球閥防卡堵機(jī)制的制作方法
【專利摘要】一種球閥的防卡堵機(jī)制，當(dāng)發(fā)生卡堵后，閥球向開閥方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)到全開位置后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，如圖示，雜質(zhì)5卡在閥球通道3與閥座通道4之間，閥球運(yùn)動(dòng)方向6使閥球與閥座之間剪切推動(dòng)了雜質(zhì)5，使其松動(dòng)，并被流體帶走。
【專利說明】球閥防卡堵機(jī)制

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種球閥，其在閥球被雜質(zhì)卡堵后能自動(dòng)清潔。

【背景技術(shù)】
[0002]球閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、啟閉迅速、流體阻力小、密封性能好的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛，但由于管道中焊渣、鐵銹、麻絲等雜質(zhì)的存在，經(jīng)常造成閥球卡堵，無法關(guān)閉到位?，F(xiàn)在技術(shù)中為解決此類問題，采用硬密封技術(shù)，通過金屬閥座與閥球之間的強(qiáng)力剪切，切斷雜質(zhì)克服卡堵。但金屬硬密封成本較高，同時(shí)需要很大的驅(qū)動(dòng)力矩。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:在閥球被雜質(zhì)卡堵后，能松動(dòng)卡堵的雜質(zhì)，達(dá)到自動(dòng)清潔的效果。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案包括以下:
[0005]1、一種球閥防卡堵機(jī)制，其特征在于:在卡堵后，向開啟方向旋轉(zhuǎn)閥球至全開后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。
[0006]2、如權(quán)利要求1所述機(jī)制，其特征在于:上述角度的對(duì)應(yīng)的有效行程為209Γ40%之間。
[0007]3、如權(quán)利要求1所述機(jī)制，特征在于:在上述角度的旋轉(zhuǎn)中，使用的力矩大于正常關(guān)閥力矩。
[0008]4、如權(quán)利要求1所述機(jī)制，特征在于:在上述過程中，增加流體流速。
[0009]上述方案的有益效果是:
[0010]a)松動(dòng)卡堵的雜質(zhì)，達(dá)到自動(dòng)清潔的效果。
[0011]b)即保證清潔效果，又避免了過大的閥球行程。
[0012]c)防止雜質(zhì)卡堵過緊而無法松動(dòng)。
[0013]d)保證雜質(zhì)能被流體帶走。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1:球閥示意。
[0015]1.閥球2.閥座3.閥球通道4.閥座通道
[0016]圖2:閥門全關(guān)，閥球通道與閥座通道完全錯(cuò)開。
[0017]3.閥球通道4.閥座通道
[0018]圖3:閥門全開，閥球通道與閥座通道完全重合。
[0019]3.閥球通道4.閥座通道
[0020]圖4:等百分比閥球通道。
[0021]3.閥球通道
[0022]圖5:關(guān)閥時(shí)發(fā)生卡堵。
[0023]3.閥球通道4.閥座通道5.雜質(zhì)6.閥球運(yùn)動(dòng)方向
[0024]圖6:進(jìn)行清潔狀態(tài)。
[0025]3.閥球通道4.閥座通道5.雜質(zhì)6.閥球運(yùn)動(dòng)方向
[0026]圖7:40%清潔行程。
[0027]3.閥球通道4.閥座通道

