專利名稱：液流控制閥的開閉機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液流控制閥的開、閉結(jié)構(gòu)，特別是一種適合于球形閥或閘閥的可以延長其開、閉調(diào)節(jié)螺紋壽命和減少開、閉所需轉(zhuǎn)動圈數(shù)的閥門開、閉結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
球形閥(Globe valve或stop valve)和閘閥(Gate valve)是各種液體輸送管道的常用控制液流的裝置，其結(jié)構(gòu)已經(jīng)沿用了近百年，基本上沒有改變。這兩類閥的結(jié)構(gòu)相似之處是，其控制閥門開、閉是通過設(shè)置于閥門中間的一根小的帶細(xì)紋的軸來實現(xiàn)的(見附圖1、2)，即當(dāng)轉(zhuǎn)動閥門上面的控制手輪或手柄時，帶動此中心小軸或稱閥芯轉(zhuǎn)動，由于小軸上有外螺紋與閥蓋上的內(nèi)螺紋相嚙合(有些閘閥結(jié)構(gòu)為小軸螺紋與閘板內(nèi)的內(nèi)螺紋相嚙合)使小軸或閘板產(chǎn)生上、下移動，從而改變閥門的開啟大小并對流量進(jìn)行控制。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，但有下列較為嚴(yán)重的缺點 I、小軸上螺紋易磨損(俗稱“滑絲”)導(dǎo)致閥門無法關(guān)閉，水流大量溢出，造成水資源的嚴(yán)重浪費；2、由于小軸螺紋付是決定閥門使用壽命的關(guān)鍵零件(另一易損件為密封墊，此件易于自行更換、修復(fù))，目前多用銅料制造，但其使用壽命仍不夠長，因此，不能簡單地將它改為塑料。近年來，PVC、PPR等無毒塑料已在球閥(Ball valve)上得到了廣泛的應(yīng)用并節(jié)約了大量的銅資源，但在球形閥(Globe valve)和閘閥上仍未能推廣其應(yīng)用，于是近年來，又出現(xiàn)了一種半金屬、半塑料的球形閥或稱截止閥(Stop valve)，其特點是將閥體改成了塑料制的，但其閥蓋和控制小軸仍保留由金屬材料制造。這種結(jié)構(gòu)雖然可以節(jié)約一半的銅資源，但仍在消耗大量的銅資源，經(jīng)Alibaba網(wǎng)站搜索，目前國內(nèi)至少有六十家以上的工廠在生產(chǎn)這種結(jié)構(gòu)的閥門(參看附件一)。3、由于小軸的外徑很小，其螺紋螺距亦小(通常為15mm左右)因而使開啟和關(guān)閉時，手輪所需轉(zhuǎn)動的圈數(shù)很多，使操作較為費時?；谏鲜銮闆r，為了比較徹底地解決上述問題，需要對這種長時間沿用的閥門結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，經(jīng)檢索，目前尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)改進(jìn)的報導(dǎo)，因此，本發(fā)明的主要目的是通過閥門控制機(jī)構(gòu)的合理化設(shè)計來提高其使用壽命。本發(fā)明的另一個目的是通過合理化的設(shè)計，使該機(jī)構(gòu)可以用塑料制造，從而大幅度降低其生產(chǎn)成本和節(jié)約大量的寶貴的銅資源。本發(fā)明的再一個目的是通過合理化的設(shè)計來減少閥門開、閉時手輪所需轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，以便提高操作效率。
