用于盾构机的活塞式阀座带冲洗的泥浆球阀的制作方法

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1.本实用新型涉及盾构机技术领域，特别涉及一种用于盾构机的活塞式阀座带冲洗的泥浆球阀。


背景技术：

2.盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，现代盾构掘进机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，可靠性要求极高。盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
3.而泥水盾构机在掘进过程中会产生大量的泥浆，泥浆的排放需采用泥浆球阀来控制，在安装空间有限的前提下，采用的阀门要体积小重量轻，操作灵活；传统的固定式球阀，结构尺寸及重量均较大，而且阀座为固定式，阀座始终与球芯接触，这样结构球阀在开关时，很容易被泥浆介质(主要是坚硬的泥沙颗粒)冲刷、划伤球芯和阀座密封面而造成损坏，球阀泄漏，泥水仓压力不稳定，会造成塌方事故。


技术实现要素：

4.有鉴于此，有必要提供一种用于盾构机的活塞式阀座带冲洗的泥浆球阀。
5.一种用于盾构机的活塞式阀座带冲洗的泥浆球阀，包括主阀体、副阀体、球芯、主轴、第一复合衬套和填料函，主阀体的左右两端分别开设有流体进出的通道，主阀体和副阀体连接，主阀体上下两端加工为通孔，球芯装在主阀体内腔，球芯上端的矩形槽连接主轴，主轴外侧套有第一复合衬套，第一复合衬套与主阀体过盈配合，与主轴为间隙配合，填料函安装于主阀体上的通孔。
6.优选的，主阀体的左侧为副阀体，主阀体与副阀体用双头螺栓连接，中间的止口台设有缠绕垫片，防止管道介质外漏。
7.优选的，填料函外侧设计密封槽，密封槽内装有密封圈，保证填料函与主阀体之间密封，使得主阀体的腔内介质不外漏。
8.优选的，填料函内装有填料，用旋入式填料压盖旋入填料函将填料受力均匀压紧，填料用来密封，防止主轴转动时，介质外漏。
9.优选的，用于盾构机的活塞式阀座带冲洗的泥浆球阀还包括驱动装置，主轴与驱动装置连接，驱动装置用螺栓固定于主阀体上法兰。
10.优选的，用于盾构机的活塞式阀座带冲洗的泥浆球阀还包括第二复合衬套，球芯下端设计圆形孔，内镶嵌第二复合衬套，第二复合衬套于球芯过盈配合，与副轴间隙配合，副轴外侧设计密封槽，密封槽内装有密封圈，副轴与主阀体之间密封，使得主阀体腔内介质不外漏。
11.优选的，球芯与副轴之间装有止推轴承，用于减少球芯转动时，与副轴之间的转动
摩擦力。
12.优选的，副轴下端装有调整垫组件，用来调整球芯与主阀体、副阀体之间的水平同轴度，调整垫下端装有下阀盖，下阀盖与主阀体之间装有缠绕垫，防止介质外漏，下阀盖用螺栓固定于主阀体上。
13.优选的，主阀体和副阀体上分别用内六角螺钉固定导向套，导向套外侧设计密封槽，密封槽内装有密封圈。
14.优选的，导向套内配装活塞式阀座，活塞式阀座外侧设计密封槽，密封槽内装有密封圈，活塞式阀座端面镶嵌四氟密封座，活塞式阀座与四氟密封座组成活塞式阀座组件。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型通过采用活塞式阀座，通过两位五通电磁阀控制空气，切换两位五通电磁阀气路，阀门关闭时，活塞式阀座抱紧球芯，实现密封。这种结构活塞式阀座，使球芯左右两端受力平衡，球芯始终在主阀体中心线，与主轴、副轴同轴度一致，实现了转动灵活，防止主、副轴和球芯受力不均匀，造成卡涩。
16.本实用新型通过专门针对泥浆介质，设置有冲洗组件，以便驱动装置驱动球芯，阀门开启时或在盾构机阶段停止使用时，对泥浆球阀内部进行清理，能有效提高阀门的使用寿命。
附图说明：
17.为了更清楚地说明本实用新型施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为用于盾构机的活塞式阀座带冲洗的泥浆球阀的结构示意图；
19.图2为用于盾构机的活塞式阀座带冲洗的泥浆球阀的控制原理示意图；
20.图3为用于盾构机的活塞式阀座带冲洗的泥浆球阀的活塞式阀座组件结构示意图；
