3驅動球體4處于全開位置，使得球體4的流道與由第一閥體部I和第二閥體部2組成的閥體的介質出口與介質入口完全連通，介質由質入口進入球體4的流道，一部分介質從流道內沒有球面壁板部分流過，進入介質出口；另一部分介質進入球體4的流道后，通過球面壁板上的壁板通孔，流速降低后流出到介質出口。
[0036]本實施例提供的調節(jié)球閥全關時，如圖4和圖5所示，閥桿3驅動球體4處于關閉位置，介質無法流通，調節(jié)球閥關閉。
[0037]本實施例提供的調節(jié)球閥半開時，如圖3所示，閥桿3驅動球體4處于半開位置，球面壁板與閥座6相接觸，抵消了球體4與閥座6的不平衡力，消除了調節(jié)球閥在行程過程中產生的附加力矩;介質進入球體4的流道后，介質通過球面壁板上的壁板通孔后流速降低，然后再流出到介質出口。
[0038]實施例2
[0039]本實施例提供了一種調節(jié)球閥，如圖1-5所示，包括:由第一閥體部I和第二閥體部2組成的閥體，以及閥桿3，球體4，閥芯5，閥座6，彈簧7，固定軸8，閥體中，固定軸8支撐球體4，球體4與兩個閥座6形成球面密封，彈簧7提供的彈簧力將閥座6壓向球體4，實現(xiàn)球體4與閥座6的密封，閥桿3驅動球體4轉動完成控制開度動作。
[0040]球體4的流道口的出口處的一部分被球面壁板所覆蓋，另一部分為可讓介質直接流通的流道，球面壁板為其直徑與球體4的直徑相同的弧面型且厚度為15_，球面壁板的外側弧面與球體4的外表面處于同一球面，有利于球體4承壓，球面壁板與球體4的實體部分固定連接，其連接方式可采用一體連接、焊接等。同時球面壁板上設有壁板通孔，壁板通孔為中心軸與球體4流道口的中心軸平行的圓形直通孔，其直徑為6mm，并且以6行6列的排列形式均勾分布在球面壁板上。
[0041 ] 球體4流道內設有閥芯5，閥芯5上有閥芯通孔，閥芯通孔為中心軸與球體4流道口的中心軸平行的圓形孔，其直徑為6mm，并且以6行6列的排列形式均勻分布，閥芯通孔的軌跡是曲折的，每個閥芯通孔的軌跡具有6個直角，并且每個閥芯通孔的出口段和入口段的中心線都是與球體4流道口的中心軸平行的。閥芯5與球面壁板緊密貼合，同時與球體4的實體部分固定連接，其連接方式可采用一體連接、焊接等，閥芯通孔與球面壁板上的壁板通孔相互對應連通。
[0042]下面結合本實施例中的調節(jié)球閥，詳細說明采用該調節(jié)球閥全開、全關以及半開時調節(jié)球閥的運行狀態(tài)及介質的流動過程。
[0043]本實施例提供的調節(jié)球閥全開時，如圖1和圖2所示，閥桿3驅動球體4處于全開位置，使得球體4的流道與由第一閥體部I和第二閥體部2組成的閥體的介質出口與介質入口完全連通，介質由介質入口進入球體4的流道，一部分介質從流道內沒有閥芯5和球面壁板部分流過，進入介質出口；另一部分介質進入球體4的流道后，從閥芯5上的閥芯通孔進入閥芯5，流速降低，由于閥芯通孔的軌跡是曲折的，介質在內流通過程中流通軌跡發(fā)生多次彎折，介質流速進一步降低，再進入球面壁板上的壁板通孔后流出到介質出口。
[0044]本實施例提供的調節(jié)球閥全關時，如圖4和圖5所示，閥桿3驅動球體4處于關閉位置，介質無法流通，調節(jié)球閥關閉。
[0045]本實施例提供的調節(jié)球閥半開時，如圖3所示，閥桿3驅動球體4處于半開位置，球面壁板與閥座6相接觸，抵消了球體4與閥座6的不平衡力，消除了調節(jié)球閥在行程過程中產生的附加力矩;介質進入球體4的流道后，從閥芯5上的閥芯通孔進入閥芯5，流速降低，由于閥芯通孔的軌跡是曲折的，介質在內流通過程中流通軌跡發(fā)生多次彎折，介質流速進一步降低，最后介質進入球面壁板上的壁板通孔后流出到介質出口。
