密封壓力的觀察與控制是本閥門一個特點，可以計算出密封力矩，亦可用壓力傳感器全程觀察與控制。增壓原理是首先使系統充滿液體(如水)，并排除系統內的氣體。由于液體不可壓縮性，通過轉動手輪并帶動增壓活塞向下移動，原系統內壓力隨之升高，迫使球面活塞向外移動，同時達到所需的密封壓力。相反，系統內壓力也可降低，直至為零，這樣就能控制系統的壓力。在系統內壓力降為零時即可轉動閥芯開或關。此時轉動力矩比通用球閥小很多，較為輕便的開關。
【附圖說明】
[0059]下面將結合附圖中的實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但不構成對本實用新型的任何限制。
[0060]圖1是本實用新型在球面活塞收縮狀態的剖面結構示意圖；
[0061]圖2是圖1的右視結構示意圖；
[0062]圖3是本實用新型在球面活塞伸張狀態的剖面結構示意圖；
[0063]圖4是本實用新型在球面活塞伸張狀態的立體剖面結構示意圖；
[0064]圖5是本實用新型全開狀態的剖面結構示意圖；
[0065]圖6是本實用新型全開狀態的立體剖面結構示意圖；
[0066]圖7是本實用新型閥芯的豎直半剖面結構示意圖；
[0067]圖8是本實用新型閥芯的水平半剖面結構示意圖；
[0068]圖9是本實用新型增壓機構的剖面結構示意圖；
[0069]圖10是本實用新型增壓機構的立體結構示意圖。
[0070]圖中:閥體1，流道11，閥芯2，通道21，球面活塞22，球面22a，心軸22b，活塞環22c，心軸22b，活塞環22c，活塞腔23，定位座23a，蝶形彈簧24，上轉動軸25，下轉動軸26，增壓通道27，密封環28，閥桿3，扳動螺口 31，軸向通道32，上卡簧33，凸臺34，增壓機構4，增壓缸體41，增壓腔41a，螺母42，增壓活塞43，臺階位43a，活塞桿44，支承板45，防轉塊46，壓力表5，手柄a，手輪b。
【具體實施方式】
[0071]如圖1?圖10所示，本實用新型的一種無磨損增壓球閥，包括閥體1、閥芯2和控制閥芯2旋轉切換的閥桿3，閥體I設有流道11，閥芯2設有可連通流道11的通道21，閥芯2側面設有活塞腔23，活塞腔23中設有可封閉流道11的伸縮球面活塞22，閥體I上設有連接活塞腔23的增壓機構4控制球面活塞22伸縮切換。
[0072]增壓機構4包括增壓缸體41、螺母42、增壓活塞43和活塞桿44，螺母42設置增壓缸體41上部，活塞桿44螺接在螺母42中、下端連接增壓活塞43，閥桿3穿插增壓活塞43和活塞桿44中軸、其內端連接閥芯2、延伸外端壁設扳動螺口 31、軸向設有軸向通道32連通增壓缸體41的增壓腔41a。
[0073]閥芯2設有使活塞腔23與增壓機構4相連接的增壓通道27。
[0074]流道11為直通流道，球面活塞22對稱設置在通道21兩側。
[0075]增壓缸體41上設有支承板45與防轉塊46，螺母42定位在支承板45與防轉塊46之間。
[0076]閥桿3上部設有上卡簧33、下部設有凸臺34、外端連接有壓力表5，增壓活塞43中設臺階位43a，上卡簧33定位在活塞桿44上端，凸臺34位于臺階位43a中。
[0077]伸縮球面活塞22的外側為球面22a、內側設心軸22b、側壁面設有活塞環22c，活塞腔23設有定位心軸22b的定位座23a，定位座23a和定位心軸22b之間設有至少一對的蝶形彈簧24。
[0078]閥體I包括上下閥蓋11、12，增壓機構4和閥桿3設置在上閥蓋11上。
[0079]旋轉閥芯2包括上下轉動軸25、26，閥桿3的內端連接旋轉閥芯2的上轉動軸25，增壓通道27通過上轉動軸25連接增壓腔41a。
