一种半球阀

技术领域

本发明属于管道阀门技术领域，尤其涉及一种半球阀。

背景技术

半球阀是一种新型快速启闭阀门，其通过旋转手柄控制阀芯绕阀体中心线作旋转来实现阀门的开启、关闭，半球阀开关轻便，体积小，可以做成很大口径，密封可靠，结构简单，在各行业得到广泛的应用，是近年来被广泛采用的一种新型阀门；在使用半球阀时，由于半球阀的结构特点，其常常会出现以下问题：

1.由于半球阀在关闭时，其阀瓣必须和阀座紧紧贴合，这样阀瓣在转动时会和阀座会产生较大摩擦，长时间工作后会对阀瓣造成很大磨损，半球阀会产生泄露，影响半球阀的使用寿命；

2.在现有技术中如果半球阀阀瓣泄露需要更换时，需要停止工作回路，将半球阀拆下进行维修，不仅工作量巨大，影响工作回路的工作进度，两侧管路内的介质还会流出造成污染。

为解决以上问题设计本发明。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种半球阀。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案，包括阀体、阀瓣体、手柄、油囊、转轴机构、摆臂机构、位置控制机构和翻转控制机构；所述阀体内设有阀腔，所述阀体左侧设有与阀腔连通的出口B；所述阀体右侧还设有与阀腔连通的进口A；所述进口A内设有阀座；所述阀体上方沿纵向设有与阀腔连通的第一通道，所述阀体下方沿纵向设有与阀腔连通的第二通道，所述第一通道和第二通道通轴；所述第一通道上设有环形的连通槽；所述第一通道右侧设有与阀腔连通的第三通道；所述阀体上还设有用以连通第三通道和连通槽的第一流道；

所述转轴机构设置在第一通道和第二通道内；所述手柄设置在阀体上方，用以带动转轴机构旋转；所述手柄上设有油囊槽；所述摆臂机构转动设置在阀腔内；所述阀瓣体转动设置在摆臂机构之间；用以与阀座配合控制进口A和出口B的通断；所述位置控制机构设置在第三通道内，用以控制阀瓣体是否与阀座贴合；所述油囊设置在油囊槽内，用以控制位置控制机构工作；所述翻转控制机构设置在阀腔内，用以控制阀瓣体翻转。

作为优选，所述转轴机构包括轴杆和固定轴；所述轴杆转动设置在第一通道内，所述轴杆一端穿过第一通道伸入阀腔内，另一端设有通流孔，所述轴杆内设有用以连通连通槽和通流孔的孔道；所述固定轴一端固定设置在第二通道内，另一端伸入阀腔内；

作为优选，所述摆臂机构包括主动臂、从动臂、主滑臂、从滑臂、第一弹簧和第二弹簧；所述主动臂一端与轴杆伸入阀腔内一端固定连接，另一端设有控制面，所述控制面上设有第一斜面，所述主动臂内还设有第一弹簧腔；所述主滑臂一端滑动设置在第一弹簧腔内，另一端沿径向设有第四通道；所述主滑臂位于第一弹簧腔内一端设有第一凸台；所述第一凸台右侧设有第一台肩；所述第一台肩上设有第二斜面；

所述从动臂一端与固定轴伸入阀腔内一端转动连接，另一端设有第二弹簧腔；所述从滑臂一端滑动设置在第二弹簧腔内，另一端沿径向设有第五通道；所述从滑臂位于第二弹簧腔内一端设有第二凸台；

所述第一弹簧一端抵在主动臂上，另一端抵在第一凸台上，使所述主滑臂保持向主动臂运动的趋势；所述第二弹簧一端抵在从动臂上，另一端抵在第二凸台上，使所述从滑臂保持向从动臂运动的趋势。

作为优选，所述阀瓣体包括第一阀瓣、第二阀瓣和中轴；所述第一阀瓣、第二阀瓣对称设置在中轴两侧；所述第一阀瓣和第二阀瓣均与中轴固定连接；所述中轴一端转动设置在第四通道内，另一端转动设置在第五通道内。

