一种快开阀芯的制作方法

本发明属于阀门技术领域，涉及一种快开阀芯。

背景技术：

阀门是用来控制管道内介质的，具有可动机构的机械产品的总体。阀门一般包括阀体和安装在阀体内的阀芯，阀体用于连接管道，阀芯用于控制介质。快开阀芯是阀芯中的一种，包括阀芯套筒，阀芯套筒内设置有相互连接陶瓷片和阀杆，因为使用陶瓷片可以提高阀门的使用寿命，所以快开阀芯拥有巨大的销售市场。阀芯套筒和阀杆往往由铜合金材料制成，但是铜合金制成的阀芯套筒不仅成本高还含有铅，在使用的过程中往往会污染水质。

中国专利文献资料公开提出了一种90度塑料快开阀芯[申请号：CN201320161045.8；授权公告号：CN203146885U]，包括塑料由塑料制成的阀芯外壳，阀芯外壳内部贯穿有阀芯杆，阀芯外壳下部内壁上设有周向限位槽，阀芯外壳下部设有开孔，阀芯杆上部设有限位块，限位块下端面与阀芯外壳上端面之间设有开口卡环，阀芯杆与阀芯外壳接触面之间设有接口垫片，阀芯杆底部设有轴向限位块和周向限位块，轴向限位块下面依次设有垫片、上陶瓷片、下陶瓷片、密封平垫和支撑架，密封平垫位于支撑架上部的凹槽里，支撑架位于阀芯外壳内，阀芯杆使用铜材质，阀芯外壳上的六角装置为分段式六角装置。

采用塑料制成阀芯外壳可以降低生产成本，但是由于塑料的结构强度低，在安装阀芯的过程中不能使用较大的扭力将阀芯牢固地安装到阀体内，不利于阀芯的使用，使得塑料快开阀芯不能满足阀芯的使用要求。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种快开阀芯，所解决的技术问题是如何在降低生产成本的同时满足阀芯的使用要求。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种快开阀芯，包括阀芯套筒，所述阀芯套筒内设有阀杆和陶瓷片，所述阀杆的下端与陶瓷片相连，其特征在于，所述阀芯套筒包括塑料制成的筒体和金属材料制成的外套，所述筒体的外侧面具有连接部，所述外套套设在连接部上且外套与连接部密封固定连接，所述陶瓷片和阀杆设置于筒体内，所述阀杆轴向固定在筒体上且阀杆的上端伸出筒体的上端。

筒体内安装陶瓷片和阀杆，使得筒体内需要特殊的尺寸要求，筒体由金属制成时需要进行机加工以满足尺寸要求，而筒体由塑料制成时可以通过注塑一次成型，不仅可以降低原料成本而且可以降低加工成本。由塑料制成的筒体相比于金属制成的筒体降低了生产成本。外套与阀体固定连接，特别是螺纹固定连接时，在安装固定的过程中需要将外套拧紧，采用金属材料制成的外套具有较高的结构强度，相比于塑料制成的外套可以承受更大的扭力使外套与阀体形成牢固的固定连接，满足阀芯的使用要求。因此由塑料制成的筒体和金属材料制成的外套固定连接形成的阀芯套筒与全金属材料和全塑料制成的阀芯套筒相比既能降低生产成本又能保证阀芯的使用要求。

在上述的快开阀芯中，所述连接部包括设置在筒体外侧面上的卡块，所述外套的内侧面上设置有与卡块对应配合的卡槽，所述卡块卡入卡槽内且卡槽的侧面与卡块的侧面贴靠；所述筒体外侧面与外套的内侧面之间设置有密封圈一并形成密封。

因为筒体与外套的材质不同，通过设置卡块和卡槽可以实现不同材质的筒体和外套之间的连接，从而使阀芯套筒既能降低生产成本又能保证阀芯的使用要求。同时通过设置密封圈一实现外套与筒体之间的密封，防止阀体中的介质从外套与筒体之间的间隙处漏出，使阀芯满足使用要求。

在上述的快开阀芯中，所述连接部还包括设置在筒体上端的外侧面上凹入的环形滑槽，所述滑槽的上侧开口，所述滑槽的底面具有凸出的呈条状的所述卡块；所述外套的上端内侧面上设置有凸出的与滑槽对应配合的环形凸环，所述凸环上设置有上下贯穿的所述卡槽，所述凸环在滑槽内且所述卡块卡入卡槽内。

