一种顶装式超低温球阀

技术领域

本发明涉及顶装式球阀技术领域，特别涉及一种顶装式超低温球阀。

背景技术

阀门是我们在日常生活中最常用到的控制管路的工具之一，通过使用阀门我们能够有效控制管路的启闭、流速和流向等，其中顶装式球阀由于密封性好等原因被广泛应用于管路流量控制中，如图1所示，在天然气等一些特殊产品的超低温管路运输过程中，需要使用顶装式球阀来进行流量控制，此时在超低温管路中由于热胀冷缩等原因会导致球阀本身体积发生变化影响密封性，此时一旦管路控制不严导致产品继续流动会存在极大的危险性，因此需要设计一种新的顶装式超低温球阀，来解决现有技术中顶装式球阀在超低温管路中密封性不足的问题。

发明内容

本发明提供一种顶装式超低温球阀，用以解决现有技术中顶装式球阀在超低温管路中密封性不足的问题。

为此，采用的技术方案是，本发明的一种顶装式超低温球阀，包括：阀体、阀芯和密封模组，所述阀芯转动设置在所述阀体内，所述密封模组包括密封块和驱动组件，所述密封块滑动设置在所述阀体内且能够与所述阀芯边缘贴合，所述驱动组件用于驱动所述密封块运动。

优选的，所述阀体内水平设置有贯穿阀体的阀腔，所述阀芯设置为球体结构且转动设置在所述阀腔内，所述阀芯上方设置有第一驱动杆，所述第一驱动杆竖直设置且下端与所述阀芯固定连接，所述第一驱动杆与所述阀体转动连接且上端贯穿至阀体外部，所述第一驱动杆上端固定设置有第一齿轮；所述密封块水平滑动设置在所述阀腔内，且密封块中间开设有通孔，所述阀体内还转动设置有第二驱动杆，所述第二驱动杆竖直设置且与所述阀体转动连接，所述第二驱动杆上端固定设置有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第二驱动杆下端固定设置有驱动凸轮，所述驱动凸轮能够与所述密封块抵接。

优选的，所述阀腔内固定设置有限位套筒，所述限位套筒位于所述密封块远离所述阀芯的一侧，所述限位套筒与所述密封块之间固定设置有复位弹簧。

优选的，所述阀腔内还设置有防锈组件，所述防锈组件包括：

第一电机，所述第一电机嵌设在所述阀体内，且第一电机输出轴竖直向下设置，所述第一电机输出轴上同轴线固定设置有第一主轴；

第一安装架，所述阀腔内固定设置有第一安装架，所述第一安装架设置为U型结构且U型结构开口朝下设置，所述第一主轴贯穿所述第一安装架且与所述第一安装架转动连接，所述第一主轴下端固定设置有第三锥齿轮；

第二主轴，所述第一安装架上转动设置有第二主轴，所述第二主轴水平设置，所述第二主轴上固定设置有第四锥齿轮，所述第四锥齿轮与所述第三锥齿轮啮合；

驱动套筒，所述第二主轴上套设有驱动套筒，且驱动套筒内开设有驱动腔，所述驱动腔内所述第二主轴上设置有第五锥齿轮，所述第五锥齿轮与第二主轴转动连接，且第五锥齿轮与驱动套筒固定连接，所述第二主轴上固定设置有垂直于第二主轴的第一凸柱，所述第一凸柱上转动设置有第六锥齿轮，所述第六锥齿轮与所述第五锥齿轮啮合，所述第六锥齿轮上偏心设置有第二凸柱，所述驱动腔内壁上沿圆周开设有驱动槽，所述第二凸柱端部滑动设置在所述驱动槽内；

