电气阀门动密封结构及其电气阀门的制作方法

本实用新型涉及电气阀门动密封结构及其电气阀门。

背景技术：

传统的密封方式包括O型圈密封、密封条密封、密封垫密封、涂胶密封等方式。O型圈密封与密封条密封一般是在需要密封的某一个面上设计相应的沟槽，将O型圈或密封条设置在其中，依靠O型圈或密封条的弹性变形来保证密封。O型圈密封方式与密封条密封方式的应用最为普遍，但是由于需要设计特定的沟槽结构，导致这两种密封方式在应用于空间尺寸狭小的机械零部件时存在一定难度；此外，这两种密封方式还存在动密封条件下密封件磨损后的泄漏隐患。图1示出了现有的O型圈密封结构应用于动密封场合的示意图。如图1所示，O型圈91嵌设在轴92的环形凹槽921内，轴92在壳体93中沿图1所示的双箭头方向往复移动，O型圈91也跟随轴92一起移动，时间一长容易导致O型圈91发生磨损，从而造成壳体93内部的油液94泄露。密封垫密封由需要密封的两个面压紧橡胶垫、复合材料垫片或带有金属骨架的垫片实现隔离密封，一般只适用于静密封。涂胶密封一般用于静密封，而且因存在污染隐患而在应用场合上受到限制。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够在电气阀门的固定分隔部件的中心通孔与阀杆之间实现可靠动密封的动密封结构。

本实用新型所要解决的进一步的技术问题在于提供一种采用该动密封结构的电气阀门。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供电气阀门动密封结构，包括阀体、固定分隔部件和阀芯组件；阀体具有入口、出口以及阀腔； 固定分隔部件设置在阀腔内，将阀腔分隔为位于该固定分隔部件上方的电气腔以及位于该固定分隔部件下方的流体腔；流体腔内设有将入口与出口连通的阀口；固定分隔部件具有中心通孔；阀芯组件可在开启位置与关闭位置之间沿阀体的轴向移动，在阀芯组件处于开启位置时，阀口被开启，在阀芯组件处于关闭位置时，阀芯组件将阀口关闭；阀芯组件包括阀杆；其中，电气阀门动密封结构还包括弹性密封垫，弹性密封垫设置于流体腔中，并位于固定分隔部件的中心通孔的下方；弹性密封垫具有中心通孔；阀杆穿过固定分隔部件和弹性密封垫的中心通孔，阀杆的上端和下端分别伸入电气腔和流体腔内；弹性密封垫的外周缘和内周缘分别固定于流体腔的内部和阀杆，且当阀芯组件在开启位置与关闭位置之间移动时，弹性密封垫的内周缘跟随阀杆一起移动，弹性密封垫上方的空间与弹性密封垫下方的空间相互密封。

本实用新型还公开了一种电气阀门，该电气阀门包括上述的电气阀门动密封结构。

本实用新型至少达到以下的有益效果之一：

本实用新型实施例的动密封结构在电气阀门的固定分隔部件的中心通孔下方设置了弹性密封垫，当阀芯组件在开启位置与关闭位置之间移动时，弹性密封垫上方的空间与弹性密封垫下方的空间始终保持相互密封，因此能够阻止液体从固定分隔部件的中心通孔与阀杆之间的空隙进入到电气阀门的电气腔中。当阀芯组件移动时，弹性密封垫会随之发生弹性变形，但弹性密封垫在运动过程中不会与阀芯组件产生任何摩擦运动，所以不存在弹性密封垫的磨损问题，从而在电气阀门的固定分隔部件的中心通孔与阀杆之间实现了更为可靠的动密封。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了现有的O型圈密封结构应用于动密封场合的示意图；

图2示出了根据本实用新型一实施例的电气阀门动密封结构的剖面结构示意图，其中，阀芯组件处于开启位置；

图3示出了图2的局部放大示意图；

图4示出了根据本实用新型一实施例的电气阀门动密封结构的剖面结构示意图，其中，阀芯组件处于关闭位置；

图5为图2中的阀盘做出进一步改进后的剖面结构示意图；

图6示出了根据本实用新型一实施例的弹性密封垫的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做出进一步说明。

图2示出了根据本实用新型一实施例的电气阀门动密封结构的剖面结构示意图，其中阀芯组件处于开启位置；图3示出了图2的局部放大示意图；图4示出了根据本实用新型一实施例的电气阀门动密封结构的剖面结构示意图，其中阀芯组件处于关闭位置。请参考图2至图4，根据本实用新型一实施例的电气阀门动密封结构，包括阀体1、固定分隔部件2、阀芯组件和弹性密封垫4。

