一种基于高温介质的自平衡式球阀的制作方法

1.本发明涉及球阀技术领域，更具体地说，涉及一种基于高温介质的自平衡式球阀。


背景技术：

2.球阀，启闭件(球体)由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门。亦可用于流体的调节与控制，其中硬密封v型球阀其v型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力，特别适用于含纤维、微小固体颗料等的介质。而多通球阀在管道上不仅可灵活控制介质的合流、分流、及流向的切换，同时也可关闭任一通道而使另外两个通道相连。本类阀门在管道中一般应当水平安装。球阀按照驱动方式分为：气动球阀，电动球阀，手动球阀。
3.球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用，v型球阀。电动阀门除应注意管道参数外，尚应特别注意其使用的环境条件，由于电动阀门中的电动装置是一机电设备，其使用状态受其使用环境影响很大。通常状态下，电动球阀、蝶阀在以下环境使用要特别注意。
4.球阀的阀芯大多采用金属材料制成，在面对高温介质时，由于物体基本都具有热胀冷缩的特点，阀芯受热发生膨胀现象，无疑对启闭产生较大的影响，甚至会干扰球阀的正常使用。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于高温介质的自平衡式球阀，可以通过在阀芯上端开设平衡槽的方式，并填充有硝石粉末，在面对高温介质时，通过启动电磁铁对冷凝罩内的储水磁球施加磁吸力，使其上移与冷凝罩接触而受到挤压，并释放出预先储存的水分，水分沿着阀杆进入到阀芯上的平衡槽后与硝石接触，硝石在溶解于水时会吸收大量的热量，从而对阀芯进行降温来平衡其所受到高温介质的热量干扰，使得阀芯在启闭时处于正常的温度范围内，并且在启闭后高温介质的热量可以作用于硝石溶液，对其进行加热蒸发，水蒸气被储水磁球吸收，硝石则重新结晶从而实现重复利用，可以保障球阀的正常使用。
7.2.技术方案
8.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
9.一种基于高温介质的自平衡式球阀，包括阀体，所述阀体内活动安装有阀芯，所述阀体上端安装有转把，所述转把内镶嵌安装有电磁铁，所述转把下端固定连接有阀杆，且阀杆延伸至阀体内侧与阀芯连接，所述阀杆包括实心的上杆和中空的下杆，所述上杆和下杆之间固定连接有冷凝罩，所述冷凝罩内侧设有多个均匀分布的储水磁球，所述储水磁球与冷凝罩内顶壁之间固定连接有引水线，所述阀芯上端开设有平衡槽，所述平衡槽内填充有硝石粉末。
10.进一步的，所述储水磁球包括储水端、内磁芯以及挤压端，所述储水端和挤压端对称连接，所述内磁芯镶嵌连接于储水端和挤压端之间，储水端起到储水的作用，内磁芯在受到电磁铁的磁吸作用后，迫使挤压端整体上移对储水端进行挤压，从而释放出吸收的水分。
11.进一步的，所述储水端采用弹性吸水材料制成，所述挤压端采用硬质防水材料制成，且密度大于储水端。
12.进一步的，所述冷凝罩下端呈下凹的弧面结构，所述冷凝罩上端固定连接有多根均匀分布的导热丝，且导热丝贯穿阀体并延伸至其侧面，在储水磁球受到磁吸挤压释放水分之后，可以通过冷凝罩下端的弧面结构汇集到下杆处，进而流动至阀芯上的平衡槽内，冷凝罩上端可以通过导热丝将热量传导至阀体的侧面，一方面可以保证冷凝罩上端始终保持较低的温度，可以对水蒸气进行冷凝，进而通过引水线被储水磁球重新吸收，另一方面热量传导至侧面不易烫伤技术人员的手臂。
13.进一步的，所述冷凝罩下端开设有与阀杆相匹配的交互孔，所述交互孔内镶嵌连接有相匹配的控水层，控水层起到对水分引流和控制的作用。
14.进一步的，所述控水层包括防水透气膜、多根撑杆以及多根导水纤维管，所述防水透气膜连接于交互孔内，所述撑杆固定连接于防水透气膜和阀杆内壁之间，所述导水纤维管镶嵌连接于防水透气膜上，防水透气膜仅允许水蒸气通过，因此在对水分进行蒸发后水蒸气可以高效通过防水透气膜进入到冷凝罩内然后冷凝，而水分无法大范围的回流，仅能通过导水纤维管逐渐汇集至平衡槽内，撑杆起到对防水透气膜的定形作用，并保持导水纤维管的垂落的稳定性，使其与滑粉端保持对应。
