阀门的制作方法

本发明涉及存储容器，具体涉及一种阀门。

背景技术：

现有的用于中型散装存储容器的阀门，如蝶阀的开启方式为阀芯中间转轴选择，带动阀芯两边转动打开，因为阀芯一般位于阀体的内部，其流量受到阀芯和转轴的影响；密封性较差。因为蝶阀密封圈和阀体的摩擦，启闭阀门的力度较大。

国内外最近研制出导向槽式升降杆球阀，阀杆上有S形导向槽，与导销配合，使阀杆上升时带动球体脱离阀座后，再逆时针旋转90°，完全开启阀门。当阀杆下降时，带动球体顺时针回转90°，然后压向阀座，实现关闭阀门，该项技术的缺点是阀杆上具有长S形导向槽，旋转启闭时，需要阀杆在导向槽内螺旋式上升或下降，所以导向槽占用空间大，旋转角度大等缺点。

某专利公布了一种盘形双轨道式旋转加撑拢的阀门启闭结构，其由固定盘、旋转盘和限位销组合而成，当外力驱动阀杆连同旋转盘带动限位销，限位销沿固定盘上的“圆弧”轨道的轨迹作顺时针旋转，当旋转到“圆弧”轨道相连的“直线”轨道时，旋转盘继续顺时针旋转，限位销在旋转盘上“撑拢”轨道的强制作用下，按固定盘上的“直线”轨道轨迹向固定盘周边撑开，这时限位销连同阀门密封结构件向阀座，阀门关闭。当阀杆连同旋转盘逆时针旋转，在旋转盘上“撑拢”轨道的强制作用下，限位销连同阀门的密封结构件先按固定盘上的“直线”轨道的轨迹向固定盘中心收拢，再按固定盘上“圆弧”轨道的轨迹逆时针旋转，阀门开启，该项专利的技术缺点是使用“圆弧连直线”的轨道，其要求精度高，加工工艺复杂，阀芯为组合的球体，难以获得均衡的预紧力，从而造成阀芯损坏，缩短了阀门寿命。

某专利介绍了一种轨道式旋塞阀，包括阀体、阀盖、操作件、阀杆、阀座，与阀座构成圆锥面密封副的阀塞，以及轨道式机构，轨道式机构由安装在阀塞颈部具有两个导向槽的轨道圈和具有两个导向销销入所述导向槽的双销板组成，还包括调整轨道圈安装位置的锁紧螺母和调节圈，本专利的缺点是传动装置结构复杂，极其占用阀体外部空间；传动装置涉及零部件较多，装配过程复杂；另外，由于有圆锥面密封副的阀塞，以及调整轨道圈安装位置的锁紧螺母和调节圈，其需要多次调节，所以操作复杂。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种阀门，以解决上述现有技术中存在的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种阀门，包括阀体、阀杆、阀座和阀芯组件，所述阀芯组件安装于所述阀体内并包括阀芯，所述阀芯铰接于所述阀体，所述阀芯组件进一步包括驱动件、定位件和弹性件，其中所述定位件可相对运动地安装于所述阀芯上，所述弹性件安装于所述定位件与所述阀芯之间，以及所述驱动件与所述定位件可离合的配合关系使得所述阀门在关闭过程中具有以下三种传动关系：

所述驱动件在所述弹性件的弹性作用下与所述定位件配合形成相对静止的第一传动关系，带动所述阀芯转动从而关闭所述阀芯；当第一传动关系结束时，所述驱动件与所述定位件由第一传动关系切换为第二传动关系，所述驱动件挤压所述定位件使所述定位件进行相对于阀芯的相对运动；当第二传动关系结束时，所述驱动件与所述定位件由第二传动关系切换为所述驱动件与所述阀芯的第三传动关系，所述驱动件将所述定位件控制在伸出状态，使所述定位件始终处于与所述阀体配合的状态，所述驱动件压迫所述阀芯向阀门通径方向进行挤压运动，从而对所述阀芯进行密封锁定。

一实施例中，所述驱动件设有控制凸轮，所述定位件的端部设有控制凸轮配合面，其中所述控制凸轮与所述控制凸轮配合面相配合，从而实现所述驱动件的转动带动所述定位件滑动。

一实施例中，所述阀芯上设有连接部，所述连接部设有第一凹槽，所述驱动件安装于所述第一凹槽内，以及在所述驱动件上设有挂台，在所述第一凹槽内设有挂台配合面，通过所述挂台与所述挂台配合面的配合来实现所述阀门的开启。