作为优选，所述油囊设有出油口；通过挤压油囊可将油囊内的液压油从出油口挤出。

作为优选，所述手柄一端与轴杆固定连接；所述手柄内设用以连通通流孔和出油口的第二流道。

作为优选，所述位置控制机构包括控制销和第三弹簧；所述控制销滑动设置在第三通道内，所述控制销位于阀腔内一端设有梯形台，另一端设有活塞；所述活塞下方与阀体配合形成控制腔，所述控制腔与所述第一流道连通；所述活塞上方设有弹簧孔；所述梯形台设有第一尖角和第二尖角；所述第一尖角上设有第一滑动面，所述第二尖角上设有第二滑动面；所述第三弹簧一端抵在第三通道内，另一端抵在弹簧孔内，使控制销保持向下的运动趋势。

作为优选，当所述半球阀需要关闭时，首先旋转手柄带动轴杆转动，所述轴杆通过摆臂机构带动阀瓣体以轴杆为轴心向阀座方向旋转，此时在第一弹簧的作用下控制面和第一台肩贴紧；所述第二尖角插入到第一斜面和第二斜面之间，在第二滑动面的作用下，克服第一弹簧和第二弹簧推动主滑臂和从滑臂向外运动；进而带动阀瓣体向阀座靠近，当主动臂旋转至与进口A和出口B连线平行时，所述第一阀瓣运动至与阀座贴紧的位置，半球阀完成关闭；

当所述半球阀需要开启时，首先挤压油囊让油液经过出油口、第二流道、通流孔、孔道、连通槽、第一流道进入控制腔，推动所述控制销克服第三弹簧向上运动，带动所述梯形台从控制面和第一台肩之间退出；在第一弹簧和第二弹簧的作用下，推动主滑臂和从滑臂分别向主动臂和从动臂运动，带动所述第一阀瓣与阀座分离；通过旋转手柄带动阀瓣体向远离阀座的方向转动；当手柄运动至与进口A和出口B连线垂直时，完成半球阀的开启。

作为优选，所述翻转控制机构包括槽轮和拨动盘；所述槽轮固定连接在中轴下端；所述槽轮沿圆周方向均布设有四个弧形凹槽，所述槽轮上沿径向设有四个拨动槽；所述相邻两个弧形凹槽之间设有一个拨动槽；

所述拨动盘固定连接在固定轴的上端；所述拨动盘连接设有第一拨动销和第二拨动销，所述拨动盘周圈设有止转凸弧；所述拨动盘外周设有第一让位槽和第二让位槽；所述第一拨动销正对第一让位槽且设置在所述第一让位槽两端点之间的中垂线上；所述第二拨动销正对第二让位槽且设置在所述第二让位槽两端点之间的中垂线上。

作为优选，当所述半球阀长时间工作，需要将第一阀瓣更换时，首先按压油囊，控制位置控制机构使主滑臂和从滑臂带动阀瓣体向左运动，所述第一阀瓣与阀座脱离，并且带动槽轮向左运动，使弧形凹槽与止转凸弧贴合；使得所述阀瓣体相对主滑臂不能转动；旋转手柄带动阀瓣体绕轴杆旋转，当所述槽轮旋转至第一拨动销进入拨动槽内时，所述槽轮继续运动，由于所述第一拨动销的作用，拨动所述槽轮带动中轴自转90度；当所述槽轮旋转至第二拨动销进入拨动槽内时，所述槽轮继续运动，由于所述第二拨动销的作用，拨动所述槽轮带动中轴再次自转90度；经过两次拨动，所述中轴一共转动了180度，带动安装在中轴上的第一阀瓣、第二阀瓣绕着中轴转动180度，进而将第二阀瓣转至工作位置；松开所述油囊继续旋转手柄，在第三弹簧的作用下控制销伸出，所述第一尖角插入到第一斜面和第二斜面之间，在第一滑动面的作用下，克服第一弹簧和第二弹簧推动主滑臂和从滑臂向外运动；进而带动阀瓣体向阀座靠近，当所述手柄旋转度360时，第二阀瓣与阀座贴合，完成更换。

