專(zhuān)利名稱(chēng)：球閥球體的球口結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及球閥的球體結(jié)構(gòu)，尤其是一種球閥球體的球口結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
普通球閥的主要功能是切斷或接通管 道中的流體，其主要零部件包括球體和閥體，球體是以球體流道中心線為回轉(zhuǎn)中心的回轉(zhuǎn)體，球體的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線通過(guò)球體的球心且垂直于球閥的閥體流道中心線和球體流道中心線所確定的平面，其工作原理為借助手柄或其他驅(qū)動(dòng)裝置在閥桿上端施加一定的轉(zhuǎn)矩并傳遞給球體，使其繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心線旋轉(zhuǎn)90°，球體流道中心線與閥體流道中心線重合或垂直，球閥便完成了全開(kāi)或全關(guān)的動(dòng)作。在開(kāi)關(guān)的過(guò)程中，球體靠近球體流道的端口部分也就是球體球口將不可避免地與閥座發(fā)生擦拭現(xiàn)象，甚至咬傷閥座，尤其是對(duì)于軟密封閥座影響更加嚴(yán)重。所以球體球口的設(shè)計(jì)尤為重要，將直接影響球閥的使用壽命，特別是針對(duì)全焊接埋地球閥。為了減少球體球口與閥座的相互擦拭，目前比較常見(jiàn)的方式是對(duì)球口部位進(jìn)行圓角處理，這種球口結(jié)構(gòu)俗稱(chēng)的雙R結(jié)構(gòu)，此種球口結(jié)構(gòu)的特征是在通過(guò)球體的球心且垂直于球體的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線的剖面上，球體的球口的輪廓線形狀為兩段光滑連接的圓弧段，這種結(jié)構(gòu)在一定程度上解決了球體球口與閥座的擦拭/咬傷問(wèn)題，延長(zhǎng)了閥門(mén)使用壽命，但是該結(jié)構(gòu)不能根除此類(lèi)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容為了提高球閥的使用壽命，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠基本避免球體球口與閥座間相互擦拭的球閥球體的球口結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是球閥球體的球口結(jié)構(gòu)，所述球體是以球體流道中心線為回轉(zhuǎn)中心的回轉(zhuǎn)體，球體的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線通過(guò)球體的球心且垂直于由球閥的閥體流道中心線和球體流道中心線所確定的平面，在通過(guò)所述球心且垂直于球體的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線的剖面上，球體的球口的輪廓線形狀為第一圓弧段、直線過(guò)渡段和第二圓弧段組成的組合線，直線過(guò)渡段與第一圓弧段、第二圓弧段均相切，其中第一圓弧段由球體外表面起始，第二圓弧段終止于球體流道內(nèi)壁，所述第二圓弧段所對(duì)應(yīng)的圓心角a2>90°，所述直線過(guò)渡段與球體流道中心線之間有銳角夾角e。所述直線過(guò)渡段與球體流道中心線之間的銳角夾角0=65° 70°。第一圓弧段的半徑大于第二圓弧段的半徑。本實(shí)用新型的有益效果是設(shè)置位于球口與球體其余表面之間的過(guò)渡柱面，球口輪廓邊線較為平坦，由球體其余表面到球口部位表面的過(guò)渡更為平緩，球口與閥座接觸過(guò)程中幾乎無(wú)擦拭現(xiàn)象，球閥的使用壽命得以延長(zhǎng)，尤其適合用于高壓大口徑球閥中。

圖I是本實(shí)用新型球口結(jié)構(gòu)的斷面示意圖。[0010]圖2是本實(shí)用新型球口結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有雙R結(jié)構(gòu)的對(duì)比示意圖。圖3 圖6依次是應(yīng)用本實(shí)用新型球口結(jié)構(gòu)的球閥的全開(kāi)狀態(tài)-中間狀態(tài)一-中間狀態(tài)二-關(guān)閉狀態(tài)的四個(gè)狀態(tài)示意圖。圖I 圖10依次是圖3 圖6中I IV局部放大圖。圖中標(biāo)記為，I-閥座組件，2-球體，3-球口去掉部分，4-剖面，5-第一圓弧段，6-直線過(guò)渡段，7-第二圓弧段，8-球體外表面，9-球體流道內(nèi)壁，10-閥體流道中心線，20-球體流道中心線，21-球心，K-開(kāi)啟方向，G-關(guān)閉方向，W-球體流道長(zhǎng)度，Wt-球體倒圓角前的流道長(zhǎng)度，r -雙R結(jié)構(gòu)球口的球體流道長(zhǎng)度。a I-第一圓弧段所對(duì)應(yīng)的圓心角，a 2-第二圓弧段所對(duì)應(yīng)的圓心角，a I’ -雙R結(jié)構(gòu)球 口的第一圓弧段所對(duì)應(yīng)的圓心角，a 2’ -雙R結(jié)構(gòu)球口的第二圓弧段所對(duì)應(yīng)的圓心角.
