CN112413165A - 一种稳压球阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种稳压球阀，包括阀体、球体、阀盖、阀杆，所述阀体内形成有进口通道、出口通道和阀腔，所述进口通道和出口通道均与阀腔连通，所述阀盖固定连接在阀体上方，且封闭上述阀体的上端开口，所述球***于所述阀体和阀盖构成的阀腔内部，所述阀杆固定连接在球体上；其在常规球阀的阀芯内部流通中一体式集成有节流筒，并设计了一种新结构的节流筒，使其可适应不同流量的来源水流，均能够节流至稳定压力；同时本发明还对球阀的阀座密封结构进行了改进，使其开启更省力、摩擦损耗速度更慢，适应不常打开、不方便维修的管道箱等密闭空间中。

Description

一种稳压球阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种稳压球阀。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，越来越多的生活小区兴起了安装直饮水的管路***，居民可以从水龙头接取净化水直接饮用，但同时直饮水对管路净化***的改造投资或水源高品质水的要求，使得直饮水的费用也较高，相应对直饮水的流量计量应该更为准确，才能最大力度保护消费者的合理权益。

现在的直饮水管路上往往会使用一个稳压阀、一个开关电磁阀搭配一或两个压力传感器整体监控管路内水压及水流量，单独设置稳压阀用来稳定下游处的水压稳定，管路整体复杂度较高、成本也相应较大。针对于此，本发明的初衷在于研发一种将控制水流通断和开关电磁阀和稳压阀集成在一起的双功能阀门，使其能够适应上游水源的压力波动，在大流量和小流量下都能够保证下游管路内压力值的稳定。

发明内容

基于上述目的，本发明提供了一种稳压球阀，其在常规球阀的阀芯内部流通中一体式集成有节流筒，并设计了一种新结构的节流筒，使其可适应不同流量的来源水流，均能够节流至稳定压力；同时本发明还对球阀的阀座密封结构进行了改进，使其开启更省力、摩擦损耗速度更慢，适应不常打开、不方便维修的管道箱等密闭空间中。

一种稳压球阀，其特征在于，包括阀体、球体、阀盖、阀杆，所述阀体内形成有进口通道、出口通道和阀腔，所述进口通道和出口通道均与阀腔连通，所述阀盖固定连接在阀体上方，且封闭上述阀体的上端开口，所述球***于所述阀体和阀盖构成的阀腔内部，所述阀杆固定连接在球体上；所述阀杆位于阀盖内部的区段上套设有多个填料，所述填料实现阀杆与阀盖之间的密封性，所述阀盖上方还固定连接有压盖，所述压盖压紧填料，所述阀杆向上穿出压盖并固定连接把手；

所述球体内部开设流体通道，球体随阀杆转动时控制球阀的连通和关断，所述流体通道内部设置有节流筒，所述节流筒呈由弹性圆柱型金属筒体的一端收缩形成的锥筒型结构，其包括大开口端和小开口端，所述大开口端固定卡接在所述球体的流体通道的上游进口端，所述小开口端的边沿成波浪线型，其由弹性圆柱型金属筒体的一端均匀向内收缩形成。

采用此种类型的节流筒，其起到节流作用的小开口端具备一定程度的弹性扩张能力，当上游端的流体流量大时，流体压力推动节流筒的小开口端扩张，适应性增大其通流面积，当上游端的流体流量减小时，节流筒的小开口端的口径回缩，通流面积减小，通过小开口端的扩张和收缩减弱节流效应带来的压力波动，保证节流后的流体压力稳定。

所述阀杆与所述球体一体式成型；且所述阀杆最上端为方形杆体，且方形杆体顶端设置有中心螺纹孔，所述把手上设置方形通孔，把手通过方形通孔套设在方形杆体上；还具有锁定螺母，所述锁定螺母螺纹旋拧在所述所述中心螺纹孔内，以将把手固定在阀杆上。

