专利名称：陶瓷密封三通阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷密封三通阀。
已有由两组阀芯与密封件和包容在外的阀体及拨动装置组成的三通阀门，如暖通设备上使用的三通锁封阀门是采用螺旋升降式或旋塞式，不耐磨损，寿命低，易泄漏，流量调节不准确，若是金属密封，则要求阀体的制造精度高，密封面处常需要精密研磨。
本发明的目的在于克服以上缺点，提供一种耐磨损，耐腐蚀，密封好，寿命高，流量调节准确的适合工业和民用的陶瓷密封三通阀。
本发明是将均布的有两个或两个以上扇形通孔的相互贴合的两只陶瓷片与瓷环和两侧适配的密封垫圈组成的左右两组阀芯，安装在T形三通阀体的圆柱腔内构成，而以两组阀芯的轴心线在同一方向或垂直方向分别构成同向或相反方向的直式三通阀或垂直方向的角式三通阀。该阀芯中间一片的动片凭借被其固定嵌合的拨环的连动而绕轴线作平面同步回转，两侧的一只定片和一只瓷环被定位于阀体上不能回转，并预先设定好两组阀芯的定片和动片的相对位置当一端的阀芯处于开启状态，另一阀芯则必须处于关闭状态，即左右两组阀芯的结构应对应成开关二位状态(二位三通阀)，进而又可构成三位三通阀等，自然每组阀芯的两端面上都应该设有相应的密封垫圈而组成。
下面结合附图详细给出本发明的具体实施例
图1本发明角式三通阀的装配主视2本发明角式三通阀的装配右视3本发明角式三通阀的阀芯结构分解示意图(两组阀芯皆处于半开状时)图4本发明直式A型三通阀的装配主视5本发明直式A型三通阀的装配左视6本发明直式A型三通阀的阀芯结构分解示意7本发明直式B型三通阀的蜗轮蜗杆传动结构分解示意图其中1．主阀体2．左阀体3．左阀体4．左外垫圈5．左定片6．左动片7．左瓷环8．左内垫圈9．左拨环10．左拨柄11．左销柱12．右外垫圈13．右定片14．右动片15．右瓷环16．右内垫圈17．右拨环18．右拨柄19．右销柱20．连接杆21．紧固螺钉22．开口销23．连动环24．蜗杆25．销柱。(上述各垫圈在阀芯结构分解示意图中被省去)。
如图1-3，本发明是将均布有两个或两个以上扇形通孔的相互贴合的左定片5、左动片6、与左瓷环7及左外垫圈4、左内垫圈8组成的左阀芯M1按装在主阀体1的左下端称之为左阀体2的圆柱腔内，还设置一左销柱11与左动片6交连的左拨环9的拨动装置，其中的左定片5及左瓷环7以其外圆周上的凸爪与该圆柱腔内侧壁上的凹槽(凹槽图中未画出)定位。右阀芯M2则是由右外垫圈12，右定片13，右动片14、右瓷环15、右内垫圈16组成并固定于右阀体3，亦设置一拨动装置的右销柱19与右动片14交连的右拨环17，上述左右阀体2,3皆可通过螺纹或法兰式连结与主阀体1紧固，组成本发明的角式三通阀，且分别固定左拨柄10和右拨柄18的、轴线相互垂直的左拨环9和右拨环7上设有两者互相啮合的圆锥齿轮R实现连动，通常仅设置一只拨柄即可。
上述图中皆以圆心角为60°的三个扇形孔为例，其面积之和略小于其圆面积的一半。拨柄回转角度也为60°。开有三个扇形孔，实现三通阀的二位状态(左开右关和右开左关)的两组阀芯瓷片的相对位置如图3所示，(图中两组阀芯的动片和定片的相对位置处于半开状态，即定片上的扇形孔被动片遮挡一半)。当右拨柄18连同拨环17带动M转动至极限位置A时，则右阀芯M2全开，此时经圆锥齿R传动后的左阀芯M1全关闭。反之左开右关。
若将上述两个阀芯，即左阀芯M1和右阀芯M2按装在轴线重合的阀体的内腔室中，也就是置于三通阀体的直通部分，即左、右阀芯M1、M2的轴线重合，可组成如图4-6所示的本发明直式三通阀的一种，图中采用左、右动片6、14直接镶嵌在相应左、右拨环9、17内，凭借的拨动装置是由左拨环9和右拨环17在同方向伸出手柄端头上的圆孔内，穿接一根圆形连杆20并用如开口销22或螺栓连接固定。
考虑到工艺上简化，操作更简单，作为本发明的另一实施例的其中一种简化型，是将图6中的两组阀芯的中间部分的左内圈垫8、左瓷环7、右内垫圈16和右瓷环15的总体装配结构可以用一只圆柱管状体的连动环23代替，并将两侧的带有两个盲孔的、结构和相对位置相同的左动片6和右动片14经由销柱25连接在一起，该连动环23的外圆柱面下部有一定圆心角度的蜗轮结构R，此时仅用一只连动环23及与其交连的蜗杆24实现联动，即用蜗轮蜗杆传动方式取代两只拨环和拨柄，该蜗杆24与阀体外的密封可采用陶瓷机械密封或普通密封。除了蜗轮结构R之外部分则开有一至多个通孔(图7中为四个方孔)将管内外接通。连动环23的外圆柱面与阀体内腔圆柱面同轴心滑动配合，且其内圆柱腔边缘有圆周均布的3个通孔可插入3根销柱25，以与左、右动片6、14跟连动环23相吻合的平面上的圆形盲孔D相配合而固定。由此构筑的本发明如图7所示，当手柄驱动蜗杆转动时，连动环绕轴心转，经由3根销柱将左右动片同轴转动，连动环的转动角度定位亦即两动片的转动角度定位也不难确定，同样在阀体外部利用与蜗杆转动相联系的手柄位置或角度指示器(图略)，即可达到流量的线性控制或调节。上述带手柄的蜗杆24可代替图3和图6中的两只拨环，使操作更方便。
