专利名称：液流控制阀的开闭机构的制作方法
技术领域：
本发明属于液流控制阀的开、闭结构，特别是一种适合于球形阀或闸阀的可以延长其开、闭调节螺纹寿命和减少开、闭所需转动圈数的阀门开、闭结构。
背景技术：
球形阀(Globe valve或stop valve)和闸阀(Gate valve)是各种液体输送管道的常用控制液流的装置，其结构已经沿用了近百年，基本上没有改变。这两类阀的结构相似之处是，其控制阀门开、闭是通过设置于阀门中间的一根小的带细纹的轴来实现的(见附图1、2)，即当转动阀门上面的控制手轮或手柄时，带动此中心小轴或称阀芯转动，由于小轴上有外螺纹与阀盖上的内螺纹相啮合(有些闸阀结构为小轴螺纹与闸板内的内螺纹相啮合)使小轴或闸板产生上、下移动，从而改变阀门的开启大小并对流量进行控制。这种结构的优点是结构紧凑，但有下列较为严重的缺点 I、小轴上螺纹易磨损(俗称“滑丝”)导致阀门无法关闭，水流大量溢出，造成水资源的严重浪费；2、由于小轴螺纹付是决定阀门使用寿命的关键零件(另一易损件为密封垫，此件易于自行更换、修复)，目前多用铜料制造，但其使用寿命仍不够长，因此，不能简单地将它改为塑料。近年来，PVC、PPR等无毒塑料已在球阀(Ball valve)上得到了广泛的应用并节约了大量的铜资源，但在球形阀(Globe valve)和闸阀上仍未能推广其应用，于是近年来，又出现了一种半金属、半塑料的球形阀或称截止阀(Stop valve)，其特点是将阀体改成了塑料制的，但其阀盖和控制小轴仍保留由金属材料制造。这种结构虽然可以节约一半的铜资源，但仍在消耗大量的铜资源，经Alibaba网站搜索，目前国内至少有六十家以上的工厂在生产这种结构的阀门(参看附件一)。3、由于小轴的外径很小，其螺纹螺距亦小(通常为15mm左右)因而使开启和关闭时，手轮所需转动的圈数很多，使操作较为费时。基于上述情况，为了比较彻底地解决上述问题，需要对这种长时间沿用的阀门结构进行改进，经检索，目前尚未发现有关改进的报导，因此，本发明的主要目的是通过阀门控制机构的合理化设计来提高其使用寿命。本发明的另一个目的是通过合理化的设计，使该机构可以用塑料制造，从而大幅度降低其生产成本和节约大量的宝贵的铜资源。本发明的再一个目的是通过合理化的设计来减少阀门开、闭时手轮所需转动的圈数，以便提高操作效率。
发明内容由于现有阀门的寿命主要取决于其控制螺杆(小轴)上螺纹的寿命(或者其对啮的螺母螺纹的寿命)，而该螺纹的寿命又取决于其工作时所承受的比压力，因此，为了解决这个问题就需要在结构尺寸允许的范围之内尽量加大该螺纹的尺寸，使螺纹的接触表面积增加，同时也就减小了其工作时的比压力，当此比压力值降到某材料(例如PVC)的许用范围以下时，即可使用该材料，并可使之具有足够长的使用寿命。此外，当螺纹直径加大后，就可采用较大的螺距，从而减少阀门开、闭时手轮所需转动的圈数。可见，设法加大调节螺纹的外径尺寸是综合解决目前上述阀门存在的几个较为严重的问题的最有效的方法。本发明的基本思想是，在阀门外形尺寸允许的范围内，通过改变具体结构形状来尽可能地加大其调节螺纹的尺寸，其具体方法是将开关的调节螺纹从阀的中央部位尽量外移，例如将开关的调节螺纹设置于阀体的外圆、内园或中间连接体上。在下面的几个实施例中列举了几个按本发明的思想设计的结构的范例。必须指出，这些例子只是为了说清本发明的基本概念，本发明并不限于这几个实例，显然，按上述发明的基本概念，还可以构思出其它一些大同小异的结构，这些结构应包括在本 发明的范围之内。
