三通球閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種三通球閥，包括閥體和閥桿，閥體水平設(shè)有第一、第二流出通道和流入通道，三者在閥體內(nèi)交匯于閥腔，流入通道和第一流出通道成一直線，與第二流出通道垂直，閥腔內(nèi)設(shè)有閥球，閥球與閥體間設(shè)有分別位于流入通道側(cè)和第一流出通道側(cè)的入口密封座和出口密封座，二者分別與閥球形成密封副，位于閥腔的上方的閥體上設(shè)有上下延伸的閥桿安裝孔，閥桿穿過(guò)閥桿安裝孔與閥體旋轉(zhuǎn)密封連接，閥桿的下端與閥球連接，閥球設(shè)有其軸線過(guò)閥球球心的水平延伸的中央過(guò)流孔和開(kāi)設(shè)在所述閥球表面中下部在豎直平面內(nèi)延伸的弧形過(guò)流溝槽，弧形過(guò)流溝槽的縱向?qū)ΨQ面過(guò)所述閥球球心，本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)兩路開(kāi)通一路關(guān)斷的同時(shí)不影響閥的流量，且密封性好。
【專利說(shuō)明】三通球閥【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種三通球閥，尤其適用于室內(nèi)供暖管路通斷的切換控制。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的普通三通球閥一般在閥球中加止逆芯，結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜，使得加工、裝配成本較高，且閥工作在不同工位時(shí)流量相差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種三通球閥，采用特殊結(jié)構(gòu)的閥球，不設(shè)止逆芯，在實(shí)現(xiàn)兩路開(kāi)通一路關(guān)斷的同時(shí)不影響流量。
[0004]本發(fā)明提供的技術(shù)方案有:一種三通球閥，包括閥體和閥桿，所述閥體水平設(shè)有第一流出通道、第二流出通道和流入通道，三者在所述閥體內(nèi)的交匯處為閥腔，所述流入通道和第一流出通道成一直線，并與第二流出通道垂直，所述閥腔內(nèi)設(shè)有閥球，所述閥球與閥體之間設(shè)有分別位于所述流入通道側(cè)和所述第一流出通道側(cè)的入口密封座和出口密封座，所述入口密封座和出口密封座分別與所述閥球形成密封副，位于所述閥腔的上方的所述閥體上設(shè)有上下延伸的閥桿安裝孔，所述閥桿穿過(guò)所述閥桿安裝孔與所述閥體旋轉(zhuǎn)密封連接，所述閥桿的下端與所述閥球連接，所述閥球設(shè)有其軸線過(guò)閥球球心的水平延伸的中央過(guò)流孔和開(kāi)設(shè)在所述閥球表面中下部上下延伸的弧形過(guò)流溝槽，所述弧形過(guò)流溝槽的縱向?qū)ΨQ平面垂直于所述中央過(guò)流孔且過(guò)所述閥球球心。
[0005]所述入口密封座和出口密封座優(yōu)選為聚四氟乙烯材料的密封座。
[0006]所述閥體的第一流出通道入口端和所述閥蓋的流入通道出口端各自設(shè)有一密封座安裝面，所述密封座安裝面可以為帶外側(cè)壁的環(huán)形平面，所述入口密封座和出口密封座可分別固定在相應(yīng)的密封座安裝面上。
[0007]所述閥體可以包括相互固定連接在一起圍成所述閥腔的主閥體和閥蓋，所述第一、第二流出通道和閥桿安裝孔可設(shè)置在所述主閥體上，所述流入通道則可設(shè)置在所述閥蓋上。
[0008]所述主閥體和閥蓋之間采用螺紋連接并密封。
[0009]所述閥腔優(yōu)選成柱狀，并與所述流入通道同軸，所述閥腔與閥球之間靠近所述流入通道的部分為具有內(nèi)環(huán)形曲面的楔形空間。
