[发明专利]球阀

说明书

本发明涉及一种设置在流体流道途中的球阀，特别是一种能在紧急工况及正常工况双方面使用的作为截止阀且可以调节流体流量的球阀。

现有的球阀型截止阀已是公知技术。这种阀的结构是，将流道上游侧和下游侧用球状阀芯及阀座隔开，穿过该球状阀芯的中心，形成将上游侧与下游侧连通的孔，借助固定在球状阀芯上的操作杆的回转运动，将流道隔断或对流量进行调节。

现有技术的这种球阀还采用了这样的结构，利用相互平行的隔板将流道分成两个流体腔，阀座设置在隔板上，在相对阀座的垂直方向上，利用设置在与阀芯相固连的操作杆上的螺纹，使做成如球状的阀芯紧接在阀座上。

但是，上述公知的截止阀存在下述问题。在上述球阀结构中，由于阀芯孔做成与流体通路一致的连通形式，这样，阀芯回转，经过孔使流体通路上游侧和下游侧部分连通而处于半连通状态，特别是当阀芯回转使流体通路处于隔断状态时，流体被封在阀芯孔和其外侧过流部分，那么，发生流体热膨胀时，会损坏操作杆周围设置的密封部件。

此外，由于阀芯与阀座很紧密地接合着，所以，操作杆回转运动所需的扭矩大，操作困难。特别是，在流道处于隔断态时，由于阀芯受流体压力作用，使阀芯更紧靠阀座，紧密程度加大，更容易损坏阀座。

再说，阀芯的流体通路端部与阀座之间很容易夹入铁锈等杂物，其原因是，杂物积存于过流部的底部。

又由于流体流路弯曲，使能量损失增大。

上述球阀，正常工况时，由于经过阀座部分的流体流动呈复杂的曲线型，使压力损失增大，如此，这种截止阀在管路系统中，大都采用插入方法，但并不理想。还有，由于操作杆上采用了螺纹结构，隔断动作很费时间，特别在紧急工况时，动作速度缓慢尤为突出。当隔断高压流体时，高压流体力直接作用于操作杆，就需要较大的力或力矩来操作。这种阀还存在着结构复杂，费用高的问题。

本发明的目的之一是，为克服上述阀的各种缺陷提供一种动作迅速，且成本低廉的球阀。

本发明的另一目的是，提供一种解除阀隔断状态时的作用力小，背压恢复快，并能够调节微小流量的球阀。

为了实现上述发明目的、本发明提供一种球阀，该球阀包括：

一个阀体，形成一基本纵向流体通道；至少一个阀座，位于所述阀体内部该流体通道的中途；一球形阀芯，用于协同阀座，关闭所述流体通道以及调节该通道的流体流量；连于所述阀芯的操作装置，用于运动阀芯，当其在垂直流道的一个方向运动时，可使阀芯在流体流动方向移动，与阀座接合，当其在另一个方向运动时，可使阀芯与阀座分开，所述操作装置包括一个操作杆，插入阀体，以相对流道作垂直运动，并包括一个连杆，其一端可摆动地装于操作杆的内端，另一端插入位于阀芯内的管状孔中，其特征在于：所述球阀芯具有一控制阀连通孔，位于阀芯内部，并且基本在流道方向延伸穿过，并且当阀芯由于流体的流动而在流道内移动时，连杆的另一端可使连杆摆动，以使阀芯与阀座配合动作。

在本发明的实施例中，操作装置包括沿上下方向插入阀体内的操作杆和连杆。连杆的一端以能在上述流体流动方向上自由摆动的方式与本操作杆插入侧前端相连接，另一端与上述阀芯固定连接。

在本申请发明更好的实施例中，阀芯上备有将流道上游侧与下游侧连通的连通孔和开闭该连通孔用的开闭装置。

在最佳实施例中，开闭装置具有：设置在连通孔途中的小阀座和设置在上述连杆另一端的小阀芯，小阀芯协同小阀座，可将经过前述连通孔中流动的流体隔断和／或调节经过连通孔中的流体流量。

在小阀芯内，设置有将与上游侧连通的连通孔和与下游侧连通的连通孔相连通的小连通孔，该小连通孔的途中设置有微小阀座和微小阀芯，微小阀芯协同微小阀座，将隔断经过小连通孔中的流体流动和／或调节经过小连通孔中的流体流量，这样，流路上游侧和下游侧的压力调整成为多级调整。在小阀芯上还可以设置由弹性材料偏置的偏置装置。

在上述结构中，球阀备有设置在流体流道途中的阀座，协同阀座并依靠与阀座的接触或分离隔断前述流道和／或调节该流道流量的阀芯、与该阀芯相连接且使前述阀芯与阀座接触或分离的操作杆，由于操作杆能够使阀芯沿上下方向移动和沿流体流动方向自由地摆动，所以，阀芯可随流体流动而移动，动作合理。而且在流体流动的垂直方向上，阀芯上不会产生不可靠的振动动作。并且动作迅速，在上游侧与下游侧压力反向、流体流动换向时，阀芯朝上游侧的阀座移动、并与之接触从而避免了逆流、结构简单、成本低。