附图I为目前广泛使用的球形阀(Globe valve或stop valve)的外形图,其下面的阀体已有采用塑料的，但上面仍保留金属的。附图2为目前使用的闸阀(Gate valve)的外形图，同样，其上部机构仍保留由金属制造。附图3为依据本发明所提出的概念设计出的第一个实施例的剖面图。附图4为图3方案中的中间连接体的外形。附图5为附图4的顶视图。附图6为依据本发明所提出的概念设计出的第二个实施例的剖面图。附图7为图6方案中的中间连接体的剖面图附图8为附图7的顶视图。附图9为依据本发明所提出的概念设计出的第三个实施例的剖面图。附图10为图9方案中的阀芯的外形图[0021 ]附图11为附图10的顶视图。附图12为依据本发明所提出的概念设计出的一种闸阀的剖面图。附图13为附图12的A-A剖面图。
具体实施方式
根据本发明所提供的概念，可以设计出很多变形结构，为了使之易于理解，下面对其中的几个具体实施例予以说明。应当说明，列举实施例的目的是为了更加清楚地说明本发明，而非将本发明限制于这几个实例之内；与之相反，根据本发明提供的概念或精神，可以设计出更多的变形结构或相当的结构，显然这些方案均应包括在本发明之内。附图1、2分别为目前广泛使用的球形阀(Globe valve或stop valve)和闸阀(Gate valve)的外形图，两者的上方均设有阀盖，阀门的开闭是通过设置于盖中的小轴或称阀芯来实现的，小轴上均设有外螺纹，它与阀盖内的内螺纹相啮合(有些闸阀是将螺纹设置于其闸板内)，于是，当转动上方的手轮时，小轴即上、下移动并改变阀内通道的大小。由于小轴的外径尺寸较小，因此其螺纹也较小，这样，在使用中螺纹往往会被磨光，从而使阀门失效。近年来，随着塑料在阀门行业中的使用不断推广，也有人想将它用到球形阀或闸阀上，但是，由于塑料螺纹的耐磨性比铜螺纹更差，不能保证阀门应有的寿命，因而人们设计出了一种半塑料阀，即只将下面的阀体改为塑料，上面的阀盖和小轴等件均保留了金属结构。由于这类阀的年产量很大，因此，每年仍浪费了大量的铜资源。由于球形阀与闸阀仅关闭执行部分的机构不相同，其实现开关、调节的动作均采用螺纹调节机构，为叙述省略起见，本文以后所称的阀均代表球形阀和闸阀。图3为依据本发明所提供的概念设计出的第一个实施例的剖面图。它包括阀体(20)，其结构与目前常用的球形阀的阀体相同，阀体(20)的上方设有顶部(21)，顶部(21)内设有螺纹或法兰等连接要素，以便与阀盖或类似部件相连接，在本实施例中，与之相连接的为中间连接体(30)，在中间连接体(30)的下方设有与上述阀体(20)的顶部(21)相连接的螺纹或法兰结构，图上画的为螺纹(34)，中间连接体(30)的中央设有通孔(32)，用以让阀芯(或称小轴)(33)从中通过，中间连接体(30)的外圆上设有调节螺纹(35)用以与调节盖(36)上的内螺纹(37)相啮合，在中间连接体(30)的外面 与阀体的上方设有调节盖或手轮(36)，调节盖(36)是通过螺钉、卡环等熟知的方式与阀芯
(33)作固定连接以便两者一道上、下移动或转动，调节盖的内侧设有内螺纹(37)与中间连接体(30)上的外螺纹(35)相啮合，由于中间连接体(30)是紧固于阀体(20)上的，因此，当转动调节盖(36)时，由于螺纹的相互作用，调节盖即作上、下移动并带动阀芯(33)上、下移动，从而改变阀门通道的开启大小，并对液流进行控制，阀门内还应设置必要的密封装置
(38)(39)，以防泄漏。由于本方案采用了尺寸加大很多的调节螺纹，使其工作比压力大为下降，可使该螺纹的寿命大大延长，因此，他特别适合于将现在已大量生产的半塑料阀改为全塑料阀门，从而节约大量的铜资源。图4为中间连接体(30)的外观形状，图5为图4的顶视图，其结构与功能已在上面作了说明，不再重复。图6为依据本发明所提出的概念设计出的第二个实施例。本实施例的主要特点是将上述阀体顶部(21)往上增高并在其外圆上设置外螺纹用以与调节盖(36)上的内螺纹(37)相啮合，为此，其中间连接体(30)的形状也相应地进行了改变(请比较图4与图7)，这个方案的主要优点是中间连接体(30)与阀体(20)之间有两道密封，因此，其密封性更为可靠。