一实施例中，在所述驱动件上还设有锁定凸轮，在所述阀芯的所述第一凹槽的底部设有锁定凸台，其中所述锁定凸轮与所述锁定凸台相配合，从而实现所述第三传动关系。

一实施例中，所述阀芯设有定位件导轨，所述弹性件抵靠所述定位件并与所述定位件一起安装于所述定位件导轨上。

一实施例中，所述定位件导轨为设置于所述阀芯的安装孔，所述定位件为定位杆，以及所述弹性件为弹簧，其中所述弹簧的一端抵靠所述安装孔的底部，所述弹簧的另一端抵靠所述定位杆。

一实施例中，所述阀门还包括阀杆，所述驱动件设有第一阀杆装配孔，所述连接部的所述第一凹槽的两侧设有第二阀杆装配孔，所述阀杆伸入所述第一阀杆装配孔与所述第二阀杆装配孔内，从而所述阀杆的转动带动所述驱动件转动。

一实施例中，所述阀体内设有定位件锁定部，在所述第三传动关系中，当所述驱动件将所述定位件控制在伸出状态时，所述定位件锁定部对所述定位件进行限位。

一实施例中，所述定位件锁定部对所述定位件进行竖直方向的限位。

一实施例中，所述阀体内设有阀芯安装部，所述阀芯安装部设有第二凹槽，所述第二凹槽的两侧设有阀杆定位孔，其中所述阀芯的所述连接部安装于所述第二凹槽内，所述阀杆穿过所述阀杆定位孔、所述第一阀杆装配孔、所述第二阀杆装配孔和所述连接部，从而将所述阀芯可转动地安装于所述阀体内。

一实施例中，所述阀门还包括手柄，所述手柄上设有主动齿轮，所述阀杆设有从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮配合，从而所述手柄的转动驱动所述阀杆的转动。

一实施例中，所述阀门还包括法兰和盖子，以及所述阀座包括外阀座和内阀座，其中所述外阀座设置于所述阀体与所述盖子之间，所述内阀座设置于阀芯与阀体之间，所述盖子设置于所述阀体的出口端，以及所述法兰设置于所述阀体的入口端。

根据本发明的另一方面，还提供了一种阀门，包括阀体、阀杆、阀座和阀芯组件，所述阀芯组件安装于所述阀体内并包括阀芯，所述阀芯铰接于所述阀体，所述阀芯组件进一步包括驱动件、定位件，所述定位件可相对运动地安装于所述阀芯上，以及所述驱动件与所述定位件可离合的配合关系使得所述阀门在关闭过程中具有以下两种传动关系：

所述驱动件在弹力作用下与所述定位件配合形成相对静止的第一传动关系，并带动所述阀芯转动从而关闭所述阀芯；当第一传动关系结束时，所述驱动件与所述定位件由第一传动关系切换为第二传动关系，所述驱动件挤压所述定位件使所述定位件进行相对于阀芯的相对运动，使所述定位件处于与所述阀体配合的状态，从而对所述阀芯进行密封锁定。较佳地，所述驱动件挤压所述定位件使所述定位件相对于所述阀芯作伸出运动。

一实施例中，所述定位件设有弹性凸筋，所述弹性凸筋一体设置于所述定位件上。

一实施例中，还包括弹性件，所述弹性件与所述定位件一体形成，以及所述弹性件为设置于所述定位件外周的弹性凸筋。

一实施例中，还包括弹性件，以及所述弹性件为压簧，以及所述定位件为定位杆，所述压簧套装于所述定位杆上。

一实施例中，所述驱动件设有控制凸轮，所述定位件的端部设有控制凸轮配合面，其中所述控制凸轮与所述控制凸轮配合面相配合，从而实现所述驱动件的转动带动所述定位件滑动。

一实施例中，所述阀芯上设有连接部，所述连接部设有第一凹槽，所述驱动件安装于所述第一凹槽内，以及在所述驱动件上设有挂台，在所述第一凹槽内设有挂台配合面，通过所述挂台与所述挂台配合面的配合来实现所述阀门的开启。