支撑套筒，所述第二主轴上套设有支撑套筒，所述支撑套筒位于所述所述驱动套筒远离第一安装架的一侧，所述支撑套筒与第二主轴滑动连接且随第二主轴转动；

清理爪，所述支撑套筒远离驱动套筒的侧壁上对称设置有两个清理爪，所述清理爪与所述驱动套筒铰接，且两清理爪之间固定设置有拉力弹簧。

优选的，所述支撑套筒内壁上沿轴向开设有轴向滑槽，所述第二主轴上固定设置有轴向滑块，所述轴向滑块滑动设置在所述轴向滑槽内。

优选的，所述驱动套筒靠近所述第一安装架的侧壁上开设有定位孔，所述定位孔内滑动设置有定位块，所述定位块滑动方向设置为水平方向，所述定位块通过连杆与所述第一安装架固定连接。

优选的，所述第二主轴远离所述第一安装架的一端固定设置有限位块，所述驱动套筒和限位套筒均位于限位块与第一安装架之间。

优选的，所述清理爪前端设置为斜面结构，且斜面结构位于清理爪相互靠近的一侧。

优选的，所述阀腔内还设置有清理组件，所述清理组件包括：

第二电机，所述阀腔内固定设置有第二电机，所述第二电机输出轴水平设置且与阀腔方向一致，所述第二电机输出轴上固定设置有支撑块，所述支撑块远离第二电机的一端固定设置有水平套筒，所述水平套筒垂直于所述第二电机输出轴；

联动环，所述第二电机输出轴外周同轴线设置有联动环，所述联动环内壁上开设有联动槽，所述阀腔内壁上固定设置有轴向液压缸，所述轴向液压缸输出轴方向与所述阀腔方向一致，所述轴向液压缸输出轴与所述联动环固定连接；

第三主轴，所述水平套筒内转动设置有第三主轴，所述第三主轴一端固定设置有第一曲柄，所述第一曲柄倾斜设置，第一曲柄远离第三主轴的一端固定设置有第二曲柄，所述第二曲柄远离第一曲柄的一端固定设置有联动块，所述联动块设置为球体结构，所述联动块滑动设置在所述联动槽内；

第三曲柄，所述第三主轴另一端固定设置有第三曲柄，所述第三曲柄垂直于所述第三主轴，所述第三曲柄上固定设置有第四曲柄，所述第四曲柄倾斜设置且倾斜方向逐渐远离所述第二电机输出轴轴线，所述第四曲柄远离第三曲柄的一端固定设置有支撑板，所述支撑板上设置有刮板，所述刮板中部与所述支撑板下沿铰接，且刮板上端与所述支撑板之间固定设置有限位弹簧，所述刮板下端与所述阀腔内壁抵接。

优选的，所述密封块上通孔处固定设置有抵接条，所述抵接条设置为十字结构。

本发明的工作原理和有益效果如下：球阀使用时，当需要关闭阀门时，拧转阀芯关闭阀门，同时驱动组件推动密封块滑动，密封块滑动至与阀芯边缘贴合，从而对阀芯边缘处进行密封，从而避免低温管道使用时球阀因热胀冷缩等原因导致的密封性不足，提升球阀的密封性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有技术中顶装式球阀实物示意图；

