一种流体控制阀的制作方法

本实用新型涉及流体控制技术领域，具体涉及一种流体控制阀。

背景技术：

在中央空调的机组风扇的驱动下，房间的空气被盘管中的水冷却(加热)进行热交换，以保持房间温度的稳定。而中央空调的风机盘管中，流体控制阀通过阀芯与阀口配合来控制冷(热)水的通断。

图18所示为背景技术的一种流体控制阀关阀状态下的结构示意图，如图18所示，该流体控制阀包括阀体01、阀杆02、阀芯03、阀座04，阀座04设有阀口05，阀杆02与阀芯03固定连接，阀芯03偏离阀杆02的中心轴线，阀杆02转动能够带动阀芯03摆动，由于阀芯02的与阀口05配合的部位06为平面，阀芯03与阀口05的密封效果会受到两者相对位置的尺寸精度影响。

有鉴于此，如何提高阀芯与阀口的密封效果，使其不易受到两者相对位置的尺寸精度影响，为本领域技术人员提供了改善的课题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种流体控制阀，能够提高阀芯与阀口的密封可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种流体控制阀，包括控制部件、阀体部件，所述阀体部件包括阀体、阀座、阀杆、阀芯，所述阀座固定设置于所述阀体部件的内腔，所述阀芯设置于所述内腔，所述阀座朝向所述阀芯的一侧设有阀口，所述阀口的横截面为圆形，所述阀杆包括杆体和传动板，所述杆体与所述控制部件传动连接，所述传动板与所述阀芯连接，所述阀杆能够带动所述阀芯转动以抵接或远离所述阀口，所述阀芯包括球形面，所述球形面的球心偏离所述杆体的中心轴线，所述球形面与所述阀口抵接时，所述球形面的球心大致位于所述阀口的中心轴线。

本实用新型所提供的流体控制阀，包括控制部件和阀体部件，阀体部件包括阀座、阀杆、阀芯，阀座设有阀口，阀芯包括球形面，球形面的球心偏离阀杆的杆体的中心轴线，球形面与阀口抵接时，球形面的球心大致位于阀口的中心轴线，阀芯的球形面与阀口能够较好密封。

附图说明

图1是本实用新型所提供一种具体实施例的流体控制阀的整体图；

图2是图1中控制部件的结构示意图；

图3是图1中阀体部件的1/4剖面图；

图4a是一种阀芯的结构示意图；

图4b是图4a中阀芯的剖面图；

图5是一种传动板的结构示意图；

图6是杆体、图4a中阀芯、图5中传动板的装配示意图；

图7a是另一种阀芯的结构示意图；

图7b是图7a中阀芯的剖面图；

图8a是第三种阀芯的结构示意图；

图8b是图8a中阀芯的剖面图；

图9是另一种传动板的结构示意图；

图10是杆体、图4a中阀芯、图9中传动板的装配示意图；

图11是本实用新型所提供流体控制阀的开阀状态示意图；

图12是本实用新型所提供流体控制阀的关阀状态示意图；

图13是图1中阀体与阀座铆接前的状态示意图；

图14是图13中A处放大示意图；

图15是图1中阀体与阀座铆接后的状态示意图；

图16是图15中B处放大示意图；

图17是图1中阀座的结构示意图；

图18是背景技术的一种流体控制阀关阀状态示意图。

附图1-17中，附图标记说明如下：

1-控制部件，11-壳体，12-电机，121-输出轴，13-连接座，131-凹槽；2-阀体部件，21-阀体，211-流体进口，212-流体出口，22-阀座，，222-阀口，223-环形凸缘，224-环形凹部，23-阀杆，231-键轴部，232-横向贯通槽，233-杆体，234-铆钉，24-阀芯，241-球状部，2411-球形面，243-柱状部，244-凸缘部，245-突出部，246/246’-锥面，247-通槽，25-阀座孔，251-延伸部，252-沉孔，26-传动板，261-安装孔，262-铆钉孔，263-传动板的一侧端部，264-传动板的又一侧端部，265-卡槽，27-密封圈。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1-17，图1是本实用新型所提供一种具体实施例的流体控制阀的整体图；图2是图1中控制部件的结构示意图；图3是图1中阀体部件的1/4剖面图；图4a是一种阀芯的结构示意图；图4b是图4a中阀芯的剖面图；图5是一种传动板的结构示意图；图6是杆体、图4a中阀芯、图5中传动板的装配示意图；图7a是另一种阀芯的结构示意图；图7b是图7a中阀芯的剖面图；图8a是第三种阀芯的结构示意图；图8b是图8a中阀芯的剖面图；图9是另一种传动板的结构示意图；图10是杆体、图4a中阀芯、图9中传动板的装配示意图；图11是本实用新型所提供流体控制阀的开阀状态示意图；图12是本实用新型所提供流体控制阀的关阀状态示意图；图13是图1中阀体与阀座铆接前的状态示意图；图14是图13中A处放大示意图；图15是图1中阀体与阀座铆接后的状态示意图；图16是图15中B处放大示意图；图17是图1中阀座的结构示意图。

