[發明專利]用于節流介質流的球閥

在審

• 申請號: 201610076308.3
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN106763877A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 埃伯哈德·庫斯克;斯特凡·拉斯科夫斯基
• 申請（專利權）人: 科林工業技術有限責任公司
• 主分類號: F16K5/10
• 分類號: F16K5/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 楊靖,車文

技術領域

本發明涉及一種用于節流介質流的球閥，該球閥由一個閥殼體組成，該閥殼體具有對置的、用于該介質流的進入管段和排出管段，兩個球體座環在這些進入管段和排出管段之間借助穿過開口間隔開地且呈鏡像地安排并且形成用于閥球體的一個軸承，其中該閥球體具有一個穿過通道并且能夠圍繞垂直于該穿過通道的縱軸線的一條軸旋轉。

背景技術

球閥是具有作為閉鎖體的穿孔的閥球體的裝配件(Armaturen)。

在大多數情況下，球閥用作閉鎖閥。閉鎖閥的特征在于，在90°的旋轉之內完全地關閉。

球閥被區分為具有完全的通道或具有減小的通道，在具有完全的通道的球閥中，在該閥球體中的孔具有如下直徑，該直徑與進入管段和排出管段的內直徑相同或與連接的管線相同。一個手動的或電動的旋轉傳動器被用于操作該閥球體。該閥球體可旋轉地支承在這些球體座環中、具有與進入管段或排出管段共軸地放置的穿過開口。根據應用情形，這些球體座環具有不同地形成的、用于該閥球體的軸承。與所有的工業裝配件情況相同，通過對閥球體、閥體、球體座環、密封件的相應的材料選擇或借助流動路徑的耐磨損的內襯板以及非常不同的傳動器變體，球閥也能夠被適配為用于該使用目的。

在這些球體座環中具有多個圓柱形的穿過開口的球閥以及在該閥球體中具有一個圓柱形的穿過通道的球閥優選被用作閉鎖閥，這些閉鎖閥被設置為僅用于如下兩種運行模式，即用于該介質流的最大流通 量或完全中斷(開/關-特性)。

還已知具有調節特性的球閥。在具有開/關特性的閉鎖閥的情況下，球體座環和閥球體具有圓柱形的開口，而在調節球閥的情況下，這兩種主要元件中的至少一者具有偏差的流動通道截面形狀。例如已知如下球閥，其中在該閥球體流入側上的穿過通道的進入橫截面具有在該閥球體的一個旋轉方向上變寬的橫截面。第一條權利要求的前序部分說明了一種此類的所屬類型的球閥。

通常使用接近三角形的橫截面。當球閥被用于節流介質流、即作為調節裝配件或控制裝配件用于調整確定的流通率時，此類近似三角形的通道橫截面改善了部分閥開口的調節特性。通過在這些球體座環中的穿過開口或在這些閥球體中的穿過通道的適合的構型能夠產生任意的調節特性，此外還產生通常優選的“等百分比的閥特性”。

在此類的球閥打開的情況下，該總通道的近似三角形的橫截面的一個尖端首先旋轉到該流動路徑中，并且然后在該閥球體進一步旋轉的情況下，該開放式的橫截面相對于該旋轉角度超比例地(überproportional)增長。以此方式，爭取達到對較小的體積流量的更容易的可調整性。

從CN 203 718 005 U已知一種具有“雙V”形狀的穿過通道的球閥，該球閥的橫截面產生一個三角形輪廓，該三角形輪廓帶有凹入的、弧形的側邊線。

從CN 204 114 213 U已知一種類似構型的球閥，該球閥的穿過通道具有如下橫截面輪廓，該橫截面輪廓與具有修圓的尖端和對置的、呈凸狀彎曲的三角線的等腰三角形相同。

在裝載有固體燃料的多相流(例如傳輸煤灰氣體流)的情況下， 已知的、近似三角形的穿過通道橫截面的缺點在于：由于在該流入側上的摩擦性損耗，閥球體磨損非常高并且由此使得該球閥的節流性能發生改變。此外，該球閥的調節性能是值得改善的，盡管該通道橫截面尤其適配于在該入口節流點處的、小的打開角度的情況下。

發明內容

因此，本發明所基于的目的在于，提供一種具有調節特性的球閥，相對于已知的現有技術減小該球閥與摩擦性介質接觸而產生的磨損并且尤其在該球閥的打開角度較小的情況下改善該球閥的節流性能。

根據本發明，該目的通過如下球閥實現，該球閥的這些穿過開口和該穿過通道的這些進入和排出橫截面形成在流動方向上彼此前后地安排的兩個節流點。有利的實施方式是從屬權利要求的主題。

該流動橫截面的變窄部或在該流動橫截面中的改變部被視為節流點，這些節流點導致流動中的壓力損失。這兩個節流點可以呈不同的設計借助于穿過開口和穿過通道之間的不同的關系形成。

在所提出的解決方案中，不僅通過在球體座環/閥球體和閥球體/球體座環這兩個過渡點處的開放的流動橫截面平面的、僅取決于旋轉角度的變窄而形成這些節流點，而且在這些節流點處相遇的這兩個橫截面平面之一在一個旋轉方向上對應地變寬并且優選地形成近似三角形的形狀。該三角形狀既可以通過這些球體座環的穿過開口形成，也可以通過在該閥球體中的穿過通道形成。