控制阀的制作方法

本实用新型涉及阀结构领域，具体而言，涉及控制阀。

背景技术：

控制阀，如三通阀等，其在控制阀芯转动时，容易因阀芯和阀壳的摩擦损坏接触面，导致泄露。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种控制阀，以解决现有的控制阀的阀芯和阀壳容易相互摩擦损坏接触面导致泄露的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种控制阀，其包括阀体、金属环以及阀芯。阀体设有阀腔以及连通所述阀腔的多个周向分布的通道口；金属环固定套设于所述阀腔内，并开设有分别对应各个所述通道口的多个侧孔；阀芯的外周面和所述金属环的内周面之间形成具备环形的微孔间隙的圆柱面转动配合，使得所述阀芯能够相对所述金属环转动；所述微孔间隙的宽度小于或等于0.1mm；所述阀芯内开设有贯穿其外周面的导流通道，且其外周面具有能够封闭或部分封闭其中一个侧孔的外弧面。

本方案中的控制阀使用时，可使阀芯相对金属环转动至使其导流通道对应连通不同的侧孔，而通过外弧面封闭或部分封闭其他侧孔。

由于微孔间隙的存在，在阀芯的转动过程中，微量介质进入到阀芯和金属环之间，形成液体摩擦或混合摩擦，减小了摩擦阻力，也因润滑介质存在，摩擦面工作环境得到改善，可减小磨损量，拥有高使用寿命。而在阀芯位置固定以封闭某侧孔时，由于介质压力的存在，会使阀芯向该侧孔的方向压紧，从而避免接触从该侧微孔间隙泄露。

在一种实施方式中，所述阀芯包括上壁、下壁以及连接于所述上壁和下壁之间的封堵壁；所述上壁、下壁和所述封堵壁共同限定所述导流通道；所述封堵壁的外表面被构造成适配所述阀腔内周面并能够封堵至少一个所述侧孔的外弧面。

在一种实施方式中，所述通道口共有三个，且三个所述通道口呈t型分布；所述上壁和所述下壁均为圆片状结构，所述封堵壁为劣弧圆截面的柱状结构，且其外弧面和所述上壁、下壁的外周面重合；所述上壁和所述下壁之间还垂直连接有v形截面的v形壁；所述v形壁的两外边分别延伸至所述上壁和下壁的外圆周上，所述v形壁的交线位于所述上壁和下壁的外圆周的内侧，并和所述封堵壁相互间隔，以限定第一流道；所述v形壁上开设有通孔以连通所述第一流道和所述v形壁所夹的扇形空间，形成第二流道；所述第一流道和所述第二流道垂直呈t型；所述v形壁的夹角大于所述侧孔所对应的弧面在所述阀腔上对应的中心角。

在一种实施方式中，所述v形壁的通孔包括构成v形壁的两个竖壁的半圆孔；所述半圆孔的弦边重合并位于两竖壁的交线处。

在一种实施方式中，所述阀芯的下表面的中心位置设置有部分球面形的凸起，所述凸起和所述阀腔的底面之间形成点接触。

在一种实施方式中，所述控制阀还包括驱动杆，所述驱动杆可转动地配合于所述阀体；所述驱动杆和所述阀芯一体设置或传动连接所述阀芯，用于传递动力至所述阀芯以带动阀芯转动。

在一种实施方式中，所述阀体包括具备所述阀腔的阀壳以及可拆卸地连接于所述阀壳并盖合所述阀腔的阀盖。

在一种实施方式中，所述控制阀还包括驱动杆，所述驱动杆从外到内依次为传动段、转动段、油封段以及连接段；所述驱动杆穿过所述阀盖，并以其转动段可转动地配合于所述阀盖；所述传动段伸出所述阀腔之外，用于承接外力；所述油封段上套设有油封，所述阀腔的开口处设置有台阶孔，所述油封配合于所述台阶孔内，所述阀盖具有压环所述压环将所述油封压紧于所述台阶孔的底面上，以形成密封；所述连接段位于所述阀腔内，并传动连接所述阀芯的顶部。

