CN105605239B - 圆台阀芯和圆台阀及圆台阀芯的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明及一种圆台阀芯和圆台阀及圆台阀芯的加工方法，阀芯包括一圆台，所述圆台下部设置有圆台状的凹腔，圆台侧壁设置有与凹腔相连通的通孔，所述圆台的上底面设置有用于与阀杆相连接的凹槽；圆台阀由阀体、阀芯及阀杆组成，所述阀体分成两部分，靠法兰连接，连接面呈一平面或一斜面，其中一阀体内部设置有带通口的圆台状腔室，阀芯安装在腔室中，阀芯与腔室内壁设置有上密封环、出口密封环和下平衡环，另一阀体在连接面上设置有环形阶台，上面设置弹性垫片，垫片与圆台下底面相接合，当连接面法兰锁紧时，一阀体通过弹性垫片对阀芯形成推力，实现阀芯外壁或腔室内壁对密封环的贴紧密封。该圆台阀芯及圆台阀不仅结构紧凑，加工方便，无卫生死角，自补偿密封性强，可成为现有阀门的更新替代产品。

Description

圆台阀芯和圆台阀及圆台阀芯的加工方法

技术领域

本发明涉及一种圆台阀芯和圆台阀及圆台阀芯的加工方法。

背景技术

现有锥面阀的阀芯与阀杆多一体成型，且阀芯与阀座之间的贴合密封都是通过阀杆上弹簧螺母锁紧时形成的预紧力来实现，因此其芯杆结构较复杂，不仅加工困难维修不便，而且制造大通径锥面阀时，弹簧螺母形成的锁紧力，难以满足预紧密封的需求。同时锥面阀较复杂的结构，不利于现场的安装维修。其他各种类别的阀，虽各有各的用处，各有各的优缺点，但实际应用总不十分令人满意。为此需要一种能兼具各类阀门优点的新阀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单紧凑，加工、维修方便的圆台阀芯及成套后结构性能优越的阀门，它可广泛替代现有的球阀、闸阀、截止阀、以及蝶阀、调节阀等。

本发明的技术方案在于：一种圆台阀芯，包括一圆台，所述圆台下部设置有圆台状的凹腔，圆台侧壁设置有与凹腔相连通的通孔，所述圆台的上底面设置有用于与阀杆相连接的凹槽或圆台的上底面设置有一体成型的阀杆。

进一步地，所述圆台的母线与轴线的夹角和凹腔的腔面与圆台轴线的夹角相同，夹角为20°~60°。

进一步地，所述圆台上部侧壁设置有上密封环，圆台中部侧壁位于通孔的旁侧设置有出口密封环，圆台下部侧壁设置有带槽口的下平衡环。

进一步地，所述圆台侧壁的通孔为圆形、三角形或矩形，所述圆台可与上密封环、出口密封环及下平衡环一体成型。

一种直流圆台阀，包括圆台阀芯与阀体，所述阀体由左阀体和右阀体组成且接合面为一斜面，并经设置于左、右阀体上的法兰连接，所述圆台阀芯安装在右阀体斜置的且带有通口的圆台状腔室内。

进一步地，所述左阀体的接合面设置有下凹的环形阶台，所述环形阶台上设置有弹性垫片。

一种直通圆台阀，包括圆台阀芯与阀体，所述阀体由上阀体与下阀体组成，所述上阀体开设有侧壁具有通孔且上部具有通口的圆台状腔室，所述圆台阀芯安装在圆台状腔室内，所述下阀体开设有与进口管道相连通的纵向通孔，所述上阀体垂直安装于下阀体的纵向通孔中，上、下阀体经法兰连接。

进一步地，所述下阀体的纵向通孔下部设置有下凹的环形阶台，所述环形阶台上设置有弹性垫片。

一种角圆台阀，包括圆台阀芯与阀体，所述阀体由上阀体和下阀体组成且结合面为一平面，并经设置于上、下阀体上的法兰连接，所述圆台阀芯安装在开设于上阀体左部且具有通口的圆台状腔室内，所述下阀体的接合面上设置有下凹的环形阶台，所述环形阶台上设置有弹性垫片

