电动球阀的制作方法

1.本发明属于阀门技术领域，涉及电动球阀。


背景技术：

2.电动球阀是智能管道系统中经常使用的一种控制阀，它包括阀体、均设置于阀体内的球芯与阀杆以及连接于阀杆上端的电动执行器，球芯两侧与阀体之间分别设有环形密封垫，由电动球阀的控制器按照设定程序通过电动执行器自动控制阀杆转动。在一些有特殊要求的管道系统中，要求电动球阀对流量具备有线性调节的特性，针对这种情况人们的普遍做法将球芯上的通水孔一端设置为v型。因为常规的球芯都是采用金属制成，而v型的形状又无法通过数控机床来实现，因此一般都是采用对球芯进行线切割来完成，但这存在着成本高且会因为球芯是圆形的而难以控制线切割精度等问题。
3.除了对球芯的结构进行改变外，人们还提出过专利申请号为202111088515.8所公开的一种可更换比例流量球阀，包括一阀体，阀体上部设有电动旋转装置的固定结构，阀体内是圆体的阀球，阀球球孔是圆孔结构以及阀体出水孔是圆形流水孔，在阀体的出水孔内设有比例流量孔的流量调节板，以及挡在流量调节板前的可拆卸卡簧，流量调节板在出水孔位置设有第一角度定位结构。它并未对球芯结构进行改变，而是另外增加一个流量调节板来实现流量的线性调节。
4.然而上述可更换比例流量球阀也存在着不足之处：额外设置的流量调节板以及需要将流量调节板定位在阀体内的可拆卸卡簧(为了配合可拆卸卡簧的安装显然还需要在阀体内加工与其配合的卡槽)，导致球阀的整体结构比较复杂；而且流量调节板与阀球之间存在有间隙，在实际使用过程中介质是先经流量调节板流至其与阀球之间的间隙内然后再流入到阀球的球孔内，这样并不能达到像在阀球上直接开设v型槽时的理想状态，也就是说对于流量的线性调节精准度不足。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种电动球阀，解决了结构复杂且流量调节精度不足的问题。
6.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
7.电动球阀，包括阀体以及均设置于阀体内的球芯与阀杆，所述的球芯两侧与阀体之间分别设有环形密封垫一与环形密封垫二，环形密封垫一上具有与球芯外表面形成贴靠的密封面一，其特征在于，所述的环形密封垫一的内沿一体固连有作用部，作用部内侧具有配合面，配合面与密封面一相连接且两者位于同一球面上，作用部沿环形密封垫一的中心线方向设有大致呈v型的过流缺口且过流缺口的开口方向与阀杆相垂直。
8.本电动球阀通过在作用部上沿环形密封垫的中心线方向设置大致呈v型的过流缺口，且过流缺口的开口方向(此处的开口方向指的是v型的口部朝向)与阀杆相垂直，使得在球芯转动时能通过球芯上的通水孔内壁与作用部上于过流缺口内的两侧壁在沿环形密封
垫一中心线的方向上相配合形成一个能随着球芯转动角度变化而呈线性改变的过流口，由此形成对流量的线性调节。同时，作用部是一体固连于环形密封垫一的内沿，即在生产环形密封垫一时直接加工出作用部，作用部直接依靠环形密封垫一在阀体内的装配而实现在阀体内的安装，也就是说无需在阀体内再设置另外的安装结构，从而大大地简化了整个电动球阀的结构；而且，本电动球阀虽然改变了环形密封垫一的结构，但对于环形密封垫一在阀体内的安装却并未改变，也就是说对于常规的电动球阀来说改动较小而易于实现。
9.作用部内侧具有与密封面一相连接且位于同一球面上的配合面，意味着在球芯转动过程中利用作用部进行流量线性调节时球芯的外表面是与配合面处也形成贴靠的，这样既保证了球芯与环形密封垫一之间的正常配合，同时又能够使球芯与作用部之间无缝隙而达到较为理想的流量调节状态，提高了对流量的线性调节精度。
10.在上述的电动球阀中，所述的作用部背向球芯的一侧具有与配合面相同弧度的外凸弧面，作用部包括两对称设置的片体，过流缺口位于两片体之间。
11.作用部包括两对称设置的片体，过流缺口位于两片体之间，也就是说作用部在过流缺口内的两侧壁正好分别是两片体上相对的外壁，这样当球芯转动使电动球阀开启时，球芯上的通水孔内壁与作用部在过流缺口内的两侧壁在沿环形密封垫的中心线方向上所围成的过流口形状更加规则，线性调节的精度更高。
