專利名稱：微力控制閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥門，特別是一種微力控制閥門。
本專利申請(qǐng)的申請(qǐng)人已于1996年4月8日向中國專利局遞交了一份專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮?N96103182.4，它使閥門具有一種關(guān)閉的趨勢(shì)，并且用微力就能開啟或關(guān)閉閥門，該發(fā)明申請(qǐng)以蝸輪螺母作為開關(guān)力的傳動(dòng)裝置，防止動(dòng)閥芯在開、關(guān)對(duì)產(chǎn)生傾覆力矩，該發(fā)明還具有雙向密封結(jié)構(gòu)，當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，閥內(nèi)出現(xiàn)倒流的介質(zhì)時(shí)，閥門仍具有可靠的密封性能，該發(fā)明雖然完成了其發(fā)明的目的，但在實(shí)際的生產(chǎn)中仍存在著一些問題，一是結(jié)構(gòu)仍然過于復(fù)雜，質(zhì)量大，特別是動(dòng)閥芯加工工藝復(fù)雜，安裝困難，不可拆卸性，維修性能差，質(zhì)量大，體積大，存在的第二個(gè)問題是，較多的密封點(diǎn)，過多的密封點(diǎn)會(huì)加大閥門的事故點(diǎn)，使維修變得復(fù)雜，降低閥門的使用壽命，提高產(chǎn)品的成本，影響發(fā)明的推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是提供一種重量輕、體積小、密封性能好、成本低、壽命長、制造加工工藝簡(jiǎn)單并具有微力開關(guān)目的的微力控制閥門。
本發(fā)明的目的是通過如下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的其殼體3兩端固定著左法蘭2與右法蘭11，殼體3內(nèi)有左、右法蘭，內(nèi)端面連接的圓筒形定閥芯5，定閥芯5內(nèi)壁有一隔板14，隔板14將定閥芯5內(nèi)壁分成兩部分筒體，兩部分筒體分別帶有多個(gè)通孔，隔板將定閥芯5密封分割成兩部分，在定閥芯筒體內(nèi)有一個(gè)與其內(nèi)壁滑動(dòng)配合的圓筒形動(dòng)閥芯8，其外徑帶有兩個(gè)不同外徑的圓柱狀凸臺(tái)，右法蘭11內(nèi)孔與動(dòng)閥芯8右端第一個(gè)凸臺(tái)20外端斜面21相配合，形成閥門的主密封斜面，動(dòng)閥芯8外徑裝有密封件7，第一凸臺(tái)20的端部直徑22小于第二凸臺(tái)17外徑，第一凸臺(tái)20中部有徑向?qū)ΨQ道孔，動(dòng)閥芯內(nèi)壁固定一個(gè)與通孔連通的套筒19，柱銷固定在通孔內(nèi)，柱銷9兩端通過定閥芯的兩個(gè)對(duì)稱的軸向統(tǒng)槽16，并與凸輪筒兩個(gè)對(duì)稱布置的螺旋凸輪槽24滑動(dòng)配合，套筒19與動(dòng)閥芯18內(nèi)壁密封連接，在定閥芯5與殼體3形成的環(huán)形腔內(nèi)有一個(gè)與座、右法蘭連接的凸輪筒4，凸輪筒4外徑上帶有蝸輪23，該蝸輪23與連接在殼體3上的蝸桿6嚙合，凸輪筒4上有兩條對(duì)稱的螺旋凸輪槽24，柱銷9兩端在螺旋凸輪槽24內(nèi)。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)的改變?cè)谟趯?dòng)閥芯套裝在定閥芯內(nèi)，使動(dòng)閥芯體積與重量有大幅度下降，動(dòng)閥芯也由必須是兩部分變成一個(gè)單獨(dú)的圓筒體結(jié)構(gòu)，大大地減化了加工工藝和裝配工藝。本發(fā)明的密封斜面為右法蘭內(nèi)孔斜面與動(dòng)閥芯右端第一個(gè)凸臺(tái)外斜面形成的配合斜面為主密封斜面。當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，這兩個(gè)斜面處于密接狀態(tài)。此時(shí)定閥芯隔板右腔動(dòng)閥芯與右法蘭形成密封腔體。