活塞式浮動球閥的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種閥門，尤其是涉及一種活塞式浮動球閥。
【背景技術】
[0002]現有的球閥閥座與閥腔剛性連接固定，通過閥座上的密封圈對閥球外表面密封。但當閥門關閉時，進入端進入的介質依然對閥球造成單向的壓力，導致閥球容易發(fā)生軸向偏移，剛性連接的閥座與軸線傾斜的閥球貼合度降低，容易造成泄漏，閥座對閥球的預緊力增大，造成閥球旋轉所需的力矩增大，不僅不便于閥門的開啟，而且在巨大壓力作用下，極易產生冷流現象，造成閥門泄露并且使用壽命也大為縮短。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明主要是針對上述問題，提供一種能夠有效地降低閥球旋轉力矩、便于閥門開啟和關閉、增強閥門密封性、加工簡單、成本低、使用壽命長的活塞式浮動球閥。
[0004]本發(fā)明的目的主要是通過下述方案得以實現的:一種活塞式浮動球閥，包括閥體、閥桿和與閥桿相連的閥球，所述的閥體內設置有與進入端和排出端相連通的閥腔，閥球位于閥腔內，閥腔位于進入端和排出端處均設置有閥座支撐圈，閥座支撐圈包括與閥球同軸設置的固定圈和垂直固定圈的定位圈，定位圈與閥體之間圍繞定位圈的軸線分布有若干個頂緊彈簧，頂緊定位圈與閥球外壁之間設置有閥球密封圈，所述的閥球密封圈靠近閥球的一端為密封弧面，密封弧面的弧度與閥球外表面弧度相同。閥球在閥腔內部旋轉，當閥球上的通孔與進入端和排出端連通時，實現閥門開啟，當閥球上的通孔與進入端和排出端錯開時，實現閥門的關閉。閥腔位于進入端和排出端處均設置閥座支撐圈，閥座支撐圈包括固定圈和定位圈，固定圈用于對定位圈固定，固定圈和定位圈構成的閥座支撐圈的斷面呈“凸”字形。閥球密封圈位于定位圈與閥球之間，在定位圈與閥體之間設置頂緊彈簧，頂緊彈簧圍繞閥座支撐圈的軸線分布，頂緊彈簧對定位圈和固定圈施加朝向閥球方向的預緊力，進而使閥球密封圈貼合在閥球表面，提高密封效果。當閥球軸向小角度傾斜時，閥球對閥球密封圈局部壓力減小，此時，頂緊彈簧的預緊力推動閥座支撐圈朝向閥球方向小角度傾斜，使閥球密封圈完全貼合閥球。閥座支撐圈與閥體為活動連接，當閥球軸向旋轉時，頂緊彈簧能夠對定位圈和固定圈緩沖，進而抵抗介質對閥球的壓力，使閥球旋轉所需的力矩減小，便于閥球旋轉，便于閥門的開啟和關閉。閥球的外表面為球面，閥球密封圈靠近閥球的一端為密封弧面，密封弧面的弧度與閥球外表面弧度相同，能夠保證閥球外表面始終與閥球密封圈的密封弧面貼合，即使當閥球便宜時，閥球表面依然能夠與閥球密封圈貼合，增強密封性。
[0005]作為優(yōu)選，所述的定位圈靠近頂緊彈簧的一端為導向斜面，導向斜面與頂緊彈簧之間設置有頂緊塊和張緊塊，頂緊塊的一端為與導向斜面相配合的頂緊斜面，頂緊塊的另一端為三角形的敞口部，張緊塊的一端為三角形的張緊部，張緊部與敞口部抵接，張緊塊的另一端與頂緊彈簧抵接。定位圈靠近頂緊彈簧的一端為導向斜面，導向斜面與頂緊彈簧之間設置有頂緊塊和張緊塊，頂緊彈簧將預緊力傳遞給張緊塊，再由張緊塊傳遞給頂緊塊，再由頂緊塊傳遞到定位圈上。頂緊塊的一端為與導向斜面相配合的頂緊斜面，頂緊斜面與導向斜面接觸，由于頂緊彈簧的預緊力方向為水平方向，導向斜面和頂緊斜面能夠將水平方向的預緊力分解和導向，分解出來的分力能夠使定位圈受力方向向軸線方向集中，進一步增大閥球密封圈與閥球的貼合程度。頂緊塊的另一端為三角形的敞口部，張緊塊的一端為三角形的張緊部，張緊部與敞口部抵接，三角形的張緊部將水平方向的預緊力傳遞到頂緊塊的敞口部處，張緊部能夠對敞口部張緊，保證預緊力傳遞均勻和平穩(wěn)。
[0006]作為優(yōu)選，所述的導向斜面與水平方向夾角為45° -75°，頂緊斜面與水平面夾角小于導向斜面與水平方向夾角。導向斜面與水平方向夾角為45° -75。，而且頂緊斜面與水平面夾角小于導向斜面與水平方向夾角，即頂緊斜面與導向斜面的接觸位置較高，不僅能夠對導向斜面頂緊，而且能夠分解出朝向軸線方向擠壓的壓力。
[0007]作為優(yōu)選，所述的三角形的張緊部的夾角大于三角形的敞口部的夾角且角度之差為5° -15°。三角形的張緊部的夾角大于三角形的敞口部的夾角，即張緊部與敞口部為線接觸，接觸面積小，力在傳遞過程中，由接觸處對水平方向的預緊力分解，增大張緊部對敞口部的張緊效果。角度之差為5° -15°，增強力傳遞的平穩(wěn)性。
