一种活塞式浮球阀的制作方法

本实用新型涉及阀门技术领域，具体涉及一种活塞式浮球阀。

背景技术：

浮球阀作为一种依靠液体的浮力来自动启闭的阀门，一般用在如水箱、水塔以及坐便器等贮水器中。浮球始终漂浮在水上，通过浮球受液面作用的降低和升高，去控制阀门的开启或者关闭。

现有的浮球阀的结构，大多数如中国专利文献CN108050298公开的浮球阀，包括阀体、阀杆、阀瓣、阀座以及浮球驱动组件。其中，阀体具有阀腔，阀体轴向的顶部和底部分别设进水口和让位口；阀体的径向侧壁上设出水口；阀座沿阀体的轴向延伸并安装在阀体内壁面上；阀座具有分别密封安装在出水口两侧上的第一密封座和第二密封座；阀杆的顶部经让位口伸入阀座的内腔中，并穿过阀座后位于阀腔内，阀瓣固定在阀杆的顶部上。浮球驱动组件抵接在阀杆的底部上，驱动阀杆带动阀瓣做升降运动。

当阀杆向上运动时，阀瓣远离阀座，阀门处于打开；当阀杆向下运动时，阀瓣密封在阀座的顶部表面上，阀门处于关闭。

但是，上述结构的浮球阀中，进水口开设在阀体的轴向端面上，阀座的两个密封座沿轴向延伸并固定在阀体内腔上，当需要增大浮球阀的进水量和出水量时，需要将阀体的径向直径增大，以增大阀腔尺寸；同时增大进水口的尺寸。由于阀体的径向直径变大，对应地阀体内的阀座的结构相应地增大，导致整个阀体的尺寸变大，引起制造浮球阀的成本高。

技术实现要素：

因此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中如何增大进出水流量且增强密封性的问题。

为此，本实用新型提供一种活塞式浮球阀，包括

浮球阀本体，其具有第一阀体；所述第一阀体具有第一阀腔，其轴向的顶部和径向的侧壁上分别设有第一进水口和第一出水口；

第二阀体，位于所述浮球阀本体外，其具有第二阀腔；所述第二阀体径向的顶部和底部分别设有连接口和第二出水口，其轴向侧壁上设有第二进水口；所述连接口与所述第一进水口密封连接且连通；

密封组件，位于第二阀腔内；其具有安装在所述第二出水口上的第二阀座，与所述第二阀座配合的第二阀瓣，及竖向固定在所述第二阀瓣上的第二阀杆；所述第二阀杆受经所述第一进水口流向所述连接口内的介质的驱动，来带动所述第二阀瓣做升降运动。

优选地，上述活塞式浮球阀中，所述密封组件还包括

固定在所述第二阀瓣底部表面上的环形密封件，所述环形密封件采用弹性材料制成；所述第二阀瓣通过所述环形密封件与所述第二阀座配合。

优选地，上述活塞式浮球阀中，所述第二阀瓣的底部表面上设有环形第一安装槽，所述第一安装槽的槽口朝下；所述环形密封件通过第一固定件安装在所述第一安装槽内。

优选地，上述活塞式浮球阀中，所述第一固定件呈板块，平行固定在所述第二阀瓣的底部表面上，所述第一固定件的边缘沿所述第二阀瓣的径向朝向所述环形第一安装槽延伸，并压在部分所述环形密封件上；所述环形密封件沿其径向，外漏于所述第一固定件的部分的底部表面与所述第二阀座配合。

优选地，上述活塞式浮球阀中，所述第一固定件穿设在所述第二阀杆的底部上，所述环形密封件外漏于所述第一固定件的部分位于所述第一固定件的外周边缘。

优选地，上述活塞式浮球阀中，所述第二阀座上正对所述第二阀杆底部的位置处设有竖向延伸的导向孔；

所述活塞式浮球阀还包括定位件，所述定位件的顶部穿过所述导向孔紧压在所述第一固定件的底部表面上；所述定位件的顶部设有向下凹陷的第二安装槽，所述第二阀杆的底部穿过所述第一固定件后螺纹配合在所述第二安装槽内。

优选地，上述活塞式浮球阀中，所述第二阀座具有环形本体，及成型在所述环形本体内表面上的环形凸起，所述环形凸起与所述环形本体之间围成环形凹槽；所述阀座通过所述环形凸起与所述环形密封件配合。

优选地，上述活塞式浮球阀中，所述第二阀座还包括成型在所述环形本体外壁面且径向向外延伸的外沿；所述第二阀体的第二出水口的底部搭接在所述外沿上。

优选地，上述活塞式浮球阀中，所述活塞式浮球阀还包括平行于所述第二阀瓣密封固定在所述第二阀杆上的活塞，所述活塞的周向外壁面可滑动且密封地设置在所述第二阀体的内壁面上，并位于所述第二阀瓣的上方；以所述活塞为界，将所述第二阀腔分割为位于上方且靠近所述连接口处的密封腔和位于下方的流水腔体。