图2为本发明实施例中一种顶装式超低温球阀结构示意图；

图3为本发明实施例中一种顶装式超低温球阀中除锈组件结构示意图；

图4为本发明实施例中一种顶装式超低温球阀中清理组件结构示意图一；

图5为本发明实施例中一种顶装式超低温球阀中清理组件结构示意图二；

图6为本发明实施例中一种顶装式超低温球阀中支撑板和刮板结构示意图；

图7为本发明实施例中一种顶装式超低温球阀中抵接条结构示意图。

附图中的标记如下：1、阀体；11、阀腔；2、阀芯；21、第一驱动杆；22、第一齿轮；3、密封模组；31、密封块；32、驱动组件；321、第二驱动杆；322、第二齿轮；323、驱动凸轮；324、限位套筒；325、复位弹簧；4、防锈组件；401、第一电机；402、第一主轴；403、第一安装架；404、第三锥齿轮；405、第二主轴；406、第四锥齿轮；407、驱动套筒；408、驱动腔；409、第五锥齿轮；410、第一凸柱；411、第六锥齿轮；412、第二凸柱；413、驱动槽；414、支撑套筒；415、清理爪；416、拉力弹簧；417、轴向滑槽；418、轴向滑块；419、定位孔；420、定位块；421、限位块；5、清理组件；501、第二电机；502、支撑块；503、水平套筒；504、联动环；505、联动槽；506、轴向液压缸；507、第三主轴；508、第一曲柄；509、第二曲柄；510、联动块；511、第三曲柄；512、第四曲柄；513、支撑板；514、刮板；515、限位弹簧；6、抵接条；7、球阀本体；71、握把；72、传动模组。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种顶装式超低温球阀，如图2所示，包括：阀体1、阀芯2和密封模组3，所述阀芯2转动设置在所述阀体1内，所述密封模组3包括密封块31和驱动组件32，所述密封块31滑动设置在所述阀体1内且能够与所述阀芯2边缘贴合，所述驱动组件32用于驱动所述密封块31运动。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：球阀使用时，当需要关闭阀门时，拧转阀芯2关闭阀门，同时驱动组件32推动密封块31滑动，密封块31滑动至与阀芯2边缘贴合，从而对阀芯2边缘处进行密封，从而避免低温管道使用时球阀因热胀冷缩等原因导致的密封性不足，提升球阀的密封性。

在一个实施例中，所述阀体1内水平设置有贯穿阀体1的阀腔11，所述阀芯2设置为球体结构且转动设置在所述阀腔11内，所述阀芯2上方设置有第一驱动杆21，所述第一驱动杆21竖直设置且下端与所述阀芯2固定连接，所述第一驱动杆21与所述阀体1转动连接且上端贯穿至阀体1外部，所述第一驱动杆21上端固定设置有第一齿轮22；所述密封块31水平滑动设置在所述阀腔11内，且密封块31中间开设有通孔，所述阀体1内还转动设置有第二驱动杆321，所述第二驱动杆321竖直设置且与所述阀体1转动连接，所述第二驱动杆321上端固定设置有第二齿轮322，所述第二齿轮322与所述第一齿轮22啮合，所述第二驱动杆321下端固定设置有驱动凸轮323，所述驱动凸轮323能够与所述密封块31抵接。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：球阀使用时，需要关闭阀门时转动第一驱动杆21进而带动阀芯2转动从而将阀腔11封闭，第一驱动杆21转动时带动第一齿轮22转动，第一齿轮22通过啮合传动带动第二齿轮322转动，进而带动第二驱动杆321转动，第二驱动杆321转动时带动驱动凸轮323转动进而推动密封块31沿阀腔11运动至与阀芯2抵接，从而完成对阀芯2的密封。

在一个实施例中，所述阀腔11内固定设置有限位套筒324，所述限位套筒324位于所述密封块31远离所述阀芯2的一侧，所述限位套筒324与所述密封块31之间固定设置有复位弹簧325。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：通过设置限位套筒324以及复位弹簧325，当需要再次打开阀门时，复位弹簧325拉动密封块31复位，从而避免密封块31与阀芯2抵接过紧导致阀芯2不易转动，从而提升了装置的实用性。

在一个实施例中，所述阀腔11内还设置有防锈组件4，如图3所示，所述防锈组件4包括：

第一电机401，所述第一电机401嵌设在所述阀体1内，且第一电机401输出轴竖直向下设置，所述第一电机401输出轴上同轴线固定设置有第一主轴402；

第一安装架403，所述阀腔11内固定设置有第一安装架403，所述第一安装架403设置为U型结构且U型结构开口朝下设置，所述第一主轴402贯穿所述第一安装架403且与所述第一安装架403转动连接，所述第一主轴402下端固定设置有第三锥齿轮404；

第二主轴405，所述第一安装架403上转动设置有第二主轴405，所述第二主轴405水平设置，所述第二主轴405上固定设置有第四锥齿轮406，所述第四锥齿轮406与所述第三锥齿轮404啮合；

