專利名稱：一種低扭矩球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流體控制閥門裝置，尤其涉及一種閥球在啟、閉過(guò)程 中無(wú)摩擦旋轉(zhuǎn)的低扭矩球閥，屬于球形闊門的生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，公知的球閥一般采用閥球預(yù)壓緊閥座密封面的結(jié)構(gòu)，通過(guò)直接轉(zhuǎn)動(dòng) 閥球來(lái)實(shí)現(xiàn)閥門的啟、閉，其缺點(diǎn)是由于閥門密封需要一定的預(yù)緊力，故啟、 閉所需的力矩較大，閥球及閥座的磨損也較大。還有一種可實(shí)現(xiàn)閥球轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)摩 擦的軌道閥，通常采用在閥桿上設(shè)有相應(yīng)的軌道，閥桿提升時(shí)靠限位銷在軌道 內(nèi)的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)閥球的偏移和轉(zhuǎn)動(dòng)，這種軌道閥缺點(diǎn)是限位銷在軌道內(nèi)的摩擦 較大，閥桿既有軸向運(yùn)動(dòng)又有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不利于密封。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決上述傳統(tǒng)球閥的不足而提供一種低扭矩球 閥，該球闊閥球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與閥座密封面無(wú)摩擦，只在閥門關(guān)閉時(shí)接觸，且閥桿只 做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，摩擦力小，所需力矩小，密封可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。本實(shí)用新型釆用以下技術(shù)方案來(lái)解決上述問(wèn)題本實(shí)用新型包括閥體、閥球、閥座、支承座、閥桿、驅(qū)動(dòng)裝置，閥球?yàn)橐?帶通孔的球體，位于閥體內(nèi)，支承座固定在閥體的上部，為一盤形結(jié)構(gòu)；其創(chuàng) 新之處是，閥球的下端與閥體鉸支承連接，上端中部開(kāi)有鍵槽，鍵槽兩邊開(kāi)有 兩個(gè)"L"型槽；在支承座的底部設(shè)置有兩道弧形槽，在支承座內(nèi)順序安裝有撥 盤、固定凸輪和閥桿，撥盤上設(shè)有缺口，閥桿的中部帶有一圓盤，圓盤底面上 開(kāi)有弧形槽，在閥桿的圓盤側(cè)壁上開(kāi)有徑向通孔，在此孔內(nèi)安裝有滑塊，滑塊可在此孔內(nèi)自由滑動(dòng)，滑塊的長(zhǎng)度略大于閥桿的圓盤側(cè)壁的厚度，滑塊可卡入 撥盤的缺口內(nèi)；撥盤的下端面伸出兩根桿穿過(guò)支承座底部的弧形槽并卡在閥球 的兩個(gè)"L"型槽側(cè)壁，撥盤的上端面伸出一根桿插入閥桿上圓盤的弧形槽內(nèi)； 固定凸輪與支承座固定連接；在閥桿的下端設(shè)置有一個(gè)偏心凸輪，所述偏心凸 輪穿過(guò)支承座的中心孔并插入閥球上端的鍵槽內(nèi)；支承座4的內(nèi)壁輪廓和固定 凸輪的外輪廓均為弧線形，其結(jié)構(gòu)滿足以下條件在支承座4的內(nèi)壁輪廓和固 定凸輪的外輪廓的共同作用下，可以使滑塊在閥桿的圓盤側(cè)壁的徑向孔內(nèi)移動(dòng)， 以脫離或卡入撥盤的缺口中，并可在轉(zhuǎn)換狀態(tài)后保持狀態(tài)。