本发明的稳压球阀还包括可动式阀座密封结构，其还包括联动环、动阀座、静阀座、弹性密封圈和碟簧，所述静阀座的后端通过碟簧抵接所述阀体，所述静阀座的外侧与阀体之间设置所述弹性密封圈，所述静阀座远离所述阀体的一端与球体接触，实现阀体的出口通道与球体的流体通道之间的密封；所述静阀座的外周面上径向向外凸出有限位环，所述动阀座一端抵接在所述限位环上，其另一端抵接在所述联动环的外圈上。

所述动阀座的上下两端均形成有凹口型的抵接部位，所述联动环包括上下圆环和夹在上下圆环之间的椭圆环，所述上下圆环和椭圆环可以一体式制成或焊接在一起。所述动阀座的凹口型的抵接部位的厚度与所述椭圆环的厚度相同或偏小，当所述动阀座与所述联动环抵接在一起时，凹口型的抵接部位卡入所述联动环的上下圆环之间且与椭圆环接触，当联动环转动时，所述椭圆环可以推动所述动阀座远离或接近所述联动环。所述联动环的内周面上设置多个凸起和卡槽，其通过卡凸配合相对固定的套设在球体的上下端处，所述球体上下端处均形成有直径大于阀杆的环体，所述环体外周面上设置与联动环内周面卡凸配合的卡槽和凸起，当阀杆带动球体转动时，球体可带动联动环转动运动。

当球阀处于关闭状态时，动阀座的凹口型抵接部位与所述联动环的椭圆环的短轴所对应的外周面接触，此时，静阀座在碟簧的弹力推动下紧密接触所述球体，实现阀体内部的流体密封，当需要打开球阀时，转动阀杆，相应带动联动环转动，所述椭圆环与动阀座的接触面逐渐转动至长轴所对应的外周面，其类似凸轮的形状变化使得联动环推动所述动阀座向远离球体的方向移动，所述动阀座通过所述静阀座的限位环推动静阀座向远离球体的方向移动，使得静阀座与球体之间的接触力减小，从而摩擦力减小，从而球阀在开启过程中是随开启度变大而越来越省力的变化趋势。

本发明的优点在于：

1、节流筒的结构设计使得其可适应不同流量的来源水流，均能够节流至稳定压力，便于下游处流量计的稳定准确计量；

2、联动环的设计，利用凸轮原理在开启球阀时，提供将阀座向外推动的推力，减弱了阀座与球体之间的摩擦力，使得球阀的开启更省力；

3、阀座与球体之间摩擦力减小，能够相对增加阀座使用寿命，减少维修及更换次数，对于供水管路***的整体成本节省效果显著。

附图说明

图1是本发明稳压球阀的整体结构示意图；

图2是本发明稳压球阀的剖面视图；

图3是本发明稳压球阀的阀座部位剖面视图；

图4是本发明稳压球阀的阀座密封组件结构示意图；

图5是本发明稳压球阀的阀体结构示意图；

图6是本发明稳压球阀的球体结构示意图；

图7是本发明稳压球阀的动阀座结构示意图；

图8是本发明稳压球阀的联动环结构示意图；

图9是本发明稳压球阀的节流筒结构示意图；

图中：1、阀体，2、球体，3、动阀座，4、静阀座，5、阀盖，6、压盖，7、把手，8、锁定螺母，9、填料，10、阀杆，11、联动环，12、弹性密封圈，13、碟簧，14、节流筒。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方法，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

参阅附图，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的位置限定用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