[0010]所述弧形過(guò)流溝槽的寬度和深度與所述中央過(guò)流孔的直徑的差值優(yōu)選不超過(guò)所述中央過(guò)流孔直徑的10%。
[0011]所述閥桿的下端優(yōu)選設(shè)置成半圓鍵結(jié)構(gòu)，所述閥球的上端開(kāi)有相適應(yīng)的半圓鍵槽，所述半圓鍵結(jié)構(gòu)與半圓鍵槽相配合實(shí)現(xiàn)所述閥桿與閥球的連接。
[0012]對(duì)于上述任意一種三通球閥，所述弧形過(guò)流溝槽的位置和長(zhǎng)短需滿足如下要求:當(dāng)所述中央過(guò)流孔的軸線處于與第二流出通道的軸線同向位置時(shí)，所述弧形過(guò)流溝槽的上邊緣的最高點(diǎn)低于所述入口密封座與閥球形成的密封副的最高點(diǎn)，下邊緣的最低點(diǎn)位于所述入口密封座和出口密封座之間。
[0013]所述閥桿的上端可以連接操作手柄或驅(qū)動(dòng)裝置。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:由于在閥球上設(shè)置弧形過(guò)流溝槽，使得當(dāng)中央過(guò)流孔垂直于流入通道時(shí)，流入通道經(jīng)由弧形過(guò)流溝槽、閥腔與第二流出通道相連通，實(shí)現(xiàn)了流入通道與第二流出通道開(kāi)通、第一流出通道關(guān)閉；當(dāng)中央過(guò)流孔與流入通道直線連通時(shí)，介質(zhì)由流入通道經(jīng)中央過(guò)流孔流向第一流出通道，第二流出通道被切斷，實(shí)現(xiàn)了流入通道與第一流出通道開(kāi)通、第二流出通道關(guān)閉，即實(shí)現(xiàn)了球閥兩路開(kāi)通、一路關(guān)斷的使用效果，并且，由于弧形過(guò)流溝槽的寬度、深度等結(jié)構(gòu)尺寸的特別設(shè)計(jì)，使其通流能力基本達(dá)到中央過(guò)流孔的通流能力水平，使球閥工作在不同工位時(shí)流量相近，流量基本不會(huì)因閥球的轉(zhuǎn)位切換而受到影響。
[0015]由于閥腔為柱狀，所述閥腔的壁與閥球之間靠近所述流入通道的部分為具有內(nèi)環(huán)形曲面的楔形空間IV，當(dāng)介質(zhì)從流入通道經(jīng)過(guò)弧形過(guò)流溝槽后先進(jìn)入上述楔形空間，由于容積增加，介質(zhì)壓力得到一定程度的降低，起到了一定的減壓作用。
[0016]由于在主閥體和閥蓋的對(duì)接部位設(shè)置了環(huán)形凹槽，并將熱膨脹系數(shù)小于主閥體和閥蓋的密封環(huán)嵌裝在所述環(huán)形凹槽內(nèi)，當(dāng)遇到高溫或主閥體內(nèi)介質(zhì)為高溫高壓介質(zhì)時(shí)，由于密封環(huán)的膨脹系數(shù)小于主閥體和閥蓋的熱膨脹系數(shù)，相對(duì)膨脹程度小，因此會(huì)更加緊密地箍在環(huán)形凹槽上，有效地防止主閥體和閥蓋在高溫高壓下變形并橫向脫出，使密封更可靠。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的右視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖1的仰視結(jié)構(gòu)意圖；
圖4為本發(fā)明的閥球的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為閥球球面上垂直于中央過(guò)流孔的大圓所在平面的截面圖；
