【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及球阀设备领域，具体为一种高压力球阀。
技术介绍
1、高压力球阀是一种用于处理高压流体的阀门，它通常采用带有圆形通道的球体作为阀体的启闭元件，球体随阀杆转动绕垂直于通道的轴线旋转，实现启闭动作，从而实现流体的控制的阀门。球阀主要供开启和关闭管道和设备介质之用。当球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，阀门关闭，阻止流体通过，从而截断流动，当球反向旋转90度时，圆形通道对准管道，允许流体通过。球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。这种类型的阀门通常设计用于应对高压、高温、腐蚀性流体等严苛的工况。
2、在高压环境下，当流体本身携带有固体颗粒或流体中混入固体颗粒杂质，比如沙子或其他硬质物质时，这些颗粒通过阀门，它们以高速撞击阀芯上游面，高速流体中的颗粒悬浮物质会对阀芯表面造成磨损和损坏，导致冲蚀现象。一些流体具有腐蚀性，频繁启闭阀门可能使得阀件表面更容易受到流体的侵蚀和冲刷。这种冲蚀在阀门关闭或部分关闭时更为显著，因为此时流体速度较高、压力降大。冲蚀通常出现在高压力球阀的阀芯上游面，也就是介质流动方向相对应的一侧。
3、但在某些工作情境下，高压力球阀需要频繁启闭，如工业过程需要定期清洗或维护管道系统，高压力球阀需要频繁启闭以便于执行清洗、维护和检修操作；再比如在科研和实验室环境中，高压力球阀需要频繁启闭以进行实验、测试或模拟不同的流动条件；在一些工业过程中，频繁启闭高压力球阀以根据实际需要调整管道系统中的流量，以满足生产过程
4、为此，提出一种高压力球阀，通过在不同的球阀开关过程中，使阀芯不同面处于上游面，分散流体对阀芯单一面的冲击，延长高压力球阀的使用寿命。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高压力球阀，解决现有的高压力球阀在频繁启闭的情况下，球阀单一面受到流体冲蚀导致寿命缩短的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种高压力球阀，包括阀体、阀芯、阀盖和阀杆，所述阀芯设置于阀体内部，所述阀盖设置于阀体上，所述阀杆穿过阀盖与阀芯连接，还包括启闭机构和显示机构，所述启闭机构设置于阀杆上，并能通过控制阀杆的转动实现阀芯每次顺时针转动90°后固定，使阀芯不同的密封面处于上游，避免单一面受到流体的冲蚀而磨损，所述显示机构设置于阀盖上，能够由启闭机构随阀杆的转动驱动，显示阀芯的启闭状态，使阀芯启闭状态更加明显。
4、优选的，所述阀杆包括上段杆和下段杆，所述上段杆的一端为非回转体，所述上段杆与下段杆滑动连接，所述启闭机构包括设置于上段杆上的导向销和卡块、设置于阀盖上的导向槽和挡块，所述导向销穿过上段杆设置于导向槽内，所述卡块沿上段杆周向等间距设置有四个，所述挡块沿阀盖内壁等间距设置有四个，通过导向销在启动段和旋转段90°转动后卡块与挡块的相互卡接，实现阀芯的全关位和全开位之间的转换，所述导向槽分为旋转段、关闭段和启动段，所述旋转段、关闭段和启动段首位相连共设置有四组，所述关闭段竖直向下与旋转段垂直，其长度等于卡块与挡块的垂直距离，所述启动段与关闭段之间为锐角，二者不相连的一端距离大于卡块宽度，当旋转至全开位或全关位时，卡块与挡块卡接，导向销进入关闭段，此时下压阀杆，使导向销两端位于关闭段和启动段连接处，由于关闭段和启动段之间夹角为锐角，导向销再次转动需要克服较大的启动段侧壁对导向销的摩擦力，从而实现对阀芯的定位。
5、在上述方案中，卡块与挡块卡接时，导向销转动至旋转段与关闭段连接处，此时向下按压阀杆，即可使导向销落入关闭段与启动段连接处将阀杆固定，同时卡块与挡块脱离接触，也即在对阀芯全开位或全关位进行定位时，是通过卡块与挡块的配合或导向销与导向槽的配合两个方面确定，两组配合中一组失效不影响对阀芯全开位与全关位的定位，紧急情况下一组配合失效后仍能继续使用，延长高压力球阀的使用寿命。
6、可选的，可通过滚珠卡槽的形式替代导向销与导向槽的配合，实现对阀芯的全关位和全开位的定位，通过等间距设置4个滚珠与卡槽，并接合滚珠与卡槽在阀杆每转动90°后的相互卡接实现，但滚珠能够进入卡槽的距离有限，且滚珠的弹性设置稳定性较差，在阀芯受到流体的冲击力发生振动时，振动易通过下段杆传至上段杆，使卡接处松动，滚珠滑出，限位解除，使得阀芯在流体冲击下发生不稳定的转动，影响开关状态。