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I 圖10所示，本實(shí)用新型的球閥球體的球口結(jié)構(gòu)，所述球體2是以球體流道中心線20為回轉(zhuǎn)中心的回轉(zhuǎn)體，球體2的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線通過(guò)球體2的球心21且垂直于由球閥的閥體流道中心線10和球體流道中心線20所確定的平面，在通過(guò)所述球心21且垂直于球體2的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線的剖面4上，球體2的球口的輪廓線形狀為第一圓弧段5、直線過(guò)渡段6和第二圓弧段7組成的組合線，直線過(guò)渡段6與第一圓弧段5、第二圓弧段7均相切，其中第一圓弧段5由球體外表面8起始，第二圓弧段7終止于球體流道內(nèi)壁9，所述第二圓弧段7所對(duì)應(yīng)的圓心角a 2 >90°，所述直線過(guò)渡段6與球體流道中心線20之間有銳角夾角9 O如圖2所示，現(xiàn)有雙R球口結(jié)構(gòu)一般是這樣加工的，先按球體流道長(zhǎng)度W的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)球體進(jìn)行切割，再對(duì)球口內(nèi)外兩處棱角部分進(jìn)行圓角處理，兩個(gè)圓角之間的極短直線段為垂直與球體流道中心線方向，而本實(shí)用新型球口結(jié)構(gòu)較一般的雙R球口結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，特別設(shè)計(jì)了一個(gè)以球體轉(zhuǎn)動(dòng)中心線為中心的過(guò)渡柱面來(lái)連接兩個(gè)圓角，使其轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中由球體其余表面到球口部位表面的過(guò)渡更為平緩，球口部位更為圓滑，從斷面圖上分析，本實(shí)用新型球口結(jié)構(gòu)與一般球口比較，存在了球口去掉部分3，同時(shí)也使得球體更為輕巧，當(dāng)然這一作用不太明顯。進(jìn)一步的是，如圖I所示，根據(jù)通常的閥座密封結(jié)構(gòu)及其與球體的配合位置關(guān)系，所述直線過(guò)渡段6與球體流道中心線20之間的銳角夾角0=65° 70°，避免擦拭的效果非常顯著，對(duì)閥座的損傷幾乎不存在。此外，第一圓弧段5及第二圓弧段7的半徑根據(jù)實(shí)際閥門(mén)口徑大小、及閥座密封面與球體接觸位置決定，通常第一圓弧段5的半徑大于第二圓弧段7的半徑。如圖3 圖6所示，球閥由全開(kāi)到關(guān)閉的動(dòng)作過(guò)程球閥從全開(kāi)狀態(tài)依次變?yōu)榍蚩谂c閥座接觸的瞬間狀態(tài)一、球口與閥座接觸的瞬間狀態(tài)二、全關(guān)狀態(tài)。如圖7 圖10即I、
II、III、IV部局部放大圖所示，尤其是從III部的局部放大圖可以看出，在閥門(mén)即將關(guān)閉的球口受壓狀態(tài)下，球口與閥座為緊密接觸狀態(tài)，球口在與閥座接觸的瞬間，由于閥座受到球體其余部分的擠壓，在此位置比一般情況下要凸出一些，如果采用一般雙R結(jié)構(gòu)的球口，由球體其余表面到球口部位表面的過(guò)渡仍不夠圓滑，此時(shí)特別容易咬傷閥座；而本實(shí)用新型球口結(jié)構(gòu)中，第二圓弧段7所代表的圓角幾乎與不與閥座接觸，在閥門(mén)即將關(guān)閉的球口受壓狀態(tài)下，球口與閥座接觸的是直線過(guò)渡段6所代表的過(guò)渡柱面，且第一圓弧段5所代表的圓角是在經(jīng)所述柱面過(guò)渡后才能與閥座接觸，過(guò)渡柱面的作用相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)向斜面，確保 球口與閥座之間的接觸始終在較為圓滑的面上，避免球口咬傷閥座。