一实施例中，在所述驱动件上还设有锁定凸轮，在所述阀芯的所述第一凹槽的底部设有锁定凸台，其中所述锁定凸轮与所述锁定凸台相配合，从而实现所述第三传动关系。

一实施例中，所述阀芯设有定位件导轨，所述弹性件抵靠所述定位件并与所述定位件一起安装于所述定位件导轨上。

本发明的阀门传动零部件少，制造工艺好，结构简单，空间利用率高，从而使得阀门可以实现最小化，同时阀门开启扭矩小，密封效果极佳。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的阀门剖视图；

图2是根据本发明一实施例的阀门分解图；

图3是根据本发明一实施例的阀芯组件分解图；

图4A是根据本发明一实施例的驱动件立体图；

图4B是根据本发明一实施例的驱动件左视图；

图5A是根据本发明一实施例的阀芯立体图；

图5B是根据本发明一实施例的阀芯剖视图；

图6A是根据本发明一实施例的定位件立体图；

图6B是根据本发明一实施例的定位件剖视图；

图6C是根据本发明一实施例的定位件主视图；

图7是根据本发明一实施例的安装有阀杆的阀体立体分解图；

图8A是根据本发明一实施例的安装有定位件的阀体立体图；

图8B是图8A的阀体剖视图；

图8C是根据本发明一实施例的安装有定位件、驱动件和阀杆的阀体的剖视图；

图9A-13B为根据本发明一实施例的阀门的剖视图，其示出本发明的阀门在关闭过程的传动关系；其中

图9A-9B为阀门打开状态；

图10A-10B示出第一传动关系；

图11A-12B示出第二传动关系；以及

图13A-13B示出第三传动关系。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

根据本发明的一方面，阀门通常包括阀体、阀杆、阀座和阀芯组件，阀芯组件安装于阀体内并包括阀芯，阀芯铰接于阀体。阀芯组件进一步包括驱动件、定位件和弹性件，其中定位件可相对运动地安装于阀芯上，弹性件安装于定位件与阀芯之间，而驱动件与定位件可离合的配合使得阀门在关闭过程中具有以下三种传动关系：驱动件在该弹性件的弹性作用下与定位件配合形成相对静止的第一传动关系，带动阀芯转动从而关闭阀芯；当第一传动关系结束时，驱动件与定位件由第一传动关系切换为第二传动关系，驱动件挤压定位件使定位件进行相对于阀芯的相对运动；当第二传动关系结束时，驱动件与定位件由第二传动关系切换为驱动件与阀芯的第三传动关系，驱动件将定位件控制在伸出状态，使定位件始终处于与阀体配合的状态，驱动件压迫阀芯向阀门通径方向进行挤压运动，从而对阀芯进行密封锁定。

根据本发明的另一方面，还提供了一种阀门，该阀门包括阀体、阀杆、阀座和阀芯组件，阀芯组件安装于阀体内并包括阀芯，阀芯铰接于阀体，阀芯组件进一步包括驱动件、定位件。定位件可相对运动地安装于阀芯上，驱动件与定位件可离合的配合关系使得阀门在关闭过程中具有以下两种传动关系：驱动件在弹力作用下与定位件配合形成相对静止的第一传动关系，并带动阀芯转动从而关闭阀芯；当第一传动关系结束时，驱动件与定位件由第一传动关系切换为第二传动关系，驱动件挤压定位件使定位件进行相对于阀芯的相对运动，使定位件处于与阀体配合的状态，从而对阀芯进行密封锁定。

下面结合附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。

图1是根据本发明一实施例的阀门剖视图，图2是根据本发明一实施例的阀门分解图。如图1-2所示，阀门100包括阀体10、阀芯组件20、阀杆30、手柄40、外阀座50、内阀座60、法兰70以及盖子80。阀芯组件20包括阀芯21、驱动件22、弹性件23以及定位件24，阀芯组件20安装于阀体10内，阀芯21铰链于阀体10。其中外阀座50设置于阀体10与盖子80之间，内阀座60设置于阀芯21与阀体10之间，盖子80设置于阀体10的出口端，以及法兰70设置于阀体10的入口端。手柄40上设有主动齿轮41，阀杆30设有从动齿轮31，主动齿轮41与从动齿轮31啮合，从而通过手柄40的转动能够驱动阀杆30的转动。