在一种实施方式中，所述阀芯的顶部设置有下凹的条形孔，所述驱动杆的连接段截面为适配所述条形孔的条形，以使所述驱动杆的转动能够传递给所述阀芯。

在一种实施方式中，所述金属环的侧孔的孔径大于对应的通道口的孔径。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中提及之附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实施例中的控制阀的结构示意图；

图2为本实施例中的控制阀的三维展开视图；

图3为本实施例中的阀芯的第一视角视图；

图4为本实施例中的阀芯的第二视角视图；

图5为本实施例中的阀芯的横截面图；

图6为本实施例中的阀壳的结构视图；

图7为本实施例中的阀盖的结构视图；

图8为本实施例中的驱动杆的结构视图；

图9为本实施例中的阀芯转动至第一位置时的结构示意图；

图10为本实施例中的阀芯转动至第二位置时的结构示意图；

图11为本实施例中的阀芯转动至第三位置时的结构示意图。

图标：10-控制阀；11-阀体；12-金属环；13-阀芯；14-阀腔；15-通道口；16-侧孔；17-微孔间隙；18-导流通道；19-外弧面；20-上壁；21-下壁；22-封堵壁；23-凸起；24-驱动杆；25-阀壳；26-阀盖；27-螺钉；28-传动段；29-转动段；30-油封段；31-连接段；32-油封；33-条形孔；34-v形壁；35-第一流道；36-通孔；37-扇形空间；38-第二流道；39-压环。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，本实用新型的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，本实用新型的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参见图1和图2，本实施例中的控制阀10包括阀体11、金属环12以及阀芯13。

其中，阀体11设有阀腔14以及连通阀腔14的多个周向分布的通道口15；金属环12固定套设于阀腔14内，并开设有分别对应各个通道口15的多个侧孔16；阀芯13的外周面和金属环12的内周面之间形成具备环形的微孔间隙17的圆柱面转动配合，使得阀芯13能够相对金属环12转动；微孔间隙17的宽度小于或等于0.1mm，例如可采用0.05mm的间隙。

配合参见图3、图4和图5，阀芯13内开设有贯穿其外周面的导流通道18，且其外周面具有能够封闭或部分封闭其中一个侧孔16的外弧面19。

本方案中的控制阀10使用时，可使阀芯13相对金属环12转动至使其导流通道18对应连通不同的侧孔16，而通过外弧面19封闭或部分封闭其他侧孔16。

由于微孔间隙17的存在，在阀芯13的转动过程中，微量介质进入到阀芯13和金属环12之间，形成液体摩擦或混合摩擦，减小了摩擦阻力，也因润滑介质存在，摩擦面工作环境得到改善，可减小磨损量，拥有高使用寿命。而在阀芯13位置固定以封闭某侧孔16时，由于介质压力的存在，会使阀芯13向该侧孔16的方向压紧，从而避免接触从该侧微孔间隙17泄露。

再次参见图3、图4和图5，本方案中金属环12的内周面可以为圆柱面，阀芯13的外周面也为圆柱面。在一种实施方式中，阀芯13包括上壁20、下壁21以及连接于上壁20和下壁21之间的封堵壁22；上壁20、下壁21和封堵壁22共同限定导流通道18；封堵壁22的外表面被构造成适配阀腔14内周面并能够封堵至少一个侧孔16的外弧面19。

本方案中，可设置金属环12的侧孔16的孔径略大于对应的通道口15的孔径。

本方案中，阀芯13的下表面的中心位置设置有部分球面形的凸起23，凸起23和阀腔14的底面之间形成点接触，以减少阀芯13转动时底面的接触面和摩擦阻力。

在参见图1，本方案中，控制阀10还包括驱动杆24，驱动杆24可转动地配合于阀体11；驱动杆24和阀芯13一体设置或传动连接阀芯13，用于传递动力至阀芯13以带动阀芯13转动。