驱动套筒407，所述第二主轴405上套设有驱动套筒407，且驱动套筒407内开设有驱动腔408，所述驱动腔408内所述第二主轴405上设置有第五锥齿轮409，所述第五锥齿轮409与第二主轴405转动连接，且第五锥齿轮409与驱动套筒407固定连接，所述第二主轴405上固定设置有垂直于第二主轴405的第一凸柱410，所述第一凸柱410上转动设置有第六锥齿轮411，所述第六锥齿轮411与所述第五锥齿轮409啮合，所述第六锥齿轮411上偏心设置有第二凸柱412，所述驱动腔408内壁上沿圆周开设有驱动槽413，所述第二凸柱412端部滑动设置在所述驱动槽413内；

支撑套筒414，所述第二主轴405上套设有支撑套筒414，所述支撑套筒414位于所述所述驱动套筒407远离第一安装架403的一侧，所述支撑套筒414与第二主轴405滑动连接且随第二主轴405转动；

清理爪415，所述支撑套筒414远离驱动套筒407的侧壁上对称设置有两个清理爪415，所述清理爪415与所述驱动套筒407铰接，且两清理爪415之间固定设置有拉力弹簧416。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：球阀使用时，由于杂质或是运输的物质凝结会导致阀芯2表面凝结有杂质，长期使用时杂质会对阀芯2表面造成侵蚀，会对阀芯2造成损坏，同时影响球阀的密封性，此时需要通过防锈组件4对阀芯2表面的杂质进行清除，防锈组件4使用时，第一电机401启动带动第一主轴402转动，第一主轴402转动时带动第三锥齿轮404转动，第三锥齿轮404通过与第四锥齿轮406的啮合传动带动第二主轴405转动，第二主轴405转动时通过第一凸柱410带动第六锥齿轮411公转，第六锥齿轮411公转时通过与第五锥齿轮409的啮合发生自转，第六锥齿轮411自转时带动第二凸柱412一同转动，由于第二凸柱412偏心设置，因此第二凸柱412通过驱动槽413带动驱动套筒407沿第二主轴405往复轴向滑动，驱动套筒407往复滑动时与支撑套筒414抵接推动支撑套筒414轴向运动，支撑套筒414向前运动时清理爪415沿阀芯2的弧面滑动并逐渐撑开，同时第二主轴405通过支撑套筒414带动清理爪415转动，从而对阀芯2表面凝结的杂质进行清除，同时通过拉力弹簧416的设置使得清理爪415能够始终紧贴阀芯2表面，提升清理效果；与此同时驱动套筒407的往复冲击不仅能够提升清洁效果，也能够抖落清理爪415前端粘附的杂质，从而提升装置的实用性。

在一个实施例中，所述支撑套筒414内壁上沿轴向开设有轴向滑槽417，所述第二主轴405上固定设置有轴向滑块418，所述轴向滑块418滑动设置在所述轴向滑槽417内。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：通过设置轴向滑槽417和轴向滑块418，对支撑套筒414的运动进行限制，能够保证支撑套筒414只发生轴向滑动而不与第二主轴405相对转动，从而保证支撑套筒414能够稳定随第二主轴405转动，从而提升清洁效果。

在一个实施例中，所述驱动套筒407靠近所述第一安装架403的侧壁上开设有定位孔419，所述定位孔419内滑动设置有定位块420，所述定位块420滑动方向设置为水平方向，所述定位块420通过连杆与所述第一安装架403固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：通过设置定位孔419和定位块420，对驱动套筒407的运动进行限制，从而能够使得驱动套筒407能够不随第二主轴405转动，进而使得第五锥齿轮409和第六锥齿轮411之间的啮合驱动能够更加稳定，避免因驱动套筒407随第二主轴405一同转动导致第五锥齿轮409与第六锥齿轮411相对静止而不啮合，从而使得驱动过程更加稳定。

