一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀的制作方法

1.本发明属于阀门结构领域，涉及一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀。


背景技术：

2.轨道球阀是石油、化工、天然气等重大命脉行业流体输送系统中的关键装置，其密封性能和使用寿命直接决定着系统运行的安全性、高效性、稳定性。
3.常规的轨道球阀的阀杆导向销和球体上的滚动轴是固定死的，在开关阀门的过程中，需要使阀杆频繁地上下运动，阀杆会从导向销表面硬生生地滑过，长期形成单向的硬摩擦，并产生很大的滑动摩擦力，加上开关产生的冲击力，导致阀杆、导向销的损坏，以此出现故障；另外，气动执行器的连接轴与轨道球阀的阀杆锁死或共轴，导致执行器气缸内的活塞或连接轴需长期随阀杆一起转动，不仅降低了执行器的性能，而且执行器气缸内活塞的密封件极易受到损坏。
4.根据上述现有技术中所存在的缺点，特此设计出能够克服现有技术缺点的一种减小摩擦和不必要的传动，避免损坏，保证使用寿命具有抗冲击功能的气动轨道球阀。


技术实现要素：

5.本发明为了克服上述现有技术的摩擦力以及冲击力大，具有不必要的传动，容易损坏，寿命低的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种减小摩擦和不必要的传动，避免损坏，保证使用寿命具有抗冲击功能的气动轨道球阀。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀，包括有阀组、支架、阀杆、导向销、气动执行器和耐冲击支撑组件，阀组上部设有支架，支架中部活动贯穿有用于控制阀组开闭的阀杆，阀杆上开有螺旋导向槽，支架上设有嵌入螺旋导向槽的导向销，支架上部连接有用于驱动阀杆开闭阀组的气动执行器，气动执行器的连接轴通过低摩擦力传动器与阀杆活动相连，低摩擦力传动器支撑阀杆单独旋转，支架上设有耐冲击支撑组件。
7.优选地，耐冲击支撑组件包括有轴承套、内六角螺钉二、轴承压盖、减磨垫片和滚针轴承，支架设有导向销的位置上贯穿有轴承套，导向销活动贯穿于轴承套的一端，轴承套的另一端通过内六角螺钉二连接有轴承压盖，轴承压盖靠近导向销的一侧设有与导向销接触的减磨垫片，轴承套内侧设有围绕于导向销的滚针轴承。
8.优选地，低摩擦力传动器包括有凸肩、壳体、内六角螺钉一、对开环、推力圆柱滚子轴承和限位筋，阀杆上端开有限位槽，连接轴的下部设有凸肩，阀杆与连接轴之间围绕有两个相对的壳体，两个相对的壳体通过内六角螺钉一相连，壳体内侧设有一个嵌入限位槽的对开环和两个分别位于对开环上下两侧的推力圆柱滚子轴承，上方的推力圆柱滚子轴承位于凸肩的下方，下方的推力圆柱滚子轴承套设于阀杆，支架内侧设有限位筋，壳体外侧设有限位槽，限位槽于限位筋上滑动，限位筋与限位槽相互限制。
9.优选地，耐冲击支撑组件还包括有隔套，滚针轴承设有两个或两个以上，每两个相邻的滚针轴承之间设有起隔离保护作用的隔套。
10.优选地，阀组包括有阀盖、金属缠绕垫二、阀座组件、球体、抵触组件和限位件，阀体的上部连接有阀盖，阀盖与阀体之间放置有金属缠绕垫二，支架连接在阀盖的上部，阀体的流道上设有阀座组件，阀体内底部转动设有与阀座组件接触的球体，阀杆下端延伸至球体内部，球体上部设有与阀杆接触的抵触组件，阀杆通过抵触组件传动球体旋转，球体上部设有用于限位阀杆的限位件，限位件与阀杆之间存在间隙。
11.优选地，阀座组件包括有加长管和阀身，阀体的流道上焊接有加长管，加长管靠近球体的一侧焊接有与球体接触以进行水密的阀身，阀身与加长管焊接的一端内侧开有v形缺口，v形缺口用于吸收焊接时产生的热变应力。
12.优选地，抵触组件包括有轴套二和滚动轴，球体的上部内侧对称焊接有轴套二，轴套二上转动贯穿有滚动轴，阀杆的下端开有两处平行的楔形面，楔形面用于挤压滚动轴。
13.优选地，还包括有轴套一、填料垫、石墨填料、填料压套、滑动轴承、填料压板和限位螺钉，阀盖的下部连接有位于其内部的轴套一，轴套一上设有填料垫，填料垫上放置有石墨填料，阀盖的上部滑动设有填料压套，填料压套用于压紧石墨填料，填料压套的内侧设有套设于的阀杆的滑动轴承，阀盖的上侧连接有与填料压套接触的填料压板，轴套一与阀盖螺纹连接和/或轴套一的偏心处通过限位螺钉与阀盖连接。