腔體內(nèi)介質(zhì)壓強(qiáng)相等。動(dòng)閥芯斜面端部外徑小于第二凸臺(tái)外徑，由于動(dòng)閥芯內(nèi)徑相同，因此動(dòng)閥芯在介質(zhì)壓強(qiáng)作用下受到一個(gè)向右移動(dòng)的關(guān)閉力，關(guān)閉力的大小可根據(jù)閥門的工作條件任意選定合理狀態(tài)。關(guān)閉力的大小來自第二凸臺(tái)截面與動(dòng)閥芯第一凸臺(tái)斜面端部直徑之差與介質(zhì)壓強(qiáng)的乘積。介質(zhì)壓強(qiáng)越大，密封面所獲得的關(guān)閉力就越大，這正符合閥門設(shè)計(jì)所追求的目標(biāo)。當(dāng)密封斜面磨損，關(guān)閉力的存在使閥門具有一種防止泄漏的自動(dòng)補(bǔ)償能力，這是當(dāng)今所有閥門設(shè)計(jì)所不能解決的技術(shù)難點(diǎn)。在閥門的使用過程中，經(jīng)常存在當(dāng)閥門關(guān)時(shí)出現(xiàn)介質(zhì)倒流現(xiàn)象，介質(zhì)倒流嚴(yán)重到損害閥門，并加大閥門制造成本，甚至發(fā)生倒流，產(chǎn)生泄漏。本發(fā)明具有倒密封結(jié)構(gòu)。它是這樣實(shí)現(xiàn)的，由于動(dòng)閥芯第一凸臺(tái)外徑大于第二凸臺(tái)外徑，因此當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)發(fā)生介質(zhì)倒流現(xiàn)象時(shí)，動(dòng)閥芯將受到第一凸臺(tái)截面與第二凸臺(tái)截面差與介質(zhì)倒流壓強(qiáng)的乘積產(chǎn)生的向右的關(guān)閉力，關(guān)閉力的大小可根據(jù)閥門的工況設(shè)定。因此本閥門具有倒密封功能，本閥門還具有調(diào)節(jié)介質(zhì)流量的調(diào)節(jié)功能。為了實(shí)觀閥門的開啟與關(guān)閉，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一套開關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置，其結(jié)構(gòu)為如何驅(qū)動(dòng)動(dòng)閥芯軸向往復(fù)移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)閥門開關(guān)目的。由手動(dòng)或者電動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)固定在閥體上的蝸桿、蝸桿帶動(dòng)凸輪體上的蝸輪，迫使凸輪體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，凸輪體上設(shè)有對(duì)稱設(shè)置的螺旋形凸輪槽，旋轉(zhuǎn)的凸輪槽帶動(dòng)固定在動(dòng)閥芯上的柱銷，此時(shí)柱銷兩端分別在對(duì)稱布置的兩條凸輪槽內(nèi)作軸向移動(dòng)，并帶動(dòng)動(dòng)閥芯往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了閥門的開啟與關(guān)閉的目的。為了防止柱銷旋轉(zhuǎn)，柱銷通過定閥芯的對(duì)稱設(shè)置的兩條軸向長方形槽，迫使柱銷只能在長槽內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，定閥芯又固定在左、右法蘭中間不能旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種開關(guān)裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開關(guān)靈活，可防止不對(duì)稱的傾覆力矩產(chǎn)生。