在一个实施例中，所述第二主轴405远离所述第一安装架403的一端固定设置有限位块421，所述驱动套筒407和限位套筒324均位于限位块421与第一安装架403之间。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：通过设置限位块421，能够避免支撑套筒414沿第二主轴405滑动时滑动过多导致支撑套筒414与第二主轴405脱离，从而提升装置的稳定性。

在一个实施例中，所述清理爪415前端设置为斜面结构，且斜面结构位于清理爪415相互靠近的一侧。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：通过将清理爪415前端设置为斜面结构，能够使得清理爪415前端能够更好地与阀芯2表面贴合，从而提升清理效果，同时清理爪415前端设置为斜面结构也能够避免粘附过多杂质影响后续清理。

在一个实施例中，所述阀腔11内还设置有清理组件5，如图4-6所示，所述清理组件5包括：

第二电机501，所述阀腔11内固定设置有第二电机501，所述第二电机501输出轴水平设置且与阀腔11方向一致，所述第二电机501输出轴上固定设置有支撑块502，所述支撑块502远离第二电机501的一端固定设置有水平套筒503，所述水平套筒503垂直于所述第二电机501输出轴；

联动环504，所述第二电机501输出轴外周同轴线设置有联动环504，所述联动环504内壁上开设有联动槽505，所述阀腔11内壁上固定设置有轴向液压缸506，所述轴向液压缸506输出轴方向与所述阀腔11方向一致，所述轴向液压缸506输出轴与所述联动环504固定连接；

第三主轴507，所述水平套筒503内转动设置有第三主轴507，所述第三主轴507一端固定设置有第一曲柄508，所述第一曲柄508倾斜设置，第一曲柄508远离第三主轴507的一端固定设置有第二曲柄509，所述第二曲柄509远离第一曲柄508的一端固定设置有联动块510，所述联动块510设置为球体结构，所述联动块510滑动设置在所述联动槽505内；

第三曲柄511，所述第三主轴507另一端固定设置有第三曲柄511，所述第三曲柄511垂直于所述第三主轴507，所述第三曲柄511上固定设置有第四曲柄512，所述第四曲柄512倾斜设置且倾斜方向逐渐远离所述第二电机501输出轴轴线，所述第四曲柄512远离第三曲柄511的一端固定设置有支撑板513，所述支撑板513上设置有刮板514，所述刮板514中部与所述支撑板513下沿铰接，且刮板514上端与所述支撑板513之间固定设置有限位弹簧515，所述刮板514下端与所述阀腔11内壁抵接。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：球阀长期使用时阀腔11内表面也会粘附较多杂质，此时也需要对杂质进行清理，避免杂质过多影响使用，清理组件5使用时，首先第二电机501启动带动支撑块502转动，支撑块502转动时依次通过水平套筒503、第三曲柄511和第四曲柄512带动支撑板513转动，此时刮板514与阀腔11内表面抵接对阀腔11内表面的凝结的杂质进行清除，同时轴向液压缸506推动联动环504沿轴向往复运动，联动环504向前运动时通过第一曲柄508和第二曲柄509带动第三主轴507转动，第三主轴507转动时使得第三曲柄511和第四曲柄512的倾斜角度发生变化，从而带动第四曲柄512摆动，第四曲柄512摆动时第四曲柄512端部与支撑块502之间的距离发生变化，此时由于限位弹簧515的拉力使得刮板514仍与阀腔11内表面保持抵接，从而能够对不同范围的区域进行刮除，扩大刮除范围，同时，通过限位弹簧515的连接能够使得刮板514下表面与阀腔11内壁抵接的同时又不至于受力过大，避免刮板514对阀腔11内表面造成损坏，从而提升装置的实用性。

在一个实施例中，如图7所示，所述密封块31上通孔处固定设置有抵接条6，所述抵接条6设置为十字结构。

上述技术方案的工作原理及有益技术效果：由于密封块31中间设置有通孔，通过设置十字结构的抵接条6，当驱动凸轮323转动时能够与抵接条6接触，避免驱动凸轮323推动时与密封块31脱离导致无法推动，从而提升装置的稳定性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。