【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]圖1是球閥的剖面圖，閥球繞球心旋轉(zhuǎn)，使閥球通道與閥座通道錯(cuò)開、重合，實(shí)現(xiàn)閥門的開與關(guān)。
[0030]圖2閥門全關(guān)時(shí)的示意圖，此時(shí)閥球通道與閥座通道完全錯(cuò)開，流體無法流通。為了可靠密封，閥門關(guān)閉時(shí)，閥球往往要從本圖的全關(guān)位置繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一定角度，使閥球通道與閥座通道錯(cuò)開一定距離，此段行程不計(jì)在本說明的有效行程內(nèi)。
[0031]圖3閥門全開時(shí)的示意圖，此時(shí)閥球通道與閥座通道完全重合，流動(dòng)阻力最小。
[0032]為了有更好的流量控制特性，往往將閥球通道加工成異型，圖4為等百分比球閥的閥球通道，可以看出雜質(zhì)更易卡堵。也有將閥座通道加工成異型，閥球通道保持圓形的設(shè)計(jì)，本發(fā)明亦可適用。
[0033]圖5為關(guān)閥過程中發(fā)生卡堵的示意，因?yàn)殡s質(zhì)5卡住閥球通道向右運(yùn)動(dòng)方向，閥球的力矩越大，雜質(zhì)5卡得越緊。本圖中閥球通道為異型，較易發(fā)生卡堵，但既使閥球通道為圓形，同樣可能卡堵，本發(fā)明亦可適用。
[0034]在本發(fā)明的實(shí)施例中，閥門驅(qū)動(dòng)器控制器通過行程反饋及驅(qū)動(dòng)電流來判斷卡堵的發(fā)生。在檢測(cè)到卡堵后，控制器進(jìn)入清潔模式，電機(jī)將驅(qū)動(dòng)閥球向開啟方向旋轉(zhuǎn)。到了閥門全開位置時(shí)，在常規(guī)的開閥過程中，此時(shí)開閥行程開關(guān)將動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止工作。但本實(shí)施例中，如圖6所示，電機(jī)將繼續(xù)工作，驅(qū)動(dòng)閥球繼續(xù)旋轉(zhuǎn)(此段額外的行程以下稱為清潔行程)，此時(shí)卡在閥球通道處的雜質(zhì)5將被閥球與閥座的剪切推動(dòng)而松動(dòng)，被流體帶走，起到自動(dòng)清潔的效果。當(dāng)閥球到達(dá)清潔行程的終點(diǎn)后，控制器進(jìn)入正常工作模式。
[0035]在本實(shí)施例中，如清潔行程過短，則可能清潔的效果有限，如清潔行程過長(zhǎng)，則增加清潔的時(shí)間及機(jī)械機(jī)構(gòu)的成本。如果把閥球由圖2全關(guān)位置到圖3全開位置之間行程定義為閥門的有效行程，由圖7可以看出，清潔行程大于有效行程的40%時(shí)，即使是等百分比的閥球，流道也較集中，沒有易于卡堵的小流道。在本實(shí)施例，清潔行程取有效行程的209Γ40%之間，在清潔行程終點(diǎn)另設(shè)置一行程開關(guān)以方便控制器判斷。
[0036]如果關(guān)閥的力矩太大，使雜質(zhì)卡得過緊，有可能在清潔過程中，閥球與閥座的剪切推動(dòng)無法松動(dòng)雜質(zhì)，因此在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器采用直流電機(jī)，通過PWM調(diào)節(jié)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓從而調(diào)節(jié)輸出力矩，使清潔過程的力矩大于關(guān)閥過程的力矩。
[0037]當(dāng)管道中流體流速很低時(shí),在清潔過程中松動(dòng)的雜質(zhì)可能無法被流體帶走，造成再次卡堵。因此在本實(shí)施例中，在進(jìn)入清潔模式后，控制器通知上位控制系統(tǒng)，開大上游閥門或提高泵的轉(zhuǎn)速，以增加流體流速。
[0038]為防止極端情況下，驅(qū)動(dòng)器因?yàn)榉磸?fù)的關(guān)閥、卡堵、清潔的過程造成機(jī)械磨損、電機(jī)過熱，本實(shí)施例中控制器在連續(xù)清潔2次后仍然卡堵的情況下，停止進(jìn)入清潔模式，并生成聲光報(bào)警。
【權(quán)利要求】
1.一種球閥防卡堵機(jī)制，其特征在于:在卡堵后，向開啟方向旋轉(zhuǎn)閥球至全開后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。
2.如權(quán)利要求1所述機(jī)制，其特征在于:上述角度的對(duì)應(yīng)的有效行程為20°/Γ40%之間。
3.如權(quán)利要求1所述機(jī)制，特征在于:在上述角度的旋轉(zhuǎn)中，使用的力矩大于正常關(guān)閥力矩。
4.如權(quán)利要求1所述機(jī)制，特征在于:在上述過程中，增加流體流速。
【文檔編號(hào)】F16K5/06GK104344003SQ201310347967
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】林鋮 申請(qǐng)人:林鋮