外套的下端从筒体的上端套装到筒体上，使凸环滑入滑槽内并同时使卡块卡入卡槽内；拆除外套时，只需向上拔出外套即可，安装拆卸过程方便。为了适应阀体的结构，外套往往可以有许多不同的规格，根据客户的需要在生产过程中随时可以更换为或者装配上需要的外套，而装配和拆卸的过程中方便可以降低装配时间，提高装配效率从而可以降低生产成本。而凸环与滑槽以及卡槽与卡块配合的连接结构不会影响到阀芯的使用。

在上述的快开阀芯中，所述连接部还包括设置在筒体的外侧面上位于滑槽下方的凸出的环形台阶，所述外套的下端面上设置有向外套上端凹入的限位槽，所述限位槽的底面抵靠在台阶的上端面上。

限位槽和台阶的设置对外套进行了轴向限位，防止装配过程中外套安装不到位或者安装过位，有利于提高装配效率，降低生产成本。

在上述的快开阀芯中，所述连接部还包括设置在筒体的外侧面上位于台阶与滑槽之间的凹入的环形凹槽一，所述凹槽一内安装有所述密封圈一，所述密封圈一的外侧面抵靠在外套的内侧面上。

将密封圈一套装在筒体外比将密封圈一安装到外套内方便，有利于提高装配效率，从而可以降低生产成本。而将凹槽一设置在台阶与滑槽之间，阀体内的介质从外套与筒体之间的间隙漏出时，要先经过台阶再经过密封圈一，台阶与限位槽底面抵靠时具有一定的密封效果，所以将凹槽一设置在台阶与滑槽之间可以使筒体与外套之间的密封效果更好，有利于满足阀芯的使用要求。

在上述的快开阀芯中，所述限位槽的内侧面与台阶的外侧面对应设置，所述台阶的外侧面的外径从下到上逐渐减小，所述限位槽的内侧面的内径从下到上逐渐减小。

这样在将外套从筒体上端套装到筒体上时，限位槽的内侧面具有导向作用，使外套与筒体的安装方便，有利于降低生产成本。

在上述的快开阀芯中，所述限位槽的内侧面与台阶的外侧面对应设置，所述限位槽的内侧面与限位槽的底面垂直，所述台阶的外侧面与所述台阶的上端面垂直。

这样可以保证限位槽所在外套的侧壁的结构强度。

在上述的快开阀芯中，所述卡块的上端面与卡块的侧面之间为圆弧过渡，所述滑槽的底面与筒体的上端面之间为圆弧过渡，所述凸环的下端面向上倾斜，所述限位槽的底面与外套的内侧面之间圆弧过渡。

圆弧过渡设置和凸环的下端面向上倾斜都是为了使外套与筒体的安装方便，有利于降低生产成本。

在上述的快开阀芯中，所述阀杆的上端的外侧面设置有凹入的环形固定槽，所述固定槽内卡接有卡环，所述筒体的上端面抵靠在卡环的下端面上，所述外套的上端面与卡环的下端面相对。

将外套套装到筒体上且阀杆的上端伸出筒体后可以将卡环的开口对准固定槽将卡环卡接到固定槽内，这样筒体与阀杆就实现了轴向固定连接，同时也限制了外套从筒体上脱出。需要将外套或者阀杆拆出时，只需将卡环取出固定槽即可。采用固定槽和卡环用于阀芯的装配，方便快捷，有利于降低生产成本。

在上述的快开阀芯中，所述阀杆的下端的外侧面上设置有凸出的环形挡肩一，所述阀杆上套设有环形垫片，所述垫片的下端面抵靠在挡肩一上；所述筒体的内侧面上设置有挡肩二，所述垫片的上端面抵靠在挡肩二上。

阀杆一般由金属制成，垫片一般由塑料制成，垫片设置在挡肩一和挡肩二之间可以减小筒体与阀杆之间的转动磨损，解决阀杆加工复杂和尺寸稳定问题，同时保证了阀芯的强度；阀杆为轴对称结构，加工简单，通过更换垫片就可以适应不同高度的阀杆，配件通用化好。

