CN106051203A - 截止阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种阀门，尤其涉及一种截止阀。一种截止阀，其用于控制流体的流通量大小，所述截止阀包括启闭件、阀杆、密封装置以及阀体，阀体上开设有一贯穿阀体的阀腔，启闭件设置在阀腔内，启闭件内部设置有一供流体流过的流通通道，所述阀杆与启闭件连接并可带动启闭件在所述阀腔中转动以控制流体流过流通通道的流量大小，密封装置设置在阀杆与阀体之间。本发明提供的截止阀具有即使在长时间使用的情况下还能具有很好的密封性的优点。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种阀门，尤其涉及一种截止阀。
【背景技术】
阀门是在流体系统中用来控制流体的方向、压力、流量的装置，其广泛应用于现代工业生产中。截止阀，也叫截门，是使用最广泛的一种阀门之一。截止阀之所以广受欢迎，是由于其开闭过程中密封面之间的摩擦力小，维修方便，压力适用范围广。
截止阀的密封性能是指各密封部件阻止流体泄露的能力，它是截止阀最重要的技术性能指标。现有的截止阀都存在由于长期使用而导致密封性能变差的问题。因此，如何解决现有截止阀由于长期使用而导致密封性能变差的问题成为了制造、生产截止阀必须解决的关键问题。
【发明内容】
针对现有截止阀存在的由于长期使用而导致密封性能变差的问题，本发明提供一种截止阀。
本发明解决技术问题的方案是提供一种截止阀，其用于控制流体的流通量大小，所述截止阀包括启闭件、阀杆、密封装置以及阀体，阀体上开设有一贯穿阀体的阀腔，启闭件设置在阀腔内，启闭件内部设置有一供流体流过的流通通道，所述阀杆与启闭件连接并可带动启闭件在所述阀腔中转动以控制流体流过流通通道的流量大小，密封装置设置在阀杆与阀体之间。
优选地，所述密封装置包括至少一个软质的垫环和一个硬质的杆套，所述阀杆为硬质材料，垫环紧套在阀杆上，所述杆套紧套在至少一个垫环的外壁上并与阀体内壁紧密贴合。
优选地，所述密封装置包括第一垫环、第四垫环和第五垫环，第一垫环、第四垫环和第五垫环以从上往下的顺序依次套在阀杆上，所述杆套紧套在第一垫环的外壁上并与阀体内壁紧密贴合，所述第一垫环为软质材料，第四垫环为软质金属材料，第五垫环为铁氟龙材料。
优选地，所述密封装置进一步包括第二垫环和第三垫环，第一垫环、第二垫环、第三垫环、第四垫环以及第五垫环以从上往下的顺序依次紧套在阀杆上，所述杆套紧套在第一垫环、第二垫环、第三垫环三者的外壁上并与阀体内壁紧密贴合，第一垫环为软质材料，第二垫环为硬质材料，第三垫环为软质材料，第四垫环为软质金属材料，第五垫环为铁氟龙材料。
优选地，所述密封装置包括第一垫环，第一垫环紧套在阀杆上，杆套紧套在第一垫环的外壁上并与阀体内壁紧密贴合，第一垫环为软质材料。
优选地，所述阀体上设置有一圆环面，所述阀杆上设置有一挡块，第四垫环与该圆环面紧密贴合以形成密封，第五垫环设置在第四垫环和挡块之间。
优选地，所述软质材料的硬度值为20A～80A，所述硬质材料的硬度值要大于140HB，所述软质金属材料的硬度值为30HB～50HB。
优选地，所述软质材料的硬度值为30A～70A，所述硬质材料的硬度值要大于140HB，所述软质金属材料的硬度值为35HB～45HB。
优选地，所述软质材料为橡胶材料，所述硬质材料为硬质金属材料，所述软质金属材料为铜材。
优选地，启闭件的材质为陶瓷材料。