關(guān)閥時(shí)，閥桿由驅(qū)動(dòng)裝置(可以為電機(jī)或手輪帶動(dòng))帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，滑塊卡住 撥盤上的缺口帶動(dòng)撥盤一起旋轉(zhuǎn)，撥盤下端的兩根桿卡住閥球帶動(dòng)其一起轉(zhuǎn)動(dòng)， 此時(shí)閥桿與闊球無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)約90°時(shí)，閥球的通孔已與閥體的通徑相 互垂直，處于初關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)滑塊受到固定凸輪輪緣的推力向遠(yuǎn)離閥桿軸心 方向移動(dòng)，從而脫離與撥盤的嚙合，此時(shí)閥桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，而撥盤不動(dòng)(此時(shí)撥 盤下端的桿剛好被支承座的弧形槽擋住)，則閥球也不動(dòng)，閥桿下端的偏心凸輪 推動(dòng)閥球以閥球下端的鉸支承連接點(diǎn)為支點(diǎn)向閥座方向傾斜，當(dāng)閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)到閥 桿的弧形槽被撥盤上端的桿擋住時(shí)(此時(shí)撥盤下端的桿剛好被支承座的弧形槽 擋住)，閥球壓緊閥座的密封面，實(shí)現(xiàn)閥門完全關(guān)閉。開(kāi)閥時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置先帶動(dòng)閥桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)約90° ，此過(guò)程中撥盤上的桿始終 位于閥桿弧形槽中，故閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)而撥盤不動(dòng)，閥球也不轉(zhuǎn)動(dòng)，閥桿下端偏心凸 輪使閥琿以閥球下端的鉸支承連接點(diǎn)為支點(diǎn)從傾斜位置回位，閥球松開(kāi)閥座的 密封面；此后閥桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊受到支承座內(nèi)壁輪廓的輪緣的推力向閥桿的 圓盤內(nèi)壁伸出并卡入撥盤的缺口，閥桿上的弧形槽開(kāi)始帶動(dòng)撥盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)，則 閥球也一起轉(zhuǎn)動(dòng)，直到撥盤下端的桿被支承座的弧形槽擋住時(shí)，閥球上的通孔與閥體上的通徑對(duì)齊，閥門打開(kāi)。在啟、閉閥門過(guò)程中，當(dāng)滑塊向閥桿的圓盤內(nèi)壁伸出并卡住撥盤的缺口后， 支承座的內(nèi)壁輪廓和固定凸輪的相應(yīng)外輪廓相互作用使滑塊保持向閥桿的圓盤 內(nèi)壁伸出以卡住撥盤的缺口的狀態(tài)；當(dāng)滑塊向閥桿的圓盤外壁伸出并脫離撥盤 的缺口后，支承座的內(nèi)壁輪廓和固定凸輪的相應(yīng)外輪廓相互作用使滑塊保持向 閥桿的圓盤外壁伸出并脫離撥盤的缺口的狀態(tài)。本實(shí)用新型的有益效果是由于閥球在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中與閥座不接觸，無(wú)摩擦，而且閥桿只作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 所以對(duì)閥座密封圈的磨損小，延長(zhǎng)了閥座密封圈的壽命；同時(shí)使得閥門啟、閉 所需的力矩很小，可適應(yīng)小型電機(jī)自動(dòng)控制；由于在關(guān)閉閥門時(shí)閥球有一個(gè)壓 緊閥座的過(guò)程，所以本實(shí)用新型密封可靠，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可廣泛應(yīng)用于一般 流體的通、斷控制。


圖1是本實(shí)用新型的軸向剖視圖； 圖2是本實(shí)用新型的俯視局剖圖； 圖3是本實(shí)用新型中閥球的俯視圖； 圖4是本實(shí)用新型中支承座的俯視圖； 圖5是本實(shí)用新型中閥桿的俯視圖； 圖6是本實(shí)用新型中撥盤的俯視局剖圖； 圖7是本實(shí)用新型中固定凸輪的俯視圖。附圖中，l閥體，2閥球，3閥座，4支承座，5撥盤，6閥桿，7固定凸輪， 8驅(qū)動(dòng)裝置，9滑塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體說(shuō)明如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括閥體l、閥球2、閥座3、支承座4、 撥盤5、固定凸輪7和閥桿6和驅(qū)動(dòng)裝置8，閥球2為一帶通孔的球體，位于閥 體1內(nèi)，支承座4固定在閥體1的上部，為一盤形結(jié)構(gòu)。