在上述的快开阀芯中，所述陶瓷片与阀杆之间固定连接有定位垫片。

定位垫片一般由塑料制成，定位垫片固定连接在陶瓷片与阀杆之间可以减小陶瓷片与阀杆之间的接触磨损。快开阀芯在筒体和阀杆之间设置垫片同时在陶瓷片与阀杆之间设置定位垫片，定位垫片解决了陶瓷片上端尺寸稳定，垫片解决了阀杆与筒体的尺寸间隙，同时设置垫片和定位垫片的这种设计结构保证产品尺寸稳定以及阀杆转动的手感和快开阀芯的寿命。同时只需要更换筒体、阀杆和陶瓷片，就可以组成如90度、180度等快开阀芯。

在上述的快开阀芯中，所述定位垫片的下端具有凸出的阻流片，所述阻流片上设置有过水缺口，所述陶瓷片包括具有出水通道的陶瓷动片，所述定位垫片与陶瓷动片固定连接，所述阻流片位于陶瓷动片出水通道的出水端口处。

通过定位垫片的阻流片可以降低介质流动产生的噪音，而阻流片上的过水缺口可以使阻流片的降噪能力增强，有利于阀芯满足使用要求。

在上述的快开阀芯中，所述筒体的下端面设置有进水孔，所述筒体下端的侧壁上设置有出水孔，所述出水孔的内表面上设置有分水柱，所述分水柱的两端分别固定在出水孔的内表面上，所述陶瓷片包括相互配合的陶瓷静片和陶瓷动片，所述陶瓷静片位于陶瓷动片的下方且陶瓷静片上具有与进水孔连通的进水通道，所述陶瓷动片与阀杆相连且陶瓷动片具有能够连通进水通道与出水孔的出水通道，当阀杆转动时阀杆带动陶瓷动片转动并能够使进水孔与出水孔的连通或者阻断。

通过陶瓷静片和陶瓷动片实现阀芯内介质状态的调节，出水孔内表面上的分水柱具有分水导流作用，同时可以降低介质流动产生的噪音以及可以加强筒体结构，有利于阀芯满足使用要求。

与现有技术相比，本快开阀芯具有以下优点：

将金属制成的外套套装在塑料制成的筒体上且与筒体外侧面上的连接部固定密封连接，既能降低生产成本又能满足阀芯的使用要求。通过设置卡块与卡槽、凸环与滑槽、台阶与限位槽以及凹槽一与密封圈一，使异种材料的外套与筒体实现密封固定连接，从而使快开阀芯能够实现既能降低生产成本又能满足阀芯的使用要求。通过设置圆弧过渡和倾斜面以及卡环与固定槽使阀芯装配简单方便，有利于降低生产成本。在筒体和阀杆之间设置垫片同时在陶瓷片与阀杆之间设置定位垫片，保证了产品的尺寸稳定性从而使阀芯满足使用要求。

