[发明专利]阀及其阀芯组件

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种阀及其阀芯组件。

 

背景技术

为了优化球阀的通径、压力、扭矩、寿命等技术参数，近年来，出现了各种各样的阀门复合启闭机构。

申请号为200720082066的中国专利公开一种低扭矩球阀，其提供了一种低扭矩球阀，包括阀体、阀球、阀座、支承座、阀杆、驱动装置、阀球支承连接。本专利的缺点是驱动装置结构复杂，极其占用阀体外部空间；驱动装置涉及零部件较多，装配过程复杂；启闭转动角度为180度；由阀杆以及驱动装置所形成的工作空间对密封工艺要求非常高，传统的密封方式和工艺容易造成泄漏；另外，其加工成本高，不适合节约环保目的。

国内外最近研制出导向槽式升降杆球阀，阀杆上有S形导向槽，与导销配合，使阀杆上升时带动球体脱离阀座后，再逆时针旋转90°，完全开启阀门。当阀杆下降时，带动球体顺时针回转90°，然后压向阀座，实现关闭阀门，该项技术的缺点是阀杆上具有长S形导向槽，旋转启闭时，需要阀杆在导向槽内螺旋式上升或下降，所以导向槽占用空间大，旋转角度大等缺点。

中国专利申请号为99124192.4公布了一种盘形双轨道式旋转加撑拢的阀门启闭结构，其由固定盘、旋转盘和限位销组合而成，当外力驱动阀杆连同旋转盘带动限位销，限位销沿固定盘上的“圆弧”轨道的轨迹作顺时针旋转，当旋转到“圆弧”轨道相连的“直线”轨道时，旋转盘继续顺时针旋转，限位销在旋转盘上“撑拢”轨道的强制作用下，按固定盘上的“直线”轨道轨迹向固定盘周边撑开，这时限位销连同阀门密封结构件向阀座，阀门关闭。当阀杆连同旋转盘逆时针旋转，在旋转盘上“撑拢”轨道的强制作用下，限位销连同阀门的密封结构件先按固定盘上的“直线”轨道的轨迹向固定盘中心收拢，再按固定盘上“圆弧”轨道的轨迹逆时针旋转，阀门开启，该项专利的技术缺点是使用“圆弧连直线”的轨道，其要求精度高，加工工艺复杂，阀芯为组合的球体，难以获得均衡的预紧力，从而造成阀芯损坏，缩短了阀门寿命。

中国专利200620105067介绍了一种轨道式旋塞阀，包括阀体、阀盖、操作件、阀杆、阀座，与阀座构成圆锥面密封副的阀塞，以及轨道式机构，轨道式机构由安装在阀塞颈部具有两个导向槽的轨道圈和具有两个导向销销入所述导向槽的双销板组成，还包括调整轨道圈安装位置的锁紧螺母和调节圈，本专利的缺点是传动装置结构复杂，极其占用阀体外部空间；传动装置涉及零部件较多，装配过程复杂；

另外，由于有圆锥面密封副的阀塞，以及调整轨道圈安装位置的锁紧螺母和调节圈，其需要多次调节，所以操作复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阀及其阀芯组件，其使得阀门启闭机构结构紧凑，操作简便，阀门开启时旋转角度小、旋转力矩小等优点。

本发明的阀芯组件，包括阀芯和传动装置，其特点是，阀芯顶端具有凹部，传动装置置于阀芯的凹部，并与阀芯的凹部形成第一传动关系及第二传动关系，所述第一传动关系为传动装置带动阀芯作轴向转动，当第一传动关系运动结束时，传动装置与阀芯由第一传动关系切换成第二传动关系，所述第二传动关系为传动装置带动阀芯作挤压运动，该挤压运动使阀具有至少在轴向的移动分量。

所述的阀芯组件，其进一步的特点是，传动装置为传动件，传动件为一体件，传动件至少部分置于阀芯的凹部中，凹部内形成有径向内凸轮廓，传动件形成有径向外凸轮廓，传动件还具有弹性凸筋，弹性凸筋和凹部内壁之间有可离合的连接关系，且弹性凸筋和凹部内壁连接以使传动件和阀芯之间具有所述第一传动关系，径向内凸轮廓和径向外凸轮廓相互配合而使传动件和阀芯之间具有所述第二传动关系，弹性凸筋和凹部内壁脱离连接而使得传动件可在阀芯中转动进而可切换地与阀芯处于第一传动关系或第二传动关系中。

所述的阀芯组件，其进一步的特点是，阀芯的凹部的内周壁上形成有凹坑，传动件的弹性凸筋的末端嵌入在凹坑中而使得传动件和阀芯之间具有所述第一传动关系。

所述的阀芯组件，其进一步的特点是，径向内凸轮廓形成于阀芯的凹部的内周壁上，并且径向内凸轮廓的两侧有限位凸起，传动件的弹性凸筋和外凸轮廓形成于传动件的外周壁上。

本发明的阀，包括阀体、阀座和前述的阀芯组件，阀芯和阀座设置在阀体中，阀芯的底部通过活动连接件支承在阀体中，活动连接件提供给阀芯相对阀体绕轴线转动的自由度和轴向活动的自由度，阀体和阀芯之间在阀芯的转动方向上设置限位阻挡结构以限制阀芯在对准阀座后的转动。