图3为本实施例的阀芯组件的分解图，图4A是驱动件的立体图，图4B是驱动件的左视图，图5A是阀芯的立体图，图5B是阀芯的剖视图，图6A是定位件的立体图，图6B是定位件的剖视图，图6C是定位件的主视图。

如图3、4A和4B所示，驱动件22设有挂台221、锁定凸轮222、控制凸轮223以及第一阀杆安装孔224。其中，控制凸轮223位于驱动件22的中部，并用来与设于定位件24上的凸轮配合面241配合，从而实现通过驱动件的转动来带动定位件滑动，挂台221设于控制凸轮223的两侧，并用来与阀芯21的挂台配合面213配合，从而实现阀门开启，锁定凸轮222位于挂台221的后方，并用来与阀芯21的锁定凸台214配合，从而实现第三传动关系，第一阀杆安装孔224贯穿驱动件22形成，阀杆30能够伸入第一阀杆安装孔224内，从而能够通过阀杆30的转动带动驱动件22转动，其中，有关驱动件22上的各部分与阀芯21和定位件24的配合关系下文将会详细描述。

如图3、5A和5B所示，阀芯21设有导轨210，较佳地，导轨210为横向贯穿阀芯21的孔，定位件24伸入导轨210内并能够在导轨210内滑动，阀芯21还设有连接部211，连接部211从导轨210一端的阀芯21的边缘一体向外伸出形成，在连接部211的中部设有第一凹槽212，在第一凹槽212的底部设有锁定凸台214，在第一凹槽212的两侧设有第二阀杆装配孔215，在第一凹槽212的后方两侧设有挂台配合面213，其中，第一凹槽212用于安装驱动件22，锁定凸台214用于与驱动件22的锁定凸轮222配合，第二阀杆装配孔215用于安装阀杆30，挂台配合面213用于与挂台221的控制凸轮223配合，第二阀杆装配孔215的孔径大于阀杆30的外径，从而阀杆30能够在第二阀杆装配孔215内转动，下文将会详细描述。

如图3、6A、6B和6C所示，定位件24整体上呈圆柱状，在定位件24的一端设有凸出块，凸出块的端部设有凸轮配合面241，凸轮配合面241与驱动件22的控制凸轮223接触，从而实现通过驱动件22的转动驱动定位件24相对于阀芯21作相对运动。在凸出块的两侧设有凸缘242，凸缘242面向凸出块的一侧设有对驱动件22的锁定凸轮222进行让位的弧面243。在定位件24上还设有限位台阶244，当定位件24在阀芯21的导轨210内运动时，限位台阶244对弹性件23进行横向限位，从而使得弹性件23能够对定位件24施加朝向驱动件22的力，从而弹性件23能够驱动定位件24退出阀体解锁。

在本实施例中，导轨210为设置在阀芯21上的一个沿径向的通孔，然而本领域的技术人员可以理解，导轨210也可以设置为其它方式。

如图3所示，安装时，弹性件23套设于定位件24上，并在一端由限位台阶244进行横向限位，驱动件22安装于阀芯21的第一凹槽212内，并使得驱动件22的第一阀杆安装孔224与第二阀杆装配孔215对准，阀杆30穿过一侧的第二阀杆安装孔215以及第一阀杆安装孔224，然后再穿入另一侧的第二阀杆安装孔215，从而将阀芯21与驱动件22铰链在一起，并将定位件24可活动地限制在阀芯21的导轨210中，其中，阀杆30与驱动件22固定连接，即阀杆30不能在驱动件22的第一阀杆安装孔224内转动，以及阀杆30能够在阀芯21的第二阀杆安装孔224内转动，从而通过阀杆30的转动可以带动驱动件22的转动，从而实现阀杆30转动带动驱动件22转动并驱动定位件24相对于阀芯21作相对运动。

图7是安装有阀杆的阀体的立体分解图，图8A是安装有定位件的阀体的立体图，图8B是图8A的阀体的剖视图，图8C是安装有定位件、驱动件和阀杆的阀体的剖视图。如图7-8C所示，阀体10内设有阀芯安装部11，阀芯安装部11设有第二凹槽12，第二凹槽12的两侧设有阀杆定位孔13，其中阀芯21的连接部211安装于第二凹槽12内，阀杆30穿过阀体10的一侧阀杆定位孔13再穿过连接部211的一侧第二阀杆装配孔215、穿过驱动件22的第一阀杆装配孔224、再穿过连接部211的另一侧第二阀杆装配孔215，最后穿入阀体10的另一侧阀杆定位孔13内，从而将阀芯20可转动地连接于阀体10。