圖1為本發(fā)明主視圖的半剖視圖圖2為定閥芯主視圖的半剖視圖；圖3為動(dòng)閥芯主視圖的半剖視圖圖4為凸輪筒主視圖的半剖視圖。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳這如圖1所示的本發(fā)明，其殼體3兩端固定著左法蘭2與右法蘭11，殼體3內(nèi)有左法蘭2、右法蘭11，內(nèi)端面連接的圓筒形定閥芯5，如圖3所示，定閥芯5左端面帶有多個(gè)凹槽12，如圖1所示，在左法蘭2端面上的內(nèi)六角螺栓1對(duì)應(yīng)插配在各個(gè)凹槽12內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)防止了定閥芯5作軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，而在軸向上留有一定的串動(dòng)量。定閥芯5內(nèi)有一個(gè)垂直于定閥芯5內(nèi)壁的隔板14，如圖2所示，隔板14將定閥芯5筒壁上沿徑向有多個(gè)通孔13。當(dāng)閥門處于開啟狀態(tài)時(shí)，介質(zhì)就會(huì)從入口端的多個(gè)通孔13進(jìn)入定閥芯5與殼體3內(nèi)壁形成的環(huán)形通道內(nèi)，再從出口端的多個(gè)通孔13排出。隔板14將定閥芯5密封分割成兩部分，在定閥芯5筒體與隔板14形成的腔體內(nèi)有一個(gè)與定閥芯5內(nèi)徑滑動(dòng)配合的動(dòng)閥芯8，如圖4所示，動(dòng)閥芯8內(nèi)徑相同，其外徑帶有兩個(gè)不同外徑的圓柱狀凸臺(tái)，右法蘭11內(nèi)孔斜面與動(dòng)閥芯8右端第一個(gè)凸臺(tái)20外端斜面21為相配合的密封斜面，如圖1所示，動(dòng)閥芯8第一凸臺(tái)20與第二凸臺(tái)17間有密封件，它固定在動(dòng)閥芯8外徑上且與定閥芯5內(nèi)徑滑動(dòng)配合。如圖2所示，定閥芯5內(nèi)徑與隔板14形成的腔體分為二段，一段內(nèi)徑與動(dòng)閥芯8第一凸臺(tái)20滑動(dòng)配合，另一段內(nèi)徑與第二凸臺(tái)17滑動(dòng)配合。隔板14的另一個(gè)作用就是限制動(dòng)閥芯8的行程。本發(fā)明利用動(dòng)閥芯8與右法蘭11的配合斜面進(jìn)行密封，再通過動(dòng)閥芯8各段截面不同，但介質(zhì)壓力相同這一特點(diǎn)使動(dòng)閥芯8產(chǎn)生關(guān)閉力，由于各段截面的數(shù)值是可以設(shè)定的，因此關(guān)閉力的大小也是可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)的，既使密封斜面磨損，由于關(guān)閉力的存在，動(dòng)閥芯8也會(huì)向前移動(dòng)直到密封為止。本發(fā)明的防介質(zhì)倒流功能也是基于以上原理實(shí)現(xiàn)的。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明具有一種傳遞扭矩大，開關(guān)靈活，不影響閥門本身的密封性能，同時(shí)又要體積小，重量輕的目的，本發(fā)明設(shè)計(jì)了如下的驅(qū)動(dòng)裝置。如圖4所示，動(dòng)閥芯8第一凸臺(tái)20上帶有徑向?qū)ΨQ通孔，定閥芯5相對(duì)通孔位置帶有軸向?qū)ΨQ長條形通槽16，動(dòng)閥芯8內(nèi)壁固定一個(gè)與通孔連通的套筒19，套筒19與定閥芯5為密封連接，通孔與套筒19中穿有一個(gè)柱銷9，在定閥芯5與殼體3形成的環(huán)形腔內(nèi)有一個(gè)與左、右法蘭固定的凸輪筒4，凸輪筒4外徑上帶有蝸輪23，如圖2所示，該蝸輪23與轉(zhuǎn)軸聯(lián)接在殼體上的蝸桿6嚙合，凸輪筒4上帶有沿軸向的對(duì)稱的兩條螺旋通槽24，柱銷9的兩端位于該螺旋通槽24內(nèi)。該驅(qū)動(dòng)裝置以蝸桿6帶動(dòng)一個(gè)帶有蝸輪23的凸輪筒4，凸輪筒4被定位在左、右法蘭內(nèi)只能旋轉(zhuǎn)，而凸輪筒4內(nèi)的柱銷9就會(huì)沿凸輪筒4上的螺旋通槽往復(fù)移動(dòng)，柱銷19則帶動(dòng)動(dòng)閥芯8移動(dòng)，為了保證動(dòng)閥芯8的密封性，柱銷9是套裝在動(dòng)閥芯8的套筒19內(nèi)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比舉例如下工作條件工作壓力6.4兆帕，通徑DN200毫米，工作溫度-36-210℃。