附图说明

图1是本快开阀芯的爆炸图；

图2是本快开阀芯的剖视图；

图3是本快开阀芯中外套的剖视图；

图4是本快开阀芯中筒体的立体图；

图5是本快开阀芯中筒体的剖视图；

图6是本快开阀芯中阀杆的立体图；

图7是本快开阀芯中定位垫片的立体图一；

图8是本快开阀芯中定位垫片的立体图二；

图9是本快开阀芯中陶瓷动片的立体图；

图10是图2中A-A方向的剖视图。

图中，1、阀芯套筒；2、筒体；2a、连接部；2a1、滑槽；2a2、卡块；2a3、台阶；2a4、凹槽一；2b、进水孔；2c、出水孔；2c1、分水柱；2d、挡肩二；2e、凸台；2f、挡肩三；2g、定位槽；3、外套；3a、外螺纹；3b、凸环；3c、卡槽；3d、限位槽；3e、凹槽二；4、密封圈一；5、阀杆；5a、固定槽；5b、凹槽三；5c、挡肩一；5d、凸条一；5d1、让位缺口；6、卡环；7、陶瓷片；7a、陶瓷静片；7a1、进水通道；7a2、凸耳；7b、陶瓷动片；7b1、出水通道；7b2、卡接槽二；8、定位垫片；8a、阻流片；8a1、过水缺口；8b、卡接部；8b1、卡接槽一；8b2、卡接凸；8c、凸条二；9、密封圈二；10、密封圈三；11、垫片；12、密封垫；13、卡圈。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1-图10所示，一种快开阀芯包括阀芯套筒1，阀芯套筒1包括塑料制成的筒体2和金属材料制成的外套3，外套3一般由铜合金材料或者不锈钢材料制成。筒体2呈圆筒状，筒体2上端外侧面具有连接部2a；外套3呈圆筒状，外套3套设在连接部2a上且外套3与连接部2a密封固定连接。外套3下端的外侧面上设置有与阀体连接的外螺纹3a，外套3的外侧面上设置有凹入的凹槽二3e，凹槽二3e内安装有密封圈二9，密封圈二9能够抵靠在阀体上并使阀体与外套3之间形成密封。外套3上端的横截面呈正六角形，可以利用扳手作用在外套3的上端将外套3连接到阀体上。外套3的上端内侧面上设置有凸出外套3内侧面的环形凸环3b，即凸环3b的内径小于外套3内侧面的内径，凸环3b的下端面向上倾斜，凸环3b的上端面与外套3的上端面平齐，凸环3b上设置有上下贯穿的卡槽3c，卡槽3c可以为一个，也可以为两个、三个、四个或者五个且圆周等距排列，卡槽3c的底面处于同一个圆柱面上。凸环3b的内表面沿外套3轴向的投影也可以为正六边形或者正八边形等。外套3的下端面上设置有向外套3上端凹入的限位槽3d，限位槽3d的内侧面的内径从下到上逐渐减小；当然限位槽3d的内侧面的内径从下到上也可以不变且限位槽3d的内侧面与限位槽3d的底面垂直；限位槽3d的底面与外套3的内侧面之间圆弧过渡。

筒体2的连接部2a包括设置在筒体2上端外侧面上的向筒体2内凹入的并与凸环3b对应配合的上侧开口的环形滑槽2a1，设置在滑槽2a1底面向筒体2外凸出的呈条状的与卡槽3c对应配合的卡块2a2，设置在筒体2的外侧面上位于滑槽2a1下方的向筒体2外凸出的环形台阶2a3，以及设置在筒体2的外侧面上位于台阶2a3与滑槽2a1之间的向筒体2内凹入的环形凹槽一2a4。凸环3b在滑槽2a1内且卡块2a2卡入卡槽3c内，卡槽3c的侧面与卡块2a2的侧面贴靠，卡块2a2上与卡槽3c底面相对的外侧面为圆弧面，卡块2a2的外径小于或者等于筒体2上端外侧面的外径；当卡块2a2设置为多个时，卡块2a2上与卡槽3c底面相对的外侧面在同一圆柱面上。当然当凸环3b的内表面沿外套3轴向的投影为正六边形或者正八边形时，滑槽2a1的外侧面与凸环3b的内表面相对应，滑槽2a1的外侧面沿筒体2轴向的投影为正六边形或者正八边形。限位槽3d的底面抵靠在台阶2a3的上端面上，台阶2a3的外侧面与限位槽3d的内侧面对应设置，台阶2a3的外侧面的外径从下到上逐渐减小，或者台阶2a3的外侧面的外径从下到上不变且台阶2a3的外侧面与台阶2a3的上端面垂直。凹槽一2a4内安装有密封圈一4，密封圈一4的外侧面抵靠在外套3的内侧面上并使外套3与筒体2之间形成密封。卡块2a2的上端面与卡块2a2的侧面之间为圆弧过渡，滑槽2a1的底面与筒体2的上端面之间为圆弧过渡。