在一种实施方式中，阀体11包括具备阀腔14的阀壳25以及可拆卸地连接于阀壳25并盖合阀腔14的阀盖26。阀壳和阀盖的结构可配合参见图6和图7。可选地，阀壳25和阀盖26之间可通过螺钉27可拆卸地连接。此方案中，控制阀10还包括驱动杆24，配合参见图8，驱动杆24从外到内依次为传动段28、转动段29、油封32段30以及连接段31；驱动杆24穿过阀盖26，并以其转动段29可转动地配合于阀盖26；传动段28伸出阀腔14之外，用于承接外力；油封32段30上套设有油封32，阀腔14的开口处设置有台阶孔，油封32配合于台阶孔内，阀盖26具有压环39，压环将油封32压紧于台阶孔的底面上，以形成密封；连接段31位于阀腔14内，并传动连接阀芯13的顶部。可选地，阀芯13的顶部设置有下凹的条形孔33，驱动杆24的连接段31截面为适配条形孔33的条形，以使驱动杆24的转动能够传递给阀芯13。为封闭驱动杆24和阀盖26之间的间隙，油封32的内周面和驱动杆24之间滑动密封配合。

配合参见图9、图10和图11，在本实施例中，通道口15共有三个，且三个通道口15呈t型分布；配合参见图3、图4和图5，上壁20和下壁21均为圆片状结构，封堵壁22为劣弧圆截面的柱状结构，且其外弧面19和上壁20、下壁21的外周面重合；上壁20和下壁21之间还垂直连接有v形截面的v形壁34；v形壁34的两外边分别延伸至上壁20和下壁21的外圆周上，v形壁34的交线位于上壁20和下壁21的外圆周的内侧，并和封堵壁22相互间隔，以限定第一流道35；v形壁34上开设有通孔36以连通第一流道35和v形壁34所夹的扇形空间37，形成第二流道38；第一流道35和第二流道38垂直呈t型；v形壁34的夹角大于侧孔16所对应的弧面在阀腔14上对应的中心角。v形壁34的通孔36包括构成v形壁34的两个竖壁的半圆孔；半圆孔的弦边重合并位于两竖壁的交线处。

如此，在阀芯13转动到图9中示出的位置时，下方的侧孔16被封闭，而v形壁34和封堵壁22之间的第一通道连通左右两个侧孔16；在阀芯13转动到图10中示出的位置时，右侧的侧孔16被封闭，左侧的侧孔16通过第二通道连通第一通道，再连通下方的侧孔16，形成第二种连通方式；在阀芯13转动到图11中示出的位置时，封堵壁22封堵右边侧孔16的部分和下方侧孔16的部分，如此左侧的侧孔16同时连通右侧和下方的侧孔16。

本方案中的阀壳可以注塑形成，在外壳注塑时金属环可以以嵌件形式固定在阀壳内。也可将两者分别加工完成，再后期进行装配，达到两者固定为一体，阀壳的通道口与金属环的侧孔分别对齐的效果即可。

综合以上描述可知，本实施例中的控制阀至少具有以下有益效果之一：

1、本方案通过在阀壳内设置一个金属环，提高了金属环与阀芯之间的配合面精度，可将微孔间隙量控制在0.1mm以内。

2、阀芯与金属环形成的摩擦副具有耐磨特性，可提高控制阀耐异物性和使用寿命性。

3、摈除了各类阀壳与阀芯间的密封结构或辅助密封件，使结构简单，零件数量减少、体积小，装配难度降低。

4、阀壳、金属环与阀芯配合形成的流道具有通流截面积大、流动行程短、截面变化平缓有序、无明显节流位置的特点，可有效降低介质的流动阻力。介质流过控制阀后压力损失小，减小能量损失，降低热管理系统功耗。

6、阀芯旋转时无需克服各类密封结构或辅助密封件产生的额外摩擦阻力，使驱动力矩需求降低。

7、阀芯旋转过程中，除必要的油封与驱动杆形成动摩擦外，只额外存在阀芯与金属环内环孔的摩擦，阀芯与金属环均为硬质高光表面，摩擦系数低，正压力小，摩擦阻力依然小，同时，微量介质进入到两者之间，形成液体摩擦或混合摩擦，进一步减小摩擦阻力，也因润滑介质存在，摩擦面工作环境得到改善，可减小磨损量，拥有高使用寿命。

在其他实施方案中，三个通道口的分布方式可以为均匀圆周分布。在其他实施方案中，通道口还可设置为多个，使控制阀为四通阀或其他阀。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。