与现有技术相比，本发明的所述截止阀包括启闭件、阀杆、密封装置以及阀体，阀体上开设有一贯穿阀体的阀腔，启闭件设置在阀腔内，启闭件内部设置有一供流体流过的流通通道，所述阀杆与启闭件连接并可带动启闭件在所述阀腔中转动以控制流体流过流通通道的流量大小，密封装置设置在阀杆与阀体之间。本发明的截止阀即使在长时间使用的状况下也能有很好的密封性能，大大延长了截止阀的使用寿命。进一步的，所述密封装置包括至少一个软质的垫环和一个硬质的杆套，所述阀杆为硬质材料，垫环紧套在阀杆上，所述杆套紧套在至少一个垫环的外壁上并与阀体内壁紧密贴合，软质材料和硬质材料的相互配合可以加强阀杆和阀体连接处的密封性能和耐磨性能。
【附图说明】
图1是本发明的截止阀的立体结构示意图。
图2是本发明的截止阀的爆炸结构示意图。
图3是本发明的阀体的立体结构示意图。
图4A是本发明的阀体从A-A处剖开的剖面结构示意图。
图4B是本发明的阀体从B-B处剖开的剖面结构示意图。
图5是本发明的启闭件的立体结构示意图。
图6A是本发明的启闭件放置在阀体内并从A-A处剖开的剖面结构示意图。
图6B是本发明的启闭件放置在阀体内并从B-B处剖开的剖面结构示意图。
图7是本发明的阀杆的立体结构示意图。
图8是本发明的密封装置套在阀杆上的结构示意图
图9是本发明的密封装置的爆炸结构示意图。
图10是本发明的截止阀的剖面结构示意图。
图11是本发明的限位件的立体结构示意图。
图12是本发明的套接件的第一视角结构示意图。
图13是本发明的套接件的第二视角结构示意图。
图14是本发明的截止阀在实现导通功能时的剖面示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参考图1和图2，本发明的截止阀10包括阀体15、设置在阀体内的启闭件11、阀杆13、第一套接装置17、第二套接装置18、以及密封装置19。以第一套接装置17和第二套接装置18的设置方向界定为X轴，以沿阀杆13的延伸方向界定一个Z轴，以已经界定好的X轴、Z轴再界定一个相应的Y轴，Y轴垂直于X轴和Z轴，X轴、Y轴和Z轴构成一个坐标参考系，本发明中所涉及的方位均以此坐标系来界定。阀体15为中空结构并起到支撑和密封的作用，启闭件11设置在中空结构的阀体15内并可在阀体15内转动，阀杆13设置在Z轴正方向上并与启闭件11卡接连接以带动启闭件11转动，从而实现截止阀10的导通或截止。密封装置19套在阀杆13上以保证阀杆13与阀体15之间的密封性，而且密封装置19本身的耐磨性好，能够避免出现密封装置19本身由于长时间使用而发生磨损从而导致密封性变差的问题，密封装置19的设置可大大延长截止阀10的使用寿命。第一套接装置17和第二套接装置18沿X轴方向分别设置在阀体15相对的两侧，第一套接装置17和第二套接装置18与阀体15均通过螺钉可拆卸地连接。
请一并参考图3和图4A及图4B，阀体15包括一体成型的阀座151和阀盖153两部分，阀盖153一体成型于阀座151的上方(本发明中所涉及的前、后、左及右等位置词，仅为指定视图上元器件之间的相对位置，而并非绝对位置)。阀座151上开设有一沿X轴方向贯通的阀腔1511，阀腔1511的截面为圆形，启闭件11就设置在阀腔1511内。阀座151的底部中心处开设有一排气口1513，排气口1513与阀腔1511连通，当使用截止阀10进行工作时，排气口1513可用气塞封闭住。阀座151在与底部排气口1513相对的顶部开设有第一通孔1515，第一通孔1515与阀腔1511连通。阀盖153上设置为圆环段1531和平台段1533两部分，圆环段1531设置在阀座151与平台段1533之间。阀盖153上开设有第二通孔1535，第二通孔1535与第一通孔1515相连通，且第二通孔1535的直径比第一通孔1515的直径要大以形成一个圆环面155，圆环面155起到支撑密封装置19的作用。圆环段1531上对称开设有四个定位孔1555，定位螺丝可设置在定位孔1555中。作为本发明的变形实施例，定位孔1555的数量和位置要求不做限定。