[0080]流道11的內口設有與球面22a相適配的密封環28。
[0081]閥芯2的通道21最常應用是180度的直通，但還可以應用為其它角度的二通或三通等，三通則對應設置球面活塞22。
[0082]球面活塞22外側的球面22a可以是半球面也可以是部份球面。
[0083]活塞式增壓機構4也可以是自動增壓機構，通過自動增壓機構實現自動控制和實時監控增減壓力。閥桿3也可以是連接自動轉動機構實現自動轉動開啟和關門閥芯。活塞式增壓機構的螺母42也可以連接自動轉動機構，實現自動化轉動控制。
[0084]本實用新型的具體使用程序:
[0085]1、在閥門全開，需要關閉閥門時:
[0086]如圖5和圖6所示，在閥門全開狀態，增壓機構4的增壓腔41a及活塞腔21的流體壓力為零，并且球面活塞的球面與閥座流道11的內口之間存在間隙，因此閥桿3轉動閥芯2的操作力矩很小的，并且密封副沒有擦傷磨損的破壞。在此情況下，需要關閉閥門時，首先按順時針扳動手柄a，并帶動閥桿3及閥芯2旋轉90°，閥芯封閉側到達預定位置，既球面活塞22與流道11的內口相對，使得閥芯2到達預關閉狀態。此時增壓機構4壓力不足，球面活塞22的外側球面22a與閥座的密封環28之間形成間隙。
[0087]如圖1和圖4所示，在預關閉動作完成后，轉動手輪b并帶動螺母42，與螺母42相配的活塞桿44均采用梯形螺紋傳動，由于在支承板45處安置了防轉塊46，因此，活塞桿44只能做直線上下運動。
[0088]如圖3所示，在螺母42轉動時，帶動活塞桿44和活塞43作上下直線運動，閥桿3由上卡簧33及閥桿凸臺34固定于活塞上。當活塞43及閥桿3向下移動時，增壓腔41a與活塞腔23經流道21相互連通，在增壓腔41a壓力升高，球面活塞腔的壓力也隨之升高，球面活塞22的軸向力將壓縮蝶形彈簧27，使兩個獨立的球面向外移動。于是球面將壓緊閥座密封環，13，當壓力升高至使密封副達到密封要去時，閥門便實現全關狀態。
[0089]與此同時，閥桿3下移后，其轉板口隱藏于螺母之中，無法操作閥桿的轉動。不至于出現誤動件。壓力表5顯示壓力的數值。
[0090]2、在閥門全關，需要開啟閥門時:
[0091]在閥門全關狀態，增壓機構4及活塞腔的流體壓力達到密封所需的壓力，在需要開啟時，首先要降低系統內的壓力直至為零。
[0092]其操作是按逆時針轉動手輪6，并帶動活塞43向上，同事帶動閥桿3向上軸向運動。于是增壓機構4的增壓腔41a及球面活塞腔23的流體壓力逐漸降低直至為零。此時蝶形彈簧27的反彈力及介質壓力的作用下，將兩個獨立球面活塞43收縮，球面便離開閥座密封環48，同時形成了一個適宜的間隙。
[0093]如圖9所示，與此同時，閥桿3向上移動后，其轉動板口露出螺母42之上。利用扳手a，按逆時針旋轉90°，閥門便實現全開狀態。壓力表則顯示為零。
[0094]如圖1和圖3所示，由于球面與閥座密封環之間存在間隙，在開啟的全過程密封副不會產生擦傷磨損破壞。
[0095]綜上所述，本實用新型已如說明書及圖示內容，制成實際樣品且經多次使用測試，從使用測試的效果看，可證明本實用新型能達到其所預期之目的，實用性價值乃無庸置疑。以上所舉實施例僅用來方便舉例說明本實用新型。上述并非對本實用新型作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本實用新型所提技術特征的范圍內，利用本實用新型所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，并且未脫離本實用新型的技術特征內容，均仍屬于本實用新型技術特征的范圍內。