發(fā)明內(nèi)容由于現(xiàn)有閥門的壽命主要取決于其控制螺桿(小軸)上螺紋的壽命(或者其對嚙的螺母螺紋的壽命)，而該螺紋的壽命又取決于其工作時所承受的比壓力，因此，為了解決這個問題就需要在結(jié)構(gòu)尺寸允許的范圍之內(nèi)盡量加大該螺紋的尺寸，使螺紋的接觸表面積增加，同時也就減小了其工作時的比壓力，當(dāng)此比壓力值降到某材料(例如PVC)的許用范圍以下時，即可使用該材料，并可使之具有足夠長的使用壽命。此外，當(dāng)螺紋直徑加大后，就可采用較大的螺距，從而減少閥門開、閉時手輪所需轉(zhuǎn)動的圈數(shù)?？梢?，設(shè)法加大調(diào)節(jié)螺紋的外徑尺寸是綜合解決目前上述閥門存在的幾個較為嚴(yán)重的問題的最有效的方法。本發(fā)明的基本思想是，在閥門外形尺寸允許的范圍內(nèi)，通過改變具體結(jié)構(gòu)形狀來盡可能地加大其調(diào)節(jié)螺紋的尺寸，其具體方法是將開關(guān)的調(diào)節(jié)螺紋從閥的中央部位盡量外移，例如將開關(guān)的調(diào)節(jié)螺紋設(shè)置于閥體的外圓、內(nèi)園或中間連接體上。在下面的幾個實施例中列舉了幾個按本發(fā)明的思想設(shè)計的結(jié)構(gòu)的范例。必須指出，這些例子只是為了說清本發(fā)明的基本概念，本發(fā)明并不限于這幾個實例，顯然，按上述發(fā)明的基本概念，還可以構(gòu)思出其它一些大同小異的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)應(yīng)包括在本 發(fā)明的范圍之內(nèi)。

附圖I為目前廣泛使用的球形閥(Globe valve或stop valve)的外形圖,其下面的閥體已有采用塑料的，但上面仍保留金屬的。附圖2為目前使用的閘閥(Gate valve)的外形圖，同樣，其上部機(jī)構(gòu)仍保留由金屬制造。附圖3為依據(jù)本發(fā)明所提出的概念設(shè)計出的第一個實施例的剖面圖。附圖4為圖3方案中的中間連接體的外形。附圖5為附圖4的頂視圖。附圖6為依據(jù)本發(fā)明所提出的概念設(shè)計出的第二個實施例的剖面圖。附圖7為圖6方案中的中間連接體的剖面圖附圖8為附圖7的頂視圖。附圖9為依據(jù)本發(fā)明所提出的概念設(shè)計出的第三個實施例的剖面圖。附圖10為圖9方案中的閥芯的外形圖[0021 ]附圖11為附圖10的頂視圖。附圖12為依據(jù)本發(fā)明所提出的概念設(shè)計出的一種閘閥的剖面圖。附圖13為附圖12的A-A剖面圖。
具體實施方式
根據(jù)本發(fā)明所提供的概念，可以設(shè)計出很多變形結(jié)構(gòu)，為了使之易于理解，下面對其中的幾個具體實施例予以說明。應(yīng)當(dāng)說明，列舉實施例的目的是為了更加清楚地說明本發(fā)明，而非將本發(fā)明限制于這幾個實例之內(nèi)；與之相反，根據(jù)本發(fā)明提供的概念或精神，可以設(shè)計出更多的變形結(jié)構(gòu)或相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，顯然這些方案均應(yīng)包括在本發(fā)明之內(nèi)。附圖1、2分別為目前廣泛使用的球形閥(Globe valve或stop valve)和閘閥(Gate valve)的外形圖，兩者的上方均設(shè)有閥蓋，閥門的開閉是通過設(shè)置于蓋中的小軸或稱閥芯來實現(xiàn)的，小軸上均設(shè)有外螺紋，它與閥蓋內(nèi)的內(nèi)螺紋相嚙合(有些閘閥是將螺紋設(shè)置于其閘板內(nèi))，于是，當(dāng)轉(zhuǎn)動上方的手輪時，小軸即上、下移動并改變閥內(nèi)通道的大小。由于小軸的外徑尺寸較小，因此其螺紋也較小，這樣，在使用中螺紋往往會被磨光，從而使閥門失效。近年來，隨著塑料在閥門行業(yè)中的使用不斷推廣，也有人想將它用到球形閥或閘閥上，但是，由于塑料螺紋的耐磨性比銅螺紋更差，不能保證閥門應(yīng)有的壽命，因而人們設(shè)計出了一種半塑料閥，即只將下面的閥體改為塑料，上面的閥蓋和小軸等件均保留了金屬結(jié)構(gòu)。由于這類閥的年產(chǎn)量很大，因此，每年仍浪費了大量的銅資源。由于球形閥與閘閥僅關(guān)閉執(zhí)行部分的機(jī)構(gòu)不相同，其實現(xiàn)開關(guān)、調(diào)節(jié)的動作均采用螺紋調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，為敘述省略起見，本文以后所稱的閥均代表球形閥和閘閥。