阀球及其制造方法技术

技术编号:2268520 阅读:233 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
描述了一种阀球(1),其包括基本球形的主体(2),钻入主体(2)中用于阀门入口与出口之间的流体流动通道的孔(4,5),和切入主体(2)中以容纳用于阀球(1)旋转的销的狭槽(10)。阀球(1)被制成单个元件,并且孔(4,5)终止于壁(6)中,在所述壁(6)中切出特殊形状的开口(12)以调节阀门入口与出口之间的流体流量的量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
普通阀门 一般包括具有圆柱形穿孔的球形关闭系统。当转动阀球 时,阀门上的开口^f皮打开和关闭,由此调节经过阀门的流体流量。现有技术的这些阀门具有某些与流体流量调节相关的缺陷。实际上,在图ii示出的阀球必须被转动成e角,其中e角从eo变至卯。, 以便从其完全关闭的位置变换成完全打开的位置,其中在完全关闭位置上,流量(p等于零,而在完全打开的位置上,流量cp等于最大流量q>max。在图ll所示的曲线图中,流量曲线具有弯折的形状,流量变化在位于阀门打开位置附近的区域(e〈&)和位于阀门关闭位置附近的 区域(0>02)中最小。另一方面,强烈的流量变化出现在中间范围内 (e^e〈e2),其中e,-30。, e2-60°。因此,真正的流量调节区域限于约 30°的范围,换句话说,真正的流量调节区域被限制在e!与62之间, 因而形成有限的操作区域。另外,还应记住的是例如,用于水暖系统的热交换器通常提供 的流量的指数特性一般具有朝下的凹性。因此,为了平衡热交换器的流量特性,要求阀门提供具有等百分比(equipercentual)特性的流量, 换句话说,要求阀门提供的流量的指数特性具有朝上的凹性,如图12 所示。在这种情况下,流量因从关闭位置运动至打开位置的阀球旋转 而逐渐变大。从而能够获得在6o至90。之间变化的广泛的操作角度e, 以便进行流量调节。为了解决上述缺陷中的至少一部分,通常使用特殊形状的塑料插 入件,这些插入件被引入阀球的圆柱形的孔中。插入件的形状形成为然而,这种阀门也存在某些缺陷。实际上,必须考虑到阀球的 主体由金属(一般是黄铜)制成,而特殊形状的插入件是由塑料制成 的。为此,插入件具有较低的机械阻力,并且承受与阀球不同的热膨 胀。这常常导致插入件出现结构性屈服和断裂。此外,将该插入件組装到阀球内部也相当复杂,并且这导致可能 出现对准误差,这种误差会因插入件相比于阀球具有不同的热膨胀而 变得更糟。为了解决阀球的因特殊形状的塑料插入件引起的问题的至少 一部 分,已经制造出其他的阀门,这些阀门具有多个金属部件以提供特殊 形状的开口。然而,这些阀门也存在主要由时间过长和成本过高的生 产过程引发的问题,其中所述生产工艺需要人工干预以除去围绕特殊 形状的开口的外周形成的毛刺。另外,形成阀球的特殊形状的开口的外周边缘与阀球的密封表面 处在同 一 水平面上,这干涉了在阀球旋转过程中使阀球密闭的阀体密 封件。结果,密封件遭到破坏并且损害了阀门的密闭的密封动作。实际上,为了保证阀球与密封件之间的密闭的密封动作,阀球必 须尽可能少地干涉密封材料。在旋转动作期间,阀球的密封表面接触 密封材料,并且通过压缩动作使密封材料发生变形。在这种情况下, 阀球开口的边缘不具有合适的仔细倒圆的几何形状,诸如普通开关球 阀中的穿孔与阀球表面之间的过渡部分的几何形状。因此,阀球开口 的边缘容易刺穿/切开密封材料。
技术实现思路
本专利技术的目标是通过提供一种阀球来消除现有技术的这些缺陷, 其中所述阀球能够使流量调节区域最大,并且还同时具有可靠性和通 用性。本专利技术的另 一 目标是提供一种阀球,其还具有经济性并且易于制造。根据本专利技术,这些目标由其特征分别在所提交的独立权利要求1和9中列出的阀球和相关制造方法来实现。本专利技术的有利实施例将在从属权利要求中给出。 根据本专利技术的阀球包括 -基本球形的主体;-穿孔,其被限定于主体中以执行从阀门入口到出口的流体流动 通道;以及-狹槽,其被限定于主体中以容纳用于阀球旋转的销。 阀球被制成单个元件,并且用于流体通道的穿孔终止于具有特殊形状的开口的壁,其中所迷开口被设想用于调节阀门入口与出口之间的流体流量的量。