CN110185837A - 一种浮球控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浮球控制阀，其包括接管、阀座、阀针、浮球和连接部；阀座与接管的一端固定连接，并设有阀座内孔，阀针能够与阀座内孔配合并形成密封，用于启闭阀座内孔；连接部通过第一转轴与阀座枢接，其一端与浮球固定连接，另一端与阀针连接，浮球可随液面浮动，通过连接部带动阀针移动以启闭阀座内孔；连接部和阀座之间还设有固设或一体成型于其中一者的抵接部，当连接部和阀座通过抵接部相抵接时，阀座内孔为开启状态，浮球和接管之间有间隙。该浮球控制阀，能够有效提高频繁启闭的浮球控制阀的耐久性，延长其使用寿命。

Description

一种浮球控制阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种浮球控制阀。

背景技术

浮球控制阀是一种液位控制器件，具有开启、关闭管路以机械式控制液位的功能，它不需提供电源，没有复杂电路。浮球阀制冷系统中油分离器容器较常用，主要结构由浮球、接管、阀座、阀针、转轴、连接部等组成。

工作原理：浮球始终悬浮在液面上，当液位上涨时，浮球跟着上升，由连接部带动阀针下移，此时阀座孔打开，管路开启；当液位下降时，浮球下沉，仍由连接部带动阀针上移，顶住阀座孔，此时管路关闭。

在液位上涨时，浮球上升并直接与接管碰撞，浮球控制阀在系统应用中，需频繁启闭，由于浮球和接管均是薄壁件，因此，二者之间的频繁碰撞易导致浮球或接管变形甚至磨损破裂等情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种浮球控制阀，能够有效提高频繁启闭的浮球控制阀的疲劳耐久性，延长其使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明提供一种浮球控制阀，其包括接管、阀座、阀针、浮球和连接部；所述阀座与所述接管的一端固定连接，并设有阀座内孔，所述阀针能够与所述阀座内孔配合并形成密封，用于启闭所述阀座内孔；所述连接部通过第一转轴与所述阀座枢接，其一端与所述浮球固定连接，另一端与所述阀针连接，所述浮球可随液面浮动，通过所述连接部带动所述阀针移动以启闭所述阀座内孔；所述连接部和所述阀座之间还设有固设或一体成型于其中一者的抵接部，当所述连接部和所述阀座通过所述抵接部相抵接时，所述阀座内孔为开启状态，所述浮球和所述接管之间有间隙。

通过在连接部和阀座之间设置抵接部的方案对浮球的移动幅度进行限位，避免由于浮球在随液位浮动的过程中与接管之间频繁发生碰撞，导致浮球或接管变形甚至磨损破裂等情况，进而保证该浮球控制阀的使用寿命。

另外，由于抵接部设于连接部和阀座之间，在在浮球带动连接部绕第一转轴旋转以实现管路启闭的过程中，该抵接部设于连接部和阀座之间，其与第一转轴之间的距离较短，即力臂较短，使得抵接部在与连接部或阀座发生碰撞时所产生的噪音较小，进而提高产品的环境质量。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的浮球控制阀处于关闭状态下的结构示意图；

图2是图1的局部剖视图；

图3是本发明实施例所提供的浮球控制阀处于开启状态下的结构示意图；

图4是图3的局部剖视图；

图5是当抵接部设于连接部且为弯钩结构时的连接部的结构示意图；

图6是图5的主视图；

图7是图5的侧视图；

图8是当抵接部设于连接部且包括螺栓和螺母时的连接部的结构示意图；

图9是图8的主视图；

图10是图8的侧视图；

图11是当抵接部设于阀座且为弯钩结构的结构示意图；

图12是当抵接部设于阀座且包括螺栓和螺母时的结构示意图。

附图1-12中，附图标记说明如下：

1-接管；2-阀座，21-阀座内孔；3-阀针，31-锥状结构；4-浮球；5-连接部，51-浮球连接部，52-旋转支撑部，53-连接板部，531-镂空孔，532-镂空槽；6-第一转轴；7-第二转轴；8-弯钩结构；91-螺母，92-螺栓。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-4，图1是本发明实施例所提供的浮球控制阀处于关闭状态下的结构示意图；图2是图1的局部剖视图；图3是本发明实施例所提供的浮球控制阀处于开启状态下的结构示意图；图4是图3的局部剖视图；