[0008]作為優(yōu)選，所述的閥球底部設置有定位孔，定位孔與閥桿同軸，閥座底部設置有與定位孔相配合的柔性定位柱。在閥球底部設置有定位孔，定位孔與閥桿同軸，閥座底部設置有與定位孔相配合的柔性定位柱，柔性定位柱能夠在定位孔內轉動，當閥桿帶動閥球轉動時，柔性定位柱能夠在定位孔對閥球底部定位，使閥球上下兩端始終同軸轉動，避免閥球受到介質壓力而發(fā)生軸向傾斜，增強閥球的密封性和旋轉的穩(wěn)定性。
[0009]作為優(yōu)選，所述的定位孔的斷面呈“D”字形，柔性定位柱與定位孔的斷面形狀相同，定位孔包括第一旋轉柱面和第一限位直面，柔性定位柱包括第二旋轉柱面和第二限位直面。定位孔的斷面呈“D”字形，柔性定位柱與定位孔的斷面形狀相同，當閥球轉動時，閥球上的定位孔位置轉動，第一限位直面與第二限位直面位置錯開并擠壓柔性定位柱的第二旋轉柱面，即閥球旋轉時，柔性定位柱與定位孔為過硬配合，利用第一限位直面與第二限位柱面之間的摩擦力實現閥球底部的定位。
[0010]作為優(yōu)選，閥門關閉狀態(tài)時，第一限位直面與第二限位直面貼合，第一旋轉柱面與第二旋轉柱面貼合。在閥門關閉狀態(tài)時，第一限位直面與第二限位直面貼合，第一旋轉柱面與第二旋轉柱面貼合，閥門打開時，第一限位直面與第二限位直面位置錯開并擠壓第二旋轉柱面，增大摩擦力實現定位。閥門關閉時，當閥桿旋轉不到位時，閥球仍然存在小角度開啟，第一限位直面與第二限位直面位置錯開但接近貼合，此時，柔性定位柱上的第二限位直面能夠對定位孔上的第一限位直面導向，使第一限位直面具有與第二限位直面重合的力，利用第二限位直面對第一限位直面的導向，實現閥球自動旋轉至第一限位直面與第二限位直面貼合，進而實現閥門完全關閉，避免閥桿旋轉不到位造成閥門泄露。
[0011]作為優(yōu)選，進入端的固定圈內表面是朝向軸線方向靠攏的圓臺面。進入端的固定圈內表面是朝向軸線方向靠攏的圓臺面，圓臺面能夠對由進入端進入的介質導向，使介質具有朝向軸線方向聚攏的趨勢和加速度，避免介質進入閥座支撐圈與閥球密封圈之間的間隙處。
[0012]因此，本發(fā)明的活塞式浮動球閥具備下述優(yōu)點:閥球密封圈位于定位圈與閥球之間，在定位圈與閥體之間設置頂緊彈簧，頂緊彈簧圍繞閥座支撐圈的軸線分布，頂緊彈簧對定位圈和固定圈施加朝向閥球方向的預緊力，進而使閥球密封圈貼合在閥球表面，提高密封效果。當閥球軸向小角度傾斜時，閥球對閥球密封圈局部壓力減小，此時，頂緊彈簧的預緊力推動閥座支撐圈朝向閥球方向小角度傾斜，使閥球密封圈完全貼合閥球。閥座支撐圈與閥體為活動連接，當閥球軸向旋轉時，頂緊彈簧能夠對定位圈和固定圈緩沖，進而抵抗介質對閥球的壓力，使閥球旋轉所需的力矩減小，便于閥球旋轉，便于閥門的開啟和關閉。
【附圖說明】
[0013]附圖1是本發(fā)明的一種結構示意圖；
附圖2是附圖1中A處在實施例1中的局部放大圖；
附圖3是柔性定位柱的橫截面示意圖；
附圖4是第一限位直面與第二限位直面錯開角度較大時的局部放大圖；
附圖5是第一限位直面與第二限位直面錯開角度較小時的局部放大圖；
附圖6是附圖1中A處在實施例2中的局部放大圖；
附圖7是實施例2中張緊塊的結構示意圖；
附圖8是實施例2中頂緊塊的結構示意圖；
附圖9是附圖1中A處在實施例3中的局部放大圖。
[0014]圖示說明:01-閥體，011-閥腔，012-進入端，013-排出端，02-閥桿，03-閥球，04-閥座支撐圈，041-固定圈，0411-圓臺面，042-定位圈，0421-導向斜面，05-閥球密封圈，06-頂緊彈簧，07-定位孔，071-第一限位直面，072-第一旋轉柱面，08-柔性定位柱，081-第二限位直面，082-第二旋轉柱面，09-頂緊塊，091-頂緊斜面，092-敞口部，10-張緊塊，101-張緊部。
【具體實施方式】
[0015]下面通過實施例，并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。
[0016]實施例1:如圖1、2所示，一種活塞式浮動球閥，包括閥體01、閥桿02和與閥桿相連的閥球03，閥體內設置有與進入端012和排出端013相連通的閥腔011，閥球位于閥腔內，閥腔位于進入端和排出端處均設置有