[发明专利]球阀防卡堵机制

说明书

技术领域

本发明涉及一种球阀，其在阀球被杂质卡堵后能自动清洁。

背景技术

球阀具有结构简单、启闭迅速、流体阻力小、密封性能好的优点，应用十分广泛，但由于管道中焊渣、铁锈、麻丝等杂质的存在，经常造成阀球卡堵，无法关闭到位。现在技术中为解决此类问题，采用硬密封技术，通过金属阀座与阀球之间的强力剪切，切断杂质克服卡堵。但金属硬密封成本较高，同时需要很大的驱动力矩。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：在阀球被杂质卡堵后，能松动卡堵的杂质，达到自动清洁的效果。

本发明解决上述技术问题的技术方案包括以下：

1、一种球阀防卡堵机制，其特征在于：在卡堵后，向开启方向旋转阀球至全开后，继续旋转一个角度。

2、如权利要求1所述机制，其特征在于：上述角度的对应的有效行程为20%~40%之间。

3、如权利要求1所述机制，特征在于：在上述角度的旋转中，使用的力矩大于正常关阀力矩。

4、如权利要求1所述机制，特征在于：在上述过程中，增加流体流速。

上述方案的有益效果是：

a)松动卡堵的杂质，达到自动清洁的效果。

b)即保证清洁效果，又避免了过大的阀球行程。

c)防止杂质卡堵过紧而无法松动。

d)保证杂质能被流体带走。

附图说明

图1：球阀示意。

1.阀球 2.阀座 3.阀球通道 4.阀座通道

图2：阀门全关，阀球通道与阀座通道完全错开。

3.阀球通道 4.阀座通道

图3：阀门全开，阀球通道与阀座通道完全重合。

3.阀球通道 4.阀座通道

图4：等百分比阀球通道。

3.阀球通道

图5：关阀时发生卡堵。

3.阀球通道 4.阀座通道5.杂质 6.阀球运动方向

图6：进行清洁状态。

3.阀球通道 4.阀座通道5.杂质 6.阀球运动方向

图7：40%清洁行程。

3.阀球通道 4.阀座通道

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是球阀的剖面图，阀球绕球心旋转，使阀球通道与阀座通道错开、重合，实现阀门的开与关。

图2阀门全关时的示意图，此时阀球通道与阀座通道完全错开，流体无法流通。为了可靠密封，阀门关闭时，阀球往往要从本图的全关位置继续旋转一定角度，使阀球通道与阀座通道错开一定距离，此段行程不计在本说明的有效行程内。

图3阀门全开时的示意图，此时阀球通道与阀座通道完全重合，流动阻力最小。

为了有更好的流量控制特性，往往将阀球通道加工成异型，图4为等百分比球阀的阀球通道，可以看出杂质更易卡堵。也有将阀座通道加工成异型，阀球通道保持圆形的设计，本发明亦可适用。

图5为关阀过程中发生卡堵的示意，因为杂质5卡住阀球通道向右运动方向，阀球的力矩越大，杂质5卡得越紧。本图中阀球通道为异型，较易发生卡堵，但既使阀球通道为圆形，同样可能卡堵，本发明亦可适用。

在本发明的实施例中，阀门驱动器控制器通过行程反馈及驱动电流来判断卡堵的发生。在检测到卡堵后，控制器进入清洁模式，电机将驱动阀球向开启方向旋转。到了阀门全开位置时，在常规的开阀过程中，此时开阀行程开关将动作，驱动电机停止工作。但本实施例中，如图6所示，电机将继续工作，驱动阀球继续旋转（此段额外的行程以下称为清洁行程），此时卡在阀球通道处的杂质5将被阀球与阀座的剪切推动而松动，被流体带走，起到自动清洁的效果。当阀球到达清洁行程的终点后，控制器进入正常工作模式。

在本实施例中，如清洁行程过短，则可能清洁的效果有限，如清洁行程过长，则增加清洁的时间及机械机构的成本。如果把阀球由图2全关位置到图3全开位置之间行程定义为阀门的有效行程，由图7可以看出，清洁行程大于有效行程的40%时，即使是等百分比的阀球，流道也较集中，没有易于卡堵的小流道。在本实施例，清洁行程取有效行程的20%~40%之间，在清洁行程终点另设置一行程开关以方便控制器判断。