如图1-4所示，本发明实施例提供了一种浮球控制阀，其包括接管1、阀座2、阀针3、浮球4和连接部5。其中，阀座2与接管1的一端固定连接，并设有阀座内孔21，阀针3的顶部能够与阀座内孔21配合密封，用于启闭阀座内孔21。

阀针3的顶部设有锥状结构31，阀针3向上移动，锥状结构31能够与阀座内孔21同轴配合以实现密封。具体的，当锥状结构31与阀座内孔21脱离时，阀座内孔21开启，管路开启，如图2所示；当锥状结构31与阀座内孔21配合密封时，阀座内孔21关闭，管路关闭，如图4所示。连接部5通过第一转轴6与阀座2枢接，其一端与浮球4固定连接，另一端与阀针3连接，也就是说，该连接部5相当于一个杠杆，第一转轴6为支撑点，浮球4始终悬浮在液面上，并随液面的上升或下降浮动，该浮球4通过连接部5带动阀针3移动，进而达到启闭阀座内孔21的目的。

同时，该浮球控制阀还包括抵接部，该抵接部设于连接部5和阀座2的外壁之间并与连接部5和阀座2中的一者固定或一体成型，当阀座2和连接部5通过抵接部抵接时，阀针3的顶部与阀座内孔21脱离，使管路开启，并且，此时浮球4与接管1之间留有间隙。

具体的，当液位下降时，浮球4在重力的作用下下沉，其带动连接部5的一端向下移动，使得连接部5沿第一转轴6旋转，此时，利用杠杆原理，连接部5的另一端向上移动，并推动阀针3上移使阀针3顶部的锥状结构31与阀座内孔21配合并形成密封，此时管路关闭，如图1和图2所示。

当液位上升时，浮球4在浮力的作用下上升，其带动连接部5的一端向上移动，使得连接部5沿第一转轴6旋转，此时，利用杠杆原理，连接部5的另一端向下移动，并拉动阀针3下移使阀针3顶部的锥状结构31与阀座内孔21脱离，此时管路开启，如图3和图4所示。

在液位上升、管路开启的过程中，浮球4上移的极限位置是通过抵接部进行限制，如当该抵接部与连接部5固定时，浮球4上移至抵接部抵靠阀座2的外壁为止；当该抵接部与阀座2的外壁固定时，浮球4上移至抵接部抵靠连接部5为止，并且，浮球4上移至极限位置时，浮球4与接管1之间仍有一定的间隙，即浮球4与接管1之间并不接触。由于浮球4与接管1均为薄壁件，磨损裕度较小，而连接部5和阀座2均为实体件，其磨损裕度较大，因此，本实施例中通过在连接部5和阀座2之间设置抵接部的方案对浮球4的移动幅度进行限位，避免由于浮球4在随液位浮动的过程中与接管1之间频繁发生碰撞，导致浮球4或接管1变形甚至磨损破裂等情况，进而保证该浮球控制阀的使用寿命。另外，如图1和图3所示，在浮球4带动连接部5绕第一转轴6旋转以实现管路启闭的过程中，由于该抵接部设于连接部5和阀座2之间，其与第一转轴6之间的距离较短，即力臂较短，使得抵接部在与连接部5或阀座2发生碰撞时所产生的噪音较小，进而提高产品的环境质量。

请参考图5-12，图5是当抵接部设于连接部且为弯钩结构时的连接部的结构示意图；图6是图5的主视图；图7是图5的侧视图；图8是当抵接部设于连接部且包括螺栓和螺母时的连接部的结构示意图；图9是图8的主视图；图10是图8的侧视图；图11是当抵接部设于阀座且为弯钩结构的结构示意图；图12是当抵接部设于阀座且包括螺栓和螺母时的结构示意图。

本实施例中的连接部5包括浮球连接部51、两个平行设置的旋转支撑部52及连接于两个旋转支撑部52之间的连接板部53，旋转支撑部52的一端与浮球连接部51连接，另一端通过第一转轴6与阀座2枢转连接，其中，连接板部53为整体式连接面，该连接板部53设有镂空孔531和镂空槽532中的至少一者，且数量不做限制。如图5和图6所示，该连接板部53朝向与浮球4连接的一侧设有镂空孔531，朝向第一转轴6的一侧设有镂空槽532，镂空孔531和镂空槽532之间仍有连接，以保证该连接部5的整体强度。镂空孔531和/或镂空槽532的设置可减轻该连接部5的重量，进而浮球4在随液面上升过程中的阻力，利于该浮球控制阀的开启。

