专利名称：水力密封水龙头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水力密封水龙头，属于水暖器材技术领域。
背景技术：
目前，自来水管道上广泛采用QB1334-91水龙头，它密封止水的方法是采用橡胶密封圈与水流方向相对布置，并与阀芯联接组成一体，通过旋转螺旋阀杆带动阀芯，与阀体内水流孔沿轴线上升下降，上升时开启放水，下降压紧橡胶密封圈止水。因为橡胶邵式强度的弹性变量是一有限值，即屈服强度P，正常情况下，P值必须大于或等于橡胶密封圈克服水流的反作用力P1，即P≥P1，然而由于依赖人为操作的随意性很强，通过旋转阀杆带动阀芯，直接作用在橡胶密封圈上所产生的力F往往超过其克服水流压力的反作用力P1，即F＞P1，那么又F＞P，因此造成塑性变形。密封的严密性遭到破坏，开始形成小水滴泄漏，用户为了止漏，通常的做法是进一步加大拧紧力F，塑变进一步加重。再漏水，再加力，从小漏到严重泄漏的这一过程，是使用中分阶段不断加大拧紧力的结果，造成橡胶密封圈由疲劳、塑变、磨损，直至完全磨损，失去密封止水应有的作用，使用寿命一般不到几个月。
为解决这个问题，有人设计了陶瓷阀芯水龙头，其结构是采用两片精密研磨而成的平面密封陶瓷片进行密封止水。陶瓷片分定片和动片，它既是阀芯又是硬密封，定片为静密封，动片为动密封。动片与定片设置的水流孔，联通或交错由阀杆控制动片，只作90°角范围内旋转开启、关闭。因定片与动片之间的接触面是通过高精度研磨而成的平面，所以能有效的阻止水的泄漏，同时陶瓷材料的耐磨性比较优越，提高了使用寿命。但它结构复杂，加工精度要求高，增加了一定的制造难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种水力密封水龙头，解决现有大量使用的采用橡胶密封圈与水流方向相对布置的水龙头和采用两片平面密封陶瓷片进行密封止水的水龙头各自存在的不足，实现密封面与被密封面通过水力调整，密封胶圈不会造成塑性变形及磨损，有利于提高使用寿命和节约用水。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种水力密封水龙头，包括具有出水道的阀体、阀体内的阀杆，阀体内阀杆与阀体问的密封件，阀杆外端连接的操作柄，其特征是阀体内阀杆的下端还依次设置有圆锥阀芯、碟形胶圈和水力调整件，阀体内对应圆锥阀芯部位加工圆锥孔腔；圆锥阀芯小头端部的凹槽与阀体内阀杆前端的扁头联接；圆锥阀芯自大头端部向小头部具有轴向孔，圆锥阀芯自外壁有一与其轴向孔成90°角的连通孔；碟形胶圈置于圆锥阀芯大端的孔口部，碟形胶圈外侧经旋接在阀体进水口部的水力调整件定位。
本发明通过在阀体内设置圆锥阀芯、碟形胶圈和水力调整件组成了两道密封，一道是圆锥阀芯与阀体的圆锥孔腔组成一道硬密封，另一道是阀芯大头端与蝶形胶圈组成一道软密封，圆锥刚性接触硬密封的配合及胶圈软密封的严密性，由设置的水力调整件外螺纹与阀体内螺纹进行调整，它们装配在同一轴线上，密封面的受力与水流作用力方向同向，在使用中，旋转阀杆带动圆锥阀芯，圆锥阀芯的连通孔与阀体出水道重合时为开启放水，当交错90°角时为关闭停水，水流作用力进入圆锥阀芯90°联通孔的非密封面，推支圆锥阀芯微量上升与阀体被密封面进一步压紧配合，同时还有一部水流作用力进入水力调整件与蝶形胶圈之间承压槽，推动蝶形胶圈发生弹性变形与圆锥阀芯大头端保持严密，即硬密封、软密封由水力进行自动位移补偿。总之，水力密封组件与与水流方向同向布置，利用水流作用力，可克服在组装或圆锥阀芯磨损而产生的差值，从而保证了密封止水的可靠性。水力密封组件的几何形状及组装空间，对被密封面迫使水流曲折迂回的结构，大大减缓了对它的压强。水的作用力对软密封产生的外载负荷不会产生塑性变形，几乎无磨损，除非自然老化，因此它不但不漏水，而且不需要用特殊耐磨材料来提高寿命，采用常规材料，常规加工工艺即可，制造容易，成本低。