14.优选地，还包括有橡胶圈和o形圈，阀身与球体接触的一侧连接有用于水密的橡胶圈，导向销和轴承套之间设有o形圈，o形圈起到防尘作用。
15.优选地，还包括有底盖、金属缠绕垫一、调整垫和球轴套，阀体的下部连接有底盖，底盖与阀体之间设有金属缠绕垫一，底盖的上部设有用于调整球体高度的调整垫，调整垫的上部设有球轴套，球体的下部凸出构成柱形部，柱形部转动贯穿于球轴套。
16.本发明在克服现有技术缺点的基础上，还能够达到的有益效果有：1、推力圆柱滚子轴承不仅能有效降低阀杆与气动执行器连接轴之间产生的摩擦力，让阀门开关更顺畅，同时也可以减少气动执行器对阀杆的冲击，提高阀门的使用寿命。
17.2、滚动式导向销、滚动轴结构的设计大大降低了阀杆与导向销以及阀杆与滚动轴之间的摩擦力，阀门开关过程中大大降低了对阀杆、导向销以及滚动轴造成磨损。
附图说明
18.图1为本发明的立体结构示意图。
19.图2为本发明的阀体、阀盖、支架等外壳的剖视图。
20.图3为本发明的轴承套和壳体等内壳的剖视图。
21.图4为本发明图3的a处放大图，具体为导向销、减磨垫片、滚针轴承的结构示意。
22.图5为本发明图3的b处放大图，具体为阀杆与连接轴连接处的结构示意。
23.图6为本发明图3的c处放大图，具体为阀座组件的结构示意。
24.图7为本发明图2的n-n处剖视图。
25.图8为本发明图3的d处放大图。
26.附图中的标记为：1-阀体，2-球体，3-底盖，4-调整垫，5-球轴套，6-金属缠绕垫一，7-连接件一，8-阀座组件，9-阀盖，10-金属缠绕垫二，11-阀杆，12-填料垫，13-石墨填料，
14-填料压套，15-滑动轴承，16-填料压板，17-连接件二，18-支架，19-连接轴，20-气动执行器，21-连接件三，22-推力圆柱滚子轴承，23-壳体，24-对开环，25-内六角螺钉一，26-连接件四，27-连接件五，28-轴套一，30-滚动轴，31-轴套二，32-限位件，33-轴承套，34-轴承压盖，35-导向销，36-减磨垫片，37-内六角螺钉二，38-滚针轴承，39-隔套，40-o形圈。
具体实施方式
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
28.实施例1：一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀，如图1-图4所示，包括有阀组、支架18、阀杆11、导向销35、气动执行器20和耐冲击支撑组件，阀组上部设有支架18，支架18中部活动贯穿有用于控制阀组开闭的阀杆11，阀杆11上开有螺旋导向槽，支架18上设有嵌入螺旋导向槽的导向销35，导向销35嵌入螺旋导向槽的一端的形状为半球形，用于减少导向销35与螺旋导向槽之间的摩擦力，支架18上部连接有用于驱动阀杆11开闭阀组的气动执行器20，气动执行器20的连接轴19通过低摩擦力传动器与阀杆11活动相连，低摩擦力传动器支撑阀杆11单独旋转，支架18上设有用于支撑导向销35适应性活动的耐冲击支撑组件。
29.如图3和图4所示，耐冲击支撑组件包括有轴承套33、内六角螺钉二37、轴承压盖34、减磨垫片36和滚针轴承38，支架18设有导向销35的位置上贯穿有轴承套33，导向销35活动贯穿于轴承套33的一端，轴承套33的另一端通过内六角螺钉二37连接有轴承压盖34，轴承压盖34靠近导向销35的一侧设有与导向销35接触的减磨垫片36，减磨垫片36可根据磨损程度或导向销35的大小进行替换，轴承套33内侧设有围绕于导向销35的滚针轴承38。
30.如图3和图5所示，低摩擦力传动器包括有凸肩、壳体23、内六角螺钉一25、对开环24、推力圆柱滚子轴承22和限位筋，阀杆11上端开有向内凹陷的限位槽，连接轴19的下部设有凸肩，凸肩的直径大于连接轴19的直径，阀杆11与连接轴19之间围绕有两个相对的壳体23，两个相对的壳体23通过内六角螺钉一25相连，壳体23内侧设有一个嵌入限位槽的对开环24和两个分别位于对开环24上下两侧的推力圆柱滚子轴承22，上方的推力圆柱滚子轴承22围绕于阀杆11和连接轴19之间并位于凸肩的下方，下方的推力圆柱滚子轴承22套设于阀杆11，支架18内侧设有限位筋，壳体23外侧设有限位槽，限位槽于限位筋上滑动，限位筋与限位槽相互限制，防止低摩擦力传动器随阀杆11转动。
