一种旋转阀芯的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于离心泵领域，具体涉及一种具备有流道串并联切换能力的旋转阀芯；该旋转阀芯外形呈两端细而中段粗的阶梯轴状，其两端小直径轴段构成旋转阀芯的转轴段，其中段大直径轴段构成旋转阀芯的工作段，工作段上沿其轴向方向划分为第一工作段和第二工作段，第一、第二工作段间布置用于密封隔离两者的中间密封段；第一、第二工作段上分别开设有缺口槽，所述两工作段上的两缺口槽均沿其径向凹设且两者缺口槽朝向反向布置。本实用新型可作为自行切换泵体流道的串并联离心泵的旋转阀的主要部件，而起到对于相应旋转阀体内部的流道改变目的，从而实现其自身有效的通断截流以及高使用寿命效果，实际工作效率亦可得到可靠保证。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于离心泵领域，具体涉及一种具备有流道串并联切换能力的旋转阀 〇 -种旋转阀芯
【背景技术】
[0002] 串并联离心泵属于离心泵诸多类型中的一种，广泛应用于消防和船舶等领域。串 并联离心泵的使用初衷，是为了解决以往传统离心泵扬程短、流量小的技术问题；其通过 泵体内部预先划分好的流道，以单向阀和旋转开关阀的协调分流作用来实现其串并联的功 能。然而，目前的应用于上述离心泵的单向阀结构，受其使用环境乃至其使用性能影响，都 为类似铰接门扉式的结构，并在其门扉状板体的闭合面处加设橡胶垫以实现其密闭性能； 一方面，为保证单向阀的启闭灵敏度，通常橡胶垫都为松弛状的固定于其板体闭合面处，从 而保证水压冲击时，液体介质能够"快速"的填充橡胶垫与其板体间隙，并产生水推力来实 现流道的关闭；但是，单向阀本身的实际工作环境，又常常需要实现其频繁启闭，在单向阀 板体长时间频繁撞击流道而实现其启闭时，软质的橡胶垫极易产生破损撕裂乃至自行脱落 等状况，从而产生泄漏问题，影响泵的实际使用效率，这也是其使用寿命较短和维护频繁的 主要原因；另一方面，由于单向阀和旋转开关阀均为动件，其本身即使不作使用，日常维护 工作仍必不可少，此时就需要维护人员对于泵的进口端和出口端均进行拆卸，方可逐一的 实现对于上述各开关部件的维护目的，其拆装手续繁杂不堪，工作量巨大，从而极大的影响 了维护人员的实际维护效率。此外的，其单向阀作为铰链门扉式结构，其门扉式状板体不但 在工作时具备不可控性，同时还在实际启闭时不可避免的频繁与泵体间产生撞击现象，其 工作噪音极大，而无论是潜艇等需要重点禁声的船艇领域时，还是应用于正常的普通船舶 工作环境，传统离心泵本身存在的噪音问题都极大的限制了其实际应用范围。
[0003] 有鉴于此，目前技术人员正致力于开发出一种旋转阀体，以期望能依靠单个阀体 而实现多个流道的同步切换效果，从而保证对于上述传统单向阀结构的离心泵的性能改进 目的；然而，如何采用一种结构功能较好的阀芯构造，能够使之满足上述旋转阀体的流道同 步改换需要，为迟滞本领域技术人员科技研发的难题之一。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而实用的 旋转阀芯，其可作为可自行切换泵体流道的串并联离心泵的旋转阀的核心部件，而起到对 于相应旋转阀体内部的流道改变目的，从而实现其自身有效的通断截流以及高使用寿命效 果，实际工作效率亦可得到可靠保证。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
[0006] -种旋转阀芯，其特征在于：该旋转阀芯外形呈两端细而中段粗的阶梯轴状，其两 端小直径轴段构成旋转阀芯的转轴段，其中段大直径轴段构成旋转阀芯的工作段，工作段 上沿其轴向方向划分为第一工作段和第二工作段，第一、第二工作段间布置用于密封隔离 两者的中间密封段；第一、第二工作段上分别开设有缺口槽，所述两工作段上的两缺口槽均 沿其径向凹设且两者缺口槽朝向反向布置。
[0007] 所述缺口槽外形呈曲面状，且其曲面状缺口槽的曲面母线平行各工作段轴线布 置。
[0008] 所述中间密封段沿其周向在其外周壁处开设有环形凹槽。
[0009] 所述环形凹槽为多个且沿中间密封段轴向均布设置。
[0010] 本实用新型的有益效果在于：