图1为本发明的剖视结构示意图；图2为图1的A-A向结构示意图；图中，1阀体，2圆锥阀芯，3阀杆，4操作柄，5压紧螺帽，6密封件，7蝶形胶圈，8水力调整机构，9承压槽。
具体实施例方式
结合附图和实施例进一步说明本发明，如图1所示，本发明通过铸造及加工的阀体1内装配有圆锥阀芯2，圆锥芯2自外壁有一与其轴向孔成90°角的连通孔之间有一个成90°角的联通孔，圆锥阀芯2大头端朝下，小头端部的凹槽与阀杆3的扁头联接，阀杆3与阀体1的密封件6采用填料或O型密封圈，用压紧螺帽5将密封件6压紧，操作柄4与阀杆3为花键或扁头联接。阀杆3在90°角范围旋转，并带动圆锥阀芯2联通孔与阀体1出水道的相对位置，从而起到了开启关闭调节水流量的作用。为完全防止水的泄漏，圆锥阀芯2与阀体1的圆锥面组成一道硬密封，其加工面精度采用铰刀铰制即可；阀芯2大头端与蝶形胶圈7组成另一道软密封，软密封采用橡胶或聚四氯乙稀即可，蝶形胶圈7中间孔有一个硬质塑料骨架圈以加强其刚度，在组装时，由水力调整件8与阀体1内螺纹对硬密封的动配合间隙及软密封的密封进行调整，且不能过紧或过松。水力调整件8具有外螺纹和轴向中心通孔，其一端内壁间隔设置若干局部轴向与中心通孔相通的承压槽9；水力调整件8除静态组装的调整功能外，同时还具有在使用动态中，利用水流推力进行水力密封的补偿功能。它们装配在同一轴线上，并且受力方向与水流作用力方向同向，同向是水力密封的关键。当水龙头放水时，圆锥阀芯2与阀体1联通孔重合开启，水流作用力就予以释放；当水龙头停水时，圆锥阀芯2与阀体1联通孔交错闭合，圆锥阀芯2联通孔为盲孔，水流作用力经盲孔推动圆锥阀芯2微量上升与阀体1被密封面进一步压紧配合，即硬密封由水力自动进行位移补偿，同时有一部分水流侧进到水力调整件8的承压槽9，推动蝶形胶圈7发生弹性变形，与圆锥阀芯2大头保持严密，即软密封由水力自动进行跟踪密封。总之，水力密封组件与水流方向同向布置，利用水流作用力，可克服在组装时或阀芯磨损而产生的差值，从而保证了密封止水的可靠性，同时水流作用力不会引起软密封变形磨损。因此它不但不漏水，而且使用寿命大大延长。
权利要求
1.一种水力密封水龙头，包括具有出水道的阀体、阀体内的阀杆，阀体内阀杆与阀体间的密封件，阀杆外端连接的操作柄，其特征是阀体内阀杆的下端依次设置有圆锥阀芯、碟形胶圈和水力调整机构，阀体内对应圆锥阀芯部位加工圆锥孔腔；圆锥阀芯小头端部的凹槽与阀体内阀杆前端的扁头联接；圆锥阀芯自大头端部向小头部具有轴向孔，圆锥阀芯自外壁有一与其轴向孔成90°角的连通孔；碟形胶圈置于圆锥阀芯大端的孔口部，碟形胶圈外侧经旋接在阀体进水口部的水力调整件定位。
2.根据权利要求1所述的水力密封水龙头，其特征是水力调整件具有外螺纹和轴向中心通孔，其一端内壁间隔设置若干局部轴向与中心通孔相通的承压槽。
3.根据权利要求1所述的水力密封水龙头，其特征是阀杆与阀体间的密封件采用填料或O型密封圈，用压紧螺帽将密封件压紧。
4.根据权利要求1所述的水力密封水龙头，其特征是碟形胶圈采用橡胶或聚四氯乙稀材料制作，蝶形胶圈的中心孔置有硬质塑料骨架圈。
全文摘要
本发明涉及一种水力密封水龙头，属于水暖器材技术领域，主要特点是在阀体内设置圆锥阀芯、碟形胶圈和水力调整件，构成了由圆锥阀芯与阀体的圆锥孔腔组成的硬密封和由阀芯大头端与蝶形胶圈组成的软密封，圆锥刚性接触硬密封的配合及胶圈软密封的严密性，由水力调整件外螺纹与阀体内螺纹进行调整，受力与水流作用力方向同向，利用水流作用力，可克服在组装或圆锥阀芯磨损而产生的差值，从而保证了密封止水的可靠性，水力密封组件的几何形状及组装空间，对被密封面迫使水流曲折迂回的结构，大大减缓了对它的压强，水的作用力对软密封产生的外载负荷不会产生塑性变形，它不但不漏水，而且不需要用特殊耐磨材料来提高寿命。
文档编号F16K5/16GK1987173SQ20061016147
公开日2007年6月27日 申请日期2006年12月14日 优先权日2006年12月14日
发明者李元发, 杭登年, 吴世清 申请人:江苏江成冶金设备制造有限公司