31.如图3和图4所示，耐冲击支撑组件还包括有隔套39，滚针轴承38设有两个，每两个相邻的滚针轴承38之间设有起隔离保护作用的隔套39，隔套39位于轴承套33的内侧。
32.如图3和图4所示，还包括有橡胶圈和o形圈40，阀身与球体2接触的一侧连接有用于水密的橡胶圈，导向销35和轴承套33之间设有o形圈40，o形圈40起到防尘作用，防止灰尘进入轴承套33内影响滚针轴承38的运动性能。
33.操作人可以根据具体情况将本装置中相应的技术方案应用在阀门结构的技术上，组装过程：把气动执行器20安装到支架18上并拧紧连接件三21；在阀杆11上套上推力圆柱
滚子轴承22和对开环24，调整好执行器连接轴19与阀杆11的连接位置后再套上壳体23并拧紧内六角螺钉一25；把滚针轴承38、隔套39、滚针轴承38、o形圈40以及导向销35依次装入轴承套33内，然后把两个轴承套33分别装入支架18两边安装孔内，并使导向销35准确的嵌入阀杆11上两边的螺旋导向槽内（此过程中可根据需要适当调整阀杆11位置以便准确的把导向销35嵌入阀杆11）；装上减磨垫片36和轴承压盖34并拧紧内六角螺钉二37；当在阀门开关过程中，阀杆11在气动执行器20的推力作用下做提升和下降动作，气动执行器20连接轴19不会随着阀杆11转动，对气动执行器20的性能不会造成影响，两个推力圆柱滚子轴承22，不仅能有效降低阀杆11与气动执行器20连接轴19之间产生的摩擦力，让阀门开关更顺畅；同时也可以减少气动执行器20对阀杆11的冲击，提高阀门的使用寿命。
34.实施例2：在实施例1的基础之上，如图2、图3和图7所示，阀组包括有阀盖9、金属缠绕垫二10、阀座组件8、球体2、抵触组件和限位件32，阀体1的上部连接有阀盖9，阀盖9与阀体1之间放置有金属缠绕垫二10，支架18连接在阀盖9的上部，阀杆11 活动贯穿于阀盖9，阀体1的流道上设有阀座组件8，阀体1内底部转动设有与阀座组件8接触的球体2，球体2为空心，阀杆11下端延伸至球体2内部，球体2上部设有与阀杆11接触的抵触组件，阀杆11通过抵触组件传动球体2旋转，球体2上部设有用于限位阀杆11的限位件32，限位件32与阀杆11之间存在间隙，保证阀杆11有活动空间。
35.如图3和图6所示，阀座组件8包括有加长管和阀身，阀体1的流道上焊接有加长管，加长管靠近球体2的一侧焊接有与球体2接触以进行水密的阀身，阀身与加长管焊接的一端内侧开有v形缺口，v形缺口用于吸收焊接时产生的热变应力，不会对阀座及加长管造成变形的影响。
36.如图2和图7所示，抵触组件包括有轴套二31和滚动轴30，球体2的上部内侧对称焊接有轴套二31，轴套二31上转动贯穿有滚动轴30，阀杆11的下端开有两处平行的楔形面，楔形面用于挤压滚动轴30。
37.如图2和图3所示，还包括有底盖3、金属缠绕垫一6、调整垫4和球轴套5，阀体1的下部连接有底盖3，底盖3与阀体1之间设有金属缠绕垫一6，底盖3的上部设有用于调整球体2高度以使球体2中心对准阀体1中心的调整垫4，调整垫4的上部设有球轴套5，球体2的下部凸出构成柱形部，柱形部转动贯穿于球轴套5，调整垫4用于根据磨损程度以及柱形部贯穿于球轴套5的程度进行替换。
38.水平放置阀体1，将阀座组件8准确的装入阀体1并完成与阀体1的焊接；把球轴套5和调整垫4以及金属缠绕垫一6装入阀体1下端，装上底盖3并拧紧连接件一7；将滚动轴30及滚动轴30套装入球体2上端轴孔调整好位置后在滚动轴30套外部顶端位置点焊，将其固定在球体2上，点焊前后确保滚动轴30在轴套内可顺畅的转动；然后将限位件32安装在球体2上轴孔两端的螺纹孔内并调整使两边限位件32深入轴孔且处于对称位置，确保装入阀杆11时使其能处在球体2上轴孔的中心位置且两边的限位件32与阀杆11需保留一定的间隙，保证阀杆11有活动间隙；再将球体2的下轴对准球轴套5内孔装入阀体1，通过旋转调整使球体2流道中心线与阀体1流道中心线重合，并使球体2密封面与阀座组件8密封面能够完全贴合，如有必要也可通过修改调整垫4的厚度对球体2上下位置进行调整。
