燃气表内置球阀和燃气表的制作方法

1.本技术涉及球阀技术领域，尤其涉及一种燃气表内置球阀及包含该球阀的燃气表。


背景技术：

2.球阀一般包括阀体和设置于阀体内的启闭件(即球体)，球体由连接于球体上的阀杆控制使其能够绕球阀轴线作旋转运动，进而实现球阀的开启和关闭。
3.在智能燃气表内，通常采用电控球阀来实现燃气的启闭，电控球阀中球体的固定一般采用单边轴和弹簧挤压的方式固定，单边轴一端连接于球体上，另一端穿过阀体，单边轴穿过阀体的部分与电机连接，电机通过单边轴驱动球体旋转实现球阀的开闭，弹簧设置于球体的一侧用于挤压球体使得球体向密封圈处靠拢进而实现球体与阀体之间的密封。
4.然而，上述电控球阀在开闭时需要较大的扭力，球阀开闭所需的扭力大，则增加了电机开闭球阀时的扭力，进而增加了电机的能耗。


技术实现要素：

5.本技术提供一种燃气表内置球阀，用以解决球阀开启需要较大的扭力的技术问题。
6.本技术为解决上述技术问题提供如下技术方案：
7.一种燃气表内置球阀包括阀体和球体，所述阀体内设置有两侧开口的腔体，所述腔体两侧的开口分别为阀体的进口和出口；
8.所述球体置于腔体内，所述球体上分别设置有旋转轴和固定轴，所述旋转轴和所述固定轴的轴线位于同一直线上且该直线经过所述球体的球心；
9.所述阀体上设置有与腔体连通的安装孔，所述旋转轴远离所述球体的一端自安装孔处穿出所述阀体，所述旋转轴可带动所述球体转动；
10.所述阀体内可拆卸的安装有限位件，所述限位件用于防止所述固定轴沿垂直于固定轴轴线的方向移动。
11.本实用新型的有益效果是：本技术提供的燃气表内置球阀中球体上设置有旋转轴和固定轴，旋转轴自阀体的安装孔处穿过阀体，一方面旋转轴可带动球体旋转，另一方面阀体能够限定旋转轴的位置，即限定了球体与旋转轴连接处的位置，固定轴通过限位件限定位置，限位件限定了固定轴在垂直于固定轴轴线方向上的位置，即限位件能够防止固定轴沿垂直于固定轴轴线的方向上移动，进而实现了球体与固定轴连接处的位置被限定，球体上的两处位置被限定，且这两处位置的连线经过球体的球心，使得球体沿垂直于固定轴轴线方向上的位置相对固定，在上述结构的基础上，球体一侧使用小弹力的弹性件即可满足球阀的密封效果，同时，采用的弹性件的弹力减小时，球阀开闭所需的扭力即会减小，便于球阀的开闭。
12.进一步的，本技术提供的燃气表内置球阀采用电机控制开闭时，球体一侧使用的
弹性件弹力减小，球阀开闭所需的扭力即会减小，进而实现了驱动球阀旋转的电机的扭力减小，从而降低了电机的能耗；进一步的，球体相对两端的位置被限定后，球体压至密封圈上的力分布更为均匀，增加了球阀的密封性。
13.优选的，所述阀体内设置有一端开口的滑槽，所述滑槽的开口端朝向所述阀体的出口，所述限位件可自滑槽的开口端滑入所述滑槽内，所述固定轴置于所述滑槽内，所述限位件滑入滑槽后与滑槽内侧壁配合实现将固定轴的位置限定于限位件内端部与滑槽内侧壁配合形成的空间内。
14.优选的，所述限位件包括限位滑块和设置于所述限位滑块两侧的限位凸，所述滑槽的侧壁上设置有侧壁滑槽，所述限位滑块滑入所述滑槽内时，所述限位凸滑入所述侧壁滑槽内。
15.优选的，所述滑槽的开口端呈外八字形开口结构，所述限位件外端部的结构与所述滑槽开口端的结构相匹配，所述侧壁滑槽设置于所述滑槽外八字形开口端处的侧壁上。
16.优选的，还包括与所述阀体配合连接的转接头，所述转接头可拆卸的设置于所述阀体的出口处，所述转接头内设置有挡筋，所述转接头与所述阀体配合连接后，所述挡筋抵接于所述限位件的外端部。
17.优选的，所述限位件的外端部设置有v形顶槽，所述挡筋与限位件抵接的一端设置有与所述v形顶槽配合的v形顶凸。
18.优选的，所述v形顶槽为2个，2个v形顶槽沿限位件外端部的横向中线对称设置，所述v形顶凸抵接于其中一个v形顶槽内。
19.优选的，所述阀体内远离转接头的一端设置有密封圈，所述球体和转接头之间设置有环形压板和弹性件，所述环形压板压于所述球体上，所述弹性件置于所述环形压板和转接头之间，所述环形压板的局部压于限位件的外端部上。
20.优选的，弹性件为弹簧。