【主權項】
1.一種無磨損增壓球閥，包括閥體(I)、閥芯⑵和控制閥芯⑵旋轉切換的閥桿(3)，閥體(I)設有流道(11)，閥芯(2)設有可連通流道(11)的通道(21)，其特征在于:閥芯(2)側面設有活塞腔(23)，活塞腔(23)中設有可封閉流道(11)的伸縮球面活塞(22)，閥體(I)上設有連接活塞腔(23)的增壓機構(4)控制球面活塞(22)伸縮切換。2.根據權利要求1所述的無磨損增壓球閥，其特征在于:增壓機構(4)包括增壓缸體(41)、螺母(42)、增壓活塞(43)和活塞桿(44)，螺母(42)設置增壓缸體(41)上部，活塞桿(44)螺接在螺母(42)中、下端連接增壓活塞(43)，閥桿(3)穿插增壓活塞(43)和活塞桿(44)中軸、其內端連接閥芯(2)、延伸外端壁設扳動螺口(31)、軸向設有軸向通道(32)連通增壓缸體(41)的增壓腔(41a) ο3.根據權利要求2所述的無磨損增壓球閥，其特征在于:閥芯(2)設有連接活塞腔(23)與增壓腔(41a)的增壓通道(27)。4.根據權利要求1所述的無磨損增壓球閥，其特征在于:流道(11)為直通流道，球面活塞(22)對稱設置在通道(21)兩側。5.根據權利要求2所述的無磨損增壓球閥，其特征在于:增壓缸體(41)上設有支承板(45)與防轉塊(46)，螺母(42)定位在支承板(45)與防轉塊(46)之間。6.根據權利要求2所述的無磨損增壓球閥，其特征在于:閥桿(3)上部設有上卡簧(33)、下部設有凸臺(34)、外端連接有壓力表(5)，增壓活塞(43)中設臺階位(43a)，上卡簧(33)定位在活塞桿(44)上端，凸臺(34)位于臺階位(43a)中。7.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的無磨損增壓球閥，其特征在于:伸縮球面活塞(22)的外側為球面(22a)、內側設心軸(22b)、側壁面設有活塞環(22c)，活塞腔(23)設有定位心軸(22b)的定位座(23a)，定位座(23a)和定位心軸(22b)之間設有至少一對的蝶形彈簧(24)。8.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的無磨損增壓球閥，其特征在于:閥體(I)包括上下閥蓋(11、12)，增壓機構(4)和閥桿(3)設置在上閥蓋(11)上。9.根據權利要求3所述的無磨損增壓球閥，其特征在于:旋轉閥芯(2)包括上下轉動軸(25、26)，閥桿(3)的內端連接旋轉閥芯(2)的上轉動軸(25)，增壓通道(27)通過上轉動軸(25)連接增壓腔(41a) ο10.根據權利要求7所述的無磨損增壓球閥，其特征在于:流道(11)的內口設有與球面(22a)相適配的密封環(28)。
【專利摘要】本實用新型的一種無磨損增壓球閥，包括閥體、閥芯和控制閥芯旋轉切換的閥桿，閥體設有流道，閥芯設有可連通流道的通道，其中：閥芯側面設有活塞腔，活塞腔中設有可封閉流道的伸縮球面活塞，閥體上設有連接活塞腔的增壓機構控制球面活塞伸縮切換；本實用新型具有使用壽命長、開/關力矩小，流阻系數小，節能效果好和制造、安裝、維護簡便的技術效果。
【IPC分類】F16K5/08, F16K5/06, F16K5/20
【公開號】CN204878838
【申請號】CN201520421946
【發明人】陳元芳, 汪遠航
【申請人】廣州市昊封流體工程技術有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年6月17日