39.实施例3：在实施例2的基础之上，如图2、图3和图8所示，还包括有轴套一28、填料垫12、石墨填料13、填料压套14、滑动轴承15、填料压板16和限位螺钉，阀盖9的下部连接有
位于其内部的轴套一28，轴套一28上设有填料垫12，填料垫12上放置有石墨填料13，阀盖9的上部滑动设有填料压套14，填料压套14用于压紧石墨填料13，填料压套14的内侧设有套设于的阀杆11的滑动轴承15，阀盖9的上侧连接有与填料压套14接触的填料压板16，阀杆11活动贯穿于填料压板16，轴套一28与阀盖9螺纹连接，轴套一28的偏心处通过限位螺钉与阀盖9连接。
40.在阀盖9填内依次装入填料垫12和石墨填料13，在石墨填料13上方装入填料压套14（填料压套14内装有滑动轴承15）和填料压板16并拧上螺柱螺母（先不用拧紧，因为后面装导向销35时需要对阀杆11进行调整）；把支架18安装到阀盖9上并拧紧螺柱螺母，通过柔性石墨填料13确保阀杆11处的密封。
41.如图2所示，底盖3通过连接件一7可拆卸连接在阀体1上，填料压板16通过连接件二17可拆卸连接在阀盖9上，气动执行器20通过连接件三21可拆卸连接在支架18上，阀盖9通过连接件五27和连接件四26分别与阀体1和支架18可拆卸连接，限位件32、连接件一7、连接件二17、连接件三21、连接件四26、连接件五27均由螺栓和螺母组成。
42.以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀，其特征在于，包括有阀组、支架（18）、阀杆（11）、导向销（35）、气动执行器（20）和耐冲击支撑组件，阀组上部设有支架（18），支架（18）中部活动贯穿有用于控制阀组开闭的阀杆（11），阀杆（11）上开有螺旋导向槽，支架（18）上设有嵌入螺旋导向槽的导向销（35），支架（18）上部连接有用于驱动阀杆（11）开闭阀组的气动执行器（20），气动执行器（20）的连接轴（19）通过低摩擦力传动器与阀杆（11）活动相连，低摩擦力传动器支撑阀杆（11）单独旋转，支架（18）上设有耐冲击支撑组件。2.根据权利要求1所述的一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀，其特征在于，耐冲击支撑组件包括有轴承套（33）、内六角螺钉二（37）、轴承压盖（34）、减磨垫片（36）和滚针轴承（38），支架（18）设有导向销（35）的位置上贯穿有轴承套（33），导向销（35）活动贯穿于轴承套（33）的一端，轴承套（33）的另一端通过内六角螺钉二（37）连接有轴承压盖（34），轴承压盖（34）靠近导向销（35）的一侧设有与导向销（35）接触的减磨垫片（36），轴承套（33）内侧设有围绕于导向销（35）的滚针轴承（38）。3.根据权利要求1所述的一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀，其特征在于，低摩擦力传动器包括有凸肩、壳体（23）、内六角螺钉一（25）、对开环（24）、推力圆柱滚子轴承（22）和限位筋，阀杆（11）上端开有限位槽，连接轴（19）的下部设有凸肩，阀杆（11）与连接轴（19）之间围绕有两个相对的壳体（23），两个相对的壳体（23）通过内六角螺钉一（25）相连，壳体（23）内侧设有一个嵌入限位槽的对开环（24）和两个分别位于对开环（24）上下两侧的推力圆柱滚子轴承（22），上方的推力圆柱滚子轴承（22）位于凸肩的下方，下方的推力圆柱滚子轴承（22）套设于阀杆（11），支架（18）内侧设有限位筋，壳体（23）外侧设有限位槽，限位槽于限位筋上滑动，限位筋与限位槽相互限制。4.根据权利要求2所述的一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀，其特征在于，耐冲击支撑组件还包括有隔套（39），滚针轴承（38）设有两个或两个以上，每两个相邻的滚针轴承（38）之间设有起隔离保护作用的隔套（39）。5.