21.优选的，所述球体上设置旋转轴处设置有非圆形的异形槽，所述旋转轴与所述球体连接的一端设置为与所述异形槽配合的异形凸，所述旋转轴的异形凸置于所述异形槽内实现旋转轴带动球体旋转。
22.本实用新型还提供了一种燃气表，包括燃气表主体和内置于所述燃气表主体内如上述任一技术方案所述的球阀。
23.本实用新型的燃气表的有益效果与上述球阀的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
24.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
25.图1为本技术燃气表内置球阀关闭状态的剖视图。
26.图2为图1中a处的放大图。
27.图3为球体的结构示意图。
28.图4为球体另一视角的结构示意图。
29.图5为阀体的结构示意图。
30.图6为图5中b处的放大图。
31.图7为限位件的结构示意图。
32.图8为转接头的结构示意图。
33.附图标记说明：
34.100、阀体；
35.110、滑槽；111、侧壁滑槽；120、进口；
36.200、球体；
37.210、固定轴；220、异形槽；
38.300、转接头；
39.310、挡筋；
40.400、限位件；
41.410、限位滑块；420、限位凸；430、v形顶槽；
42.500、旋转轴；
43.600、密封圈；
44.700、环形挡板；
45.800、弹性件。
46.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
47.在相关技术中，电控球阀中球体的固定一般采用单边轴和弹簧挤压的方式固定，单边轴一端连接于球体上，另一端穿过阀体，单边轴穿过阀体的部分与电机连接，电机通过单边轴驱动球体旋转实现球阀的开闭，弹簧设置于球体的一侧用于挤压球体使得球体向密封圈处靠拢进而实现球体与阀体之间的密封。在电控球阀中，为了保证球阀的密封性，挤压球体的弹簧一般选用弹力较大的弹簧，但是弹簧弹力较大则会导致球阀开闭需要较大的扭力，增加了电机开闭球阀时的扭力，进而增加了电机的能耗。
48.有鉴于此，本实用新型实施例通过限定球体在垂直于球体旋转轴方向上的位置来实现球体在垂直于球体旋转轴方向上的位置稳定性，进而实现在球体一侧无需设置弹力较大的弹簧即可满足球阀密封性的需求，从而实现了减小驱动球阀转动的电机的扭矩的目的。
49.进一步的，本实用新型实施例在球阀的球体上设置了旋转轴和固定轴，旋转轴用于带动球体转动，固定轴为球体的转动提供了转动支点，为了保证该旋转支点在垂直于球体旋转轴方向上的位置稳定性，阀体内安装了可拆卸的限位件，限位件用于限定固定轴的位置，实现固定轴在垂直于固定轴轴线方向上的位置被限定，固定轴与旋转轴配合限定了球体在垂直于球体旋转轴方向上的位置，使得球体不能够在垂直于球体旋转轴方向上移动，进而实现了在球体一侧无需设置弹力较大的弹簧即可满足球阀的密封性。
50.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提
下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
51.图1为本技术燃气表内置球阀关闭状态的剖视图，图2为图1中a处的局部放大图，图3为球体200的结构示意图，图4为球体200另一视角的结构示意图，图5为阀体100的结构示意图，图6为图5中b处的局部放大图，图7为限位件400的结构示意图，图8为转接头300的结构示意图。
52.如图1、3和4所示，本实施例提供的燃气表内置球阀包括阀体100和球体200，阀体100内设置有两侧开口的腔体，腔体两侧的开口分别为阀体100的进口120和出口，球体200置于腔体内，球体200上设置有供气体或液体通过的通道，当转动球体200使得球体200上通道的两端与阀体100的进口120和出口相对应时，阀体100开启，当转动球体200使得球体200上通道的两端与阀体100的进口120和出口完全错开时，阀体100关闭。