圖3為依據(jù)本發(fā)明所提供的概念設(shè)計出的第一個實施例的剖面圖。它包括閥體(20)，其結(jié)構(gòu)與目前常用的球形閥的閥體相同，閥體(20)的上方設(shè)有頂部(21)，頂部(21)內(nèi)設(shè)有螺紋或法蘭等連接要素，以便與閥蓋或類似部件相連接，在本實施例中，與之相連接的為中間連接體(30)，在中間連接體(30)的下方設(shè)有與上述閥體(20)的頂部(21)相連接的螺紋或法蘭結(jié)構(gòu)，圖上畫的為螺紋(34)，中間連接體(30)的中央設(shè)有通孔(32)，用以讓閥芯(或稱小軸)(33)從中通過，中間連接體(30)的外圓上設(shè)有調(diào)節(jié)螺紋(35)用以與調(diào)節(jié)蓋(36)上的內(nèi)螺紋(37)相嚙合，在中間連接體(30)的外面 與閥體的上方設(shè)有調(diào)節(jié)蓋或手輪(36)，調(diào)節(jié)蓋(36)是通過螺釘、卡環(huán)等熟知的方式與閥芯
(33)作固定連接以便兩者一道上、下移動或轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)蓋的內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)螺紋(37)與中間連接體(30)上的外螺紋(35)相嚙合，由于中間連接體(30)是緊固于閥體(20)上的，因此，當(dāng)轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)蓋(36)時，由于螺紋的相互作用，調(diào)節(jié)蓋即作上、下移動并帶動閥芯(33)上、下移動，從而改變閥門通道的開啟大小，并對液流進(jìn)行控制，閥門內(nèi)還應(yīng)設(shè)置必要的密封裝置
(38)(39)，以防泄漏。由于本方案采用了尺寸加大很多的調(diào)節(jié)螺紋，使其工作比壓力大為下降，可使該螺紋的壽命大大延長，因此，他特別適合于將現(xiàn)在已大量生產(chǎn)的半塑料閥改為全塑料閥門，從而節(jié)約大量的銅資源。圖4為中間連接體(30)的外觀形狀，圖5為圖4的頂視圖，其結(jié)構(gòu)與功能已在上面作了說明，不再重復(fù)。圖6為依據(jù)本發(fā)明所提出的概念設(shè)計出的第二個實施例。本實施例的主要特點是將上述閥體頂部(21)往上增高并在其外圓上設(shè)置外螺紋用以與調(diào)節(jié)蓋(36)上的內(nèi)螺紋(37)相嚙合，為此，其中間連接體(30)的形狀也相應(yīng)地進(jìn)行了改變(請比較圖4與圖7)，這個方案的主要優(yōu)點是中間連接體(30)與閥體(20)之間有兩道密封，因此，其密封性更為可靠。本方案的其余部分(閥芯、調(diào)節(jié)蓋等及其相互之間的聯(lián)系)的結(jié)構(gòu)均與方案I相同，這里不再重復(fù)。圖7為圖6方案的中間連接體的剖面圖，其上可增設(shè)一密封圈槽，以便使閥門的密封更為可靠。圖8為圖7的頂視圖。圖9為依據(jù)本發(fā)明所提出的概念設(shè)計出的第三個實施例。本方案的特點是將調(diào)節(jié)螺紋設(shè)置于閥體頂部(21)的內(nèi)圓上，此時閥芯可與中間連接體合為一體，使結(jié)構(gòu)更為簡化(見圖10)，其具體作法是在閥芯上設(shè)有增大直徑的部位(331)，其外圓上設(shè)有外螺紋(332)，用于與上述閥體頂部(21)的內(nèi)螺紋相嚙合，在上述大直徑部位(331)的下面設(shè)有密封圈槽用以防止液體外漏。本方案的其余部分，包括閥芯與調(diào)節(jié)蓋(36)的連接以及密封墊(39)的結(jié)構(gòu)均與前述方案相同，這里不再重復(fù)。同理，也可在保留調(diào)節(jié)蓋[36]與閥體[20]仍通過其外螺紋相連接的條件下將閥芯[33]與中間連接體合為一體，此時應(yīng)將中間連接體的外螺紋去掉。[0037]圖10為本方案的閥芯的外形圖。圖11為圖10的頂視圖。