15.进一步的，所述平衡槽内铺设有控粉层，所述控粉层包括多个交错分布的滑粉端以及积粉端，控粉层可以控制硝石粉末的分布的情况，从而控制水分与硝石的接触情况，达到控温的效果。
16.进一步的，所述滑粉端呈向上凸起的弧面并与导水纤维管相对应，所述积粉端呈向下内凹的弧面，由于滑粉端向上凸起的特点，硝石粉末会自主滑落至积粉端处。
17.进一步的，所述积粉端包括覆粉膜、磁吸端以及绒毛层，所述磁吸端镶嵌连接于覆粉膜中部，所述绒毛层覆盖于覆粉膜上表面，在电磁铁启动后磁吸端也会受到磁吸作用，从而迫使覆粉膜向上凸起并带动硝石自上至下分布，在水分借由导水纤维管释放至滑粉端处慢慢积累时，逐渐与积粉端上的硝石进行接触，实现缓慢降温的效果，避免急速降温对阀芯带来的损伤，有效延长阀芯的使用寿命。
18.进一步的，所述覆粉膜采用弹性导热材料制成，所述绒毛层采用非吸水性材料制成，热量可以通过覆粉膜充分与阀芯进行传递，绒毛层起到阻拦硝石的作用避免在重力作用下自主分布，同时不会主动吸水而干扰逐渐溶解的效果。
19.3.有益效果
20.相比于现有技术，本发明的优点在于：
21.(1)本方案可以通过在阀芯上端开设平衡槽的方式，并填充有硝石粉末，在面对高温介质时，通过启动电磁铁对冷凝罩内的储水磁球施加磁吸力，使其上移与冷凝罩接触而受到挤压，并释放出预先储存的水分，水分沿着阀杆进入到阀芯上的平衡槽后与硝石接触，硝石在溶解于水时会吸收大量的热量，从而对阀芯进行降温来平衡其所受到高温介质的热量干扰，使得阀芯在启闭时处于正常的温度范围内，并且在启闭后高温介质的热量可以作
用于硝石溶液，对其进行加热蒸发，水蒸气被储水磁球吸收，硝石则重新结晶从而实现重复利用，可以保障球阀的正常使用。
22.(2)储水磁球包括储水端、内磁芯以及挤压端，储水端和挤压端对称连接，内磁芯镶嵌连接于储水端和挤压端之间，储水端起到储水的作用，内磁芯在受到电磁铁的磁吸作用后，迫使挤压端整体上移对储水端进行挤压，从而释放出吸收的水分。
23.(3)控水层包括防水透气膜、多根撑杆以及多根导水纤维管，防水透气膜连接于交互孔内，撑杆固定连接于防水透气膜和阀杆内壁之间，导水纤维管镶嵌连接于防水透气膜上，防水透气膜仅允许水蒸气通过，因此在对水分进行蒸发后水蒸气可以高效通过防水透气膜进入到冷凝罩内然后冷凝，而水分无法大范围的回流，仅能通过导水纤维管逐渐汇集至平衡槽内，撑杆起到对防水透气膜的定形作用，并保持导水纤维管的垂落的稳定性，使其与滑粉端保持对应。
24.(4)积粉端包括覆粉膜、磁吸端以及绒毛层，磁吸端镶嵌连接于覆粉膜中部，绒毛层覆盖于覆粉膜上表面，在电磁铁启动后磁吸端也会受到磁吸作用，从而迫使覆粉膜向上凸起并带动硝石自上至下分布，在水分借由导水纤维管释放至滑粉端处慢慢积累时，逐渐与积粉端上的硝石进行接触，实现缓慢降温的效果，避免急速降温对阀芯带来的损伤，有效延长阀芯的使用寿命。
附图说明
25.图1为本发明的结构示意图；
26.图2为本发明实施例1中阀芯处的结构示意图；
27.图3为本发明实施例1中冷凝罩的结构示意图；
28.图4为本发明储水磁球的结构示意图；
29.图5为本发明实施例2中冷凝罩的结构示意图；
30.图6为图5中a处的结构示意图；
31.图7为本发明实施例2中阀芯处的结构示意图；
32.图8为图7中b处的结构示意图；
33.图9为本发明积粉端的结构示意图；
34.图10为本发明水分性质变化前后的结构示意图。
35.图中标号说明：
36.1阀体、2阀芯、3转把、4电磁铁、5阀杆、6冷凝罩、7控粉层、71滑粉端、72积粉端、721覆粉膜、722磁吸端、723绒毛层、8储水磁球、81储水端、82内磁芯、83挤压端、9控水层、91防水透气膜、92撑杆、93导水纤维管、10引水线、11导热丝。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.实施例1：
41.请参阅图1
‑
3，一种基于高温介质的自平衡式球阀，包括阀体1，阀体1内活动安装有阀芯2，阀体1上端安装有转把3，转把3内镶嵌安装有电磁铁4，转把3下端固定连接有阀杆5，且阀杆5延伸至阀体1内侧与阀芯2连接，阀杆5包括实心的上杆和中空的下杆，上杆和下杆之间固定连接有冷凝罩6，冷凝罩6内侧设有多个均匀分布的储水磁球8，储水磁球8与冷凝罩6内顶壁之间固定连接有引水线10，阀芯2上端开设有平衡槽，平衡槽内填充有硝石粉末。