12.在上述的电动球阀中，所述的环形密封垫采用聚四氟乙烯制成，两片体一体成型于环形密封垫一上。
13.在上述的电动球阀中，作为另一种技术方案，所述的环形密封垫采用石墨制成，两片体一体成型于环形密封垫一上。
14.聚四氟乙烯或石墨均是电动球阀中常见的用于制成环形密封垫的材料，其在能够实现密封的同时还具有一定的硬度，使得一体成型出的两片体能在使用过程中始终保持住形状，以在简化本电动球阀结构的同时保证进行流量线性调节的精度。
15.并且，是仅通过对模具的改变便可生产出带有作用部的环形密封垫一来直接进行使用，制造起来更加方便且能很好地控制作用部的形状以保证对流量线性调节的精度。
16.在上述的电动球阀中，所述的片体呈片状且大致呈曲边三角形。
17.在上述的电动球阀中，所述的阀体内设有两相对设置的定位座，环形密封垫一与环形密封垫二分别设于对应的定位座内，环形密封垫一与所在的定位座之间设有定位结构。
18.由于作用部上的过流缺口对于角度有着特殊的要求，因此在环形密封垫一与所对应的定位座之间设置定位结构，能够很好地保证了作用部的角度位置以确保对流量进行线性调节的精度。
19.在上述的电动球阀中，所述的定位结构包括设于环形密封垫一外侧的定位凸块以及设于定位座内侧的定位凹口，定位凸块卡入定位凹口内。
20.由定位凸块与定位凹口所组成的定位结构能够较好地保证作用部的角度位置，以在简化结构的同时保证对流量实现线性调节的精度。同时，这样的定位结构对于常规的电动球阀来说改动很小，只需在阀体内安装该环形密封垫一的位置加工一个定位凹口即可，也就是说对阀体再无其他改动而更易于实现。
21.在上述的电动球阀中，作为另一种技术方案，所述的定位结构包括设于环形密封
垫一外侧的凹槽以及设于定位座内侧的凸部，凸部卡入凹槽内。
22.在上述的电动球阀中，所述的阀体具有进水端与出水端，环形密封垫一位于进水端内，阀杆上端伸出阀体外并连接有电动执行器。
23.与现有技术相比，本电动球阀具有以下优点：
24.1、通过作用部上大致呈v型的过流缺口的设置，在球芯转动时实现了流量的线性调节功能；
25.2、作用部一体固连于环形密封垫一的内沿，作用部直接依靠环形密封垫一在阀体内的装配而实现在阀体内的安装，无需在阀体内再设置另外的安装结构，从而大大地简化了整个电动球阀的结构且对于常规的电动球阀来说改动较小而易于实现；
26.3、作用部内侧具有与密封面一相连接且位于同一球面上的配合面，在球芯转动过程中利用作用部进行流量线性调节时球芯的外表面是与配合面处也形成贴靠的，这样既保证了球芯与环形密封垫之间的正常配合，同时又能够使球芯与作用部之间无缝隙而达到较为理想的流量调节状态，提高了对流量的线性调节精度。
附图说明
27.图1是本电动球阀的示意图。
28.图2是本电动球阀实施例一的剖视图。
29.图3是本电动球阀实施例一中球阀与一体固连有作用部的环形密封垫之间的配合示意图。
30.图4a是本电动球阀实施例一中一体固连有作用部的环形密封垫的示意图。
31.图4b是本电动球阀实施例一中一体固连有作用部的环形密封垫的另一角度示意图。
32.图5是本电动球阀实施例一中一体固连有作用部的环形密封垫与阀体之间的分解示意图。
33.图中，1、阀体；1a、定位座；1a1、定位凹口；1b、进水端；1c、出水端；2、球芯；2a、通水孔；3、阀杆；4、电动执行器；5、环形密封垫一；5a、密封面一；5b、作用部；5b1、配合面；5b2、过流缺口；5b3、片体；5c、定位凸块；6、环形密封垫二。
具体实施方式
34.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
35.实施例一
36.如图1和图2所示，电动球阀，包括阀体1以及均设置于阀体1内的球芯2与阀杆3，阀杆3上端伸出阀体1外并连接有电动执行器4，球芯2沿与阀杆3相垂直方向贯穿设置有通水孔2a，球芯2两侧与阀体1之间分别设有环形密封垫一5与环形密封垫二6，环形密封垫一5与环形密封垫二沿介质在阀体1内的流通方向分布的。具体地，阀体1两端分别为进水端1b和出水端1c，进水端1b与出水端1c均设有定位座1a且两定位座1a相对设置，环形密封垫一5与环形密封垫二6分别设于两定位座1a内。