阀体1具有入口11、出口12以及阀腔10。固定分隔部件2设置在阀腔10内，将阀腔10分隔为位于固定分隔部件2上方的电气腔10a以及位于固定分隔部件2下方的流体腔10b。流体腔10b内设有将入口11与出口12连通的阀口13。图2和图4中所示的指向阀口13的向上箭头表示流体腔10b内的液体流动方向。固定分隔部件2具有中心通孔20。在图2至图4所示的实施例中，固定分隔部件2为独立的部件，本领域技术人员应理解，固定分隔部件2也可以与阀体1一体成型。

阀芯组件可在开启位置与关闭位置之间沿阀体1的轴向移动，在阀芯组件处于开启位置时，阀口13被开启，流入入口11的液体可以进入到出口12；在阀芯组件处于关闭位置时，阀芯组件将阀口13关闭，从而阻止入口11内的液体流向出口12。

在图2至图4所示的实施例中，阀芯组件包括阀杆31和阀盘32。阀盘32固定在阀杆31的下端，阀盘32的底面上设有环形槽33，环形槽33内嵌设有密封圈81，且密封圈81部分地凸出于阀盘32的底面。阀口13的周围设有密封面14。如图4所示，在阀芯组件处于关闭位置时，密封圈81抵触密封面14，以实现对阀口13的关闭。在其它实施例中，也可不设置阀盘32，而是依靠阀杆31的下端直接关闭阀口13。

图5为图2中的阀盘做出进一步改进后的剖面结构示意图。图2中的环形槽33为U型槽，U型槽会导致密封圈81在承受动态的流体冲刷时存在掉落的风险。而在另一个实施例中，如图5所示，设置在阀盘32底面上的环形槽可为环形燕尾槽33a，密封圈81嵌设在该环形燕尾槽33a内，且部分地凸出于阀盘32的底面。由于环形燕尾槽33a的开口宽度L1小于其底部宽度L2，因此能防止密封圈81在承受动态的流体冲刷时从环形燕尾槽33a内掉落。

弹性密封垫4设置于流体腔10b中，并位于固定分隔部件2的中心通孔20的下方。弹性密封垫4具有中心通孔40。阀杆31穿过固定分隔部件2的中心通孔20和弹性密封垫4的中心通孔40，阀杆31的上端和下端分别伸入电气腔10a和流体腔10b内。

弹性密封垫4的外周缘和内周缘分别固定于流体腔10b的内部和阀杆31，且当阀芯组件在开启位置与关闭位置之间移动时，弹性密封垫4上方的空间与弹性密封垫4下方的空间相互密封，从而能够阻止液体从弹性密封垫4下方的空间进入到弹性密封垫4上方的空间，进而由固定分隔部件2的中心通孔20与阀杆31之间的空隙进入到电气阀门的电气腔10a中。当阀芯组件移动时，弹性密封垫4的外周缘固定不动，弹性密封垫4的内周缘会跟随阀杆31一起运动，从而使弹性密封垫4发生弹性变形，但弹性密封垫4在运动过程中不会与阀芯组件产生任何摩擦运动，所以不存在弹性密封垫的磨损问题，从而在电气阀门的固定分隔部件2的中心通孔20与阀杆之间实现了更为可靠的动密封。弹性密封垫4的材质可采用橡胶，但不限于此。

具体地说，弹性密封垫4的外周缘可固定于固定分隔部件2或流体腔10b的腔体壁，还可以固定于设置在流体腔10b内的其它部件上，这可以根据电气阀门的具体结构来做决定。

在本实施例中，弹性密封垫4的外周缘固定于固定分隔部件2上。为了达到将弹性密封垫4的外周缘固定于固定分隔部件2的目的，本实施例的电气阀门动密封结构还包括一扣环5。固定分隔部件2包括基板23以及自基板23的周缘向下延伸的裙板25，固定分隔部件2的中心通孔20开设于基板23上。扣环5的外周面与裙板25的内周面过盈配合。弹性密封垫4的外周缘被夹持于基板23的底面与扣环5的上端面之间，从而能使弹性密封垫4的外周缘保持固定不动，同时也实现了弹性密封垫外周缘压紧后的密封。

在本实施例中，固定分隔部件2还包括自基板23的周缘向上延伸的裙板26，为了实现固定分隔部件2的外周面与阀腔10的侧壁之间的密封，在固定分隔部件2的外周面与阀腔10的侧壁之间设有密封圈82。如果固定分隔部件2是与阀体1连成一体，则无需设置密封圈82。