一种圆台阀芯的加工方法，包括以下步骤：

1）采用铸造或锻压的方式预制一下部带圆台状凹腔、侧壁通孔与凹腔相通的圆台；

2）于圆台上底面铣出一凹槽，或采用线切割或车的方式制出一根阀杆；

3）于圆台侧壁上采用车和铣的办法，挖槽嵌镶下平衡环、上密封环及出口密封环；或在铸造、锻压时将下平衡环、上密封环及出口密封环一体成型在圆台侧壁上；

4）采用车及表面处理方法对圆台侧壁或下平衡环、上密封环及出口密封环进行加工；

5）对圆台阀芯均匀喷涂一层四氟、陶瓷或碳化硅材料。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

1）阀芯结构极其简单紧凑，加工容易，成套方便；

2）整阀结构简单，加工用材少，节能降耗明显；

3）法兰锁紧密封方式使阀门加工大型化；

4）耐磨损，耐腐蚀，自补偿密封性好；

5）阀内无死角，根本上消除卫生安全隐患；

6）用作流量调节，流阻小，速度快，效果好；

7）应用范围广，可广泛代替球阀、碟阀、闸阀和截止阀。

附图说明

图1为本发明实施例一的圆台阀芯的结构示意图；

图2为本发明实施例二的圆台阀芯的另一种结构示意图；

图3为本发明实施例三的直流圆台阀的结构示意图；

图4为本发明实施例四的直通圆台阀的结构示意图；

图5为本发明实施例五的角圆台阀的结构示意图；

图中：1-阀芯 10-圆台 11-凹腔 12-通孔 13-阀杆 14-凹槽 15-上密封环16-出口密封环 17-下平衡环 171-槽口 18-夹角 20-左阀体 21-右阀体 22-圆台状腔室 23-弹性垫片 24-腔区 30-上阀体 31-下阀体 32-纵向通孔 40-上阀体41-下阀体。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。

实施例一 参考图1

一种圆台阀芯，包括一圆台10，所述圆台下部设置有圆台状的凹腔11，以便使圆台阀芯的壁厚均匀且厚薄合适。圆台侧壁设置有与凹腔相连通的通孔12，以便介质流通，所述圆台的上底面设置有用于与阀杆13相连接的方形或矩形凹槽14，此圆台阀芯的构造最为简单。或圆台的上底面设置有一体成型的阀杆，这有利于提高阀杆与圆台的连接强度。

本实施例中，所述圆台母线与圆台轴线的夹角和凹腔的腔面与圆台轴线的夹角18相同，夹角控制在20°~60°，在具体条件下，合适的夹角有利于圆台侧壁通孔开至最大。

本实施例中，所述圆台侧壁的通孔可选择设置成圆形、三角形或矩形等，以使不同的使用场合下介质通过阀芯的流量特性呈线性或非线性，阀芯开启或关闭时，圆台阀具有良好的流量调节性能。

实施例二 参考图2

一种圆台阀芯，包括一圆台10，所述圆台下部设置有圆台状的凹腔11，以便使圆台阀芯的壁厚均匀且厚薄合适。圆台侧壁设置有与凹腔相连通的通孔12，以便介质流通，所述圆台的上底面设置有用于与阀杆相连接的方形或矩形凹槽14；或圆台的上底面设置有一体成型的阀杆，这有利于提高阀杆与圆台的连接强度。

本实施例中，所述圆台上部侧壁设置有上密封环15，圆台中部侧壁位于通孔的旁侧设置有出口密封环16，即出口密封环设置在圆台中部侧壁除通孔外的其他位置上。圆台下部侧壁设置有下平衡环17；所述下平衡环上间隔开设有槽口171，以便上密封环、出口密封环及下平衡环与阀体之间形成的腔隙与阀体通道连通，避免产生安全卫生死角。