[0011] 1)、摒弃了传统的仅依靠绞合式的依靠水压启闭的单向阀来实现次级进液流道连 通，而导致的使用寿命乃至工作噪音等诸多根本结构缺陷，通过旋转阀芯的设计，从而将之 与多流道阀体间结合，并使之具备实现阀体内部的流道改换目的。实际使用时，可将本实用 新型的第一工作段对应传统阀体的三通处以实现其三通处的启闭操作，同时将本实用新 型的第二工作段对应传统的自动作的单向阀处，也即将传统阀体的首级出液流道适当延长 并以第二工作段加以截通，从而以单根阀芯的设计，而直接穿设并实现对于三通点和次级 进液流道的同步通断功能；通过合理布置三通点和将次级进液流道延长并确保与三通点的 相对位置，以及依靠阀芯上的缺口槽的布置状态，即可实现"一芯两用"的操作方式；也即： 当阀芯转动，阀芯上的第一工作段关闭过渡流道时，阀芯上第二工作段即呈通路状态，此时 次级进液流道直接连通于过渡流道内，从而使其液体经由过渡流道而流入右腔道，并最终 沿次级出液流道流出，同时，首级进液流道和首级出液流道间直接连通并实现并联输液功 能；而阀芯上的第一工作段连通过渡流道与首级出液流道而关闭首级出液流道与外部出 液管路的直接联系时，第二工作段则呈闭路状态而关闭次级进液流道与过渡流道的直接联 系，此时液流直接经由首级进液流道流入左腔道，再沿首级出液流道-右腔道-次级出液流 道的顺序而完成该泵体的串联输出功能；其联动可靠稳定，从而实现其自身有效的通断截 流以及高使用寿命效果，实际工作效率亦可得到可靠保证，一杆式的操作上显然较之传统 联动方式更为简便。
[0012] 3)、实际上，第一、第二工作段上开设的缺口槽，其槽腔使用时必然是作为连通相 应通路的过流通道来设计的，而相对其槽腔，其槽底乃至槽壁则是作为隔断相邻通路而布 置；两缺口槽的朝向反向布置，实际使用时其反向角度可自行根据实际情况决定，从而在阀 芯旋转时能更好的实现指定流道的启闭效果。中间密封段上的环形凹槽的设计结构，则是 考虑到在使用时，不但能尽量的减少阀芯与相应配合面的实际表面接触面积，从而使阀芯 在旋转时能够更为省力，同时在其环形凹槽内布置密封圈等部件后，亦可起到部分密封和 支撑阀芯的效果，一举多得；实际操作时更可将其环形凹槽布置为多层多个结构，从而保证 整个中间密封段沿其轴线的轴向密封效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本实用新型应用新阀体后的立体结构示意图；
[0014] 图2为图1的结构拆解及结构状态图；
[0015] 图3和图5为本实用新型应用结构在串联工作状态下的液流流向展开图；
[0016] 图4为图3工作状态下的旋转阀体所处"h"字状液流通路处的阀体转向图；
[0017] 图6为图5工作状态下的旋转阀体所处"U"字状的平行液流通路处的阀体转向 图；
[0018] 图7和图9为本实用新型应用结构在并联工作状态下的液流流向展开图；
[0019] 图8为图7工作状态下的旋转阀体所处"h"字状液流通路处的阀体转向图；
[0020] 图10为图9工作状态下的旋转阀体所处"U"字状的平行液流通路处的阀体转向 图；
[0021] 图11为旋转阀体及外部相应壳体的整体结构示意图；
[0022] 图12为图11的结构剖面图；
[0023] 图13为图12的I部分局部放大图；
[0024] 图14为旋转阀体的结构立体图。
[0025] 图中标号所对应各部件名称如下：
[0026] a_左腔道b_右腔道c-首级进液流道d-首级出液流道
[0027] e_次级进液流道次级出液流道h_过渡流道
[0028] A-外部进液流道B-外部出液流道
[0029] 10-第一工作段20-第二工作段30-中间密封段31-环形凹
[0030] 槽40-缺口槽50-延伸管体60-旋转阀体
【具体实施方式】
[0031] 为便于理解，此处结合图1-14对本实用新型乃至整个泵体的具体组件及工作流 程作以下描述：
[0032] 本实用新型通过采用如图1-14所示的旋转阀体式结构，从而实现"一阀两控"的 操作目的，实际使用时，通过操作转动手柄来操作本实用新型，从而来同时控制第二工作段 20和第一工作段10的旋转角度，以起到相对于泵体的串并联运行目的；这样，一方面，原本 无法直接人工操控的单向阀所在部位，被同样控制三通点的本实用新型所一体控制，可控 性更强，工作稳定性和可靠性均可得较大保证，同时也对其实际使用寿命产生有利影响；另 一方面，通过各流道相对位置的空间布置，从而确保阀芯的装设效果，过渡流道h、次级进液 流道e与首级出液流道d均被移动至泵体的出口端处并彼此连通后构成整体件，对原本的 次级进液流道e与右腔道b的连通处进行改道密封，实际将次级进液流道e以延伸管体50 进行外延连通至过渡流道h处而不是直接与右腔道b连通，这样，检修时只需拆泵的出口端 处部件，而不再需要拆卸泵体的进口端，其拆装维护显然更为方便。此外的，由于本实用新 型是依靠本实用新型与旋转阀体60内相应配合面间的旋转配合来实现其内相应流道的启 闭，较之传统的必须松弛安装的密封垫构造，其物理密封性显然更强，且其工作噪音和使用 寿命均可得到有效保证。