在本实施例中，为了达到将弹性密封垫4的内周缘固定于阀杆31的目的，本实施例的阀芯组件还包括上夹紧盘35和下夹紧盘36，上夹紧盘35和下夹紧盘36分别设有中心通孔，阀杆31穿过上夹紧盘35的中心通孔350和下夹紧盘36的中心通孔360，并分别与上夹紧盘35和下夹紧盘36相连。弹性密封垫4的内周缘被夹持固定在上夹紧盘35与下夹紧盘36之间，从而使弹性密封垫4的内周缘能够跟随阀杆31一起上下移动，同时也实现了弹性密封垫内周缘压紧后的密封。为了防止液体从上夹紧盘35的中心通孔350、弹性密封垫4的中心通孔40及下夹紧盘36的中心通孔360与阀杆31之间的空隙流入弹性密封垫4上方的空间，上夹紧盘35的中心通孔350、弹性密封垫4的中心通孔40以及下夹紧盘36的中心通孔360中的至少一者与阀杆31的外周面密封配合。在本实施例中，下夹紧盘36与阀盘32连为一体，并与阀杆31的下端铆接在一起，在其它的实施方式中，下夹紧盘36与阀盘32也可以是两个分立的零件。

图6示出了根据本实用新型一实施例的弹性密封垫的剖面示意图，请结合图6所示。弹性密封垫4的外周缘的顶面和底面分别设有第一限位部41和第二限位部42，基板23的底面和扣环5的上端面分别设有与第一限位部41凹凸配合的第三限位部以及与第二限位部42凹凸配合的第四限位部（图中未标注第三限位部和第四限位部）。弹性密封垫4的内周缘的顶面和底面分别设有第五限位部45和第六限位部46，上夹紧盘35的底面和下夹紧盘36的顶面分别设有与第五限位部45凹凸配合的第七限位部以及与第六限位部46凹凸配合的第八限位部（图中未标注第七限位部和第八限位部）。在图6中，第一、第二、第五和第六限位部均为环状凸起，而第三、第四、第七和第八限位部为分别与上述环状凸起凹凸配合的环状凹槽。作为一种替代的实施方式，也可以将第三、第四、第七和第八限位部构造为环状凸起，而将第一、第二、第五和第六限位部构造为与该环状凸起凹凸配合的环状凹槽。上述这种凹凸配合的结构，在弹性密封垫4受到拉伸时能够使弹性密封垫4的外周缘和内周缘不容易从夹紧位置松脱。

如图6所示，弹性密封垫4的外周缘与内周缘之间的中间位置还设有环形凸起47。环状凸起47有助于确保弹性密封垫4在跟随阀杆31移动的过程中具有足够的弹性变形余量。

进一步地，根据本实用新型一实施例的电气阀门动密封结构包括阀芯组件驱动机构，该阀芯组件驱动机构设置在电气腔10a内，用于驱动阀芯组件沿阀体1的轴向方向移动。本实施例中，阀芯组件驱动机构包括电磁线圈61和线圈骨架62；电磁线圈61绕设在线圈骨架62的外周面上；线圈骨架62具有中心孔620，阀芯组件的上端设置在线圈骨架62的中心孔620内；电磁线圈61在通电时可对阀芯组件施加一向下的推力，使阀芯组件由开启位置移动到关闭位置。阀芯组件还包括滑块37，滑块37设置在电气腔10a内，滑块37设有中心孔370，阀杆31的上端插入中心孔370，并与中心孔370过盈配合。

进一步地，根据本实用新型一实施例的电气阀门动密封结构包括套筒71和固定座72。套筒71设置在电气腔10a内，包括环形顶壁711、环形底壁712以及连接于环形顶壁711与环形底壁712之间的环形侧壁713。电磁线圈61和线圈骨架62设置在套筒71内。固定座72穿过环形底壁712的中心通孔，固定分隔部件2与固定座72的底部相连。阀芯组件包括阀杆复位弹簧38，阀杆复位弹簧38的上端和下端分别抵接滑块37与固定座72，用于在电磁线圈61失电时，向阀芯组件提供一由关闭位置复位到开启位置的复位力。

进一步地，本实用新型还公开了一种电气阀门，该电气阀门包括上述的电气阀门动密封结构。在图1至图4所示的实施例中，该电气阀门为电磁阀，即通过给电磁线圈61通电向阀芯组件施加推力。然而，本实用新型的电气阀门不限于此，也可以是由电动机作为动力源的电气阀门。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。