如图1、图2所示，本实施例所提供的流体控制阀包括控制部件1和阀体部件2，控制部件1包括壳体11、电机12、连接座13，电机12固定设于壳体11内，电机12包括输出轴121，输出轴121与连接座13传动连接，即通过对电机12通电，输出轴121旋转，能够带动连接座13旋转。连接座13伸出壳体11的外表面，连接座13周向可旋转，轴向限位于壳体11，连接座13朝向阀体部件2的一端设有凹槽131，该凹槽131的横截面为非圆形，本实施方案中，该凹槽131为腰形沉孔。

如图3、图4a、图4b、图5、图6、图11、图12所示，阀体部件2包括阀体21、阀座22、阀杆23、阀芯24，阀体21包括流体进口211、流体出口212和阀座孔25。阀座22大致呈筒形，固定设于阀座孔25，，阀座22的靠近阀芯24的一端设有阀口222，阀口222的横截面为圆形。阀芯24包括与阀口222配合密封的球形面2411，且设置该球形面2411的直径比阀口222的直径大2-5mm，这样可以保证阀芯24的球形面2411与阀口222可靠密封。此处的球形面是指球面，可以是整个球的表面，也可以是整个球的表面的一部分，比如球冠。阀杆23包括杆体233和传动板26，上述球形面2411的球心偏离杆体233的中心轴线，即阀芯24与阀杆23为偏心设置，且杆体233的中心轴线与阀口222的中心轴线垂直，如此设置，使杆体233在转动过程中，保证阀芯24在同一水平面移动，易于阀芯24与阀口222配合密封。另，杆体233朝向控制部件1的一端设有键轴部231，该键轴部231的横截面为非圆形，本实施方案中，键轴部231的横截面为腰形，键轴部231与凹槽131键槽连接，杆体233的另一端设有横向贯通槽232。传动板26由金属板材冲压制成，大致呈矩形，该传动板26的一端部设有至少2个铆钉孔262，设有铆钉孔262的一侧端部263置于横向贯通槽232，并通过铆钉234将传动板26固定于杆体233，通过传动板26与阀芯24卡接，阀杆23能够带动阀芯24转动以抵接或远离阀口222，球形面2411与阀口222抵接时，球形面2411所在的球的球心大致位于阀口222的中心轴线。

在上述实施例中，阀座22设有阀口222，阀口222的横截面为圆形，所谓“横截面”是指平行于底面切开，露出的部分就是横截面，，即阀口222与阀芯24抵接的部分为圆形。阀芯24设有球形面2411，阀芯24的球形面2411与阀口222密封，相较于背景技术中阀芯与阀口的密封面为平面，本实施方案更容易贴合密封，能够提高阀芯24与阀口222的密封可靠性。

进一步的，如图5、图6所示，传动板26设有安装孔261，本实施方案中的安装孔261为圆孔，传动板26的一侧端部263与杆体233通过铆钉234固定连接，阀芯24包括柱状部243、位于柱状部243一侧的球状部241和位于柱状部243另一侧的凸缘部244，柱状部243贯穿安装孔261，球状部241包括上述球形面2411。具体的，本实施方案中，采用半球作为球状部241，当然，也可以采用圆台作为球状部241，即在半球的基础上切掉一块，圆台的周向外缘面作为球形面2411，其也能实现与阀口222的可靠密封。本实施方案中，阀芯24与传动板26为卡接设置。