图1是本发明稳压球阀的整体结构示意图，图2是本发明稳压球阀的剖面视图，图3是本发明稳压球阀的阀座部位剖面视图，图5是本发明稳压球阀的阀体结构示意图；结合图1-3和图5，本发明的稳压球阀包括阀体1、球体2、阀盖5、阀杆10，所述阀体1内形成有进口通道、出口通道和阀腔，所述进口通道和出口通道均与阀腔连通，所述阀盖5固定连接在阀体1上方，且封闭上述阀体1的上端开口，所述球体2位于所述阀体1和阀盖5构成的阀腔内部，所述阀杆10固定连接在球体2上，优选的，所述阀杆10与所述球体2一体式成型，所述阀杆10向上穿出阀盖5且在阀杆10的上端部固定连接把手7；所述阀杆10位于阀盖5内部的区段上套设有多个填料9，所述填料9实现阀杆10与阀盖5之间的密封性，所述阀盖5上方还固定连接有压盖6，所述压盖6压紧填料9，所述阀杆10向上穿出压盖6并通过锁定螺母9固定连接把手7，具体的，所述阀杆10最上端为方形杆体，且方形杆体顶端设置有中心螺纹孔，所述把手7上设置方形通孔，把手7通过方形通孔套设在方形杆体上，所述锁定螺母9螺纹旋拧在所述所述中心螺纹孔内，以将把手7固定在阀杆10上。

所述球体2内部开设流体通道，球体2随阀杆10转动时控制球阀的连通和关断，所述流体通道内部设置有节流筒14，如图9所示，是本发明稳压球阀的节流筒结构示意图，所述节流筒14呈由弹性圆柱型金属筒体的一端收缩形成的锥筒型结构，其包括大开口端和小开口端，所述大开口端固定卡接在所述球体2的流体通道的上游进口端，所述小开口端的边沿成波浪线型，其由弹性圆柱型金属筒体的一端均匀向内收缩形成。

采用此种类型的节流筒，其起到节流作用的小开口端具备一定程度的弹性扩张能力，当上游端的流体流量大时，流体压力推动节流筒14的小开口端扩张，适应性增大其通流面积，当上游端的流体流量减小时，节流筒14的小开口端的口径回缩，通流面积减小，通过小开口端的扩张和收缩减弱节流效应带来的压力波动，保证节流后的流体压力稳定。

图4是本发明稳压球阀的阀座密封组件结构示意图，参考图3和图4，本发明的稳压球阀还包括可动式阀座密封结构，其包括联动环11、动阀座3、静阀座4、弹性密封圈12和碟簧13，所述静阀座4的后端通过碟簧13抵接所述阀体1，所述静阀座4的外侧与阀体1之间设置所述弹性密封圈12，所述静阀座4远离所述阀体1的一端与球体2接触，实现阀体的出口通道与球体的流体通道之间的密封；所述静阀座4的外周面上径向向外凸出有限位环，所述动阀座3一端抵接在所述限位环上，其另一端抵接在所述联动环11的外圈上。

如图7所示，是本发明稳压球阀的动阀座结构示意图，所述动阀座3的上下两端均形成有凹口型的抵接部位，所述凹口型的抵接部位与所述联动环11的外圈相抵接；图8是本发明稳压球阀的联动环结构示意图，其中a是联动环正面结构示意图，b是联动环侧面结构示意图，c是b的A-A向剖面视图，如图所示，所述联动环11包括上下圆环和夹在上下圆环之间的椭圆环，所述上下圆环和椭圆环可以一体式制成或焊接在一起，所述动阀座3的凹口型的抵接部位的厚度与所述椭圆环的厚度相同或偏小，当所述动阀座3与所述联动环11抵接在一起时，凹口型的抵接部位卡入所述联动环11的上下圆环之间且与椭圆环接触，当联动环11转动时，所述椭圆环可以推动所述动阀座3远离或接近所述联动环11。

所述联动环11的内周面上设置多个凸起和卡槽，其通过卡凸配合相对固定的套设在球体2的上下端处，具体的，如图6所示，是本发明稳压球阀的球体结构示意图，所述球体2上下端处均形成有直径大于阀杆10的环体，所述环体外周面上设置与联动环11内周面卡凸配合的卡槽和凸起，当阀杆10带动球体2转动时，球体2可带动联动环11转动运动。