53.球体200上分别设置有旋转轴500和固定轴210，旋转轴500和固定轴210的轴线位于同一直线上且该直线经过球体200的球心，阀体100上设置有与腔体连通的安装孔，旋转轴500远离球体200的一端自安装孔处穿出阀体100，旋转轴500可带动球体200转动，进而实现该球阀的开闭。
54.阀体100内可拆卸的安装有限位件400，限位件400用于防止固定轴210沿垂直于固定轴210轴线的方向移动，实现球体200仅能够原位旋转，即球体200仅能够绕固定轴210的轴线(固定轴210和旋转轴500的轴线位于同一直线上)旋转，也就是说固定轴210为球体200提供了旋转支点，旋转轴500与固定轴210配合实现球体200在垂直于球体200旋转轴500方向上的位置被限定。
55.通常球阀的阀体100内需使用弹力较大的弹簧挤压球体200使得球体200向密封圈600处靠拢进而实现球体200与阀体100之间的密封，本技术通过在球体200上设置旋转轴500和固定轴210，一方面旋转轴500可带动球体200旋转，另一方面阀体100能够限定旋转轴500的位置，即限定了球体200与旋转轴500连接处的位置，固定轴210通过限位件400限定其在垂直于固定轴210轴线方向上的位置，即限位件400能够防止固定轴210沿垂直于固定轴210轴线的方向上移动，进而实现了球体200与固定轴210连接处的位置被限定，球体200上的两处位置被限定，且这两处位置的连线经过球体200的球心，使得球体200沿垂直于固定轴210轴线方向上的位置相对固定，在上述结构的基础上，球体200一侧使用小弹力的弹性件即可满足球阀的密封效果，同时，采用的弹性件的弹力减小时，球阀开闭所需的扭力即会减小，便于球阀的开闭。在采用电机控制球阀开闭时，球体200一侧使用的弹性件弹力减小，球阀开闭所需的扭力即会减小，进而实现了驱动球阀旋转的电机的扭力减小，从而降低了电机的能耗；进一步的，球体200相对两端的位置被限定后，球体200压至密封圈600上的力分布更为均匀，增加了球阀的密封性。
56.该球阀用于燃气表中时，弹性件的弹力为3n即可满足球阀的密封需求，弹性件的弹性需求较小，则球体200开闭所需的扭力较小，便于球阀的开闭。当然，弹性件的弹力也可以选择大于3n的弹性件，如4n等。
57.在本技术的一些优选的实施例中，如图3和4所示，球体200上设置旋转轴500和固定轴210处切削掉部分球冠形成用于设置旋转轴500和固定轴210的平面，这两个平面为平行的两个面，球体200上通道的轴线与旋转轴500和固定轴210的连线垂直，此设置便于球体200的加工。
58.进一步的，球体200设置旋转轴500的平面上设置有非圆形的异形槽220，所述旋转轴500与所述球体200连接的一端设置有与所述异形槽220配合的异形凸，所述旋转轴500的异形凸置于所述异形槽220内实现旋转轴500带动球体200旋转，异形槽220的结构可以为多边形的槽，如三角形、四边形、五边形、六边形等，也可以为不规则形状的槽，还可以为双d形槽，异形槽220的结构多样化，其只要满足旋转轴500下端的异形凸与异形槽220配合带动球体200旋转即可。异形凸与异形槽220配合实现旋转轴500和球体200无需固定连接即可实现旋转轴500带动球体200旋转，即旋转轴500直接插入异形槽220内即可实现旋转轴500带动球体200旋转，便于旋转轴500与球体200的配合安装。
59.旋转轴500与球体200的配合连接方式为可拆卸连接，同时，燃气表内置球阀中的限位件400可拆卸的设置于阀体100内，下述设置于阀体100出口处的转接头300与阀体100的连接同样为可拆卸连接，上述设置方式实现了该球阀便于加工和组装，该球阀依次通过球体200置于阀体100内，旋转轴500穿过阀体100连接于球体200上，限位件400安装于阀体100内限制固定轴210的位置，转接头300连接于阀体100出口处即可实现该球阀的组装，组装方便快捷。
60.如图5-7所示，阀体100内设置有一端开口的滑槽110，滑槽110的开口端朝向所述阀体100的出口，限位件400可自滑槽110的开口端滑入滑槽110内，固定轴210置于滑槽110内远，限位件400滑入滑槽110后与滑槽110内侧壁配合实现将固定轴210的位置限定于限位件400内端部与滑槽110内侧壁配合形成的空间内，滑槽110的设置为限位件400提供安装位置，滑槽110与限位件400配合实现对固定轴210的限位。