进一步的，如图4a、图4b、图5、图12若定义柱状部243的高度为H，传动板26的厚度为T，则满足：0.5mm≤H-T≤2mm；若定义柱状部的外径为D1、安装孔的直径为D2，凸缘部的最大外径为D3，则满足：D1＜D2＜D3，且2mm≤D3-D2≤3mm、1mm≤D2-D1≤3mm。如此设置，阀芯24与传动板26安装后，阀芯24不会脱离传动板26，另外，阀芯24相对于安装孔261，其在轴向和径向都有移动间隙，在流体控制阀关阀过程中，在阀杆23的旋转带动下，阀芯24相对阀口222可以自动调整位置，，保证与阀口222的密封可靠性。设定的具体间隙，足以弥补零件的制作及装配误差，降低对零件加工的精度要求，提高了制造效率，降低了制造成本。

如图7a、图7b所示，凸缘部244包括沿径向延伸的突出部245，突出部245至少为2个，突出部245远离球状部241的一侧设有直径渐大的锥面246，此处的直径渐大是指越靠近球状部241，锥面246的直径越大。阀芯24为可压缩材料制成，具体的，本实施方案中阀芯24由橡胶材料一体成型。其有益效果在于，利用锥面246的导向作用，突出部245径向向内压缩变形，即挤压后橡胶材质的突出部245向内变形，突出部245的外径变小，从而能够穿过安装孔261，穿过后，径向力消失，突出部245的外径恢复到原尺寸，使阀芯24不会在转动过程中脱落，如此设置，便于阀芯24与传动板26的安装，且橡胶材料为软性材料，使阀芯24更容易与阀口222贴合，，提高密封性能。

当然，还可以进行变形设计，如图8a、图8b所示，凸缘部244的周向外缘开设有沿轴向延伸的通槽247，通槽247至少为2个，且凸缘部244远离球状部241的一侧设有直径渐大的锥面246’，此处的直径渐大是指越靠近球状部241，锥面246’的直径越大。本实施方案的凸缘部244挤压进安装孔261的过程中，能向通槽247处压缩变形，其有益效果同上，在此不再赘述。

如图9所示，传动板26还包括卡槽265，该卡槽265贯通传动板26的又一侧端部264与安装孔261，即卡槽265连通传动板26的安装孔261，如此设置，阀芯24的柱状部243可以通过卡槽265挤压装入安装孔261，若定义卡槽265的最小宽度为W、柱状部243的外径为D1、安装孔261的直径为D2，则满足：W＜D1＜D2，其有益效果是，柱状部243通过卡槽265装入安装孔261后，阀芯24不会脱离传动板26。

进一步的，如图13所示，阀体21还包括限位部，该限位部用于限制阀座22在阀座孔25内的轴向位置，可避免阀座22在长期频繁受阀芯24在旋转过程中对其施加载荷力的使用工况下，在阀座孔25内沿其轴向向外移动，提高阀座22与阀座孔25之间的固定可靠性，进而避免出现松脱的情况。

其中，"外"指的是阀座22在安装时，其装入的一侧，远离阀芯24的一侧，相应的，"内"指的是靠近阀芯24的一侧，即与"外"相对的一侧。

在上述实施例中，如图13、图14、图15、图16所示，限位部包括第一挡件，该第一挡件设于阀座孔25的外端面上，当将阀座22装入阀座孔25后，该第一挡件可压紧阀座22的外端面。因第一挡件的阻挡，，在长期使用过程中，即便阀座22受到阀芯24的作用，也不会相对阀座孔25轴向向外移动(图13或图15所示的左侧为“外”)，也就是说，在本实施例中，该第一挡件形成了上述限位部或限位部的一部分。当然，在本实施例中，也可以将该第一挡件设于其它位置，如阀体21的其它位置上，只要其可在阀座22装入阀座孔25后，限制阀座22沿轴向向外移动即可。

在上述实施例中，具体的，将第一挡件设置为沿阀座孔25的外端周向设置的、并能铆接于阀座22的外端面的延伸部251。也就是说，，如图10所示，当将阀座22装入阀座孔25后，将延伸部251向轴心方向压倒铆接于阀座22的外端面上，以实现对阀座22轴向位置的限定，避免阀座22沿其轴向向外发生移动。其中，该延伸部251可以是沿周向设置的一体式结构，也可以是若干个沿周向间隔设置的分体式结构。

当将阀座22装入阀座孔25后，可先通过固定工装固定该阀座22的轴向位置，然后铆压延伸部251于阀座22的外端面，避免在将延伸部251弯折铆压的过程中，其对阀座22施加了轴向力，使阀座22向内移动。另外，在铆压延伸部251时固定阀座22的轴向位置，即该阀座22的最终装配位置，可保证其与阀芯24之间的配合。