请一并参考图5和图6A、图6B，启闭件11为一近似球体的形状，启闭件11设置在阀腔1511内，为了使启闭件11能放置到阀腔1511内，启闭件11的高度要小于或等于阀腔1511的内径。作为优选的，启闭件11的高度要比阀腔1511的内径小1～2m m。启闭件11在沿Z轴正方向上靠近阀盖153的位置处设置有第一平面117，第一平面117上开设有一凹槽111，当启闭件11平稳放置在阀腔1511内时，凹槽111的位置位于阀座151上第一通孔1515的正下方。启闭件11上开设有第三通孔113，第三通孔113的截面为圆形，在截止阀10实现导通时，第三通孔113的贯穿方向与阀腔1511的贯穿方向一致以提供流体流通的通道。为了保证启闭件11的耐腐蚀性能，启闭件11的材质优选为陶瓷材料。
请参考图7，阀杆13从上至下依次包括一体成型的转动头131、圆柱段133、挡块135以及凸头137四部分，凸头137设置在靠近启闭件11的一端。阀杆13依次穿过阀盖153上的第二通孔1535以及阀座151上的第一通孔1515与启闭件11上的凹槽111相卡接，挡块135与启闭件11上的第一平面117紧密贴合，凸头137卡放在启闭件11上的凹槽111中。当通过外力扭动转动头131时，阀杆13通过凸头137和凹槽111的卡接以带动启闭件11转动。阀杆13的材质优选为金属材料。
请一并参考图8和图9，密封装置19包括杆套191、第一垫环193、第二垫环194、第三垫环195、第四垫环196、第五垫环197。第一垫环193、第二垫环194、第三垫环195、第四垫环196、第五垫环197以从上往下的顺序依次紧套在阀杆13上的圆柱段133上，杆套191紧密套合在第一垫环193、第二垫环194以及第三垫环195的外壁上并与第四垫环196的上表面和阀盖151内壁紧密贴合以将第一垫环193、第二垫环194以及第三垫环195定位在阀杆13上。第四垫环196紧密贴合在阀体15的圆环面155上，第五垫环197设置在第四垫环196和阀杆13的挡块135之间以加强连接处的耐磨性，作为优选的，第五垫环197与阀体15内壁紧密贴合。杆套191的外壁上设置有环形凹槽1911，环形凹槽1911的位置与阀体15上的定位孔1555的位置对应，定位螺丝穿过定位孔1555并抵在环形凹槽1911内以实现杆套191在Z轴方向上的定位。杆套191的材质为硬质材料，优选为金属材料；第一垫环193的材质为软质材料，优选为橡胶材料；第二垫环194的材质为硬质材料，优选为金属材料；第三垫环195的材质为软质材料，优选为橡胶材料；第四垫环196的材质为软质金属材料，优选为铜材；第五垫环197的材质为为不粘性耐磨材料，优选为铁氟龙。它们之间这种硬质材料和软质材料相互叠放的结构搭配可以保证密封装置19具有很好的耐磨性，即使在长时间使用的状况下也能有很好的密封性，大大提供了截止阀10的使用寿命。本发明中，软质材料的硬度值优选为20A～80A(邵氏硬度)，进一步优选为30A～70A(邵氏硬度)；而硬质材料的硬度值要大于140HB(布氏硬度)；软质金属材料的硬度值为30～50HB(布氏硬度)，进一步优选为35～45HB(布氏硬度)。
请参考图10，第一套接装置17包括套接件175、密封件171以及限位件173，限位件173设置在阀腔1511中并紧贴着启闭件11以将启闭件11限定在阀腔1511中，套接件175设置在限位件173远离启闭件11的一侧方向上并与阀座151通过螺钉可拆卸地连接，外部管道通过套接件175与截止阀10相连通，密封件171设置在套接件175和限位件173之间以增强两者连接的密封性。作为本发明的变形实施例，密封件171可以省略，套接件175直接与限位件173紧密贴合。作为本发明的又一变形实施例，密封件171可以省略，限位件173和套接件175为一体成型设置。为了保证截止阀10的密封性，限位件173的外径大小与阀腔1511的内径大小一致以保证限位件173能紧密贴合在阀腔1511的内壁上。第二套接装置18的结构与第二套接装置17的结构一致，故在此不再描述。第一套接装置17和第二套接装置18共同一起既起到定位启闭件11的作用，又起到与外部管道连通的作用