61.限位件400滑入滑槽110至设定位置后，限位件400可以通过卡扣固定或固定连接件固定，也可以通过抵压固定。
62.在本实施例中，限位件400采用抵压的方式固定。
63.具体的，如图1和8所示，本技术的燃气表内置球阀还包括与阀体100配合连接的转接头300，转接头300可拆卸的设置于阀体100的出口处，转接头300上设置有供液体或气体通过的通道，该通道的一端与阀体100的出口相对应。转接头300内设置有挡筋310，转接头300与阀体100配合连接后，挡筋310抵接于限位件400的外端部，即转接头300与阀体100固定连接后，限位件400被转接头300内的挡筋310抵压于滑槽110内使其不能够再沿限位件400在滑槽110内滑动的方向移动，实现限位件400在其滑动方向上的位置固定。优选的，转接头300与阀体100的连接为可拆卸连接，更为优选的，转接头300与阀体100通过螺栓螺母配合连接，此设置实现了该球阀便于加工和组装，转接头300的挡筋310直接抵压于限位件400上，通过转接头300与阀体100的固定连接实现限位件400位置的固定，限位件400的固定方式简单，且容易拆装。
64.在本技术的一些优选的实施例中，如图1、2和7所示，限位件400的外端部设置有v形顶槽430，挡筋310与限位件400抵接的一端设置有与v形顶槽430配合的v形顶凸，转接头300与阀体100配合连接后，挡筋310上的v形顶凸抵接于限位件400上的v形顶槽430内，v形顶槽430和v形顶凸的设置增加了挡筋310与限位件400的接触面积，使其能够更好的抵压限位件400以限制限位件400的位置，使得限位件400在其滑动方向上的位置被限定住，并且v形顶凸抵接于限位件400上的v形顶槽430内，在一定程度上能够限定限位件400竖向的位置，使其不能够上下移动，当然球体200置于阀体100内，限位件400滑入滑槽110内后，球体
200设置固定轴210的端面会压于限位件400上，同样也会限定限位件400的竖向位置。基于此，优选的，限位件400与球体200接触的一面为平面。
65.进一步的，在一些实施例中，v形顶槽430为2个，2个v形顶槽430沿限位件400外端部的横向中线对称设置，转接头300与阀体100配合连接后，v形顶凸抵接于其中一个v形顶槽430内，另一个v形顶槽430为闲置槽，此设置实现了限位件400在安装时无正反之分，便于限位件400的安装，也就是说，限位件400可以顶面朝上滑入滑槽110内，也可以底面朝上滑入滑槽110内，限位件400两侧面的结构相同，限位件400无论是底面朝上还是顶面朝上，限位件400的外端面上均有与v形顶凸相对应的v形顶槽430，实现v形顶凸能够抵接于v形顶槽430内，此设置实现了限位件400安装的灵活性，无论限位件400的正反均可以安装于阀体100内，同样，无论限位件400的正反，挡筋310上的v形顶凸均有对应的v形顶槽430。
66.在本技术的一些优选的实施例中，转接头300内设置有多个用于抵压限位件400的挡筋310，转接头300连接于阀体100上时，其中一个挡筋310抵压于限位件400上，此设置实现了转接头300安装的灵活性，使得转接头300与阀体100配合的位置有多个，便于转接头300与阀体100的配合连接。
67.进一步的，如图1和2所示，阀体100内远离转接头300的一端设置有密封圈600，球体200和转接头300之间设置有环形压板和弹性件，环形压板压于球体200上，弹性件置于环形压板和转接头300之间，球体200、环形压板、弹性件和转接头300之间的连接方式为挤压配合连接，当然其也可以为其他的配合方式，例如弹性件连接于环形压板上。
68.密封圈600设置于阀体100的进口120处，密封圈600被挤压于球体200与阀体100内侧壁之间，实现该球阀的密封。