圖12為依據(jù)本發(fā)明所提出的概念設(shè)計出的一種閘閥的結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)特點是，除了閥門的工作由密封墊片(球形閥用)改成了閘門(閘閥用)以外，其余部分的結(jié)構(gòu)均與上述第二實施例相同。通過上述幾個實施例的描述可以看出，本發(fā)明的基本特點是將開關(guān)的調(diào)節(jié)螺紋設(shè)置于閥體的外圓、內(nèi)圓或中間連接體的外圓上，以便加大調(diào)節(jié)螺紋尺寸從而大幅度提高該螺紋的強(qiáng)度和壽命。上面我們通過幾個實施例對本發(fā)明的基本概念進(jìn)行了更為清楚的解釋，很清楚，基于本發(fā)明所提供的基本概念還可以演變出一些其他的變形方案來，因此，本發(fā)明不應(yīng)被 限制于上述實施例的范圍內(nèi)，而應(yīng)依據(jù)下面的權(quán)利要求的規(guī)定來予以解釋。
權(quán)利要求1.一種液流控制閥的開閉機(jī)構(gòu)，包括閥體、開關(guān)調(diào)節(jié)桿及開關(guān)的調(diào)節(jié)螺紋機(jī)構(gòu)等，其特征是所述開關(guān)調(diào)節(jié)螺紋設(shè)置于閥體[20]的外圓、內(nèi)孔或中間連接體上，例如，在中間連接體[30]的外圓上設(shè)置調(diào)節(jié)螺紋[35]用以與調(diào)節(jié)蓋[36]上的內(nèi)螺紋[37]相嚙合；將閥體頂部[21]往上增高并在其外圓上設(shè)置外螺紋[31]用以與調(diào)節(jié)蓋[36]上的內(nèi)螺紋[37]相嚙合或?qū)⒄{(diào)節(jié)螺紋設(shè)置與閥體頂部[21]的內(nèi)圓上。
2.按權(quán)利要求I所述的液流控制閥的開閉機(jī)構(gòu)，其特征是在閥體上方的頂部[21]設(shè)有內(nèi)螺紋或法蘭并通過它與中間連接體[30]相連接，中間連接體的下方中央設(shè)有通孔[32]，用以讓閥芯[33]從中通過，中間連接體的外圓上設(shè)有調(diào)節(jié)螺紋[35]，它與調(diào)節(jié)蓋[36]的內(nèi)螺紋[37]相嚙合，在中間連接體的外面和閥體[20]的上方設(shè)有調(diào)節(jié)蓋或手輪[36]，調(diào)節(jié)蓋通過螺釘、卡環(huán)等與閥芯作固定連接，使兩者一道上、下移動或轉(zhuǎn)動。
3.按權(quán)利要求I所述的液流控制閥的開閉機(jī)構(gòu)，其特征是所屬閥體[20]的頂部[21]往上增高并在外圓上設(shè)置外螺紋[31]用以與調(diào)節(jié)蓋[36]上的內(nèi)螺紋[37]相嚙合，必要時可在中間連接體[30]上增設(shè)密封圈[38]
4.按權(quán)利要求I所述的液流控制閥的開閉機(jī)構(gòu)，其特征是所述閥芯[33]與中間連接體[30]復(fù)合成一體。
5.按權(quán)利要求I所述的液流控制閥的開閉機(jī)構(gòu)，其特征是其閥體、中間連接體、閥芯、調(diào)節(jié)蓋均由塑料制造。
6.按權(quán)利要求I所述的液流控制閥的開閉機(jī)構(gòu)，其特征是所述調(diào)節(jié)螺紋采用大螺距螺紋或多頭螺紋。
專利摘要本實用新型屬于液流控制閥的開閉機(jī)構(gòu)，特別是一種加大調(diào)節(jié)螺紋直徑的球形閥或閘閥，其設(shè)計要點是在閥門尺寸及結(jié)構(gòu)允許的條件下將調(diào)節(jié)螺紋直徑盡量增大，以便通過減小螺紋工作比壓力來提高其使用壽命，因此，它特別適合于全塑料閥門的結(jié)構(gòu)。此外，調(diào)節(jié)螺紋尺寸加大后，可采用較大螺距的螺紋或多頭螺紋，使開、閉閥門時手輪所需擰動的圈數(shù)大為減少，工作效率得以提高。
文檔編號F16K1/00GK202646716SQ201020530650
公開日2013年1月2日 申請日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者譚澤瀛 申請人:譚澤瀛