如此设置，当球阀处于关闭状态时，动阀座3的凹口型抵接部位与所述联动环11的椭圆环的短轴所对应的外周面接触，此时，静阀座4在碟簧13的弹力推动下紧密接触所述球体2，实现阀体1内部的流体密封，当需要打开球阀时，转动阀杆10，相应带动联动环11转动，所述椭圆环与动阀座3的接触面逐渐转动至长轴所对应的外周面，其类似凸轮的形状变化使得联动环11推动所述动阀座3向远离球体2的方向移动，所述动阀座3通过所述静阀座4的限位环推动静阀座4向远离球体2的方向移动，使得静阀座4与球体2之间的接触力减小，从而摩擦力减小，从而球阀在开启过程中是随开启度变大而越来越省力的变化趋势。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种等效结构或等效流程的修改或变形，或直接或间接运用到其他相关的技术领域，仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种稳压球阀，其特征在于，包括阀体、球体、阀盖、阀杆，所述阀体内形成有进口通道、出口通道和阀腔，所述进口通道和出口通道均与阀腔连通，所述阀盖固定连接在阀体上方，且封闭上述阀体的上端开口，所述球***于所述阀体和阀盖构成的阀腔内部，所述阀杆固定连接在球体上；所述阀杆位于阀盖内部的区段上套设有多个填料，所述填料实现阀杆与阀盖之间的密封性，所述阀盖上方还固定连接有压盖，所述压盖压紧填料，所述阀杆向上穿出压盖并固定连接把手；

所述球体内部开设流体通道，球体随阀杆转动时控制球阀的连通和关断，所述流体通道内部设置有节流筒，所述节流筒呈由弹性圆柱型金属筒体的一端收缩形成的锥筒型结构，其包括大开口端和小开口端，所述大开口端固定卡接在所述球体的流体通道的上游进口端，所述小开口端的边沿成波浪线型，其由弹性圆柱型金属筒体的一端均匀向内收缩形成。

2.根据权利要求1所述的稳压球阀，其特征还在于，所述阀杆与所述球体一体式成型。

3.根据权利要求1所述的稳压球阀，其特征还在于，所述阀杆最上端为方形杆体，且方形杆体顶端设置有中心螺纹孔，所述把手上设置方形通孔，把手通过方形通孔套设在方形杆体上；还具有锁定螺母，所述锁定螺母螺纹旋拧在所述所述中心螺纹孔内，以将把手固定在阀杆上。

4.根据权利要求1所述的稳压球阀，其特征还在于，还包括联动环、动阀座、静阀座、弹性密封圈和碟簧，所述静阀座的后端通过碟簧抵接所述阀体，所述静阀座的外侧与阀体之间设置所述弹性密封圈，所述静阀座远离所述阀体的一端与球体接触，实现阀体的出口通道与球体的流体通道之间的密封；所述静阀座的外周面上径向向外凸出有限位环，所述动阀座一端抵接在所述限位环上，其另一端抵接在所述联动环的外圈上。

5.根据权利要求4所述的稳压球阀，其特征还在于，所述动阀座的上下两端均形成有凹口型的抵接部位，所述联动环包括上下圆环和夹在上下圆环之间的椭圆环，所述动阀座的凹口型的抵接部位的厚度与所述椭圆环的厚度相同或偏小，当所述动阀座与所述联动环抵接在一起时，凹口型的抵接部位卡入所述联动环的上下圆环之间且与椭圆环接触，当联动环转动时，所述椭圆环可以推动所述动阀座远离或接近所述联动环。

6.根据权利要求5所述的稳压球阀，其特征还在于，所述联动环的内周面上设置多个凸起和卡槽，其通过卡凸配合相对固定的套设在球体的上下端处，所述球体上下端处均形成有直径大于阀杆的环体，所述环体外周面上设置与联动环内周面卡凸配合的卡槽和凸起，当阀杆带动球体转动时，球体可带动联动环转动运动。

7.根据权利要求5所述的稳压球阀，其特征还在于，所述上下圆环和椭圆环可以一体式制成或焊接在一起。

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