进一步的，限位部还可用于限制阀座22在阀座孔25内沿其轴向向内移动，在本实施例中，该限位部还包括第二挡件，该第二挡件沿该阀座22的外端周面径向向外延伸，并紧贴阀座孔的外端面，使得阀座22沿轴向向内运动受限，也就是说，在本实施例中，设于阀座22上的第一挡件和第二挡件共同作用，形成了上述限位部，以限制阀座22在阀座孔25内沿其轴向发生移动。而将该第二挡件设于阀座22的外端，便于对阀座22进行安装，如在将阀座22装入阀座孔25内至第二挡件贴紧阀座孔25的外端面后，将第一挡件压紧该阀座22的外端面即可。

另外，该第二挡件的设置还可以固定该阀座22的内端面与阀芯24之间的距离，在安装过程中，无需额外的固定工装，该第二挡件可保证阀座22的轴向位置固定，可避免在弯折铆压延伸部251时，阀座22向内移动，并保证该阀座22的内端面与阀芯24之间的距离，以使阀芯24与阀口222之间的良好配合，进而实现流经阀口222的流体的通断。同时，该第二挡件在使用过程中还可限制阀座22向内移动，避免由于阀座22发生轴向向内移动后，导致阀芯24在旋转过程中与该阀座22发生撞击将阀座22向外推动，长时间使用后发生松脱的现象。

在上述实施例中，如图17所示，该第二挡件为沿阀座22的外端周向设置的环形凸缘223，该环形凸缘223贴紧阀座孔25的外端面，，此时，第一挡件可以通过压紧该环形凸缘223实现对阀座22的限位，当第一挡件为延伸部251时，该延伸部251可包裹于该环形凸缘223的边缘形成翻边，如图16所示，以实现铆接固定。当然，该第二挡件也可以设置为沿阀座22的外端周向设置的若干个挡板，且各挡板贴紧阀座孔的外端面，此时，将延伸部251设置为间隔设置的分体式结构，并且一一对应地铆接于各挡板上。

在上述实施例中，如图14、图16所示，在阀座孔25的外端面还设有与该环形凸缘223相适配的沉孔252，该环形凸缘223位于沉孔252内，其中，阀座孔的外端面到沉孔252底部之间的轴向距离不大于该环形凸缘223的厚度，便于第一挡件对该环形凸缘223进行限位，如当第一挡件为延伸部251时，可将该延伸部251沿沉孔252的内侧壁延伸设置，环形凸缘223与阀座孔的外端面齐平或者凸出于阀座孔的外端面时，便于通过延伸部251对其实现铆接固定。

在上述实施例中，阀座22与阀座孔25贴合的外侧壁和阀座孔25与阀座22贴合的内侧壁上，至少一者设有环形凹部224，且该环形凹部224内放置有密封圈3，通过该密封圈3实现阀座22与阀座孔25之间的周向密封。因此，可避免该流体控制阀在使用过程中，有流体沿该阀座22与阀座孔25之间通过，即发生内漏的情况，进而确保该流体控制阀的正常使用。当然，实现周向密封还可以通过阀座22与阀座2之间的过盈配合等方式实现。设有环形凹部224及密封圈3的方案使得阀座22与阀座孔25之间的配合为间隙配合即可，相对于过盈配合的方案来说，可减小阀座孔25与阀座22外缘的加工精度，降低制造成本，并且在安装时，无需依靠外力等即可安装，安装工艺较为简单。

在上述实施例中，具体的，如图17所示，将环形凹部224设置在阀座22的外侧壁上。安装时，将密封圈27直接套接在阀座22的外壁的环形凹部224内，然后将该阀座22塞入阀座孔25即可。当然，该环形凹部224还可以设置在阀座孔25的内侧壁上，或者将该环形凹部224设置为包括设于阀座22的外侧壁的第一凹槽和设于阀座孔25的内侧壁的第二凹槽，其中第一凹槽和第二凹槽相适配，且当阀座22装入阀座孔25后，上述第一凹槽和第二凹槽可恰好围合形成用于放置密封圈3的空腔。相对于上述后两个环形凹部224设计方案来说，将环形凹部224设置在阀座22的外壁上的方案更便于安装。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。