[实用新型]一种可线性控制流量的调节球阀

说明书

本实用新型公开了一种可线性控制流量的调节球阀,属于流量控制技术领域，阀体内的阀座中设有通过阀杆驱动旋转的阀球，所述阀球两侧设有覆盖矩形球口的导流平面，所述阀座设有与矩形球口对应的矩形第一流道，在所述导流平面随阀球旋转的至少一个行程内，所述第一流道的球侧道口被导流平面分割为两个部分，以便其中一个部分流通介质；所述阀座的球形密封面面积大于所述阀球球面面积，以便完整地包裹阀球从而防止介质沿阀球球面流通；所述阀杆穿过所述阀座的顶孔与阀球连接。本实用新型适用于精确线性控制高温介质流量，特别是接近完全开启和接近完全闭合状态时的流量调节，并能够长期保持调节精度。

技术领域

本发明属于流量控制技术领域，特别涉及一种用于精确控制热水流量的球阀。

背景技术

球阀是以球体作为启闭件，由阀杆带动阀芯，使阀芯绕阀杆的轴线做旋转运动的阀门。该球体也称阀芯，球体中设有通孔作为流道，通孔在球体表面的开口为球口，球体两侧紧密贴合有密封圈，密封圈也设有通孔和与球口对应的密封口，球体与阀座之间球面配合形成密封球面，当球口与密封口相交时球阀两侧导通，介质可以通过流道从球阀的一端进入另一端，当球口与密封口不相交时，球阀两侧不导通，两侧的介质被切断。

阀门由于内部长期输送介质，在管道系统中属于易耗品，在阀门损坏后，需要通过更换阀门的方式实现对管道系统的长期维护，因此对常规阀门的设计，特别是球阀的设计，不考虑其长期运行时的控制精度问题。而对于精密阀门，由于用于工业、科研场合，满足其更换条件后及时更换阀门即可，不会影响到管道系统的整体性能。

现有技术中，球阀在开、关的过程中处于小开度状态时，存在球体的球口和阀座的阀座口易冲损以及无法精确调节的流量的问题。为解决上述问题，中国专利CN201177058Y公开了一种方孔球阀，包括设置在阀体内的球体、阀座和碟簧，在球体上设方孔流道，并在阀座中部也设有方孔流道，两个方孔流道口部的相交时可形成矩形流道口，从而减小介质冲损，并实现线性调节。该技术方案通过在作为阀芯的球体上开设方孔流道，并将阀座中部也设置方孔流道，两个方孔流道配合，当通过阀杆旋转阀芯时，球体方孔流道和阀座方孔流道形成长方形流道口，从而实现线性调节流量，适用于固体粉料输送、浆料输送等容易磨损的介质输送，扩大球阀适用范围。但该技术方案未公开适用于阀门开启初期，微启阶段流量控制的具体方案，难以适用于流量控制范围大但是对于开启初期仍具有较高要的工况。该技术方案至少存在以下技术问题：1、精度、稳定性、线性度差，难以实现比较高的定量调节指标，不适用于要求比较高的工况；2、寿命较短，不适用于对阀门使用寿命要求比较高的工况，长时间工作后其控制精度会发生较大改变。

发明内容

本发明目的在于提供一种可线性控制流量的调节球阀，适用于精确线性控制高温介质流量，特别是接近完全开启和接近完全闭合状态时的流量调节，并能够长期保持调节精度。

本发明提供的技术方案是：

本发明的一个方面带来的有益效果是：阀座的球形密封面作为密封副将作为动作副的阀球完整包裹，球形密封面始终和球阀球面之间存在球面密封，球阀位于任意开启角度时，介质均只能经过矩形球口流通，而不会流出球形密封面；矩形球口设置的导流平面，一方面在球阀位于一个开启角度时，可以将阀座球侧道口直线分割成两部分，便于线性控制的设计计算，另一方面通过面接触对流通介质导流，延长了调节阀控制精度的有效时间，还有一方面当导流平面和阀座球形密封面之间产生空腔时，介质在该空腔内产生小湍流，提高了流量控制的稳定性。导流平面边缘始终与阀座球形密封面相交，还可以增加阀球开启角度的有效范围，当配合全包裹的阀座时，同等阀球通径和开启角度条件下，可以具有更小的阀球半径。