不锈钢球阀

多功能三通球阀的设计与开发

2018-10-19

一、前言 三通球阀 用于管路系统,主要用于管路中介质流向的切换、分流、合流等,根据结构形式,三通球阀通常分为L型三通球阀和T型三通球阀,根据使用要求的不同,三通球阀有多种结构设计。 二、具有三通道同时密封切断功能的L型三通球阀的设计与开发 L型三

一、前言
    三通球阀用于管路系统,主要用于管路中介质流向的切换、分流、合流等,根据结构形式,三通球阀通常分为L型三通球阀和T型三通球阀,根据使用要求的不同,三通球阀有多种结构设计。
二、具有三通道同时密封切断功能的L型三通球阀的设计与开发
    L型三通球阀用于管路中介质流向的切换,能够使相互垂直的两个流道连通。普通的L型三通球阀通常采用两阀座结构设计,也可以采用三阀座或四阀座结构设计,但是普通的L型三通球阀只能用于流向的切换,不具有三通道同时密封切断的功能,如图1所示。
图1 普通的L型三通球阀用于流向的切换
    图1 普通的L型三通球阀用于流向的切换
    对于某些使用工况,用户不仅需要采用L型三通球阀进行流向的切换,而且还希望采用L型三通球阀同时切断三个管道,由于普通L型三通球阀不具有该功能,为了实现该功能,用户需要在三个管路上分别安装截断阀,这样不仅管路系统造价提高,而且系统复杂,操作非常麻烦,为此,超达阀门集团股份有限公司对L型三通球阀进行了创新设计,新设计的L型三通球阀采用三阀座结构设计,也可以采用四阀座结构设计,采用大球体设计,阀门不仅具有普通L型三通球阀的流向切换功能,而且还具有三通道同时密封切断功能,阀门的功能切换操作非常简单,只要通过阀杆的旋转操作即可实现,该设计已获国家授权专利,ZL 201120319803.5《L型三通球阀》,其发明专利已通过审查公开(发明专利申请号201110251025.5,公开号:CN102313043A)。结构设计及原理如图2所示。
图2 设计开发的具有三通道同时密封切断功能的L型三通球阀
    图2 设计开发的具有三通道同时密封切断功能的L型三通球阀
三、具有三通道同时密封切断功能的T型三通球阀的设计与开发
    T型三通球阀用于管路中介质的分流、合流及流向的切换,常规的T型三通球阀可以使三个通道相互连通或者使其中的两个通道连通,T型三通球阀可以实现其中的两种、三种或四种功能,但是要实现的功能不同,阀门的设计有一定的差异,但是普通的T型三通球阀不具有三通道同时密封切断的功能,如图3所示。
图3 普通的T型三通球阀用于分流、合流及流向的切换
    图3 普通的T型三通球阀用于分流、合流及流向的切换
    对于某些使用工况,用户不仅需要采用T型三通球阀进行分流、合流及流向的切换,而且还希望采用T型三通球阀同时切断三个管道。由于普通的T型三通球阀不具有该功能,为了实现该功能,用户需要在三个管路上分别安装截断阀,这样不仅管路系统造价提高,而且系统复杂,操作非常麻烦,为此,对T型三通球阀进行了创新设计。新设计的T型三通球阀采用三阀座或四阀座结构设计,阀门不仅具有普通T型三通球阀的分流、合流及流向切换的功能,而且还具有三通道同时密封切断功能,阀门的功能切换操作非常简单,只要通过阀杆的旋转即可实现。该设计已获国家授权专利,ZL201120319722.5《T型三通球阀》,其发明专利已通过审查公开(发明专利申请号201110251697.6,公开号:CN102305300A)。结构设计及原理如图4所示。
图4 设计开发的具有三通道同时密封切断功能的T型三通球阀
    图4 设计开发的具有三通道同时密封切断功能的T型三通球阀

四、具有流量调节功能三通球阀的设计与开发
    普通的三通球阀只具有分流、合流及流向切换功能,当三通球阀用于流量调节与流量分配时,通常要求不改变进口通道的流量,通过三通球阀开度的调节和改变,来分配两个出口通道的流量。但是普通的三通球阀在进行两个出口通道的流量调节时,由于球体的遮挡,会导致三通球阀的进口通道的流道面积也发生很大的改变,因此,常规的三通球阀无法适用于系统的流量调节与分配,图5是常规三通球阀用于调节两个出口通道的流量时,由于进口通道受到球体的遮挡而导致进口通道流量改变的情况。
图5 普通三通球阀进行流量调节时由于受球体的遮挡进口流量会发生改变
    图5 普通三通球阀进行流量调节时由于受球体的遮挡进口流量会发生改变
    公司对于三通球阀的结构进行了创新设计,结构设计及原理如图6所示,将球体的两个通道完全连通,在阀门进行流量调节与分配时,确保阀门的进口通道完全通常,进口通道面积在阀门的调节过程中不会发生变化,通过阀门的调节只改变两个出口通道的面积,从而满足了用户的使用要求。该创新设计已获国家授权专利ZL 201120273103.7《用于流量调节与流量分配的三通球阀》,其发明专利已通过审查公开(发明专利申请号201110215393.4,公开号:CN102230547A)。
图6 设计开发的具有流量调节与分配功能放入三通球阀
    图6 设计开发的具有流量调节与分配功能放入三通球阀
五、结语
    三通球阀有多重用途,不同的用途,其结构设计差别很大。上述三种球阀是根据客户的使用要求研制开发的新型多功能三通球阀。目前国内外还没有关于三通球阀的产品标准,因此,关于三通球阀的设计与选用,制造厂与用户必须进行全面的沟通,以便设计制造的三通球阀完全能够满足用户的使用要求。