圖6為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為圖6中A的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1-7所示，本發(fā)明提供了一種三通球閥，包括閥體和閥桿6，所述閥體水平設(shè)有第一流出通道1、第二流出通道II和流入通道III，三者在所述閥體內(nèi)的交匯處為閥腔，所述流入通道和第一流出通道成一直線，并與第二流出通道垂直，所述閥腔內(nèi)設(shè)有閥球3，所述閥球與閥體之間設(shè)有分別位于所述流入通道側(cè)和所述第一流出通道側(cè)的入口密封座5和出口密封座4，所述入口密封座和出口密封座分別與所述閥球形成密封副。所述閥體的第一流出通道入口端和所述閥蓋的流入通道出口端各自設(shè)有一密封座安裝面，所述密封座安裝面可以為帶外側(cè)壁的環(huán)形平面，所述入口密封座和出口密封座分別固定在相應(yīng)的密封座安裝面上。位于所述閥腔的上方的所述閥體上設(shè)有上下延伸的閥桿安裝孔，所述閥桿上設(shè)有若干個(gè)用于嵌放密封圈8的周向環(huán)槽，所述閥桿穿過(guò)所述閥桿安裝孔與所述閥體旋轉(zhuǎn)密封連接，所述閥桿的下端與所述閥球連接，所述閥球設(shè)有其軸線過(guò)閥球球心的水平延伸的中央過(guò)流孔31和開(kāi)設(shè)在所述閥球表面中下部上下延伸的弧形過(guò)流溝槽32，所述弧形過(guò)流溝槽的縱向垂直于所述中央過(guò)流孔且過(guò)所述閥球球心。所謂縱向?qū)ΨQ平面是指沿所述弧形過(guò)流溝槽的延伸方向(或稱長(zhǎng)度方向)剖切使切開(kāi)的兩部分對(duì)稱的剖切平面。
[0019]所述入口密封座和出口密封座優(yōu)選為聚四氟乙烯材料的密封座，其具有良好的機(jī)械、化學(xué)性能，可以顯著提高密封件的防腐蝕、抗沖刷等能力，提高密封可靠性。
[0020]所述閥體可以包括相互固定連接在一起圍成所述閥腔的主閥體I和閥蓋2，所述第一、第二流出通道和閥桿安裝孔可設(shè)置在所述主閥體上，所述流入通道則設(shè)置在所述閥蓋上。所述主閥體和閥蓋之間采用螺紋連接，所述主閥體和閥蓋的連接端分別設(shè)有相互對(duì)接的對(duì)接端面，兩個(gè)所述對(duì)接端面的外邊緣處均設(shè)有環(huán)形階臺(tái)狀的環(huán)形缺口，所述環(huán)形缺口相互對(duì)接成一個(gè)環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽內(nèi)安裝有密封環(huán)9，所述密封環(huán)采用熱膨脹系數(shù)小于所述主閥體和閥蓋的耐高溫材料制成，所述密封環(huán)的內(nèi)側(cè)面與所述環(huán)形凹槽的底面緊密配合，通過(guò)該對(duì)接端面結(jié)構(gòu)和密封環(huán)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了主閥體和閥蓋間的密封。該密封結(jié)構(gòu)密封性好，使用壽命長(zhǎng)，即使介質(zhì)溫度和/或壓力升高也不會(huì)輕易發(fā)生泄漏故障。解決了現(xiàn)有技術(shù)下橡膠密封圈密封時(shí)介質(zhì)溫度升高致使橡膠密封圈變軟甚至碳化而導(dǎo)致密封失效，以及介質(zhì)壓力升高致使橡膠密封圈因高壓發(fā)生塑形變形而導(dǎo)致密封失效等故障。
[0021]通常，所述主閥體、閥蓋和密封環(huán)均可以采用金屬制成，以便加工，并適應(yīng)于高溫高壓環(huán)境，本實(shí)施中，所述主閥體和閥蓋的材質(zhì)為黃銅，所述密封環(huán)的材質(zhì)為不銹鋼。
[0022]通常，所述環(huán)形凹槽和所述密封環(huán)均可以呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的圓筒形，以方便加工，在現(xiàn)有一定的加工條件下提高加工精度。所述閥體上的環(huán)形缺口和所述閥蓋上的環(huán)形缺口優(yōu)選采用大小相等的鏡像對(duì)稱結(jié)構(gòu)，以避免對(duì)接接縫偏向一邊，降低密封性能。