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，本實(shí)用新型球口結(jié)構(gòu)對(duì)保護(hù)閥座更為有利，對(duì)閥座的損傷幾乎不存在，能保證球閥閥座密封性能長(zhǎng)期安全可靠，從而提高球閥的使用壽命，降低用戶(hù)的使用成本。
權(quán)利要求1.球閥球體的球口結(jié)構(gòu)，所述球體(2)是以球體流道中心線(20)為回轉(zhuǎn)中心的回轉(zhuǎn)體，球體(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線通過(guò)球體(2)的球心(21)且垂直于由球閥的閥體流道中心線(10)和球體流道中心線(20)所確定的平面，其特征是在通過(guò)所述球心(21)且垂直于球體(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線的剖面(4)上，球體(2)的球口的輪廓線形狀為第一圓弧段(5)、直線過(guò)渡段(6)和第二圓弧段(7)組成的組合線，直線過(guò)渡段(6)與第一圓弧段(5)、第二圓弧段(7)均相切，其中第一圓弧段(5)由球體外表面(8)起始，第二圓弧段(7)終止于球體流道壁(9)，所述第二圓弧段(7)所對(duì)應(yīng)的圓心角a2>90°，所述直線過(guò)渡段(6)與球體流道中心線(20)之間有銳角夾角0。
2.如權(quán)利要求I所述的球閥球體的球口結(jié)構(gòu)，其特征是所述直線過(guò)渡段(6)與球體流道中心線(20)之間的銳角夾角0=65° 70°。
3.如權(quán)利要求I或2所述的球閥球體的球口結(jié)構(gòu)，其特征是所述第一圓弧段(5)的半徑大于第二圓弧段(7)的半徑。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種能夠基本避免球體球口與閥座間相互擦拭的球閥球體的球口結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)中，球體是以球體流道中心線為回轉(zhuǎn)中心的回轉(zhuǎn)體，在通過(guò)所述球心且垂直于球體的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線的剖面上，球體的球口的輪廓線形狀為第一圓弧段、直線過(guò)渡段和第二圓弧段組成的組合線，直線過(guò)渡段與第一圓弧段、第二圓弧段均相切，其中第一圓弧段由球體外表面起始，第二圓弧段終止于球體流道內(nèi)壁，所述第二圓弧段所對(duì)應(yīng)的圓心角α2＞90°，所述直線過(guò)渡段與球體流道中心線之間有銳角夾角θ，其球口輪廓邊線較為平坦，由球體其余表面到球口部位表面的過(guò)渡更為平緩，球口與閥座接觸過(guò)程中幾乎無(wú)擦拭現(xiàn)象，球閥的使用壽命得以延長(zhǎng)，尤其適合用于高壓大口徑球閥中。
文檔編號(hào)F16K5/08GK202790652SQ201220497629
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
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