[发明专利]一种带涡卷弹簧离合装置的强制密封球阀

说明书

技术领域

本发明属于球阀，尤其涉及一种带涡卷弹簧离合装置的强制密封球阀。

背景技术

在流体控制领域，如油气生产流程切换、管道关断、计量、调压、分子筛切换、压缩机进出口、炼油工艺中的氢气工况，合成氨装置的空分等操作频繁并对流体开关控制和关闭严密性要求苛刻的领域，要求阀门能够在直通的状态下尽可能小的产生压降，并且能够提供不受管线介质压力影响的强制扭矩密封。强制密封球阀被公认为理想的解决方案。

然而传统提升杆式强制密封球阀，采用提升阀杆轨道引导设计，尽管可以实现阀门在开关全程大部分时间与阀座无接触，无摩擦，但在阀球与阀座密封面最后抱合阶段仍存在相对滑动摩擦，没有真正做到无摩擦旋转；其阀球和阀座间的强制抱合通过阀杆的楔式面下压并配合阀球下枢轴的共同作用才能完成。其动作过程不够平稳，容易受到阀座与枢轴相对位置精度的影响；阀杆部分及其总成结构复杂，开关过程中需要叠加直行程和角行程运动；加工精度要求高；容易发生阀杆泄露；同时开关操作时间过长；

已授权的实用新型专利证书号第5853389号，所涉及的一种强制密封球阀，结构精巧，提供扭力弹簧实现阀门内部齿轮传动副和阀球旋转的离合控制，但受扭力弹簧弹力的限制，应用范围受限。

发明内容

本发明的目的是提出一种带涡卷弹簧离合装置的强制密封球阀的技术方案，提高球阀的操作性能和适应范围。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种带涡卷弹簧离合装置的强制密封球阀,包括阀座、阀球和阀杆，所述阀球包括阀球本体和阀瓣，所述阀杆驱动所述阀球在开启位置和关闭位置之间往复转动；所述阀瓣在所述阀球本体转动到关闭位置时从阀球本体伸出与阀座抱合。

更进一步，所述阀球本体上设有与所述阀瓣通过螺纹连接的螺柱齿轮，所述螺柱齿轮旋转时通过螺纹顶起和收回所述阀瓣。

更进一步，所述阀杆驱动所述螺柱齿轮旋转。

更进一步，所述螺柱齿轮设有齿盘，所述阀杆通过密封驱动齿轮驱动所述螺柱齿轮旋转。

更进一步，所述螺柱齿轮与所述密封驱动齿轮之间设有中间传动齿轮。

更进一步，所述阀瓣与所述阀球本体之间采用直线运动配合。

更进一步，所述阀球本体从开启位置转动到关闭位置时停止转动，所述阀杆继续向关闭方向转动，驱动所述阀瓣与所述阀座抱合。

更进一步，所述阀杆继续驱动所述阀瓣与所述阀座抱合的行程不大于180°。

更进一步，所述阀球本体的转动行程为90°。

更进一步，阀球本体的下枢轴设有90°的扇形凸起，所述阀体下部枢轴腔设有180°的限位凹槽。

更进一步，所述阀杆通过一个弹性元件驱动所述阀球本体转动。

更进一步，所述弹性元件是涡卷弹簧。

更进一步，所述阀杆的底端设有扭簧轴，所述涡卷弹簧套在扭簧轴上，所述阀杆和阀球本体分别设有扭簧脚孔，所述扭簧的扭簧脚分别嵌入阀杆和阀球本体的扭簧脚孔中。

更进一步，所述弹性元件对所述阀球本体施加使阀球本体向关闭位置方向转动的预驱动力。

更进一步，所述阀瓣在所述强制密封球阀的开启过程中向所述阀球本体缩回并与阀球本体接触。。

本发明的有益效果是：阀门结构合理，客服了扭力弹簧的弹力限制，涡卷弹簧安装在阀体外部，不与介质接触，易于选材。实现无摩擦开启和关闭，强制密封抱合力均匀可靠，开启位置阀球收缩并锁紧，免受紊流破坏，球阀操作力矩小，开关动作迅速，阀杆密封简单可靠。

下面结合附图和实施例对本发明作详细描述。

附图说明

图1是本发明爆炸图；

图2是本发明剖切图；

图3是本发明剖切图的局部爆炸视图；

图4是本发明剖切图的另一种爆炸视图；

图5是本发明阀芯结构图及涡卷弹簧装配固定的细节视图。

本发明图纸中零件号对照表如下：