69.环形压板为环形结构，环形压板的内侧壁为球带形结构，环形压板被挤压于球体200上时，环形压板的内侧壁与球体200的外表面贴合，实现环形压板更好的挤压住球体200，使得环形压板挤压球体200的力分布均匀。
70.环形压板的外侧面为阶梯形结构，在本具体实施例中优选为二级阶梯形结构，弹性件优选为弹簧，弹簧套设于环形压板上，转接头300上设置有容纳弹簧端部的空间，弹簧两端部的位置相对限定，使得弹簧更加稳定的位于环形压板与转接头300之间，使得弹簧的弹力方向始终与阀体100轴向(即阀体100进口120和出口中心连线的方向)的方向相同。
71.进一步的，环形压板的局部压于限位件400的外端部上。即环形压板压于球体200上时，环形压板与限位件400的外端部相对应的位置处压于限位件400上，使得环形压板进一步的限定限位件400的位置，在本技术中，限位件400将固定轴210挤压于限位件400内端部与滑槽110内侧壁之间时，固定轴210与限位件400和滑槽110内侧壁直接接触，限位件400外端部与转接头300内的挡筋310抵接处之间要留出供限位件400沿滑槽110滑动方向轻微滑动的间隙，保证固定轴210在限位件400内端部与滑槽110内侧壁配合形成的空间内能够灵活转动，即固定轴210并非是完全被压紧固定于限位件400内端部与滑槽110内侧壁配合形成的空间内，环形压板的局部压于限位件400的外端部上保证了弹性件也能够给予限位件400一定的力，使得限位件400能够始终抵于固定轴210上。
72.当然，在本技术一些可能的实施例中，固定轴210上也可以套设有轴承，限位件400将轴承挤压固定于限位件400内端部与滑槽110内侧壁配合形成的空间内，限位件400滑入滑槽110后可以通过通过卡扣固定或固定连接件固定，也可以通过转接头300直接抵压固
定，此时限位件400的位置可以完全固定住，无需留出移动间隙。当然转接头300也可以将球体200完全挤压于阀体100上的密封圈600处实现球体200与阀体100之间的密封。不过，在本技术的优选实施例中，固定轴210直接与限位件400和滑槽110内侧壁直接接触，此结构设置能够降低该球阀的生产成本，且球阀的密封性能较好、持久性较好。
73.进一步的，如图7所示，在一些实施例中，限位件400包括限位滑块410和设置于限位滑块410两侧的限位凸420，滑槽110的侧壁上设置有侧壁滑槽111，限位滑块410滑入滑槽110内时，限位凸420滑入侧壁滑槽111内，此设置能够限制限位件400的位置，使得限位件400仅能够沿其在滑槽110内滑动的方向移动，而不能够上下移动，保证了限位件400位置的稳定性，使得限位件400能够稳定的固定轴210限位的同时，不会对球体200产生其他影响。
74.作为本具体实施例的优选方案，滑槽110的开口端呈外八字形开口结构，限位件400外端部的结构与滑槽110开口端的结构相匹配，此设置便于限位件400的安装，使得限位件400能够快速、准确的安装于滑槽110内。
75.进一步的，侧壁滑槽111设置于滑槽110外八字形开口端处的侧壁上，此设置便于限位凸420滑入侧壁滑槽111且不会产生卡死现象，便于限位件400的安装。
76.本实用新型还提供了一种燃气表，包括燃气表主体和内置于所述燃气表主体内如上述任一技术方案所述的球阀。
77.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
78.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
79.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
80.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
81.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表
述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
82.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。