21.图中：主阀体1、副阀体2、垫片3、球芯4、主轴5、第一复合衬套6、填料函7、填料8、填料压盖9、驱动装置10、第二复合衬套11、副轴12、轴承13、调整垫组件14、下阀盖15、导向套16、活塞式阀座17、四氟密封座18、两位五通电磁阀19、第一气孔a、第二气孔b、减压阀20、气动球阀21。
具体实施方式：
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。
24.本实用新型提供了以下具体的实施例。
25.请参阅图1，用于盾构机的活塞式带冲洗的泥浆球阀包括有阀体1，该主阀体1的左右两端分别开设有流体进出的通道，主阀体1的左侧为副阀体2，主阀体1与副阀体2用双头螺栓连接，中间止口台有缠绕垫片3，防止管道介质外漏，主阀体1上下两端加工为通孔，球芯4装在主阀体1内腔，球芯4上端矩形槽连接主轴5，主轴5外侧套有第一复合衬套6，第一复合衬套6与主阀体1过盈配合，与主轴5为间隙配合，填料函7安装于主阀体1上通孔，填料函外侧设计密封槽，密封槽内装有密封圈，保证填料函7与主阀体1之间密封，主阀体1腔内介质不外漏。
26.填料函7内装有填料8，用旋入式填料压盖9旋入填料函7将填料8受力均用压紧，填料8用来密封，防止主轴5转动时，介质外漏。主轴5与驱动装置10连接，驱动装置10用螺栓固定于主阀体1上法兰。
27.球芯4下端设计圆形孔，内镶嵌第二复合衬套11，第二复合衬套11于球芯4过盈配合，与副轴12间隙配合，副轴12外侧设计密封槽，密封槽内装有密封圈，副轴12与主阀体1之间密封，主阀体1腔内介质不外漏。
28.球芯4与副轴12之间装有止推轴承13，减少球芯4转动时，与副轴之间的转动摩擦力。副轴12下端装有调整垫组件14，用来调整球芯4与主阀体1副阀体2之间的水平同轴度，调整垫下端装有下阀盖15，下阀盖15与主阀体1之间装有缠绕垫，防止介质外漏，下阀盖15用螺栓固定于主阀体1上。
29.导向套16分别用内六角螺钉固定在主阀体1和副阀体2上，导向套16外侧设计密封槽，装有密封圈。活塞式阀座17装在导向套16内，活塞式阀座17外侧设计密封槽，装有密封圈，活塞式阀座17端面镶嵌四氟密封座18，活塞式阀座17与四氟密封座18组成活塞式阀座组件。
30.请同时参阅图1、图2及图3，阐述工作原理为：
31.主阀体1和副阀体2上下分别设计第一气孔a和第二气孔b，第一气孔a和第二气孔b分别用卡套接头连接气源管接通两位五通电磁阀19，两位五通电磁阀19连接减压阀20。
32.当两位五通电磁阀19通电，压缩空气过两位五通电磁阀19的1口、2口相通，进入主副阀体的第一气孔a。第二气孔b通过两位五通电磁阀19的4口、5口排气，从而推动活塞式阀座组件后移，四氟密封座远离球芯4球面。同时驱动装置10接收阀门开启指令，通过主轴5驱动球芯4，阀门开启，进行泥浆排出。
33.阀门开启此过程中，通过主阀体1上下两侧c、d口接入气动球阀21，管道内有高压水(6
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8bar)，当泥浆球阀接开启指令，同时气动球阀21也开启，高压水进入主阀体1内腔，将内腔的颗粒物随泥浆一并冲出。
34.当驱动装置10接收关闭指令，通过主轴5驱动球芯4，阀门关闭，同时气动球阀接收关闭指令，此时两位五通电磁阀19断电，压缩空气过两位五通电磁阀19的1口、4口相通，进入主副阀体第二气孔b。第一气孔a通过两位五通电磁阀19的2口、3口相通排气，从而推动活塞式阀座组件前移，四氟密封座抱紧球芯4球面，实现密封。
35.本实用新型主要是活塞式阀座组件，根据活塞的原理，彻底解决了泥浆球阀在使用过程中，因泥浆介质冲刷而将阀座组件密封面破坏，球芯4球面划伤破坏现象，提高了泥浆球阀的使用寿命，同时驱动装置10扭矩减小，体积减小，成本降低。
36.本实用新型通过专门针对泥浆介质，设置有冲洗组件c、d以便在盾构机阶段停止使用时，或者泥浆球阀开启时气动球阀21对主阀体1内部进行清理，能有效提高阀门的使用寿命。
37.本实用新型的减压阀20控制气动球阀21以及控制驱动装置10的集成控制系统设计。