请参考图11，限位件173中心开设有第四通孔1731，第四通孔1731的直径大小优选为启闭件11上开设的第三通孔113的直径大小的1～1.1倍以确保流体能顺畅地从第三通孔113流入到第四通孔1731，且第四通孔1731的直径要小于启闭件11的高度以免启闭件11整体陷入到限位件173中而无法实现定位。限位件173在第四通孔1731的边缘设置有一圆弧面1733，该圆弧面1733与启闭件11紧密贴合且启闭件11可在该圆弧面1733上转动，圆弧面1733的弧度与启闭件11与其接触部分的弧度大小一致。为了保证限位件173的耐腐蚀性能，限位件173的材质优选为陶瓷材料。
密封件171中央开设有第五通孔(图未示)，第五通孔(图未示)与第四通孔1731连通，第五通孔(图未示)的直径要大于或等于第四通孔1731的直径以保证流体能顺畅地从第四通孔1731流入第五通孔(图未示)，密封件171优选为O形密封圈，密封件171的材质优选为橡胶材料。
请参考图12和图13，套接件175在靠近阀座151的一面上设置有第一圆形凸台1751和第二圆形凸台1753，第一圆形凸台1751的外径要等于第五通孔(图未示)的直径，第二圆形凸台1753的外径要大于第五通孔(图未示)的直径。当套接件175与阀座151通过螺钉连接时，第一圆形凸台1751卡在密封件171的第五通孔(图未示)中以定位密封件171，第二圆形凸台1753和限位件173将密封件171压紧以保证套接装置17和阀座151之间连接处的密封性。第一圆形凸台1751的中央开设有第六通孔1755，第六通孔1755与第五通孔(图未示)对接以提供流体流通的通道，故第六通孔1755的直径优选小于等于第五通孔(图未示)的直径。套接件175在远离阀座151的一面设置有第三凸台1757，第三凸台1757与外部机构相连接，第三凸台1757的中央开设有第七通孔1777，第七通孔1777与外部管道连通，第七通孔1777与第六通孔1755导通，第七通孔1777的直径大于或等于第六通孔1755的直径以保证流体能顺畅地经第六通孔1755流入第七通孔1777从而流向外部管道，第三凸台1757的形状优选为六角形凸台，其也可以是方形凸台、圆形凸台或三角形凸台。
请一并参考图10和图14，本发明的截止阀10的具体工作过程为：未使用截止阀10时，启闭件11上的第三通孔113与阀腔1511是不连通的，截止阀10处于截止状态。流体从一侧的套接装置17流入，当需要实现导通功能时，通过外力转动阀杆13从而带动启闭件11转动，第三通孔113与阀腔1511实现导通，流体就可另一侧的套接装置17流出。当阀杆13转动90°时，流体的流量最大，阀杆13再转动90°时，截止阀10又截止了流体的流通，并可以根据阀杆13的转动角度来控制流体的流量大小。
作为本发明的第一变形实施例，密封装置19的第二垫环194和第三垫环195可以省略，第一垫环193的材质优选为橡胶材料，杆套191就套在第一垫环的外表面上。
作为本发明的第二变形实施例，密封装置19的第二垫环194、第三垫环195、第四垫环196以及第五垫环197可以省略，第一垫环193优选为软质材料，进一步优选为橡胶材料，杆套191就套在第一垫环的外表面上。