本发明既具有上述一端孔流入，另两端孔流出，且两流出端孔的开关状态可交替发生，如上述扇形孔为3个均布，圆心角最大为60°的两位三通阀；与之相反则是一端孔流出，另两端孔流入成为三通混合阀，而广泛适用冷热水混合的温度调节或两类不同液体的按比例混合。
上述扇形孔数或其圆心角的大小可以根据需要选择。关于扇形孔圆心角大小以及手柄转动角度与扇形孔的孔数，以及实现三通阀的工位数之间的关系式如下ω=360°÷(A×M)Φ=ω×(M-1)其中A扇形孔的孔数。
M三通阀工位数。
ω单个扇形孔的圆心角度。
Φ三通阀手柄最大转动角度。举例①两位三通瓷片扇形孔数为3个，则ω=360°÷(3×2)=60°Φ=60°×(2-1)=60°②三位三通阀瓷片扇形孔数为3个，则ω=360°÷(3×3)=40°Φ=40°×(3-1)=80°③三位三通扇形孔数为4个，则 ω=360°÷(4×3)=30°Φ=30°×(3-1)=60°依据上述公式可以设计多种三通阀，作为变更实施例，如将上述瓷片均布的3个扇形孔的圆心角最大设为40°，便可以增加一个全关的工位，即可实现三位三通阀或三位三通混合阀。
综上所述，本发明的优点是显而易见，以瓷芯作为阀芯的三通阀，其特点不仅耐磨损、耐腐蚀、寿命高、流量调节准确，而且可以组成二位三通或三位三通的多用途阀门。
权利要求
1．一种陶瓷密封三通阀，它是由两组阀芯和包容在外的阀体(1)，以及相应的密封件和拨动装置组成，其特征是将均布有两个或两个以上扇形通孔的相互贴合的左定片(5)、左动片(6)、与左瓷环(7)及左外垫圈(4)、左内垫圈(8)组成的左阀芯M1按装在主阀体(1)的左下端称之为左阀体(2)的圆柱腔内，还设置一左销柱(11)与左动片(6)交连的左拨环(9)，而右阀芯M2则是由右外垫圈(12)，右定片(13)，右动片(14)、右瓷环(15)、右内垫圈(16)构成，而固于右阀体(3)，亦设置一拨动装置右销柱(19)、与右动片(14)、交连的右拨环(17)，上述左、右阀芯M1、M2分别安装在轴线互相垂直的三通阀体(1)的内腔中，上述左、右阀体(2、3)皆可通过螺纹与主阀体(1)紧固。上述轴线相互垂直的左拨环(9)和右拨环(7)上设有两者互相啮合的圆锥齿轮R，并通过拨柄实现平面回转的连动。
2．根据权利要求1所述的三通阀，其特征是上述左阀芯M1和右阀芯M2也可安装在轴线重合的三通阀体的内腔室中，左、右阀芯M1、M2的轴线重合，左、右动片(6、14)直接镶嵌在相应的拨环(9、17)内，凭借拨动装置是由左拨环(9)和右拨环(17)在同方向伸出手柄端头上的圆孔内，穿接一根圆形连杆(20)并用如开口销(22)或螺栓连接固定。
3．根据权利要求2所述的三通阀，其特征是上述两组阀芯的中间部分的左内垫圈(8)、左瓷环(7)、右内垫圈(16)和右瓷环(15)的总体装置结构可以用一只连动环(23)代替，并将两侧的带有两个盲孔的、结构和相对位置相同的左动片(6)和右动片(14)经由三只销柱(25)连在一起，该连动环(23)的外圆柱面下部有一定圆心角度的蜗轮结构R，用一只连动环(23)及与其交连的蜗杆(24)实现联动，除了蜗轮结构R之外部分，则开有一至多个通孔将管内外接通，连动环(23)的外圆柱面与阀体内腔圆柱面同轴心滑动配合，且其内圆柱腔边缘有圆周均布的3个通孔可插入3根销柱(25)，以与左、右动片(6、14)跟连动环(23)相吻合的平面上的圆形盲孔D相配合而固定所组成。
4．根据权利要求1或2所述的三通阀，其特征是上述左阀芯M1和右阀芯M2中的扇形孔圆心角大小以及手柄转动角度与扇形孔的孔数，和三通阀的工位数之间的关系式为ω=360°÷(A×M)中=ω×(M-1)其中A扇形孔的孔数。可取2、3、或4。M三通阀工位数。可取2或3。ω单个扇形孔的圆心角度。φ三通阀手柄最大转动角度。
全文摘要
本发明涉及一种陶瓷密封三通阀，它是由阀芯、阀体与相应的密封件和拨动装置组成，其特征是将均布有两个或两个以上扇形通孔的左、右两组阀芯分别安装在轴线重合或互相垂直的阀体的内腔中，并经由使两组阀芯中的动片平面回转的拨动装置的拨环实现联动，可以根据需要选择扇形孔数或其圆心角的大小，从而构筑成二位三通或三位三通的多种阀门。本发明的特点是耐磨损、耐腐蚀、密封好、寿命高，流量调节准确，是工业或民用的理想阀门。
文档编号F16K11/10GK1317658SQ0011099
公开日2001年10月17日 申请日期2000年4月7日 优先权日2000年4月7日
发明者崔源湘, 崔荀 申请人:崔荀, 崔源湘, 左力刚, 刘新