如图8A-8C所示，在阀体10的内侧壁上还设有定位件锁定部14，定位件锁定部14用于对定位件24进行竖直方向的限位，从而当定位件24伸出到位时，通过定位件锁定部14对定位件24进行锁定，下文将会详细描述。

图9A-13B示出本发明的阀门在关闭过程的传动关系图。其中，图9A-9B为阀门打开状态，图10A-10B示出第一传动关系，图11A-12B示出第二传动关系，以及图13A-13B示出第三传动关系。

如图9A-10B所示，当阀门从打开状态向关闭状态变化的过程中，驱动件22在弹性件23的弹性作用下与定位件24配合形成相对静止的第一传动关系，带动阀芯21转动从而关闭阀芯21。在第一传动关系中，通过定位件24对阀芯21施加作用力从而将阀芯21关闭。

如图11A-12B所示，当第一传动关系结束时，驱动件22与定位件24由第一传动关系切换为第二传动关系，驱动件22挤压定位件24使定位件24进行相对于阀芯21的相对运动，在第二传动关系中，驱动件22上的控制凸轮223与定位件24上的凸轮配合面241配合，从而通过控制凸轮223的向下转动驱使定位件24在阀芯21的定位件导轨210内克服弹性件23的弹力进行横向运动，一直到定位件24的前端伸入到阀体10的定位件锁定部14下方，如图12所示，此时控制凸轮223的边缘与阀芯21的第一凹槽212的底部接触。

如图13A-13B所示，当第二传动关系结束时，驱动件22与定位件24由第二传动关系切换为驱动件22与阀芯21的第三传动关系，驱动件22将定位件24控制在伸出状态，使定位件24始终处于与阀体10配合的状态，驱动件22压迫阀芯21向阀门通径方向进行挤压运动，从而对阀芯进行密封锁定。在第三传动关系中，驱动件22在阀杆30的带动下同步转动，驱动件22上的控制凸轮一直将定位件24控制在伸出状态，驱动件22上的锁定凸轮222与阀芯21的锁定凸台214配合，通过控制凸轮222向锁定凸台214施加作用力，从而在锁定凸轮222的作用下，驱动件22压迫阀芯21与内阀座60向阀门通径方向进行挤压运动，此运动过程中，定位件24一直处于伸出状态，并与阀体10的定位件锁定部14形成支点旋转运动，直到阀杆30旋转到位，阀芯21锁定完毕。

阀门开启过程的传动关系与阀门关闭过程的传动关系相反，本领域的技术人员容易理解，本文不再详述。需要注意的是，在阀门开启的过程中，驱动件22是通过驱动件22的挂台221与阀芯21上的挂台配合面213的配合来实现力的传递的，即通过挂台221向挂台配合面213施加作用力，从而实现阀芯21的开启。

在本发明中，作为一种优选的方式，定位件为定位杆，弹性件为压簧，然而，本领域的技术人员可以理解，定位件也可以采用其他的形式，以及弹性件也可以采用其他的比如橡胶塞等的弹性件，以及定位件与弹形件还可以一体形成，请参见下述实施例。

虽然在以上描述的实施例中，定位件与弹性件为独立构件。但是在另一实施例中，定位件与弹性件可以为一体件，此时，弹性件设置于定位件上，比如，通过在定位件的外周设置弹性凸筋，此时，弹性凸筋作为弹性件，当定位件安装于阀芯的导轨中时，弹性凸筋与导轨的一端配合，从而通过导轨的一端对弹性凸筋施加力，实现定位件解锁。

在另一实施例中，还可以在定位件上设置凹槽，在凹槽内设置弹性件，并在导轨内设置止挡部(诸如从导轨上侧壁向下伸出的止挡销或止挡柱等)，止挡部伸入凹槽内并压缩弹性件，从而在定位件相对于驱动件作相对运动时，弹性件在止挡部的作用下对定位件施加弹力，实现定位件解锁。

本发明的阀门传动零部件少，制造工艺好，结构简单，空间利用率高，从而使得阀门可以实现最小化，同时阀门开启扭矩小，密封效果极佳。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。