[0023]所述密封環(huán)的厚度優(yōu)選略小于所述環(huán)形凹槽的寬度，與所述環(huán)形凹槽之間留有軸向的安裝間隙，以方便安裝和維護(hù)，并保證密封環(huán)內(nèi)側(cè)與環(huán)形凹槽底部的密封。優(yōu)選地，所述閥體和所述閥蓋的兩對(duì)接端面之間的對(duì)接接縫通常應(yīng)位于所述密封環(huán)內(nèi)側(cè)的軸向中間部位，以提高密封的可靠性。
[0024]本實(shí)施例中所述閥腔呈柱狀，其軸線與所述流入通道的軸線重合，所述閥腔的壁與閥球之間靠近所述流入通道的部分為具有內(nèi)環(huán)形曲面的楔形空間IV。由于在閥球和閥腔的壁之間間隙特定的結(jié)構(gòu)特性和長(zhǎng)度(介質(zhì)流通距離)下，介質(zhì)流速或進(jìn)出壓差與阻力之間形成特定的曲線關(guān)系，通過(guò)適當(dāng)設(shè)置閥球和閥腔的壁之間的截面的大小，可以在一定程度上有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)流量或輸入端壓力的控制，滿足所需的減壓和穩(wěn)壓等要求。
[0025]所述弧形過(guò)流溝槽的寬度和深度分別接近所述中央過(guò)流孔的直徑，其差值優(yōu)選不超過(guò)所述中央過(guò)流孔直徑的10%。所述弧形過(guò)流溝槽的深度可以是所述閥球的直徑的1/5-1/3，優(yōu)選為所述閥球的直徑的1/4。所述弧形過(guò)流溝槽的寬度還要不大于入口密封座和出口密封座的間距。采用上述結(jié)構(gòu)尺寸的弧形過(guò)流溝槽，其通流能力與中央過(guò)流孔相近或基本相同，因此即使球閥工作在不同的工位，閥的流量也不會(huì)受到明顯的影響。
[0026]閥桿與閥球的連接可以借助另外的鍵實(shí)現(xiàn)，本實(shí)施例中采用的是將閥桿的下端部設(shè)計(jì)成鍵(如半圓鍵)的結(jié)構(gòu)61，在閥球的相應(yīng)位置(如上端)開(kāi)設(shè)相配的鍵槽(如半圓鍵槽)結(jié)構(gòu)33，所述半圓鍵結(jié)構(gòu)與半圓鍵槽相配合實(shí)現(xiàn)閥桿與閥球的直接連接。所述閥桿的上端連接操作手柄7或其他驅(qū)動(dòng)裝置，如可以是電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。
[0027]本發(fā)明的工作原理是:操作手柄或其他驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)所述閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，閥桿再帶動(dòng)閥球在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，控制閥球在以下兩個(gè)相距90度的工作位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)切換:位置(1)，所述中央過(guò)流孔與流入通道直線連通，介質(zhì)由流入通道經(jīng)中央過(guò)流孔流向第一流出通道，第二流出通道被切斷；位置(2)所述中央過(guò)流孔垂直于流入通道，所述弧形過(guò)流溝槽的位于閥球中部的一端與流入通道相通，位于閥球下部的一端位于入口密封座和出口密封座之間，與入口密封座和出口密封座之間的閥腔相通，此時(shí)所述第一流出通道被切斷，介質(zhì)從流入通道進(jìn)入弧形過(guò)流溝槽，再經(jīng)過(guò)楔形空間進(jìn)入第二流出通道。
[0028]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了流入通道與第一流出通道開(kāi)通、第二流出通道關(guān)閉以及流入通道與第二流出通道開(kāi)通、第一流出通道關(guān)閉的效果。