对特殊形状的开口进行穿孔以便以极高的精度限定外周,而无需另外的手工抛光来去除毛刺。附图说明本专利技术的更多特性将从下面的对实施例的详细描述中变得更加显 而易见,其中所述实施例仅仅是作为实例给出的而决不能被认为是限 制性的,并且所述实施例在附图中被示出,其中图1和2是两个从不同角度看到的根据本专利技术的半成品阀球的透 视图3是图1中的阀球的平面图,其中局部被剖开;图3A和3B是两个限定在图3的圆环A和B中的细节的放大视图4是从图3中的剖面IV-IV看到的轴向剖面图5是从图4中的剖面V-V看到的横截面视图6和7是两个从不同角度看到的根据本专利技术的阀球的透视图8是图6中的阀球的平面图9是从图8的剖面IX-IX看到的轴向剖面图IO是从图9的剖面X-X看到的横截面视图;图11是示出流量随阀球旋转角度的变化的曲线图,所述阀球具有根据现有技术的圆柱形穿孔;以及图12是示出流量随阀球旋转角度的变化的曲线图,所述阀球具有 根据本专利技术的特殊形状的开口。具体实施例方式将借助附图描述根据本专利技术的阀球,其贯穿全文均用参考数字1 来表示,并且在图6-8中示出。关于这一点,将参照图1-5描述用来获得阀球1的半成品元件 100的制造过程。在单卡盘或者多卡盘数控车床上对金属条进行加工以获得完美球 形主体2。沿切割平面3除去主体2的球冠部分。圆柱形盲孔4被钻入切割平面3中,切割平面被预定用于流体通 道。圆柱形孔4具有与切割平面3垂直的轴线并且终止于盲孔5,盲 孔5具有球冠轮廓,所述球冠轮廓在与切割平面3直径相对的位置上 形成圆顶形薄壁6。壁6的厚度通过对外表面进行加工以去除材料而被进一步地减 小。通过这种方式,壁6由圆形的外周边缘7限定,所述外周边缘7 与球形主体2同心,但是相对于主体2的外表面向内凹陷。主体2的另一球冠在切割平面8上被切除。切割平面8垂直于切 割平面3并且与孔4的轴线平行。圆柱形盲孔9被钻入平面8中以在 阀球l上限定出定心的底切,该底切将在下面进行描述。底切9的轴 线与孔4的轴线垂直,并且这两条轴线精确地在会聚在球形主体2的 中心。在与定心的底切9直径相对的位置上切出狭槽10以容纳销,所述 销将阀球1与电机的轴或者手动操作的把柄相连。狭槽10沿与孔4 的轴线垂直的平面被切割,并且狭槽IO具有由曲面轮廓11限定的基 本圆周构造(图5)。半成品元件100被放置在沖头模具上,所述沖头模具配备有阴凸模或铣刀和阳凸模或铣刀。阴凸模具有球冠形状的头部,该头部具有 基本三角形的凹部,而阳凸模具有突出的刀片,该刀片的形状为与阴 凸模的凹部互补的基本三角形。利用定心的底切9将半成品元件定心地设在穿孔模具上,并且将 阴凸模插入孔4中直至阴凸模的头部接触壁6。此时,将阳凸模敲打 到阴凸模上以在壁6上切出基本三角形的预定开口 。壁的切除部分落至阴凸模内,并且通过孔4排出。成品阀球l通 过这种方式获得;如图6-IO所示,阀球l具有在壁6中切开的基本 三角形的开口 12,用于在阀球旋转过程中调节经过阀球1的流体流量。具体参见图10,开口 12具有三个顶点13、 14和15,其净皮i殳置成 类似刻在由壁6的边缘7限定的圆周上的等腰或者等边三角形的三个 顶点。结合这三个顶点13、 14和15的三角形的侧边16、 17和18的 轮廓实质上是弯曲的。更准确地说,底边16的轮廓相对于三角形的中心向外凸出,并且 其曲率半径略小于壁6的外周7的曲率半径。另一方面,两直角边17 和18的轮廓相对于三角形的中心向内凹入。另外,应考本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种阀球(1),其包括: -基本球形的主体(2); -在主体(2)中钻出的孔(4,5),其用于阀门入口与出口之间的流体流动通道;以及 -狭槽(10),其设在主体(2)中以容纳用于阀球(1)旋转的销; 其特征在于:-所述阀球(1)被制成单个元件,以及 -所述孔(4,5)结束于壁(6)中,在所述壁(6)中切出特殊形状的开口(12)以调节阀门入口与出口之间的流体流动数量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M布拉加
申请(专利权)人:VIR里齐奥工程师阀门工业股份公司
类型:发明
国别省市:IT[意大利]

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