7、进一步的，所述导向槽深度不小于上段杆直径的1/6，使导向销尽可能多的部分与导向槽接触，所述旋转段、关闭段和启动段之间平滑过渡，避免导向销与导向槽在运行时二者之间发生碰撞，导致摩擦与损坏，所述导向销直径与导向槽宽度相等，使导向销在导向槽中的连接更稳定，避免导向销在移动的过程中从导向槽中滑脱，卡接失效，从而导致导向销或导向槽的损坏，影响阀芯的开关位置，从而影响高压力球阀的使用寿命。
8、进一步的，所述卡块上表面为倾斜面，所述挡块下表面为倾斜面，所述卡块和挡块的倾斜面斜度与启动段倾斜度相等，在阀芯开启或关闭的初始启动时，需要在旋转的同时向上抬升，为防止导向槽宽度较大、装配误差或误操作直接提升，导致在启动时卡块与挡块发生碰撞，导致卡块和挡块的损坏，故通过倾斜上表面，增加碰撞时接触面积，分散撞击力，并通过斜面对导向销的运动方向进行导向，使导向销启动时能够准确沿启动段运动。
9、优选的，所述卡块顺时针方向一侧的面与挡块逆时针方向一侧的面为穿过阀杆旋转轴心的平面，使卡块与挡块在进行卡接限位时能够更加精准，即使阀盖的安装稍有偏离轴心，也不影响对阀芯全开位和全关位位置的确定，二者横截面宽度由自由端向固定端逐渐增加，对卡块与上段杆和挡块与阀盖的连接处进行加强，二者非接触面的一侧也可设置肋板，进行进一步加强，防止频繁启闭时卡块与挡块频繁发生碰撞，导致卡块或挡块发生形变，影响定位的准确性。
10、优选的，所述上段杆靠近下段杆的一端设置有插杆，所述下段杆上开设有插槽，所述插槽深度大于关闭段长度，使高压力球阀在启闭的过程中，上段杆能够足够的长度与下段杆连接，带动下段杆的转动，所述插杆滑动设置于插槽内，所述插杆底面为弧面，增加上段杆与下段杆之间的接触面积，所述插槽底部设置有缓冲垫，防止频繁启闭导致上段杆与下段杆之间碰撞磨损，所述缓冲垫上表面为与插杆底面弧度相同的弧面，使上段杆与下段杆之间紧密连接，在插杆伸入插槽底部时，由于缓冲垫为弧面，与插槽侧壁贴合的边缘较薄，能够补充进插杆与插槽之间的缝隙中，上段杆与下段杆紧密结合。
11、进一步的，所述下段杆上套设有单向轴承，所述单向轴承自由转动的方向与导向槽相对应，为导向槽中旋转段、关闭段和启动段的顺序方向，从而限制阀杆只能顺时针单方向转动，避免偶尔逆向启闭偶尔顺向启闭，导致启闭无序，使得球阀的阀芯单一面承受较多次数的流体冲击，通过控制方向使球阀有序转动，各面均匀处于上游面承受流体冲击，提高高压力球阀的使用寿命，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高压力球阀，包括阀体(1)、阀芯(2)、阀盖(3)和阀杆(4)，所述阀芯(2)设置于阀体(1)内部，所述阀盖(3)设置于阀体(1)上，所述阀杆(4)穿过阀盖(3)与阀芯(2)连接，其特征在于：还包括启闭机构(5)和显示机构(6)，所述启闭机构(5)设置于阀杆(4)上，并能通过控制阀杆(4)的转动实现阀芯(2)每次顺时针转动90°后固定，使阀芯(2)不同的密封面处于上游，所述显示机构(6)设置于阀盖(3)上，能够由启闭机构(5)随阀杆(4)的转动驱动，显示阀芯(2)的启闭状态。
2.根据权利要求1所述的高压力球阀，其特征在于：所述阀杆(4)包括上段杆(41)和下段杆(42)，所述上段杆(41)的一端为非回转体，所述上段杆(41)与下段杆(42)滑动连接，所述启闭机构(5)包括设置于上段杆(41)上的导向销(51)和卡块(52)、设置于阀盖(3)上的导向槽(53)和挡块(54)，所述导向销(51)穿过上段杆(41)设置于导向槽(53)内，所述卡块(52)沿上段杆(41)周向等间距设置有四个，所述挡块(54)沿阀盖(3)内壁等间距设置有四个，所述导向槽(53)分为旋
3.根据权利要求2所述的高压力球阀，其特征在于：所述导向槽(53)深度不小于上段杆(41)直径的1/6，所述旋转段(531)、关闭段(532)和启动段(533)之间平滑过渡，所述导向销(51)直径与导向槽(53)宽度相等。
4.根据权利要求2或3所述的高压力球阀，其特征在于：所述卡块(52)上表面为倾斜面，所述挡块(54)下表面为倾斜面，所述卡块(52)和挡块(54)的倾斜面斜度与启动段(533)倾斜度相等。
5.根据权利要求4所述的高压力球阀，其特征在于：所述卡块(52)顺时针方向一侧的面与挡块(54)逆时针方向一侧的面为穿过阀杆(4)旋转轴心的平面，二者横截面宽度由自由端向固定端逐渐增加。