現(xiàn)有長度重量 可調(diào)性 操作550-650mm 273-416Kg 不可調(diào)性 困難≤6000次本發(fā)明 400mm 230Kg 全行程可調(diào) 微力≥10萬次本發(fā)明可替帶目前廣泛使用的閘板閥，截止閥與球閥。適合于任何介質(zhì)、溫度與壓力條件。
權(quán)利要求
1.一種微力控制閥門，其殼體(3)兩端固定著左法蘭(2)與右法蘭(11)，殼體(3)內(nèi)有與左、右法蘭內(nèi)端面連接的圓筒形定閥芯(5)，定閥芯(5)內(nèi)壁有一隔板(14)，隔板(14)將定閥芯(5)密封分成兩部分，筒體兩端分別帶有多個(gè)通孔，其特征是在定閥芯(5)筒體內(nèi)有一個(gè)與其內(nèi)壁滑動(dòng)配合的圓筒形動(dòng)閥芯(8)，其外徑帶有兩個(gè)不同外徑的圓柱狀凸臺(tái)，右法蘭(11)內(nèi)孔與動(dòng)閥芯(8)右端第一個(gè)凸臺(tái)(20)外端斜面(21)相配合，形成閥門的主密封斜面，動(dòng)閥芯(8)外徑裝有密封件(7)，動(dòng)閥芯(8)內(nèi)徑相同，第一凸臺(tái)(20)的端部直徑(22)小于第二凸臺(tái)(17)外徑，第一凸臺(tái)(20)中部有徑向?qū)ΨQ通孔，動(dòng)閥芯內(nèi)壁固定一個(gè)與通孔連通的套筒(19)，柱銷(9)固定在通孔內(nèi)，柱銷(9)兩端通過定閥芯(5)的兩個(gè)對(duì)稱的軸向通槽(16)，并與凸輪筒兩個(gè)對(duì)稱分布置的螺旋凸輪槽(24)滑動(dòng)配合，套筒(19)與動(dòng)閥芯(18)內(nèi)壁密封連接，在定閥芯(5)與殼體(3)形成的環(huán)形腔內(nèi)有一個(gè)與左、右法蘭連接的凸輪筒(4)，凸輪筒(4)外徑上帶有蝸輪(23)，該蝸輪(23)與連接在殼體(3)上的蝸桿(6)嚙合，凸輪筒(4)上有兩條對(duì)稱的螺旋凸輪槽(24)，柱銷(9)兩端在螺旋凸輪槽(24)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微力控制閥門，其特征是所述的密封件(7)固定在動(dòng)閥芯(8)外徑上且與定閥芯(5)內(nèi)徑滑動(dòng)配合，定閥芯(5)被隔板(14)分為二段內(nèi)腔，每段內(nèi)腔與動(dòng)閥芯上的相對(duì)應(yīng)的凸臺(tái)滑動(dòng)配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種微力控制閥門，其特征是所述的定閥芯(5)左端有多個(gè)凹槽，與左法蘭(2)端面的相對(duì)位置上固定的凸出的內(nèi)六角螺栓相配合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微力控制閥門,其殼體兩端連接左、右法蘭。定閥芯位于殼體內(nèi),動(dòng)閥芯套裝在定閥芯內(nèi)。右法蘭內(nèi)斜面與動(dòng)閥芯第一凸臺(tái)外斜面相配合形成主密封斜面,動(dòng)閥芯第一凸臺(tái)中間設(shè)有徑向柱銷,柱銷兩端通過定閥芯在凸輪筒的凸輪槽內(nèi)軸向滑動(dòng),并帶動(dòng)動(dòng)閥芯軸做往復(fù)移動(dòng),實(shí)現(xiàn)閥門開關(guān)目的,本發(fā)明具有倒密封結(jié)構(gòu),本發(fā)明體積小,質(zhì)量輕,加工工藝性良好,開啟力小,使用壽命長,適用于各種溫度,壓力及介質(zhì)的條件。
文檔編號(hào)F16K31/44GK1183526SQ9612124
公開日1998年6月3日 申請(qǐng)日期1996年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月23日
發(fā)明者李研經(jīng) 申請(qǐng)人:李研經(jīng)