42.请参阅图4，储水磁球8包括储水端81、内磁芯82以及挤压端83，储水端81和挤压端83对称连接，内磁芯82镶嵌连接于储水端81和挤压端83之间，储水端81起到储水的作用，内磁芯82在受到电磁铁4的磁吸作用后，迫使挤压端83整体上移对储水端81进行挤压，从而释放出吸收的水分。
43.储水端81采用弹性吸水材料制成，内磁芯82采用铁磁性材料制成，挤压端83采用硬质防水材料制成，且密度大于储水端81。
44.冷凝罩6下端呈下凹的弧面结构，冷凝罩6上端固定连接有多根均匀分布的导热丝11，且导热丝11贯穿阀体1并延伸至其侧面，在储水磁球8受到磁吸挤压释放水分之后，可以通过冷凝罩6下端的弧面结构汇集到下杆处，进而流动至阀芯2上的平衡槽内，冷凝罩6上端可以通过导热丝11将热量传导至阀体1的侧面，一方面可以保证冷凝罩6上端始终保持较低的温度，可以对水蒸气进行冷凝，进而通过引水线10被储水磁球8重新吸收，另一方面热量传导至侧面不易烫伤技术人员的手臂。
45.本实施例适用于高温介质的温度不是很高的情况下，降温的温差不会太大而伤害到阀芯2，从而可以有效控制成本。
46.实施例2：
47.请参阅图5，在实施例1的基础上，还可以在冷凝罩6下端开设有与阀杆5相匹配的交互孔，交互孔内镶嵌连接有相匹配的控水层9，控水层9起到对水分引流和控制的作用。
48.请参阅图6，控水层9包括防水透气膜91、多根撑杆92以及多根导水纤维管93，防水透气膜91连接于交互孔内，撑杆92固定连接于防水透气膜91和阀杆5内壁之间，导水纤维管93镶嵌连接于防水透气膜91上，防水透气膜91仅允许水蒸气通过，因此在对水分进行蒸发后水蒸气可以高效通过防水透气膜91进入到冷凝罩6内然后冷凝，而水分无法大范围的回流，仅能通过导水纤维管93逐渐汇集至平衡槽内，撑杆92起到对防水透气膜91的定形作用，并保持导水纤维管93的垂落的稳定性，使其与滑粉端71保持对应。
49.请参阅图7
‑
8，平衡槽内铺设有控粉层7，控粉层7包括多个交错分布的滑粉端71以及积粉端72，控粉层7可以控制硝石粉末的分布的情况，从而控制水分与硝石的接触情况，达到控温的效果。
50.滑粉端71呈向上凸起的弧面并与导水纤维管93相对应，积粉端72呈向下内凹的弧面，由于滑粉端71向上凸起的特点，硝石粉末会自主滑落至积粉端72处。
51.请参阅图9，积粉端72包括覆粉膜721、磁吸端722以及绒毛层723，磁吸端722镶嵌连接于覆粉膜721中部，绒毛层723覆盖于覆粉膜721上表面，在电磁铁4启动后磁吸端722也会受到磁吸作用，从而迫使覆粉膜721向上凸起并带动硝石自上至下分布，在水分借由导水纤维管93释放至滑粉端71处慢慢积累时，逐渐与积粉端72上的硝石进行接触，实现缓慢降温的效果，避免急速降温对阀芯2带来的损伤，有效延长阀芯2的使用寿命。
52.覆粉膜721采用弹性导热材料制成，磁吸端722采用铁磁性材料制成，绒毛层723采用非吸水性材料制成，热量可以通过覆粉膜721充分与阀芯2进行传递，绒毛层723起到阻拦硝石的作用避免在重力作用下自主分布，同时不会主动吸水而干扰逐渐溶解的效果。
53.本实施例适用于高温介质的温度较高的情况下，因此降温前后的温差较大，急速降温带来的影响较大，容易对阀芯2造成热损伤，因此通过控粉层7和控水层9来控制硝石溶解于水的速度，实现缓慢降温的效果，可以有效对阀芯2进行保护，延长其使用寿命。
54.请参阅图10，本发明可以通过在阀芯2上端开设平衡槽的方式，并填充有硝石粉末，在面对高温介质时，通过启动电磁铁4对冷凝罩6内的储水磁球8施加磁吸力，使其上移与冷凝罩6接触而受到挤压，并释放出预先储存的水分，水分沿着阀杆5进入到阀芯2上的平衡槽后与硝石接触，硝石在溶解于水时会吸收大量的热量，从而对阀芯2进行降温来平衡其所受到高温介质的热量干扰，使得阀芯2在启闭时处于正常的温度范围内，并且在启闭后高温介质的热量可以作用于硝石溶液，对其进行加热蒸发，水蒸气被储水磁球8吸收，硝石则重新结晶从而实现重复利用，可以保障球阀的正常使用。
55.值得注意的是，本发明中的球阀在安装时应注意水平安装，并且未作特殊说明的部件为本领域的常规部件，技术人员可以根据专业技能和公知常识自行理解。
56.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。