一种双手轮主动密封球阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，具体地涉及一种双手轮主动密封球阀。

背景技术

一直以来，有关提高阀门使用寿命、降低管网控制设备运行成本的技术研发备受各国重视。阀门是世界上工业、农业、军事、城建等领域管网控制系统必不可少的设备之一，其用途之广，用量之大不言而喻。由于阀门的使用寿命短，使其成为管网运维成本中占比最大的设备之一，而球阀是阀门“家族”中的主要成员之一。

目前，市场在用的球阀绝大多数是将密封件固定在阀体内壁上、以事先预设密封件对阀瓣的接触压强来满足密封需求，该压强值不可调且难以量化控制。实际应用中，常因密封材料老化或密封件被磨损、或制造过程中零件尺寸的累计误差，导致密封件对阀瓣的接触压强不足，再或阀瓣转动时将密封件切损…等原因，都会使阀门的密封功能失效。再有，通径尺寸较大的球阀，常因密封件对阀球的摩擦阻力过大，或阀门内腔被流体中的沉淀物淤堵，致使阀门启闭操作困难，甚至启闭功能失效。这些问题缩短了阀门使用寿命，加大了管网控制设备的运行成本。

由此可见，阀门市场急需能解决以上问题的球阀新技术产品，以提高球阀的密封稳定性，延长其使用寿命，这不仅有利于降低管网控制设备的运行成本，也有利于生产安全和节能环保。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，经过细心研制和反复试验，提出一种双手轮主动密封球阀，该技术不仅提高了球阀的密封稳定性、延长了阀门使用寿命，还解决了大通径球阀操作费力的难题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种双手轮主动密封球阀，包括阀体、阀球和中空端盖，阀球设置在阀体的内腔中，中空端盖的一端与阀体连接，中空端盖的另一端按行业标准设有与管道法兰连接的把合孔及密封端面；所述的阀体上设置主动齿轮和被动齿轮，主动齿轮和被动齿轮组成齿轮传动副；所述的被动齿轮设置为内螺纹齿圈结构；移动式密封件设置外螺纹结构，移动式密封件的外螺纹结构与被动齿轮上的内螺纹结构组成螺旋传动副；移动式密封件与阀球的密封面相对应；所述的主动齿轮通过端盖与阀体外侧的密封件移动手轮键连接；所述的阀球通过传动轴与阀体外侧的阀球转动手轮键连接。

作为本发明的一种优选方案，所述的移动式密封件包括密封材质的密封件和钢骨，密封件安装在钢骨的一端，钢骨的另一端外表面设置外螺纹。

作为本发明的一种优选方案，所述的齿轮传动副设置为圆锥齿轮传动副或者设置为圆柱齿轮传动副。

作为本发明的一种优选方案，所述的齿轮传动副为一个主动齿轮同时带动两个被动齿轮，两个被动齿轮分别设置在阀球的两侧，同时在阀球两侧也对应设置移动式密封件，被动齿轮和移动式密封件分别在阀球的两侧组成螺旋传动副，阀球两侧的螺旋传动副传动方向相反。

作为本发明的一种优选方案，所述的阀体上设有冲洗进口和冲洗出口。

作为本发明的一种优选方案，所述的齿轮传动副为一个主动齿轮带动一个被动齿轮，被动齿轮设置在阀球的侧面，阀球的同一侧与被动齿轮相对应设置有移动式密封件，移动式密封件和被动齿轮组成螺旋传动副。

本发明的有益效果如下：

本发明所提供的一种双手轮主动密封球阀，通过设置移动式密封件，由阀球转动手轮控制阀球的转动，密封件移动手轮控制移动式密封件的移动。开启或关闭阀门时，先转动密封件移动手轮，使移动式密封件离开阀球密封面，再转动阀球转动手轮，带动阀球旋转90°角，然后再回转密封件移动手轮，使之前离开阀球的移动式密封件回移、并紧压在阀球密封面上，满足密封需求。由此可见，移动式密封件不会因阀球的转动被磨损或被切损，转动阀球无来自移动式密封件的摩擦阻力，移动式密封件对阀球密封面的压强也不会受密封材料老化或密封面被磨损的影响。本发明技术的密封效果既稳定又可靠，当阀球两侧均设置有移动式密封件时，无论阀门处于开启或关闭状态，其阀内腔均为全密封空间，可以通过冲洗进口和冲洗出口清洗内腔的杂物，以免被流体中的沉淀物淤堵。