如圖1所示，閥球2 的下端與閥體1鉸支承連接，如圖3所示，閥球2的上端中部開(kāi)有鍵槽，鍵槽 兩邊開(kāi)有兩個(gè)"L"型槽；如圖4所示，在支承座4的底部設(shè)置有兩道弧形槽。 如圖1所示，在支承座4內(nèi)順序安裝有撥盤5、閥桿6和固定凸輪7。如圖6所 示，撥盤5上設(shè)有缺口；如圖5所示，閥桿6的中部帶有一圓盤，圓盤底面上 開(kāi)有弧形槽，在閥桿6的圓盤側(cè)壁上開(kāi)有徑向通孔；如圖2所示，在閥桿6的 圓盤側(cè)壁上的徑向通孔內(nèi)安裝有滑塊9，滑塊9可在此孔內(nèi)自由滑動(dòng)，滑塊9的 長(zhǎng)度略大于閥桿6的圓盤側(cè)壁的厚度，滑塊9可卡入撥盤5的缺口內(nèi)。如圖1 所示，撥盤5的下端面伸出兩根桿穿過(guò)支承座4底部的弧形槽并卡在閥球2的 兩個(gè)"L"型槽側(cè)壁，撥盤5的上端面伸出一根桿插入閥桿6的圓盤的弧形槽內(nèi)； 固定凸輪7與支承座4固定連接；在閥桿6的下端設(shè)置有一個(gè)偏心凸輪，所述 偏心凸輪穿過(guò)支承座4的中心孔并插入閥球2上端的鍵槽內(nèi)。如圖5和圖7所 示，閥桿6的圓盤內(nèi)壁輪廓和固定凸輪7的外輪廓均為弧線形；結(jié)合圖2、圖5 和圖7，支承座4的內(nèi)壁輪廓和固定凸輪7的外輪廓的結(jié)構(gòu)滿足以下條件在支 承座4的內(nèi)壁輪廓和固定凸輪7的外輪廓的共同作用下，可以使滑塊9在閥桿6 的圓盤側(cè)壁的徑向孔內(nèi)移動(dòng)，以脫離或卡入撥盤5的缺口中，并可在轉(zhuǎn)換狀態(tài) 后保持狀態(tài)。下面結(jié)合開(kāi)啟和關(guān)閉閥門的過(guò)程對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說(shuō)明 結(jié)合圖l、圖2和圖4，關(guān)閥時(shí)，閥桿6由驅(qū)動(dòng)裝置8 (可以為電機(jī)或手輪帶動(dòng))帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，滑塊9卡住撥盤5上的缺口帶動(dòng)撥盤5—起旋轉(zhuǎn)，撥盤5下 端的兩根桿卡入閥球2帶動(dòng)其一起轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)閥桿6與閥球2無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)；當(dāng) 轉(zhuǎn)動(dòng)約90°時(shí)，闊球2的通孔已與閥體1的通徑相互垂直，處于初關(guān)閉狀態(tài)， 此時(shí)滑塊9開(kāi)始進(jìn)入圖4所示的支承座4的B段輪廓內(nèi)，在支承座4的內(nèi)壁輪 廓和固定凸輪7的外輪廓的相互作用下，滑塊9受到固定凸輪7的輪緣的推力 向遠(yuǎn)離閥桿6軸心的方向移動(dòng)，從而脫離與撥盤5的缺口嚙合，之后進(jìn)入圖4 所示的支承座4的C段輪廓內(nèi)，支承座4的內(nèi)壁輪廓和固定凸輪7的外輪廓相 互作用使滑塊9保持與撥盤5脫離的狀態(tài)；此時(shí)閥桿6繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，而撥盤5不 動(dòng)(此時(shí)撥盤下端的桿剛好被支承座的弧形槽擋住)，則閥球2也不動(dòng)，閥桿6 下端的偏心凸輪推動(dòng)閥球2以閎球2下端的鉸支承連接點(diǎn)為支點(diǎn)向閥座3方向 傾斜，當(dāng)閥桿6轉(zhuǎn)動(dòng)到閥桿6的弧形槽被撥盤5上端的桿擋住時(shí)，閥球2壓緊 閥座3的密封面，實(shí)現(xiàn)閥門完全關(guān)閉。