[发明专利]强制密封球阀阀杆导向结构

说明书

本发明公开了一种强制密封球阀阀杆导向结构，包括依次相连的驱动组件、阀盖和阀体，阀盖内设置有阀杆和与阀杆相连的楔形轴，阀体内设置有球体和阀座，楔形轴上对称设置有两个导轨槽，阀盖上固定连接有导向轴，导向轴伸入到导轨槽内；楔形轴的下部设置有楔形面，球体上设置有与楔形面匹配的楔形柱销；本发明的导向轴和导轨槽之间由传统的线性接触改变为面接触，从而有效增大了导向轴与导轨槽的接触面积，避免导向轴损伤导轨槽，降低导向轴与导轨槽的磨损；此外，本发明减小了导轨槽的槽侧面和导向轴接触面受到的挤压面应力，从而有效改善了两者的导向配合受力，降低了两者之间的磨损，大大提高了导向轴和导轨槽的使用寿命，降低了维护成本。

技术领域

本发明涉及球阀技术领域，尤其是一种强制密封球阀阀杆导向结构。

背景技术

强制密封球阀又称轨道球阀，轨道球阀和闸阀是同属一个类型的阀门，区别在它的关闭件是个球体，球体绕阀体中心线作旋转来达到开启、关闭的一种阀门。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。强制密封球阀具有结构紧凑、密封可靠、使用寿命长、动作迅速等优点，近年来被广泛应用到各大领域。

强制密封球阀的导向结构包括布置在阀杆上的等宽导轨槽和与导轨槽活动连接的导向轴，传统强制密封球阀的导向轴为圆柱形或是带滚轮结构。强制密封球阀完全依靠强制外力驱动阀杆运行，实现强制密封。在阀门实现强制密封完全关闭或完全关闭状态下打开的瞬间，需要非常大的外部驱动力。外力驱动阀杆产生的扭矩作用到导向轴上，导向轴受阀杆升降式旋转的法兰剪切力和导轨槽侧与导向轴接触挤压应力。可以看出，导向轴的受力非常复杂，而传统圆柱形的导向轴一方面与导轨槽接触面积小，另一方面受到的内部应力大，因此导向轴和导轨槽之间磨损严重，两者的使用寿命短，损坏后需要拆卸返厂维修，影响生产进度，且拆卸过程复杂，劳动强度大、费时费力、效率低，维护成本高。

发明内容

针对传统强制密封球阀导向结构磨损严重、使用寿命短和维护成本高的技术问题，本发明提供一种强制密封球阀阀杆导向结构。

本发明所采用的技术方案是：强制密封球阀阀杆导向结构，包括依次相连的驱动组件、阀盖和阀体，阀盖内设置有阀杆和与阀杆相连的楔形轴，阀体内设置有球体和阀座，楔形轴上对称设置有两个导轨槽，阀盖上固定连接有导向轴，导向轴伸入到导轨槽内；楔形轴的下部设置有楔形面，球体上设置有与楔形面匹配的楔形柱销，所述导轨槽包括依次相连的第一直槽段、螺旋段和第二直槽段，第一直槽段和第二直槽段竖向布置，第一直槽段的宽度与第二直槽段的宽度相同，螺旋段的宽度大于第一直槽段，导向轴伸入至导轨槽内的部位平行的设置有两个第一扁位，所述第一扁位为平面结构，当导向轴在第一直槽段和第二直槽段内移动时，两个第一扁位分别贴合导轨槽的两侧。

相比于传统的导向结构而言，本发明在导向轴上对称的设置有两个平行的第一扁位，并对导轨槽的螺旋段作加宽处理，第一直槽段和第二直槽段的槽宽与两个扁位之间的距离匹配，螺旋段的槽宽与导向轴两个弧面的对角线的距离匹配。导向轴在第一直槽段和第二直槽段内移动时，第一扁位紧贴导轨槽的两侧，由传统的线性接触改变为面接触，从而有效增大了导向轴与导轨槽的接触面积，避免导向轴损伤导轨槽，降低导向轴与导轨槽的磨损。此外，改进后导轨槽的槽侧面和导向轴接触面受到的挤压面应力更小，从而有效改善了两者的导向配合受力，降低了两者之间的磨损，大大提高了导向轴和导轨槽的使用寿命，降低了维护成本，提高了生产效率。

进一步的是，球体上所在楔形轴的两侧设置有圆柱销，楔形轴与圆柱销相接触的部位设置有第二扁位，所述第二扁位为平面结构，所述第二扁位与所述圆柱销接触。圆柱销保证楔形轴与球体的相对位置，楔形轴做升降运动时，圆柱销与楔形轴滑动摩擦。楔形轴与圆柱销相接触的部位设置有第二扁位，也就是说楔形轴与圆柱销相接触的面为平面，从而可以有效增大楔形轴与圆柱销的接触面积，保证楔形轴升降过程的平稳性。