一种新型下装式球阀制造技术

一种新型下装式球阀，其特征在于它由阀体、阀芯组件、转轴密封圈、转轴、聚四氟乙烯垫圈、出水口密封圈、下阀盖端面密封圈、下阀盖及下阀盖径向密封圈构成；优越性：将一种新型下装式球阀组件装入水表或热量表的一体化表壳，实现了预付费水表和预付费热量表流量计和控制阀的一体化；由于是整体结构，使预付费水表和预付费热量表的强度、密封性、耐高温和耐高压性能得到提升，最高承压≥４ＭＰａ，远高于行业标准高压表２．５ＭＰａ（普通热量表１．６ＭＰａ）的压力极限；可以在线（使用现场）整体拆卸、维修和更换，维护和更换时不涉及球阀驱动的减速器、控制电路等零部件，直接从球阀底部进行操作，无需拆卸其他零部件。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术为一种新型下装式球阀，特别适合于集中供水、供热计量收费使用预 付费水表和热量表的控制阀的应用场合。(二)技术背景随着我国国民经济的高速发展，对资源的需求越来越大，尤其凸出的是水资源和 石油资源。我国水资源的人均占有量只有2710立方米，约为世界人均占有量的1/4，居世 界第88位。国外一些国家工业用水早已采取循环用水措施，水的重复利用率高达70% 90 %左右，而中国多数城市还停留在20 % 50 %的水平上。由于工艺技术落后，工业用水 定额也远远高于国外先进水平。中国占世界石油储量的1. 5%，产量占世界总量的4. 5%, 但消费量却占世界总量的8.2%。经历了世界性的金融危机以来，为了保证我国国民经济的 可持续发展，节约能源早已提到议事日程上来，国家加大了节能力度，出台了相应的法律法 规，计量收费供水和供热势在必行。我国供热计量收费仪表——预付费热量表，大都使用普通球阀与流量计分体组合 成预付费热量表，其连接部机械强度底、密封性能差，使用时经常产生热水泄漏和堵塞，造 成事故。众所周知，随国家建筑节能计量收费制度的推行，预付费水表和预付费热量表被 确认为一种必要的集中供水、供热计量的法定仪表，根据我国国情预付费水表和预付费热 量表被大量使用。对于组成预付费热量表的关键部件电动球阀，因其工作在60°C 95°C高 温(热量表，高温型工作温度可达150°C)和0. 5-1. 高压下(高温型热量表工作压力达 2. 5MPa)，加之我国集中供热对球阀(电动球阀)的材料、工艺、加工的要求很高，要求良好 的密封性能和尽量小的转动力矩。目前国内生产的预付费水表和预付费热量表，球阀(电 动球阀)基本上是使用普通球阀，其性能远不能满足热量表的需要，容易产生控制失灵、渗 漏、堵塞等缺陷；而且装配方式是沿水流方向叠加装配，一旦使用后不能在线(即在使用现 场)调试、维修和更换。(三)
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种新型下装式球阀，它从原理上、结构上解决了普 通球阀的弊病和缺陷，控制精度高、性能稳定，耐高温和高压，转动力矩小，并且维护和更换 时不涉及球阀驱动的减速器、控制电路等零部件，直接从球阀底部进行操作，无需拆卸其他 零部件。本技术的技术方案一种新型下装式球阀，其特征在于它由阀体、阀芯组件、 转轴密封圈、转轴、聚四氟乙烯垫圈、出水口密封圈、下阀盖端面密封圈、下阀盖及下阀盖径 向密封圈构成；所说的阀芯组件安装于阀体内，阀芯组件的出水口与阀体之间依出水口密 封圈密封；所说的转轴安装于阀芯组件上端的转轴安装孔中，并由阀体上方穿出，转轴与阀 体之间依转轴密封圈及聚四氟乙烯垫圈密封；所说的阀体下端安装有下阀盖，下阀盖与阀体之间依下阀盖端面密封圈及下阀盖径向密封圈密封。上述所说的转轴密封圈、聚四氟乙烯垫圈、转轴、阀芯组件、出水口密封圈、下阀盖 端面密封圈、下阀盖径向密封圈及下阀盖由下向上依次从阀体竖直孔装入；其装配方向与 进出水口轴线方向垂直。上述所说的阀芯组件由阀芯、孔用弹性挡圈、垫圈、金属球、聚四氟乙烯球面垫圈 及硅橡胶弹性密封圈构成；所说的阀芯为圆柱形，其一端为进水口，另一端为出水孔，上端 有转轴安装孔，下端有温度传感器安装孔，中部有与阀芯外圆柱垂直且轴线相交的安装孔； 所说的金属球安装于安装孔内，金属球外紧密包有聚四氟乙烯球面垫圈，聚四氟乙烯球面 垫圈外依硅橡胶弹性密封圈与阀芯内壁密封；所说的阀芯进水口处的弹性挡圈安装槽内 安装有孔用弹性挡圈，孔用弹性挡圈与硅橡胶弹性密封圈及聚四氟乙烯球面垫圈之间有垫 圈；所说的转轴安装孔为与转轴有间隙并与阀芯外圆柱同轴心的圆柱孔；所说的阀芯顶部 有用于定位的圆柱凸起；所说的金属球上方有月牙槽，转轴下端与金属球上方的月牙槽为 间隙配合；所说的阀芯出水口处有密封圈安装槽，密封圈安装槽内安装出水口密封圈。