本实施例中，所述圆台可以与上密封环、出口密封环及下平衡环一体成型，这样加强了它们间的机械强度，加工时又容易使三个环的密封面在同一个圆台侧面上，进而保证腔室内壁与密封环贴合时的密封效果。或上密封环、出口密封环及下平衡环直接嵌镶在圆台上。

本实施例中，所述圆台的母线与圆台轴线的夹角和凹腔的腔面与圆台轴线的夹角18相同，夹角控制在20°~60°，在具体条件下，合适的夹角有利于圆台的侧壁通孔开至最大。

本实施例中，若所述圆台与上密封环、出口密封环及下平衡环采用金属、陶瓷等刚性材料一体成型，则阀芯密封环与阀体腔室内壁贴合形成硬密封；若所述圆台与上密封环、出口密封环及下平衡环采用四氟等弹性塑胶材料一体成型，或所述圆台侧壁衬套设置有上密封环、出口密封环及下平衡环的弹性塑胶材料，则阀芯密封环与阀体腔室内壁贴合形成软密封。

本实施例中，所述圆台侧壁的通孔可选择设置成圆形、三角形或矩形等，以使不同的使用场合下介质通过阀芯的流量特性呈线性或非线性，阀芯开启或关闭时，圆台阀具有良好的流量调节性能。

参考图1及图3

实施例三 一种直流圆台阀，包括左阀体20、右阀体21和圆台阀芯1，所述左阀体和右阀体的接合面为一斜面，并经设置于左、右阀体上的法兰连接，所述圆台阀芯安装在右阀体斜置的且带有通口的圆台状腔室22内，圆台状腔室内壁与圆台阀芯之间设置有上密封环15、出口密封环16和下平衡环17。

本实施例中，所述左阀体的接合面设置有下凹的环形阶台，所述环形阶台上设置有弹性垫片23，所述左、右阀体的法兰锁紧时，左阀体通过弹性垫片对阀芯形成轴向推力，实现圆台阀芯外壁或圆台状腔室内壁与密封环的贴紧密封。

本实施例中，所述上密封环、出口密封环和下平衡环可以设置在右阀体内壁或阀芯外壁上，也可以与阀芯或右阀体一体成型。上密封环确保任何时候流过圆台阀的介质不外泄，出口密封环确保圆台阀关断时阀体内的介质不内漏，下平衡环的作用是平衡约束圆台阀芯，使其转动时不跑偏，不晃动。

本实施例中，所述上密封环、出口密封环及下平衡环采用金属或陶瓷等刚性材料制作，圆台阀为硬密封方式，采用四氟等塑胶材料制作，圆台阀为软密封方式。

本实施例中，所述右阀体斜置的圆台状腔室靠近通口一端设计有用于自补偿的腔区24，以便阀芯实现磨损自补偿。阀杆可插接在阀芯上部的方形或矩形凹槽上，也可以与阀芯一体成型以提高阀杆与阀芯的连接强度。

在使用时，圆台阀可采用阀杆朝下的安装方式，阀芯自重有助于提高圆台阀的自密封和磨损自补偿效果，方便了圆台阀部件的现场拆装维护。

本实施例中，所述圆台侧壁的通孔设置成圆形、三角形或矩形等，介质通过阀芯流出管道出口的流量与圆台阀开度呈线性或非线性关系，圆台阀具有良好的流量调节性能。与电动或气动等驱动装置及控制器相成套，构成的直流圆台调节阀具有流动阻力小，调节速度快，结构紧凑，安装方便的显著特点。

参考图1及图4

实施例四 一种直通圆台阀，包括上阀体30、下阀体31及圆台阀芯1，所述下阀体上部开设有与阀体进口通道相通的纵向通孔32，所述上阀体开设有带通孔的圆台状腔室22，所述上阀体开设有侧壁具有通孔且上部具有通口的圆台状腔室，所述圆台阀芯安装在上阀体圆台状腔室内，圆台状腔室内壁与圆台阀芯之间设置有上密封环、出口密封环及下平衡环，装有圆台阀芯的上阀体垂直安装在下阀体的纵向通孔内，上、下阀体靠法兰连接。