37.如图2、图3、图4a和图4b所示，环形密封垫一5上具有与球芯2外表面贴靠形成密封
的密封面一5a，环形密封垫二6上具有与球芯2外表面贴靠形成密封的密封面二(图中未示出，可参考密封面一5a)，环形密封垫一5的横截面呈方形，密封面一5a设于环形密封垫一5靠近球芯2的一侧与环形密封垫一5的中心孔壁之间。环形密封垫一5的内沿一体固连有作用部5b，作用部5b内侧具有配合面5b1，配合面5b1与密封面一5a相连接且两者位于同一球面上，作用部5b沿环形密封垫一5的中心线方向贯穿设置有大致呈v型的过流缺口5b2，且过流缺口5b2的开口方向与阀杆3相垂直。作用部5b背向球芯2的一侧具有与配合面5b1相同弧度的外凸弧面，作用部5b包括两对称设置的片体5b3，过流缺口5b2位于两片体5b3之间。在本实施例中，环形密封垫一5采用聚四氟乙烯材料制成，两片体5b3一体成型于环形密封垫一5上，且片体5b3呈片状且大致呈曲边三角形。
38.进一步地，环形密封垫一5与所在的定位座1a之间设有定位结构。如图5所示，其中，定位结构包括设于环形密封垫一5外侧的定位凸块5c以及设于对应定位座1a内侧的定位凹口1a1，定位凸块5c卡入定位凹口1a1内。在装配时，将环形密封垫一5装入对应的定位座1a内并确保该环形密封垫一5外侧的定位凸块5c卡入到定位座1a的定位凹口1a1内，这样可以保证作用部5b的角度位置以确保流量的调节精度。这样的定位结构对于常规的电动球阀来说改动很小，只需在阀体1内安装该环形密封垫一5的位置加工一个定位凹口1a1即可，也就是说对阀体1再无其他改动。
39.初始状态球芯2处于关闭状态如图2所示，即球芯2上的通水孔2a中心线与环形密封垫一5的中心线相垂直(球芯2上的实体部分堵在环形密封垫一5上)。当电动执行器4接收到控制器反馈来的信号时会控制球芯2朝使电动球阀开启方向进行转动，开启角度由所接收到的信号(如电压信号)所决定。在球芯2转动使电动球阀开启时，由球芯2的通水孔2a内壁与作用部5b在过流缺口5b2内的两侧壁在沿环形密封垫一5中心线的方向上围成一个过流口，并且该过流口是沿球芯2使电动球阀开启的转动方向呈等比例变大的，由此实现了对流量的线性调节。
40.本电动球阀通过作用部5b上大致呈v型的过流缺口5b2，使得当球芯2转动时通过球芯2上的通水孔2a与作用部5b上的过流缺口5b2相配合而实现了流量的线性调节功能。同时，作用部5b是一体固连于环形密封垫一5的内沿，即在生产环形密封垫一5时直接加工出作用部5b，作用部5b直接依靠环形密封垫一5在阀体1内的装配而实现在阀体1内的安装，也就是说无需在阀体1内再设置另外的安装结构，从而大大地简化了整个电动球阀的结构；而且，本电动球阀虽然改变了环形密封垫一5的结构，但对于环形密封垫一5在阀体1内的安装却并未改变，也就是说对于常规的电动球阀来说改动较小而易于实现。而且，作用部5b内侧具有与密封面一5a相连接且位于同一球面上的配合面5b1，意味着在球芯2转动过程中利用作用部5b进行流量线性调节时球芯2的外表面是与配合面5b1处也形成贴靠的，这样既保证了球芯2与环形密封垫一5之间的正常配合，同时又能够使球芯2与作用部5b之间无缝隙以提高对流量的调节精度。
41.实施例二
42.本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，定位结构包括设于环形密封垫一5外侧的凹槽以及设于定位座1a内侧的凸部，凸部卡入凹槽内。
43.实施例三
44.本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，环形
密封垫一5采用石墨材料制成，两片体5b2一体成型于环形密封垫一5上。
45.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。