和现有技术相比，本发明的优点在于：

1、通过使用可伸缩的摆臂机构和控制的位置控制机构，使得在开启半球阀之前控制控制销收缩，摆臂机构带动阀瓣体与阀座分开，再旋转阀瓣体将半球阀打开，这样就可以减少第一阀瓣与阀座之间的摩擦，从而延长半球阀的使用寿命；

2、通过油囊的使用，在开启半球阀前按压油囊从而控制控制销收缩，简单方便，容易控制；

3、通过设置第二阀瓣，在第一阀瓣磨损后再将第二阀瓣更换，不用将半球阀拆下，就可以实现半球阀的维修，维修方便，不污染环境，还延长了半球阀的使用寿命；

4、通过槽轮和拨动盘配合，使得在平时开启半球阀时，阀瓣体绕轴杆旋转90度，槽轮上的弧形凹槽与止转凸弧贴合，使阀瓣体不会旋转，不影响第一阀瓣的正常使用，而在第一阀瓣磨损需要更换第二阀瓣时，手柄带动阀瓣体绕轴杆旋转360度，在期间，由于槽轮依次与第一拨动销和第二拨动销配合，使其绕着中轴自转180度，带动第一阀瓣和第二阀瓣旋转180度，将第二阀瓣旋转至工作位，完成第一阀瓣的替换，只需旋转手柄无需更多的操作，操作简单，容易掌握。

附图说明

图1为本发明半球阀关闭状态时的剖视图；

图2为本发明图1中A-A方向的剖视图；

图3为本发明图1中B-B方向的剖视图；

图4为本发明图1中I处的放大图；

图5为本发明主动臂、主滑臂和控制销配合时的三维视图；

图6为本发明拨动轮的三维视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1-6所示，一种半球阀，包括阀体1、阀瓣体2、手柄3、油囊4、转轴机构、摆臂机构、位置控制机构和翻转控制机构；

阀体1内设有阀腔11，阀体1左侧设有与阀腔11连通的出口B；阀体1右侧还设有与阀腔11连通的进口A；进口A内设有阀座14；阀体1上方沿纵向设有与阀腔11连通的第一通道，阀体1下方沿纵向设有与阀腔11连通的第二通道，第一通道和第二通道通轴；第一通道上设有环形的连通槽13；第一通道右侧设有与阀腔11连通的第三通道；阀体1上还设有用以连通第三通道和连通槽13的第一流道12；

转轴机构设置在第一通道和第二通道内；手柄3设置在阀体1上方，用以带动转轴机构旋转；手柄3上设有油囊槽；摆臂机构转动设置在阀腔11内；阀瓣体2转动设置在摆臂机构之间；用以与阀座14配合控制进口A和出口B的通断；位置控制机构设置在第三通道内，用以控制阀瓣体2是否与阀座14贴合；油囊4设置在油囊槽内，用以控制位置控制机构工作；翻转控制机构设置在阀腔11内，用以控制阀瓣体2翻转。

作为优选，转轴机构包括轴杆51和固定轴52；轴杆51转动设置在第一通道内，轴杆51一端穿过第一通道伸入阀腔11内，另一端设有通流孔511，轴杆51内设有用以连通连通槽13和通流孔511的孔道512；固定轴52一端固定设置在第二通道内，另一端伸入阀腔11内。

作为优选，摆臂机构包括主动臂61、从动臂62、主滑臂63、从滑臂64、第一弹簧65和第二弹簧66；主动臂61一端与轴杆51伸入阀腔11内一端固定连接，另一端设有控制面611，控制面611上设有第一斜面612，主动臂61内还设有第一弹簧腔；主滑臂63一端滑动设置在第一弹簧腔内，另一端沿径向设有第四通道；主滑臂63位于第一弹簧腔内一端设有第一凸台；第一凸台右侧设有第一台肩631；第一台肩631上设有第二斜面632；