[0033] 当本实用新型处于串联运行状态下时，如图3-6所示：此时转动旋转阀体60,使本 实用新型上的第二工作段如图5所示的处于闭路状态，次级进液流道e关闭，而相对的，第 一工作段10则如图3所示的关闭首级出液流道d上的外部出液管路入口与三通点间的一 段液流通道，此时由首级出液流道d流出的液体介质仅能由过渡流道h产生流动。
[0034] 泵体工作时，液体介质经泵的进口端（也即外部进液管路A)，直接进入左腔道a处 的叶轮部，从该叶轮部出来的初步带压液体介质经过左腔道a进入首级出液流道d,由于第 一工作段关闭了首级出液流道d上的外部出液管路入口与三通点间的一段液流通道，此时 的液体介质只能直接由首级出液流道d经过渡流道h流入右腔道b ;液体介质在右腔道b 内进行二次加压后，经次级出液流道f排出泵体出口端（即外部出液管路B)夕卜。
[0035] 当本实用新型处于并联运行状态下时，如图7-10所示：此时转动旋转阀体60,使 本实用新型上的第二工作段20处于通路状态，次级进液流道e连通，而相对的，第一工作段 10则仅连通首级出液流道d与外部出液管路入口，由首级出液流道d流出的液体介质被第 一工作段10阻挡而不再流入过渡流道h。
[0036] 泵体工作时，液体介质经泵的进口端（也即外部进液管路A)，此时液体介质分为 两部分的流动路径，一部分液体介质仍旧直接进入左腔道a处的叶轮部，从该叶轮部出来 的带压液体介质经过左腔道a进入首级出液流道d，由于此时其三通点处的过渡流道h入口 被本实用新型的工作段堵住，此时的液体介质直接由首级出液流道d经外部出液管路流出 泵体，具体如图7所示；而另一部分液体介质，则在延伸管体50和次级进液流道e作用下， 通过开设连通于过渡流道h内的通路，而流入过渡流道h内，最终再流入右腔道b内，并经 右腔道b内的叶轮部实现液体介质加压，从而由次级出液流道f流入泵体出口端而排出泵 体外，该液流流道可参考图3所示。
[0037] 当然，对于旋转阀体60的具体结构，可看作是在原有三通点的基础上，将单向阀 处的首级进液流道e加以延伸，以延伸管体50最终将其布置于与三通点等高位置处，并以 本实用新型进行穿设，最终依靠本实用新型的旋转动作而实现整个旋转阀体60内部流道 的人为联动变换效果，其工作效果显著。依靠本实用新型的阀芯，有效解决了目前的阀体无 法自主改变流道的固有缺陷，依靠阀芯上缺口槽40的布置，确保了一方导通某流道时另一 方即可截止相应其他流道的操作效果，从而在传统阀体的基础上实现其自身有效的通断截 流以及高使用寿命效果，其结构简便可靠而实用性极高，甚至可不仅仅应用于目前的串并 联离心泵行业中，其工作前景广阔。
【权利要求】
1. 一种旋转阀芯，其特征在于：该旋转阀芯外形呈两端细而中段粗的阶梯轴状，其两 端小直径轴段构成旋转阀芯的转轴段，其中段大直径轴段构成旋转阀芯的工作段，工作段 上沿其轴向方向划分为第一工作段（10)和第二工作段（20)，第一、第二工作段（10、20)间 布置用于密封隔离两者的中间密封段（30);第一、第二工作段（10、20)上分别开设有缺口槽 (40)，所述两工作段上的两缺口槽（40)均沿其径向凹设且两者缺口槽（40)朝向反向布置。
2. 根据权利要求1所述的旋转阀芯，其特征在于：所述缺口槽（40)外形呈曲面状，且其 曲面状缺口槽（40)的曲面母线平行各工作段轴线布置。
3. 根据权利要求1或2所述的旋转阀芯，其特征在于：所述中间密封段（30)沿其周向 在其外周壁处开设有环形凹槽（31)。
4. 根据权利要求3所述的旋转阀芯，其特征在于：所述环形凹槽（31)为多个且沿中间 密封段（30)轴向均布设置。
【文档编号】F16K11/02GK203906871SQ201420181906
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】柴立平, 胡敬宁, 张军辉, 李强, 陈先春, 李跃, 何玉杰 申请人:合肥华升泵阀股份有限公司