作为本发明的第三变形实施例，第一套接装置17和第二套接装置18均为一体成型设置，在第一套接装置17、第二套接装置18和启闭件11的贴合处设置有密封件175来保证其贴合处的密封性。密封件175优选为O形密封圈，且优选为橡胶材料。
作为本发明的第四变形实施例，启闭件11的第二平面117上设置一凸头结构，在阀杆13上设置一与该凸头结构相匹配的凹槽结构，通过凸头和凹槽的卡接来实现阀杆13带动启闭件11转动。
与现有技术相比，本发明的所述截止阀包括启闭件、阀杆、密封装置以及阀体，阀体上开设有一贯穿阀体的阀腔，启闭件设置在阀腔内，启闭件内部设置有一供流体流过的流通通道，所述阀杆与启闭件连接并可带动启闭件在所述阀腔中转动以控制流体流过流通通道的流量大小，密封装置设置在阀杆与阀体之间。本发明的截止阀即使在长时间使用的状况下也能有很好的密封性能，大大延长了截止阀的使用寿命。进一步的，所述密封装置包括至少一个软质的垫环和一个硬质的杆套，所述阀杆为硬质材料，垫环紧套在阀杆上，所述杆套紧套在至少一个垫环的外壁上并与阀体内壁紧密贴合，软质材料和硬质材料的相互配合可以加强阀杆和阀体连接处的密封性能和耐磨性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种截止阀，其用于控制流体的流通量大小，其特征在于：所述截止阀包括启闭件、阀杆、密封装置以及阀体，阀体上开设有一贯穿阀体的阀腔，启闭件设置在阀腔内，启闭件内部设置有一供流体流过的流通通道，所述阀杆与启闭件连接并可带动启闭件在所述阀腔中转动以控制流体流过流通通道的流量大小，密封装置设置在阀杆与阀体之间。
2.如权利要求1所述的截止阀，其特征在于：所述密封装置包括至少一个软质的垫环和一个硬质的杆套，所述阀杆为硬质材料，垫环紧套在阀杆上，所述杆套紧套在至少一个垫环的外壁上并与阀体内壁紧密贴合。
3.如权利要求2所述的截止阀，其特征在于：所述密封装置包括第一垫环、第四垫环和第五垫环，第一垫环、第四垫环和第五垫环以从上往下的顺序依次套在阀杆上，所述杆套紧套在第一垫环的外壁上并与阀体内壁紧密贴合，所述第一垫环为软质材料，第四垫环为软质金属材料，第五垫环为铁氟龙材料。
4.如权利要求3所述的截止阀，其特征在于：所述密封装置进一步包括第二垫环和第三垫环，第一垫环、第二垫环、第三垫环、第四垫环以及第五垫环以从上往下的顺序依次紧套在阀杆上，所述杆套紧套在第一垫环、第二垫环、第三垫环三者的外壁上并与阀体内壁紧密贴合，第一垫环为软质材料，第二垫环为硬质材料，第三垫环为软质材料，第四垫环为软质金属材料，第五垫环为铁氟龙材料。
5.如权利要求2所述的截止阀，其特征在于：所述密封装置包括第一垫环，第一垫环紧套在阀杆上，杆套紧套在第一垫环的外壁上并与阀体内壁紧密贴合，第一垫环为软质材料。
6.如权利要求3或4任一项所述的截止阀，其特征在于：所述阀体上设置有一圆环面，所述阀杆上设置有一挡块，第四垫环与该圆环面紧密贴合以形成密封，第五垫环设置在第四垫环和挡块之间。
7.如权利要求2～5任一项所述的截止阀，其特征在于：所述软质材料的硬度值为20A～80A，所述硬质材料的硬度值要大于140HB，所述软质金属材料的硬度值为30HB～50HB。
8.如权利要求2～5任一项所述的截止阀，其特征在于：所述软质材料的硬度值为30A～70A，所述硬质材料的硬度值要大于140HB，所述软质金属材料的硬度值为35HB～45HB。
9.如权利要求2～5任一项所述的截止阀，其特征在于：所述软质材料为橡胶材料，所述硬质材料为硬质金属材料，所述软质金属材料为铜材。
10.如权利要求1所述的截止阀，其特征在于：启闭件的材质为陶瓷材料。
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