从动臂62一端与固定轴52伸入阀腔11内一端转动连接，另一端设有第二弹簧腔；从滑臂64一端滑动设置在第二弹簧腔内，另一端沿径向设有第五通道；从滑臂64位于第二弹簧腔内一端设有第二凸台；

第一弹簧65一端抵在主动臂61上，另一端抵在第一凸台上，使主滑臂63保持向主动臂61运动的趋势；第二弹簧66一端抵在从动臂62上，另一端抵在第二凸台上，使从滑臂64保持向从动臂62运动的趋势。

作为优选，阀瓣体2包括第一阀瓣21、第二阀瓣22和中轴23；第一阀瓣21、第二阀瓣22对称设置在中轴23两侧；第一阀瓣21和第二阀瓣22均与中轴23固定连接；中轴23一端转动设置在第四通道内，另一端转动设置在第五通道内。

作为优选，油囊4设有出油口；通过挤压油囊4可将油囊4内的液压油从出油口挤出。根据权利要求5的半球阀，其特征在于：手柄3一端与轴杆51固定连接；手柄3内设用以连通通流孔511和出油口的第二流道31。

作为优选，位置控制机构包括控制销7和第三弹簧8；控制销7滑动设置在第三通道内，控制销7位于阀腔11内一端设有梯形台72，另一端设有活塞71；活塞71下方与阀体1配合形成控制腔73，控制腔73与第一流道12连通；活塞71上方设有弹簧孔；梯形台72设有第一尖角721和第二尖角722；第一尖角721上设有第一滑动面723，第二尖角722上设有第二滑动面724；第三弹簧8一端抵在第三通道内，另一端抵在弹簧孔内，使控制销7保持向下的运动趋势。

作为优选，当半球阀需要关闭时，首先旋转手柄3带动轴杆51转动，轴杆1通过摆臂机构带动阀瓣体2以轴杆51为轴心向阀座14方向旋转，此时在第一弹簧65的作用下控制面611和第一台肩631贴紧；第二尖角722插入到第一斜面612和第二斜面632之间，在第二滑动面724的作用下，克服第一弹簧65和第二弹簧66推动主滑臂63和从滑臂64向外运动；进而带动阀瓣体2向阀座14靠近，当主动臂61旋转至与进口A和出口B连线平行时，第一阀瓣21运动至与阀座14贴紧的位置，半球阀完成关闭；

当半球阀需要开启时，首先挤压油囊4让油液经过出油口、第二流道31、通流孔511、孔道512、连通槽13、第一流道12进入控制腔73，推动控制销7克服第三弹簧8向上运动，带动梯形台72从控制面611和第一台肩631之间退出；在第一弹簧65和第二弹簧66的作用下，推动主滑臂63和从滑臂64分别向主动臂61和从动臂62运动，带动第一阀瓣21与阀座14分离；通过旋转手柄3带动阀瓣体2向远离阀座14的方向转动；当手柄3运动至与进口A和出口B连线垂直时，完成半球阀的开启。

作为优选，翻转控制机构包括槽轮92和拨动盘91；槽轮92固定连接在中轴23下端；槽轮92沿圆周方向均布设有四个弧形凹槽922，槽轮92上沿径向设有四个拨动槽921；相邻两个弧形凹槽922之间设有一个拨动槽921；

拨动盘91固定连接在固定轴的上端；拨动盘91连接设有第一拨动销911和第二拨动销912，拨动盘91周圈设有止转凸弧915；拨动盘91外周设有第一让位槽913和第二让位槽914；第一拨动销911正对第一让位槽913且设置在第一让位槽913两端点之间的中垂线上；第二拨动销912正对第二让位槽914且设置在第二让位槽914两端点之间的中垂线上。