根据权利要求1所述的一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀，其特征在于，阀组包括有阀盖（9）、金属缠绕垫二（10）、阀座组件（8）、球体（2）、抵触组件和限位件（32），阀体（1）的上部连接有阀盖（9），阀盖（9）与阀体（1）之间放置有金属缠绕垫二（10），支架（18）连接在阀盖（9）的上部，阀体（1）的流道上设有阀座组件（8），阀体（1）内底部转动设有与阀座组件（8）接触的球体（2），阀杆（11）下端延伸至球体（2）内部，球体（2）上部设有与阀杆（11）接触的抵触组件，阀杆（11）通过抵触组件传动球体（2）旋转，球体（2）上部设有用于限位阀杆（11）的限位件（32），限位件（32）与阀杆（11）之间存在间隙。6.根据权利要求5所述的一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀，其特征在于，阀座组件（8）包括有加长管和阀身，阀体（1）的流道上焊接有加长管，加长管靠近球体（2）的一侧焊接有与球体（2）接触以进行水密的阀身，阀身与加长管焊接的一端内侧开有v形缺口，v形缺口用于吸收焊接时产生的热变应力。7.根据权利要求5所述的一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀，其特征在于，抵触组件包括有轴套二（31）和滚动轴（30），球体（2）的上部内侧对称焊接有轴套二（31），轴套二（31）上转动贯穿有滚动轴（30），阀杆（11）的下端开有两处平行的楔形面，楔形面用于挤压滚动轴（30）。8.根据权利要求1所述的一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀，其特征在于，还包括有
轴套一（28）、填料垫（12）、石墨填料（13）、填料压套（14）、滑动轴承（15）、填料压板（16）和限位螺钉，阀盖（9）的下部连接有位于其内部的轴套一（28），轴套一（28）上设有填料垫（12），填料垫（12）上放置有石墨填料（13），阀盖（9）的上部滑动设有填料压套（14），填料压套（14）用于压紧石墨填料（13），填料压套（14）的内侧设有套设于的阀杆（11）的滑动轴承（15），阀盖（9）的上侧连接有与填料压套（14）接触的填料压板（16），轴套一（28）与阀盖（9）螺纹连接和/或轴套一（28）的偏心处通过限位螺钉与阀盖（9）连接。9.根据权利要求6所述的一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀，其特征在于，还包括有橡胶圈和o形圈（40），阀身与球体（2）接触的一侧连接有用于水密的橡胶圈，导向销（35）和轴承套（33）之间设有o形圈（40），o形圈（40）起到防尘作用。10.根据权利要求5所述的一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀，其特征在于，还包括有底盖（3）、金属缠绕垫一（6）、调整垫（4）和球轴套（5），阀体（1）的下部连接有底盖（3），底盖（3）与阀体（1）之间设有金属缠绕垫一（6），底盖（3）的上部设有用于调整球体（2）高度的调整垫（4），调整垫（4）的上部设有球轴套（5），球体（2）的下部凸出构成柱形部，柱形部转动贯穿于球轴套（5）。

技术总结
本发明属于阀门结构领域，涉及一种具有抗冲击功能的气动轨道球阀，包括有阀组、支架、阀杆、导向销、气动执行器和耐冲击支撑组件，阀组上部设有支架，支架中部活动贯穿有用于控制阀组开闭的阀杆，阀杆上开有螺旋导向槽，支架上设有嵌入螺旋导向槽的导向销，支架上部连接有用于驱动阀杆开闭阀组的气动执行器，气动执行器的连接轴通过低摩擦力传动器与阀杆活动相连，低摩擦力传动器支撑阀杆单独旋转，支架上设有耐冲击支撑组件。推力圆柱滚子轴承不仅能有效降低阀杆与气动执行器连接轴之间产生的摩擦力，让阀门开关更顺畅，同时也可以减少气动执行器对阀杆的冲击，提高阀门的使用寿命。提高阀门的使用寿命。提高阀门的使用寿命。


技术研发人员：王太波 张晓昕 周小强
受保护的技术使用者：艾坦姆流体控制技术（山东）有限公司
技术研发日：2023.08.07
技术公布日：2023/9/9