[0046]根據(jù)不同的實際工況，可調節(jié)球面壁板上壁板通孔的數(shù)量、大小、形狀，以及閥芯5上的閥芯通孔的數(shù)量、大小、形狀、軌跡來滿足具體工況需求。該調節(jié)球閥在不同的開度下，隨著球體4與閥芯5的轉動，介質的流通面積隨之改變，改變了調節(jié)球閥的流阻系數(shù)，優(yōu)化了調節(jié)球閥的流量調節(jié)特性，提高了調節(jié)精度。球面壁板上的壁板通孔及閥芯4上的閥芯通孔的設置，起到了減壓和節(jié)流作用的同時，也解決了調節(jié)球閥在高壓差工況下工作時的高噪音和強振動問題，降低了閥門的能量消耗，改善了操作人員的工作環(huán)境。
[0047]球面壁板作為調節(jié)內件用于流量調節(jié)的同時，當調節(jié)球閥處于半開的工作狀態(tài)下時，球面壁板與閥座6接觸，抵消了球體4與閥座6的不平衡力，消除了調節(jié)球閥在行程過程中產生的附加力矩，避免了因為附加力矩而導致執(zhí)行器過大，以及引起閥座6、球體4磨損的問題，延長了閥門的使用壽命。
[0048]以上所述，僅為本發(fā)明的兩種【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種調節(jié)球閥，包括第一閥體部(I)、第二閥體部(2)、閥桿(3)、球體(4)、閥座(6)、彈簧(7)和固定軸(8)，其特征在于: 所述球體(4)的流道口的一部分覆蓋有球面壁板； 所述球面壁板上設有壁板通孔。2.根據(jù)權利要求1所述的調節(jié)球閥，其特征在于: 所述球面壁板位于所述球體(4)的流道出口處； 和/或所述球面壁板為其直徑與所述球體(4)的直徑相同的弧面型且 所述球面壁板的外側弧面與所述球體(4)的外表面處于同一球面。3.根據(jù)權利要求1所述的調節(jié)球閥，其特征在于: 所述球面壁板厚度為a，10mm<a<20mm。4.根據(jù)權利要求1所述的調節(jié)球閥，其特征在于: 所述壁板通孔形狀為圓形，直徑為b，2mm^b^ 10mm； 和/或所述壁板通孔均勻分布為(3行(1列，2<(3<10，2<(1<10。5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的調節(jié)球閥，其特征在于: 還包括閥芯(5)，所述閥芯(5)位于所述球體(4)的流道內； 所述閥芯(5)上設有閥芯通孔。6.根據(jù)權利要求5所述的調節(jié)球閥，其特征在于: 所述閥芯通孔的軌跡是曲折的。7.根據(jù)權利要求6所述的調節(jié)球閥，其特征在于: 所述閥芯通孔的軌跡包括e個直角，4<e<8。8.根據(jù)權利要求5所述的調節(jié)球閥，其特征在于: 所述閥芯通孔形狀為圓形，直徑為b’，2mm<b’ SlOmm; 和/或所述閥芯通孔均勻分布為c’行d’列，2彡c’彡10，2彡d’彡10。9.根據(jù)權利要求5所述的調節(jié)球閥，其特征在于: 所述閥芯(5)與所述球面壁板相貼合。10.根據(jù)權利要求5所述的調節(jié)球閥，其特征在于: 所述閥芯(5)的閥芯通孔與所述球面壁板上的壁板通孔是連通的。
【文檔編號】F16K5/06GK106051205SQ201610676351
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月16日
【發(fā)明人】趙海燕, 李峰, 俞曉龍, 蓋玉龍, 周巖, 秦黎
【申請人】航天長征化學工程股份有限公司, 北京航天長征機械設備制造有限公司