作为优选，当半球阀长时间工作，需要将第一阀瓣21更换时，首先按压油囊4，控制位置控制机构使主滑臂63和从滑臂64带动阀瓣体21向左运动，第一阀瓣21与阀座14脱离，并且带动槽轮92向左运动，使弧形凹槽922与止转凸弧915贴合；使得阀瓣体21相对主滑臂61不能转动；旋转手柄3带动阀瓣体2绕轴杆51旋转，当槽轮92旋转至第一拨动销911进入拨动槽921内时，槽轮92继续运动，由于第一拨动销911的作用，拨动槽轮92带动中轴23自转90度；当槽轮92旋转至第二拨动销912进入拨动槽921内时，槽轮92继续运动，由于第二拨动销912的作用，拨动槽轮92带动中轴23再次自转90度；经过两次拨动，中轴23一共转动了180度，带动安装在中轴23上的第一阀瓣21、第二阀瓣22绕着中轴23转动180度，进而将第二阀瓣22转至工作位置；松开油囊4继续旋转手柄3，在第三弹簧8的作用下控制销7伸出，第一尖角721插入到第一斜面612和第二斜面632之间，在第一滑动面723的作用下，克服第一弹簧65和第二弹簧66推动主滑臂63和从滑臂64向外运动；进而带动阀瓣体2向阀座14靠近，当手柄3旋转360度时，第二阀瓣22与阀座14贴合，完成更换。

本发明的工作原理及过程如下：

如图1所示为半球阀的关闭状态，当需要使用半球阀时，需要先将其连入管路，当半球阀由关闭状态正常开启时，首先需要按压油囊4，使其内部液压油出油口、第二流道31、通流孔511、孔道512、连通槽13、第一流道12进入控制腔73，推动控制销7克服第三弹簧8向上运动，带动梯形台72从控制面611和第一台肩631之间退出；在第一弹簧65和第二弹簧66的作用下，推动主滑臂63和从滑臂64分别向左运动，使第一阀瓣21与阀座14脱离，并且带动槽轮92向左运动；弧形凹槽922与止转凸弧915贴合，使阀瓣体2不能转动，旋转手柄3带动主动臂61和从动臂62旋转90度，由于拨动盘91与固定轴52固定连接，且固定轴52与阀体1固定连接，使得从动臂62带动槽轮92绕固定轴52转动，从而第一阀瓣21也绕轴杆51转动90度，将阀口完全打开，半球阀开启。

当半球阀由开启状态正常关闭时，松开油囊4，控制销7在第三弹簧8的作用下伸出，回转手柄3，当第二尖角722插入到第一斜面612和第二斜面632之间时，手柄3继续回转，在第二滑动面724的作用下，克服第一弹簧65和第二弹簧66推动主滑臂63和从滑臂64向外运动；进而带动阀瓣体2向阀座14靠近，当手柄3回转90度至初始位置时，第一阀瓣21与阀座14贴合，将阀口关闭，半球阀关闭(如图1所示)。

当半球阀在长时间工作后，第一阀瓣21磨损发生泄露时，首先按压油囊4，控制位置控制机构使主滑臂63和从滑臂64带动阀瓣体21向左运动，第一阀瓣21与阀座14脱离，并且带动槽轮92向左运动，使弧形凹槽922与止转凸弧915贴合；使得阀瓣体21相对主滑臂61不能转动；旋转手柄3带动阀瓣体2绕轴杆51旋转，当槽轮92旋转至第一拨动销911进入拨动槽921内时，槽轮92继续运动，由于第一拨动销911的作用，拨动槽轮92带动中轴23自转90度；当槽轮92旋转至第二拨动销912进入拨动槽921内时，槽轮92继续运动，由于第二拨动销912的作用，拨动槽轮92带动中轴23再次自转90度；经过两次拨动，中轴23一共转动了180度，带动安装在中轴23上的第一阀瓣21、第二阀瓣22绕着中轴23转动180度，进而将第二阀瓣22转至工作位置；松开油囊4继续旋转手柄3，在第三弹簧8的作用下控制销7伸出，第一尖角721插入到第一斜面612和第二斜面632之间，在第一滑动面723的作用下，克服第一弹簧65和第二弹簧66推动主滑臂63和从滑臂64向外运动；进而带动阀瓣体2向阀座14靠近，当手柄3旋转360度时，第二阀瓣22与阀座14贴合，完成更换。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。