本实施例中，所述下阀体通孔的下部设置有下凹的环形阶台，所述环形阶台上设置有弹性垫片23，上、下阀体的法兰锁紧时，下阀体环形阶台通过弹性垫片对阀芯形成向上的纵向推力，实现圆台阀芯外壁或圆台状腔室内壁对密封环的贴紧密封。

本实施例中，所述上密封环、出口密封环和下平衡环可以设置在圆台阀芯侧壁上或上阀体的圆台状腔室内壁上，也可以与圆台阀芯或上阀体一体成型。上密封环的有效密封确保任何时候流过圆台阀的介质不外泄，出口密封环的有效密封确保圆台阀关断时阀体内的介质不内漏，下平衡环的作用是平衡约束圆台，使其转动时不跑偏，不晃动。

本实施例中，所述上密封环、出口密封环及下平衡环采用金属或陶瓷等刚性材料制作，圆台阀为硬密封方式，采用四氟等塑胶材料制作，圆台阀为软密封方式。

本实施例中，所述上阀体的圆台状腔室设计有用于自补偿的腔区24，以便阀芯实现磨损自补偿。阀杆可插接在所述阀芯上部的方形或矩形凹槽上，也可以与阀芯一体成型以提高阀杆与阀芯的连接强度。

在使用时，圆台阀可采用阀杆朝下的安装方式，阀芯自重有助于提高圆台阀的自密封和磨损自补偿效果。

本实施例中，所述圆台侧壁的通孔设置成圆形、三角形或矩形等，介质通过阀芯流出管道出口的流量与圆台阀开度呈线性或非线性关系，圆台阀具有良好的流量调节性能。与电动或气动等驱动装置及控制器相成套，即构成直通圆台调节阀。

参考图1及图5

实施例五 一种角圆台阀，包括上阀体40、下阀体41和圆台阀芯1组成，所述上阀体与下阀体结合面为平面，并经设置于上、下阀体的法兰连接，所述圆台阀芯安装在开设于上阀体左部且具有通口的圆台状腔室内22内，圆台状腔室内壁与圆台阀芯之间设置有上密封环、出口密封环及下平衡环。

本实施例中，所述下阀体的接合面上设置有下凹的环形阶台，所述环形阶台上设置有弹性垫片23，所述上、下阀体的法兰锁紧时，下阀体通过弹性垫片对圆台阀芯形成向上的纵向推力，实现圆台阀芯外壁或圆台状腔室内壁对密封环的贴紧密封。

本实施例中，所述上密封环、出口密封环和下平衡环可以设置在圆台阀芯侧壁上或上阀体圆台状腔室内壁上，也可以与圆台阀芯或上阀体一体成型。上密封环的有效密封确保任何时候流过圆台阀的介质不外泄，出口密封环的有效密封确保圆台阀关断时阀体内的介质不内漏，下平衡环的作用是平衡约束圆台，使其转动时不跑偏，不晃动。

本实施例中，所述上密封环、出口密封环及下平衡环采用金属或陶瓷等刚性材料制作，圆台阀为硬密封方式，采用四氟等塑胶材料制作，圆台阀为软密封方式。

本实施例中，所述上阀体的圆台状腔室设计有用于自补偿的腔区24，以便阀芯实现磨损自补偿。阀杆可插接在所述阀芯上部的方形或矩形凹槽上，也可以与阀芯一体成型以提高阀杆与圆台阀芯的连接强度。

本实施例中，圆台阀采用阀杆朝下的安装方式，阀芯自重有助于提高圆台阀的自密封和磨损自补偿效果。

本实施例中，所述圆台侧壁的通孔选择设置成圆形、三角形或矩形等，介质通过阀芯流出管道出口的流量与圆台阀开度呈线性或非线性关系，圆台阀具有良好的流量调节性能。与电动或气动等驱动装置及控制器相成套，即构成角圆台调节阀。