与现有技术相比，本发明技术使球阀的密封性能既稳定又可靠，可大幅延长阀门的使用寿命，降低管网控制设备的运行成本。

附图说明

为使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明技术，不用于限定本发明技术。

图1是本发明一种双手轮主动密封球阀的实施例1结构示意图。

图2是本发明实施例1结构示意图的齿轮和螺旋传动副机构简图。

图3是本发明一种双手轮主动密封球阀的实施例2结构示意图。

图4是本发明实施例2结构示意图的齿轮和螺旋传动副机构简图。

图中标记： 1为阀球转动手轮；2为密封件移动手轮；3为主动齿轮；4为被动齿轮；5为移动式密封件；6为阀球；7为中空端盖；8为阀体；A为冲洗进口；B为冲洗出口。

具体实施方式

以下结合附图所示，对本发明一种双手轮主动密封球阀进行更详细的解释说明。

实施例1

如图 1所示，一种双手轮主动密封球阀，包括阀体8、阀球6和中空端盖7，阀球6设置在阀体8的内腔中，中空端盖7的一端与阀体8连接，中空端盖7的另一端按行业标准设有与管道法兰连接的把合孔及密封端面；所述的阀体8上设置主动齿轮3和被动齿轮4，所述的主动齿轮3同时带动两个被动齿轮4组成齿轮传动副，两个被动齿轮4分别设置在阀球6的两侧，主动齿轮3和被动齿轮4均为圆锥齿轮结构，被动齿轮4的齿圈内壁设有内螺纹结构。移动式密封件5和被动齿轮4相对应设置在阀球6的两侧，移动式密封件5包括密封材质的密封件和钢骨，密封件安装在钢骨的一端，密封件与阀球的密封面相对应，钢骨的另一端外表面设置与被动齿轮4内螺纹相匹配的外螺纹，两个移动式密封件5分别与两个被动齿轮4在阀球的两侧组成螺旋传动副，阀球两侧的螺旋传动副传动方向相反；所述的主动齿轮3通过端盖与阀体外侧的密封件移动手轮2键连接；所述的阀球6通过传动轴与阀体外侧的阀球转动手轮1键连接。所述的阀体8上设置有冲洗进口A和冲洗出口B。

如图2所示，所述的主动齿轮3与两个分别设置在阀球6两侧的被动齿轮4组成齿轮传动副，两个被动齿轮4上的内螺纹结构分别与对应设置在阀球6两侧的移动式密封件5外螺纹结构组成两个螺旋传动副，两个螺旋传动副的传动方向相反；密封件移动手轮2与主动齿轮3连接；阀球转动手轮1与阀球6连接。开启或关闭阀门分三个步骤：第一步，先转动密封件移动手轮2，使阀球6两侧的移动式密封件5相背移动，离开阀球6两侧的密封面；第二步，转动阀球转动手轮1，带动阀球6旋转90°角；第三步，回转密封件移动手轮2，使阀球6两侧的移动式密封件5相向回移，并紧夹在阀球6两侧的密封面上，满足密封需求。

实施例2

如图 3所示，一种双手轮主动密封球阀，包括阀体8、阀球6和中空端盖7，阀球6设置在阀体8的内腔中，中空端盖7的一端与阀体8连接，中空端盖7的另一端按行业标准设有与管道法兰连接的把合孔及密封端面，两个中空端盖7的结构和尺寸可以不同，也可以相同；所述的阀体8上设置主动齿轮3，主动齿轮3带动一个被动齿轮4组成齿轮传动副，该齿轮传动副只有一个被动齿轮4，所述的被动齿轮4设置在阀球6的一侧，主动齿轮3和被动齿轮4均为圆锥齿轮结构，被动齿轮4的齿圈内壁上设有内螺纹结构；阀球6的同一侧与被动齿轮4相对应设置有移动式密封件5，移动式密封件5和被动齿轮4组成螺旋传动副。移动式密封件5的具体结构同实施例1。

如图4所示，所述的主动齿轮3与一个设置在阀球6侧面的被动齿轮4组成齿轮传动副，被动齿轮4上的内螺纹结构与对应设置在阀球6同侧的移动式密封件5外螺纹结构组成螺旋传动副；密封件移动手轮2与主动齿轮3连接；阀球转动手轮1与阀球6连接。开启或关闭阀门也分三个步骤：第一步，先转动密封件移动手轮2，使阀球6侧面的移动式密封件5移动，离开阀球6的密封面；第二步，转动阀球转动手轮1，带动阀球6旋转90°角；第三步，回转密封件移动手轮2，使阀球6侧面的移动式密封件5回移，紧压在阀球6的密封面上，满足密封需求。

本发明在阀球两侧都设有移动式密封件时，阀体上才设置冲洗进口和冲洗出口，用来清洗进入内腔的杂物。以上所述所有部件的安装方式、连接方式或设置方式均为常见机械连接方式，其中滑动/转动固定即为滑动/转动状态下不脱落，并且其所有部件的具体结构、型号和系数指标均为其自带技术，只要能够达成其有益效果的均可进行实施，故均在此不再赘述。

同时，为叙述方便，上文中所称的“前”“后”“左”“右”“上”“下”与附图本身的前、后、左、 右、上、下方向一致，但并不对本发明的结构起限定作用，与此同时，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。