[发明专利]内压自控球阀

说明书

技术领域

本发明属于球阀技术领域，具体涉及一种内压自控球阀。

背景技术

球阀是一种以球体为启闭件的阀门，由于具有流阻小，启闭速度快操作简单方便的特点，广泛用于冶金、石油、化工、天然气输送管线的安装使用。球阀的密封是通过球体和阀座之间预设的压缩比压来形成的。一般的球阀是通过阀体和阀座之间弹性元件形成预压缩比压，球阀在启闭过程中，预紧力始终作用于密封副上，启闭力矩大，也加速了密封件的磨损，影响了球阀的使用寿命。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种内压自控球阀，该内压自控球阀减小了阀门的启闭力矩，使用较小的阀门执行器开启较大的阀门，节省能源，减少了磨损，密封可靠，使用寿命长。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种内压自控球阀，包括侧阀体、中阀体、球体、阀座和阀杆，所述球体设置在侧阀体与中阀体形成的空腔内，所述阀座分别与球体和侧阀体相邻设置，所述阀杆通穿过中阀体且其下端插设在球体内，所述侧阀体内钻有可供介质压力通过的流通通道，所述阀座是在所述侧阀体与阀座之间设有阀座弹簧的弹性阀座，所述球体的上、下两端分别设有上、下支撑板，所述上、下支撑板具有中间孔，所述球体具有中间轴，所述上、下支撑板的中间孔与所述球体的中间轴相连接，所述上、下支撑板的外边缘连接有蓄能压板，所述蓄能压板与所述阀座和侧阀体相邻设置，所述阀座、侧阀体和蓄能压板三者之间形成密封的蓄能腔体；

设有阀座推出机构，所述阀座推出机构包括凸轮盘、导杆、柱塞换向阀和复位弹簧，所述凸轮盘连接于所述阀杆下部并与所述球体相邻设置，所述柱塞换向阀安装于侧阀体，所述凸轮盘边缘连接所述导杆，所述柱塞换向阀的柱塞一端连接所述导杆且另一端连接所述复位弹簧，所述柱塞换向阀内具有增压通道和泄压通道；当所述柱塞处于被导杆顶开位置时，所述侧阀体内的流通通道通过所述柱塞换向阀的增压通道连通所述蓄能腔体；当所述柱塞处于被复位弹簧推动复位位置时，所述蓄能腔体通过所述柱塞换向阀的泄压通道连通球阀中腔；

所述阀杆转动带动所述凸轮盘，所述凸轮盘带动所述导杆，所述导杆顶开柱塞时，上游介质压力通过侧阀体的流通通道和柱塞换向阀的增压通道进入蓄能腔体，蓄能腔体压力升高推动所述阀座脱离球体移动；当球阀全开启时所述凸轮盘和所述导杆处于最低点，所述复位弹簧推动所述柱塞复位，所述蓄能腔体的介质压力通过所述柱塞换向阀的泄压通道泄至球阀中腔，阀座弹簧推动阀座靠近并密封球体。

本发明为了解决其技术问题所采用的进一步技术方案是：

较佳地是，所述导杆安装于所述上支撑板，所述导杆中部设有定位凹槽，所述上支撑板上固定有定位销轴，所述定位销轴位于所述定位凹槽内，所述导杆能够沿所述定位销轴和定位凹槽做定位移动。

较佳地是，所述阀杆下端具有驱动凸轮盘的扁方且延时驱动球体的位置有3-5度的延时角度，所述的凸轮盘中间具有与所述阀杆的扁方连接的扁方孔。

较佳地是，所述凸轮盘外圆周有四个等分凹槽，所述凹槽内具有圆弧度，所述导杆与凸轮盘相连的一端为导杆尾部，所述导杆尾部有圆弧度，所述凹槽内的圆弧度与所述导杆尾部的圆弧度相匹配。

较佳地是，所述导杆与所述柱塞相连的一端为导杆头部，所述导杆头部轴向表面具有可泄压的排放槽。

进一步地说，所述柱塞换向阀包括柱塞换向阀体、柱塞换向阀体内的密封阀座以及柱塞，所述柱塞换向阀体内具有左、右两个腔体，且靠近复位弹簧一侧的腔体为增压腔体，靠近导杆一侧的腔体为泄压腔体，所述增压腔体和泄压腔体之间连通有柱塞孔，所述柱塞的中间具有与所述蓄能腔体连通的连接通道，所述柱塞具有穿于所述柱塞孔内的中间段、位于增压腔体内的增压塞头和位于所述泄压腔体内的泄压塞头，所述泄压塞头的轴向表面和所述增压塞头的轴向表面皆设有供介质流通的流通槽，所述增压腔体和所述泄压腔体相对的两侧分别设有所述密封阀座，所述增压腔体连通所述增压塞头上的流通槽并与所述连接通道构成所述增压通道，所述泄压塞头上的流通槽连通所述泄压腔体并与所述连接通道构成所述泄压通道，所述增压塞头和其所对应的密封阀座能够构成密封所述增压腔体和所述柱塞增压塞头之间的密封，所述泄压塞头和其所对应的密封阀座能够构成密封所述柱塞泄压塞头和所述泄压腔体之间的密封。

较佳地是，所述柱塞的增压塞头固定套设有带缓冲和补偿的密封套，所述增压塞头轴向表面的所述流通槽开设于所述密封套的轴向表面。

较佳地是，所述柱塞换向阀设有一对且分别对称设置于所述蓄能压板和两所述侧阀体之间。