本方案的其余部分(阀芯、调节盖等及其相互之间的联系)的结构均与方案I相同，这里不再重复。图7为图6方案的中间连接体的剖面图，其上可增设一密封圈槽，以便使阀门的密封更为可靠。图8为图7的顶视图。图9为依据本发明所提出的概念设计出的第三个实施例。本方案的特点是将调节螺纹设置于阀体顶部(21)的内圆上，此时阀芯可与中间连接体合为一体，使结构更为简化(见图10)，其具体作法是在阀芯上设有增大直径的部位(331)，其外圆上设有外螺纹(332)，用于与上述阀体顶部(21)的内螺纹相啮合，在上述大直径部位(331)的下面设有密封圈槽用以防止液体外漏。本方案的其余部分，包括阀芯与调节盖(36)的连接以及密封垫(39)的结构均与前述方案相同，这里不再重复。同理，也可在保留调节盖[36]与阀体[20]仍通过其外螺纹相连接的条件下将阀芯[33]与中间连接体合为一体，此时应将中间连接体的外螺纹去掉。[0037]图10为本方案的阀芯的外形图。图11为图10的顶视图。图12为依据本发明所提出的概念设计出的一种闸阀的结构。其结构特点是，除了阀门的工作由密封垫片(球形阀用)改成了闸门(闸阀用)以外，其余部分的结构均与上述第二实施例相同。通过上述几个实施例的描述可以看出，本发明的基本特点是将开关的调节螺纹设置于阀体的外圆、内圆或中间连接体的外圆上，以便加大调节螺纹尺寸从而大幅度提高该螺纹的强度和寿命。上面我们通过几个实施例对本发明的基本概念进行了更为清楚的解释，很清楚，基于本发明所提供的基本概念还可以演变出一些其他的变形方案来，因此，本发明不应被 限制于上述实施例的范围内，而应依据下面的权利要求的规定来予以解释。
权利要求1.一种液流控制阀的开闭机构，包括阀体、开关调节杆及开关的调节螺纹机构等，其特征是所述开关调节螺纹设置于阀体[20]的外圆、内孔或中间连接体上，例如，在中间连接体[30]的外圆上设置调节螺纹[35]用以与调节盖[36]上的内螺纹[37]相啮合；将阀体顶部[21]往上增高并在其外圆上设置外螺纹[31]用以与调节盖[36]上的内螺纹[37]相啮合或将调节螺纹设置与阀体顶部[21]的内圆上。
2.按权利要求I所述的液流控制阀的开闭机构，其特征是在阀体上方的顶部[21]设有内螺纹或法兰并通过它与中间连接体[30]相连接，中间连接体的下方中央设有通孔[32]，用以让阀芯[33]从中通过，中间连接体的外圆上设有调节螺纹[35]，它与调节盖[36]的内螺纹[37]相啮合，在中间连接体的外面和阀体[20]的上方设有调节盖或手轮[36]，调节盖通过螺钉、卡环等与阀芯作固定连接，使两者一道上、下移动或转动。
3.按权利要求I所述的液流控制阀的开闭机构，其特征是所属阀体[20]的顶部[21]往上增高并在外圆上设置外螺纹[31]用以与调节盖[36]上的内螺纹[37]相啮合，必要时可在中间连接体[30]上增设密封圈[38]
4.按权利要求I所述的液流控制阀的开闭机构，其特征是所述阀芯[33]与中间连接体[30]复合成一体。
5.按权利要求I所述的液流控制阀的开闭机构，其特征是其阀体、中间连接体、阀芯、调节盖均由塑料制造。
6.按权利要求I所述的液流控制阀的开闭机构，其特征是所述调节螺纹采用大螺距螺纹或多头螺纹。
专利摘要本实用新型属于液流控制阀的开闭机构，特别是一种加大调节螺纹直径的球形阀或闸阀，其设计要点是在阀门尺寸及结构允许的条件下将调节螺纹直径尽量增大，以便通过减小螺纹工作比压力来提高其使用寿命，因此，它特别适合于全塑料阀门的结构。此外，调节螺纹尺寸加大后，可采用较大螺距的螺纹或多头螺纹，使开、闭阀门时手轮所需拧动的圈数大为减少，工作效率得以提高。
文档编号F16K1/00GK202646716SQ201020530650
公开日2013年1月2日 申请日期2010年9月16日 优先权日2010年9月16日
发明者谭泽瀛 申请人:谭泽瀛