[0029]本發(fā)明所使用的“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”等表示方向的用詞僅僅是為了表述上的便利，不構(gòu)成對(duì)實(shí)際使用方向的限定。附圖中的箭頭指示方向?yàn)閳D示狀態(tài)下介質(zhì)流動(dòng)方向。
【權(quán)利要求】
1.一種三通球閥，包括閥體和閥桿，其特征在于所述閥體水平設(shè)有第一流出通道、第二流出通道和流入通道，三者在所述閥體內(nèi)的交匯處為閥腔，所述流入通道和第一流出通道成一直線，并與第二流出通道垂直，所述閥腔內(nèi)設(shè)有閥球，所述閥球與閥體之間設(shè)有分別位于所述流入通道側(cè)和所述第一流出通道側(cè)的入口密封座和出口密封座，所述入口密封座和出口密封座分別與所述閥球形成密封副，位于所述閥腔的上方的所述閥體上設(shè)有上下延伸的閥桿安裝孔，所述閥桿穿過(guò)所述閥桿安裝孔與所述閥體旋轉(zhuǎn)密封連接，所述閥桿的下端與所述閥球連接，所述閥球設(shè)有其軸線過(guò)閥球球心的水平延伸的中央過(guò)流孔和開(kāi)設(shè)在所述閥球表面中下部上下延伸的弧形過(guò)流溝槽，所述弧形過(guò)流溝槽的縱向?qū)ΨQ平面垂直于所述中央過(guò)流孔且過(guò)所述閥球球心。
2.如權(quán)利要求1所述的三通球閥，其特征在于所述入口密封座和出口密封座為聚四氟乙烯材料的密封座。
3. 如權(quán)利要求2所述的三通球閥，其特征在于所述閥體的第一流出通道入口端和所述閥蓋的流入通道出口端各自設(shè)有一密封座安裝面，所述密封座安裝面為帶外側(cè)壁的環(huán)形平面，所述入口密封座和出口密封座分別固定在相應(yīng)的密封座安裝面上。
4.如權(quán)利要求3所述的三通球閥，其特征在于所述閥體包括相互固定連接在一起圍成所述閥腔的主閥體和閥蓋，所述第一、第二流出通道和閥桿安裝孔設(shè)置在所述主閥體上，所述流入通道設(shè)置在所述閥蓋上。
5.如權(quán)利要求4所述的三通球閥，其特征在于所述主閥體和閥蓋螺紋連接并密封。
6.如權(quán)利要求5所述的三通球閥，其特征在于所述閥腔成柱狀，并與所述流入通道同軸，所述閥腔與閥球之間靠近所述流入通道的部分為具有內(nèi)環(huán)形曲面的楔形空間。
7.如權(quán)利要求6所述的三通球閥，其特征在于所述弧形過(guò)流溝槽的寬度和深度與所述中央過(guò)流孔的直徑的差值不超過(guò)所述中央過(guò)流孔直徑的10%。
8.如權(quán)利要求7所述的三通球閥，其特征在于所述閥桿的下端設(shè)置成半圓鍵結(jié)構(gòu)，所述閥球的上端開(kāi)有半圓鍵槽，所述半圓鍵結(jié)構(gòu)與半圓鍵槽相配合實(shí)現(xiàn)所述閥桿與閥球的連接。
9.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的三通球閥，其特征在于當(dāng)所述中央過(guò)流孔的軸線處于與第二流出通道的軸線同向位置時(shí)，所述弧形過(guò)流溝槽的上邊緣的最高點(diǎn)低于所述入口密封座與閥球形成的密封副的最高點(diǎn)，下邊緣的最低點(diǎn)位于所述入口密封座和出口密封座之間。
10.如權(quán)利要求9所述的三通球閥，其特征在于所述閥桿的上端連接操作手柄或驅(qū)動(dòng)>j-U ρ?α裝直。
【文檔編號(hào)】F16K27/00GK103574100SQ201310566810
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】劉子義, 王雙, 高廣宇 申請(qǐng)人:北京艾迪西暖通科技有限公司