結(jié)合圖l、圖2和圖4，開(kāi)閥時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置8先帶動(dòng)閥桿6反向轉(zhuǎn)動(dòng)約90 度，此過(guò)程中，剛開(kāi)閥時(shí)，撥盤5上的桿始終位于閥桿6的弧形槽中，故閥桿6 轉(zhuǎn)動(dòng)而撥盤5不動(dòng)，閥球2也不轉(zhuǎn)動(dòng)，閥桿6下端偏心凸輪使閥球2以閥球2 下端的鉸支承連接點(diǎn)為支點(diǎn)從傾斜位置回位，閥球2松開(kāi)閥座3的密封面；此 后滑塊9開(kāi)始進(jìn)入圖4所示的支承座4的B段輪廓內(nèi)，在支承座4的內(nèi)壁輪廓 和固定凸輪7的外輪廓的相互作用下，滑塊9受到支承座4的內(nèi)壁輪廓的輪緣 的推力向閥桿6軸心的方向移動(dòng)，從而卡入撥盤5的缺口內(nèi)并與之嚙合，之后 進(jìn)入圖4所示的支承座4的A段輪廓內(nèi)，支承座4的內(nèi)壁輪廓和固定凸輪7的 外輪廓相互作用使滑塊9保持與撥盤5嚙合的狀態(tài)；此時(shí)閥桿6上的弧形槽開(kāi) 始帶動(dòng)撥盤5—起轉(zhuǎn)動(dòng)，則閥球2也一起轉(zhuǎn)動(dòng)，直到撥盤5下端的桿被支承座4 的弧形槽擋住時(shí)，閥球2上的通孔與閥體1上的通徑對(duì)齊，閥門打開(kāi)。
權(quán)利要求1、一種低扭矩球閥，包括閥體(1)、閥球(2)、閥座(3)、支承座(4)、閥桿(6)、驅(qū)動(dòng)裝置(8)，閥球(2)為一帶通孔的球體，位于閥體(1)內(nèi)，支承座(4)固定在閥體(1)的上部，為一盤形結(jié)構(gòu)；其特征是閥球(2)的下端與閥體(1)鉸支承連接，上端中部開(kāi)有鍵槽，鍵槽兩邊開(kāi)有兩個(gè)“L”型槽；在支承座(4)的底部設(shè)置有兩道弧形槽，在支承座(4)內(nèi)順序安裝有撥盤(5)、固定凸輪(7)和閥桿(6)，撥盤(5)上設(shè)有缺口，閥桿(6)的中部帶有一圓盤，圓盤底面上開(kāi)有弧形槽，在閥桿(6)的圓盤側(cè)壁上開(kāi)有徑向通孔，在此孔內(nèi)安裝有滑塊(9)，滑塊(9)可在此孔內(nèi)自由滑動(dòng)，滑塊(9)的長(zhǎng)度略大于閥桿(6)的圓盤側(cè)壁的厚度，滑塊(9)可卡入撥盤(5)的缺口內(nèi)；撥盤(5)的下端面伸出兩根桿穿過(guò)支承座(4)底部的弧形槽并卡在閥球(2)的兩個(gè)“L”型槽側(cè)壁，撥盤(5)的上端面伸出一根桿插入閥桿(6)上圓盤的弧形槽內(nèi)；固定凸輪(7)與支承座(4)固定連接；在閥桿(6)的下端設(shè)置有一個(gè)偏心凸輪，所述偏心凸輪穿過(guò)支承座(4)的中心孔并插入閥球(2)上端的鍵槽內(nèi)；支承座(4)的內(nèi)壁輪廓和固定凸輪(7)的外輪廓均為弧線形，其結(jié)構(gòu)滿足以下條件在支承座(4)的內(nèi)壁輪廓和固定凸輪(7)的外輪廓的共同作用下，可以使滑塊(9)在閥桿(6)的圓盤側(cè)壁的徑向孔內(nèi)移動(dòng)，以脫離或卡入撥盤(5)的缺口中，并可在轉(zhuǎn)換狀態(tài)后保持狀態(tài)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低扭矩球閥，包括閥體、閥球、閥座、支承座、閥桿、驅(qū)動(dòng)裝置，閥球的下端與閥體鉸支承連接；在支承座的底部設(shè)置有兩道弧形槽，在支承座內(nèi)順序安裝有撥盤、固定凸輪和閥桿，撥盤上設(shè)有缺口，閥桿的中部帶有一圓盤，圓盤底面上開(kāi)有弧形槽，在閥桿的圓盤側(cè)壁上開(kāi)有徑向通孔，在此孔內(nèi)安裝有可卡入撥盤缺口的滑塊；撥盤的下端面伸出兩根桿穿過(guò)支承座底部的弧形槽并卡在閥球的兩個(gè)“L”型槽側(cè)壁，撥盤的上端面伸出一根桿插入閥桿上圓盤的弧形槽內(nèi)；固定凸輪與支承座固定連接；閥桿下端的偏心凸輪穿過(guò)支承座的中心孔并插入閥球上端的鍵槽內(nèi)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封可靠，且只需很小的旋轉(zhuǎn)力即可實(shí)現(xiàn)啟、閉功能。
文檔編號(hào)F16K5/06GK201166141SQ20072008206
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月21日
發(fā)明者侯雁兵 申請(qǐng)人:侯雁兵