6.根据权利要求2、3和5任一所述的高压力球阀，其特征在于：所述上段杆(41)靠近下段杆(42)的一端设置有插杆(411)，所述下段杆(42)上开设有插槽(421)，所述插槽(421)深度大于关闭段(532)长度，所述插杆(411)滑动设置于插槽(421)内，所述插杆(411)底面为弧面，所述插槽(421)底部设置有缓冲垫(422)，所述缓冲垫(422)上表面为与插杆(411)底面弧度相同的弧面。
7.根据权利要求6所述的高压力球阀，其特征在于：所述下段杆(42)上套设有单向轴承(55)，所述单向轴承(55)自由转动的方向与导向槽(53)相对应，为导向槽(53)中旋转段(531)、关闭段(532)和启动段(533)的顺序方向，所述单向轴承(55)上表面与阀盖(3)相抵接。
8.根据权利要求7所述的高压力球阀，其特征在于：所述关闭段(532)和启动段(533)之间转动设置有导向板(56)，所述导向板(56)转轴处套设有扭簧(561)，所述扭簧(561)一端与阀盖(3)固定，另一端与导向板(56)固定，使导向板(56)自然状态下保持与启动段(533)侧壁平行，所述导向板(56)靠近启动段(533)的一侧设置有限位块(562)。
9.根据权利要求8所述的高压力球阀，其特征在于：所述显示机构(6)包括棘轮(61)、卡爪(62)和指示牌(63)，所述棘轮(61)底侧面设置有拨杆(611)，所述拨杆(611)位于旋转段(531)一侧，并能够与导向销(51)相抵接，所述棘轮(61)与阀盖(3)连接处设置有卷簧(612)，所述卡爪(62)设置于棘轮(61)一侧，所述卡爪(62)上设置有弹簧(621)，所述弹簧(621)一端与卡爪(62)中部连接，另一端与阀盖(3)连接，所述卡爪(62)上设置有推动部(622)，所述推动部(622)与棘轮(61)轴心沿阀杆(4)转动轴心呈90°夹角，所述指示牌(63)设置于棘轮(61)远离拨杆(611)的一侧，包括开位指示(631)和关位指示(632)，所述开位指示(631)和关位指示(632)呈90°夹角。
10.根据权利要求9所述的高压力球阀，其特征在于：所述阀杆(4)上套设有橡胶垫(57)，所述橡胶垫(57)固定于导向销(51)下方，所述橡胶垫(57)外周壁上设置有凸条(571)，所述凸条(571)与导向销(51)底部贴合...
【技术特征摘要】
1.一种高压力球阀，包括阀体(1)、阀芯(2)、阀盖(3)和阀杆(4)，所述阀芯(2)设置于阀体(1)内部，所述阀盖(3)设置于阀体(1)上，所述阀杆(4)穿过阀盖(3)与阀芯(2)连接，其特征在于：还包括启闭机构(5)和显示机构(6)，所述启闭机构(5)设置于阀杆(4)上，并能通过控制阀杆(4)的转动实现阀芯(2)每次顺时针转动90°后固定，使阀芯(2)不同的密封面处于上游，所述显示机构(6)设置于阀盖(3)上，能够由启闭机构(5)随阀杆(4)的转动驱动，显示阀芯(2)的启闭状态。
2.根据权利要求1所述的高压力球阀，其特征在于：所述阀杆(4)包括上段杆(41)和下段杆(42)，所述上段杆(41)的一端为非回转体，所述上段杆(41)与下段杆(42)滑动连接，所述启闭机构(5)包括设置于上段杆(41)上的导向销(51)和卡块(52)、设置于阀盖(3)上的导向槽(53)和挡块(54)，所述导向销(51)穿过上段杆(41)设置于导向槽(53)内，所述卡块(52)沿上段杆(41)周向等间距设置有四个，所述挡块(54)沿阀盖(3)内壁等间距设置有四个，所述导向槽(53)分为旋转段(531)、关闭段(532)和启动段(533)，所述旋转段(531)、关闭段(532)和启动段(533)首位相连共设置有四组，所述关闭段(532)竖直向下与旋转段(531)垂直，其长度等于卡块(52)与挡块(54)的垂直距离，所述启动段(533)与关闭段(532)之间为锐角，二者不相连的一端距离大于卡块(52)宽度。
3.根据权利要求2所述的高压力球阀，其特征在于：所述导向槽(53)深度不小于上段杆(41)直径的1/6，所述旋转段(531)、关闭段(532)和启动段(533)之间平滑过渡，所述导向销(51)直径与导向槽(53)宽度相等。
4.根据权利要求2或3所述的高压力球阀，其特征在于：所述卡块(52)上表面为倾斜面，所述挡块(54)下表面为倾斜面，所述卡块(52)和挡块(54)的倾斜面斜度与启动段(533)倾斜度相等。
5.根据权利要求4所述的高压力球阀，其特征在于：所述卡块(52)顺时针方向一侧的面与挡块(54)逆时针方向一侧的面为穿过阀杆(4)旋转轴心的平面，二者横截面宽度由自由端向固定端逐渐增加。
6.根据权利要求2、3和5任一...
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