当然，在本实施例中，对镂空结构的具体设置位置及形状不做要求，镂空孔531可以设置为如图5和图6所示的方形孔，也可以设置为圆形孔，镂空槽532也可以设置为如图5和图6所示的U型槽也可以设置为其它异型槽均可。还可将该连接部5中部设置多个镂空孔531，只要在保证强度的情况下减轻该连接部5的整体重量均可。或者，若该旋转支撑部52的结构强度能够满足，也可不设置连接板部53。

另外，本实施例中，浮球连接部51设有与浮球4相适配的球形面，浮球4与球形面贴合，即浮球4与连接部5固接。而连接部5通过球形面与浮球4贴合固定，二者之间的连接面较大，对于薄壁件的浮球4来说，此种连接更稳定。

当然，本实施例中，对连接部5的具体结构不做限制，如还可以将其设置为整体的板状或杆状结构，其一端与浮球4连接，另一端与阀针3的底部连接，其中部与第一转轴6可旋转连接，也可以实现通过浮球4的上下移动带动阀针3的移动以启闭阀座内孔21的目的。而本实施例中，将连接部5设置为包括浮球连接部51、旋转支撑部52和连接板部53的结构，可保证该连接部5的结构强度，避免在频繁旋转、碰撞过程中发生变形甚至影响阀针3与阀座内孔21之间的密封情况，保证该浮球控制阀的使用寿命。

在上述实施例中，抵接部为可伸缩结构，即其长度可调。当阀针3的开度需要调整时，可通过调节抵接部的长度来实现，不需要调整连接部5的整体结构，更不涉及到连接部5整体模具及工装的调整，因此，对于不同开度的浮球控制阀，连接部5的工装模具的通用性强，设计较为灵活，可调节性强。

在上述实施例中，抵接部可以设于连接部5，也可以设于阀座2，下面分别对该抵接部的两种设置情况做详细介绍。

第一种设置情况：抵接部设于连接部5，当连接板部53设有镂空孔531和/或镂空槽532时，抵接部可以设于镂空孔531或镂空槽532的边缘、并与连接板部53为一体成型结构，如图5-7所示，本实施例中，抵接部为设于连接部5的弯钩结构8，弯钩结构8的设置较为简单，并且通过改变弯钩结构8的弯曲角度即可改变其在连接部5和阀座2之间的长度，操作较为方便。

在上述实施例中，如图8-12所示，抵接部还可以设置为包括螺栓92和螺母91的结构，其中该螺母91与连接部5固定，对于二者之间的固定方式在此不做要求，如选择焊接或粘接等均可，螺栓92与螺母91配合，方便调节该抵接部的长度。

具体的，该连接部5的材质可选为普通碳钢，其镂空孔531可通过冲压成型，并且在冲压过程中可同时形成位于镂空孔531边缘向其内部延伸的直板，将该直板远离镂空孔531边缘的一端卷起即可形成上述弯钩结构8。该弯钩结构8的具体设置位置不做要求，其可沿镂空孔531的任何一处边缘设置，也可以沿镂空槽532的边缘设置均可。当然，该弯钩结构8也可以通过焊接等方式与连接部5固定，在此不做具体限制。但通过冲压一体成型的设置方式可简化弯钩结构8的成型工艺。

在上述实施例中，连接板部53在螺母91的设置位置还可设置通孔，该通孔与螺母91的内孔相适配，螺母91可固定于连接部5朝向阀座2的一侧侧壁也可以固定于连接部5远离阀座2的一侧侧壁，螺栓92朝向螺母91的一端可部分穿过连接部5，即该抵接部的长度可调范围更大，适用性更好。

第二种设置情况：抵接部设于阀座2，此时，与将抵接部设于连接部5类似，该抵接部同样可以设置为设于阀座2的弯钩结构8(如图11所示)或包括螺栓92和螺母91的结构(如图12所示)。

当抵接部为弯钩结构8时，该弯钩结构8可以是一体成型于阀座2的外壁或者是通过焊接、粘接等方式固定于阀座2的外壁均可。

当抵接部包括螺栓92和螺母91的结构时，螺母91固设于阀座2，阀座2在设有螺栓92的相应位置处可设置通孔，该通孔与螺母91的内孔配合，并且该通孔的孔径不小于螺栓92的外径，通过调节螺栓92在连接部5和阀座2的外壁之间的距离时，该螺栓92可部分旋入通孔内，以增大该抵接部的长度可调范围，提高适用性。