一种圆台阀芯的加工方法，包括以下步骤：

1）采用铸造或锻压的方式预制一下部带圆台状凹腔、侧壁通孔与凹腔相通的圆台，控制该圆台母线、凹腔腔壁与轴线的夹角始终在20~60°之间，以使圆台的侧壁通孔开至最大，圆台阀芯的壁厚均匀且厚薄合适；

2）于圆台上底面铣出一凹槽，或采用线切割或车的方式制出一根阀杆；

3）于圆台侧壁上采用车和铣的办法，挖槽嵌镶下平衡环、上密封环及出口密封环；或在铸造、锻压时将下平衡环、上密封环及出口密封环一体成型在圆台侧壁上；

4）采用车及表面处理方法对圆台侧壁或下平衡环、上密封环及出口密封环进行加工，保证圆台侧壁及下平衡环、上密封环及出口密封环的加工精度和粗糙度；

5）对圆台阀芯均匀喷涂一层四氟、陶瓷或碳化硅等材料，提高圆台阀芯的耐腐蚀和耐磨损性能，以便用于特殊行业。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的圆台阀芯和圆台阀并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种圆台阀芯，包括一圆台，其特征在于，所述圆台下部设置有圆台状的凹腔，圆台侧壁设置有与凹腔相连通的通孔，所述圆台的上底面设置有用于与阀杆相连接的凹槽；所述圆台的母线与轴线的夹角和凹腔的腔面与圆台轴线的夹角相同，夹角为20°~60°；所述圆台上部侧壁设置有上密封环，圆台中部侧壁位于通孔的旁侧设置有出口密封环，圆台下部侧壁设置有带槽口的下平衡环；所述圆台与上密封环、出口密封环及下平衡环一体成型。

2.根据权利要求1所述的圆台阀芯，其特征在于，所述圆台侧壁的通孔为圆形、三角形或矩形。

3.一种直流圆台阀，包括权利要求1或2所述的圆台阀芯与阀体，其特征在于，所述阀体由左阀体和右阀体组成且接合面为一斜面，并经设置于左、右阀体上的法兰连接，所述圆台阀芯安装在右阀体斜置的且带有通口的圆台状腔室内，所述左阀体的接合面设置有下凹的环形阶台，所述环形阶台上设置有弹性垫片。

4.一种直通圆台阀，包括权利要求1或2所述的圆台阀芯与阀体，其特征在于，所述阀体由上阀体与下阀体组成，所述上阀体开设有侧壁具有通孔且上部具有通口的圆台状腔室，所述圆台阀芯安装在圆台状腔室内，所述下阀体开设有与进口管道相连通的纵向通孔，所述上阀体垂直安装于下阀体的纵向通孔中，上、下阀体经法兰连接，所述下阀体的纵向通孔下部设置有下凹的环形阶台，所述环形阶台上设置有弹性垫片。

5.一种角圆台阀，包括权利要求1或2所述的圆台阀芯与阀体，其特征在于，所述阀体由上阀体和下阀体组成且结合面为一平面，并经设置于上、下阀体上的法兰连接，所述圆台阀芯安装在开设于上阀体左部且具有通口的圆台状腔室内，所述下阀体的接合面上设置有下凹的环形阶台，所述环形阶台上设置有弹性垫片。

6.一种如权利要求1或2所述圆台阀芯的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）采用铸造或锻压的方式预制一下部带圆台状凹腔、侧壁通孔与凹腔相通的圆台；

2）于圆台上底面铣出一凹槽，或采用线切割或车的方式制出一根阀杆；

3）于圆台侧壁上采用车和铣的办法，挖槽嵌镶下平衡环、上密封环及出口密封环；或在铸造、锻压时将下平衡环、上密封环及出口密封环一体成型在圆台侧壁上；

4）采用车及表面处理方法对圆台侧壁或下平衡环、上密封环及出口密封环进行加工；

5）对圆台阀芯均匀喷涂一层四氟、陶瓷或碳化硅材料。