筒体2内设有阀杆5和陶瓷片7，阀杆5的下端与陶瓷片7相连，阀杆5一般由铜合金材料制成。阀杆5的上端伸出筒体2的上端，阀杆5的上端的外侧面设置有凹入的环形固定槽5a，固定槽5a内卡接有一侧开口的非圆形卡环6，卡环6具有弹性且呈M形，筒体2的上端面抵靠在卡环6的下端面上，外套3的上端面与卡环6的下端面相对。阀杆5与筒体2之间设置有密封圈三10并形成密封，阀杆5下端的外侧面上设置有凹入的环形凹槽三5b，密封圈三10安装在凹槽三5b内且密封圈三10的外侧面抵靠在筒体2的内侧面上。阀杆5下端的外侧面上位于凹槽三5b的下方设置有凸出的环形挡肩一5c，阀杆5上套设有环形垫片11，垫片11的下端面抵靠在挡肩一5c上；筒体2的内侧面上设置有挡肩二2d，垫片11的上端面抵靠在挡肩二2d上，垫片11与阀杆5的轴线共线。阀杆5的下端面上设置有凸出的呈条状的凸条一5d，凸条一5d下端面上设置有让位缺口5d1，让位缺口5d1的侧面为圆弧面，筒体2的内侧面上设置有凸出的对称设置的两个凸台2e，凸条一5d的两端分别位于两个凸台2e之间，且当阀杆5转动时凸条一5d的两端能够抵靠在凸台2e上。

筒体2的下端面设置有进水孔2b，筒体2下端的侧壁上设置有两个出水孔2c，两个出水孔2c对称设置，出水孔2c的内表面上设置有分水柱2c1，分水柱2c1的两端分别固定在出水孔2c的内表面上。陶瓷片7包括相互配合的陶瓷静片7a和陶瓷动片7b，陶瓷静片7a位于陶瓷动片7b的下方且陶瓷静片7a上具有与进水孔2b连通的进水通道7a1，陶瓷动片7b与阀杆5相连且陶瓷动片7b具有能够连通进水通道7a1与出水孔2c的出水通道7b1，当阀杆5转动时阀杆5带动陶瓷动片7b转动并能够使进水孔2b与出水孔2c的连通或者阻断。筒体2下端的内侧面上位于出水孔2c的下方具有定位槽2g，陶瓷静片7a的外侧面上具有凸出的凸耳7a2，凸耳7a2卡入到定位槽2g内。陶瓷动片7b与阀杆5之间固定连接有定位垫片8，定位垫片8由塑料制成，定位垫片8的上端设置有卡接部8b，卡接部8b的上端面上设置有与阀杆5凸条一5d相对应的卡接槽一8b 1，卡接槽一8b1的底面上设置有与让位缺口5d1相对应的卡接凸8b2，凸条一5d卡入卡接槽内且卡接凸8b2卡入让位缺口5d1内，卡接凸8b2两侧的侧面与让位缺口5d1的侧面相对应，卡接凸8b2两侧的侧面为圆弧面。筒体2下端的内侧面上位于出水孔2c的上方具有挡肩三2f，定位垫片8的上端面抵靠在挡肩三2f上。定位垫片8下端面上设置有凸出的凸条二8c，陶瓷动片7b的上端面上设置有凹入的卡接槽二7b2，凸条二8c卡入卡接槽二7b2内。定位垫片8的下端边沿具有凸出的阻流片8a，阻流片8a上设置有过水缺口8a1，阻流片8a位于陶瓷动片7b出水通道7b1的出水端口处。陶瓷动片7b上具有两个对称设置的出水通道7b1，相对应地，阻流片8a有两个且对称设置在定位垫片8下端的边沿处。筒体2内位于陶瓷静片7a的下端设置有呈筒状的密封垫12，密封垫12的内侧面上设置有凹槽四，凹槽四内卡接有具有弹性的卡圈13，密封垫12的外侧面与筒体2进水孔2b的内表面相抵靠。

组装阀芯时，先将阀杆5、定位垫片8、陶瓷片7和密封垫12安装到筒体2内，再将外套3套装到筒体2外，再将卡环6卡入固定槽5a内即可。由全金属制成的阀芯套筒1，结构强度高，可以承受较大的扭力，但是生产成本高。由塑料制成的阀芯套筒1生产成本低，但是结构强度低，不能承受较大的扭力。筒体2由塑料制成可以降低生产成本，外套3由金属制成可以承受较大的扭力，满足阀芯的使用要求。因此由塑料制成的筒体2和金属材料制成的外套3固定连接形成的阀芯套筒1与全金属材料和全塑料制成的阀芯套筒1相比既能降低生产成本又能保证阀芯的使用要求。筒体2的连接部2a与外套3固定密封连接使异种材料的外套3与筒体2实现密封固定连接，从而使快开阀芯能够实现既能降低生产成本又能满足阀芯的使用要求。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。