在上述实施例中，如图1和图3所示，该浮球控制阀还包括第二转轴7，连接部5通过第二转轴7与阀针3可旋转连接。具体的，浮球4在带动连接部5的一端向上或向下移动时，根据杠杆原理，连接部5的另一端相应的向下或向上移动，此时，连接部5同时绕第一转轴6和第二转轴7旋转，并且第二转轴7带动阀针3向下或向上移动，以实现启闭阀座内孔21的目的。

当然，在本实施例中，对于连接部5与浮球4和阀针3之间的连接关系均不做限定，如连接部5与阀针3之间可以选择铰接等方式连接，只要能保证连接部5在绕第一转轴6选准的过程中能够带动阀针3移动以启闭阀座内孔21即可。但连接部5通过第二转轴7与阀针3可旋转连接，可保证阀针3的上下移动的轨迹，使其上升后能够与阀座内孔21配合并形成密封。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种浮球控制阀，包括接管(1)、阀座(2)、阀针(3)、浮球(4)和连接部(5)；

所述阀座(2)与所述接管(1)的一端固定连接，并设有阀座内孔(21)，所述阀针(3)能够与所述阀座内孔(21)配合并形成密封，用于启闭所述阀座内孔(21)；

所述连接部(5)通过第一转轴(6)与所述阀座(2)枢接，其一端与所述浮球(4)固定连接，另一端与所述阀针(3)连接，所述浮球(4)可随液面浮动，通过所述连接部(5)带动所述阀针(3)移动以启闭所述阀座内孔(21)；

其特征在于，所述连接部(5)和所述阀座(2)之间还设有固设或一体成型于其中一者的抵接部，当所述连接部(5)和所述阀座(2)通过所述抵接部相抵接时，所述阀座内孔(21)为开启状态，所述浮球(4)和所述接管(1)之间有间隙。

2.根据权利要求1所述的浮球控制阀，其特征在于，所述连接部(5)包括浮球连接部(51)、两个旋转支撑部(52)以及连接板部(53)，所述浮球连接部(51)具有与所述浮球(4)相匹配的弧面，所述旋转支撑部(52)的一端与所述连接板部(53)一体成型或固定连接，另一端通过所述第一转轴(6)与所述阀座(2)枢转连接，所述抵接部设于所述连接板部(53)。

3.根据权利要求2所述的浮球控制阀，其特征在于，所述连接板部(53)设有镂空孔(531)和/或镂空槽(532)。

4.根据权利要求3所述的浮球控制阀，其特征在于，所述抵接部位于所述镂空孔(531)或镂空槽(532)的边缘，一体成型于所述连接板部(53)。

5.根据权利要求2所述的浮球控制阀，其特征在于，所述抵接部包括螺母(91)以及与所述螺母(91)相适配的螺栓(92)，所述螺栓(92)固设于所述连接板部(53)。

6.根据权利要求5所述的浮球控制阀，其特征在于，所述连接板部(53)在固设有所述螺栓(92)的相应位置设置有与所述螺母(91)的内孔相配合的通孔，所述螺栓(92)可部分穿过所述通孔。

7.根据权利要求1所述的浮球控制阀，其特征在于，所述连接部(5)包括浮球连接部(51)、两个旋转支撑部(52)以及连接板部(53)，所述浮球连接部(51)具有与所述浮球(4)相匹配的弧面，所述旋转支撑部(52)的一端与所述连接板部(53)一体成型或固定连接，另一端通过所述第一转轴(6)与所述阀座(2)枢转连接，所述抵接部设于所述阀座(2)。

8.根据权利要求7所述的浮球控制阀，其特征在于，所述抵接部包括螺母(91)以及与所述螺母(91)相适配的螺栓(92)，所述螺母(91)固设于所述阀座(2)。

9.根据权利要求8所述的浮球控制阀，其特征在于，所述阀座(2)在固设有所述螺栓(92)的相应位置设置有与所述螺母(91)的内孔相配合的通孔，所述通孔的内径不小于所述螺栓(92)的外径，所述螺栓(92)可部分穿插于所述通孔。

10.根据权利要求7所述的浮球控制阀，其特征在于，所述抵接部焊接于所述阀座(2)。

11.根据权利要求1-10任一项所述的浮球控制阀，其特征在于，还包括第二转轴(7)，所述连接部(5)通过所述第二转轴(7)与所述阀针(3)铰接。

12.根据权利要求5、6、8、9任一项所述的浮球控制阀，其特征在于，所述连接板部设有镂空孔(531)和/或镂空槽(532)。