上述所说的孔用弹性挡圈材料为不锈钢，加工后两端面磨平；所说的垫圈材料为 不锈钢或黄铜，加工后两端面磨平。上述所说的阀芯出水口处的密封圈安装槽与出水口在垂直于出水口轴线的平面 上的投影同轴心，为三维环形沟槽。上述所说的转轴为万向节式转轴，包括一维万向节式转轴或二维万向节式转轴； 其中二维万向节式转轴由上转轴、下转轴、衬套和滑动轴组成，上转轴开槽与下转轴上凸榫 为间隙配合，装在衬套孔中的滑动轴两端面与上转轴开槽为动配合，在密封圈安装槽装入 硅橡胶转轴密封圈密封，上转轴上凸榫装入减速器相应的安装孔中，使万向节式转轴转动； 下转轴端部有拨动金属球转动的下凸榫，下凸榫和金属球上对应的月牙槽为间隙配合，装 在衬套孔中的滑动轴两端面与金属球上对应的月牙槽呈动配合。上述所说的滑动轴装在金属球上对应的月牙槽内，配合间隙为0. 02-0. 04mm。上述所说的衬套材料为聚四氟乙烯，滑动轴材料为不锈轴承钢。上述所说的金属球上端有月牙槽，中部为过水孔，下端有温度传感器安装孔；所说 的月牙槽中心面垂直于过水孔轴线并通过金属球球心，同时也对称于金属球球心；所说的 过水孔轴线与金属球球心同心；所说的温度传感器安装孔轴线垂直于过水孔轴线并通过金 属球球心；金属球用不锈钢或黄铜材料制造。上述所说的聚四氟乙烯球面垫圈的球面与金属球同球心，球面半径与金属球球面 半径相同，并包容金属球外球面，其外侧端面和圆柱是安装硅橡胶弹性密封圈的定位止推 面；聚四氟乙烯球面垫圈开有过水孔。上述所说的硅橡胶弹性密封圈利用其弹性使聚四氟乙烯球面垫圈紧密包容金属 球，并调整金属球球心的轴向位置即沿过水孔轴线方向使球阀密封。本技术的工作过程一种新型下装式球阀阀芯组件垂直安装在预付费水表、 热量表一体化表壳或者其它球阀的安装孔内，球阀阀芯组件轴线和安装方向与水流方向或 供水管路轴线方向垂直，组成具有完整功能的下装式球阀，并可以和球阀下盖整体拆装；当 减速器驱动或人工转动万向节式转轴旋转时，在万向节式转轴的下转轴下凸榫和聚四氟乙 烯衬套中有滑动轴拨动下，金属球转动；金属球的过水孔转动到与水流方向同轴心时，球阀开启；金属球的过水孔转动到与水流方向垂直时，球阀关闭。本技术的工作原理本技术一种新型下装式球阀的阀芯组件轴线与水 流方向或供水管路轴线方向垂直，安装方向由下至上，一种新型下装式球阀的阀芯组件垂 直安装在控制阀体或预付费一体化计量仪表的壳体上，可与球阀下盖整体拆装。阀芯组件 有一对硅橡胶弹性密封圈和聚四氟乙烯球面垫圈，它能沿水流轴线方向利用硅橡胶密封圈 的弹性和聚四氟乙烯球面垫圈的自润滑性及蠕变特性，自动调整阀芯金属球的轴心位置， 并紧密包容金属球，保证密封性；垂直水流轴线方向，有滑动轴、聚四氟乙烯衬套安装在万 向节式转轴上，由于万向节式转轴端部有拨动金属球转动的下凸榫的尺寸小于金属球上 对应的月牙槽约0. 3mm，滑动轴两端面与金属球上对应的月牙槽为间隙配合(配合间隙为0.02-0. 04mm)，万向节式转轴转动时带滑动轴、聚四氟乙烯衬套、金属球随动，同时滑动轴 在聚四氟乙烯衬套孔内做轴向浮动，补偿了垂直水流轴线方向偏差；两个补偿组成了相当 于万向节的机理和功能，可以基本消除金属球和万向节式转轴的不同轴心度，即保证了密 封性能，又降低了阀芯的驱动力矩，也降低了微型电机的工作电流，大幅提高了锂电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种新型下装式球阀，其特征在于它由阀体、阀芯组件、转轴密封圈、转轴、聚四氟乙烯垫圈、出水口密封圈、下阀盖端面密封圈、下阀盖及下阀盖径向密封圈构成；所说的阀芯组件安装于阀体内，阀芯组件的出水口与阀体之间依出水口密封圈密封；所说的转轴安装于阀芯组件上端的转轴安装孔中，并由阀体上方穿出，转轴与阀体之间依转轴密封圈及聚四氟乙烯垫圈密封；所说的阀体下端安装有下阀盖，下阀盖与阀体之间依下阀盖端面密封圈及下阀盖径向密封圈密封。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈沛，
申请(专利权)人：陈沛，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]