优选地，上述活塞式浮球阀中，还包括连接头，所述第一进水口与所述连接口通过所述连接头密封连接。

进一步优选地，所述连接头的纵向截面形状为倒立U形。

优选地，上述活塞式浮球阀中，所述浮球阀本体还具有

开设在所述第一阀体底部上的安装孔；

第一阀座，固定在所述第一阀体内壁面上，并位于所述第一进水口与第一出水口之间；

第一阀杆，顶部经所述安装孔穿过所述第一阀座并伸入所述第一阀腔内；

第一阀瓣，固定在所述第一阀杆的顶部上，与所述第一阀座配合；

驱动组件，其具有适于漂浮在水平面上的球体，与所述球体连接的抵压件；

所述第一阀杆受所述抵压件驱动，以带动所述第一阀瓣做升降运动。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的活塞式浮球阀，包括浮球阀本体、第二阀体和密封组件。其中，浮球阀本体上具有第一阀体，第一阀体具有第一阀腔，阀腔轴向的顶部和径向的侧壁上分别设有第一进水口和第一出水口；位于浮球阀本体外侧设置第二阀体，第二阀体径向的顶部和底部分别设有连接口和第二出水口，其轴向侧壁上设有第二进水口；所述连接口与所述第一进水口密封连接且连通；密封组件设置在第二阀腔内，其具有安装在所述第二出水口上的阀座，与所述阀座配合的第二阀瓣，及竖向固定在所述第二阀瓣上的第二阀杆；所述第二阀杆受经所述第一进水口流向所述连接口内的介质的驱动，来带动所述第二阀瓣做升降运动。

此结构的活塞式浮球阀，由于在浮球阀外侧设置第二阀体，第二阀体轴向侧壁上设置第二进水口，可以沿第二阀体轴向单独扩大第二进水口的径向尺寸，增大第二阀腔的尺寸，增大进水流量；由于连接口与第二出水口均设置在第二阀体的径向，当第二阀体的径向尺寸变大时，不会引起第二出水口和连接口的增大，进而不会影响设置在第二出水口上的阀座的增大，从而在增大活塞式浮球阀的进水量和出水量的同时，无需更换第二阀座。

也即，将现有浮球阀的阀腔转移到第二阀体内，通过改变第二阀体的径向尺寸来增大进水量和出水量，便于在使用过程中，随时更换不同径向尺寸的第二阀体；现有的浮球阀则作为驱动第二阀杆的动力源，配合阀杆和阀瓣的自重，带动第二阀瓣与第二出水口处的阀座形成快速密封，降低浮球阀的成本。

2.本实用新型提供的活塞式浮球阀，所述密封组件还包括环形密封件，环形密封件固定在第二阀瓣底部表面上，环形密封件采用弹性材料制成；所述第二阀瓣通过环形密封件与第二阀座配合。由于设置在第二阀瓣底部的环形密封件采用弹性材料制成，材料本身具有一定的弹性形变，在与阀座配合时能够产生更好的密封效果。

3.本实用新型提供的活塞式浮球阀，所述第二阀瓣的底部表面上设有环形安装槽，所述安装槽的槽口朝下；所述环形密封件通过第一固定件安装在所述安装槽内。由于安装槽设置在第二阀瓣的底部表面上，在安装槽内固定环形密封件，水流冲击阀瓣的作用力不会直接作用在环形密封件上，环形密封件不容易脱落，便于环形密封件在第二阀瓣上的安装定位。

4.本实用新型提供的一种活塞式浮球阀，所述第一固定件呈板块，平行固定在所述阀瓣的底部表面上，第一固定件的边缘沿所述阀瓣的径向朝向所述安装槽延伸，并压在部分所述环形密封件上；所述环形密封件沿其径向，外漏于所述第一固定件的部分的底部表面与所述阀座配合。由于第一固定件只压住部分环形密封件，外漏的环形密封件底部表面与阀座配合形成密封，既能够将环形密封件紧固在安装槽内，又不会影响环形密封件与阀座之间的密封。

5.本实用新型提供的一种活塞式浮球阀，所述第一固定件穿设在第二阀杆的底部上，所述环形密封件外漏于所述第一固定件的部分位于所述第一固定件的外周边缘。由于第一固定件穿设在第二阀杆的底部，不容易发生径向偏移，第一固定件的紧固效果更加稳定，另外因为第一固定件的外周边缘露出环形密封件，露出的环形密封件的密封直径更大。

6.本实用新型提供的一种活塞式浮球阀，所述活塞式浮球阀还包括导向孔和定位件。其中，导向孔竖向延伸设置在阀座上正对所述阀杆底部的位置，定位件的顶部穿过所述导向孔紧压在所述第一固定件的底部表面上；所述定位件的顶部设有向下凹陷的第二安装槽，所述阀杆的底部穿过所述第一固定件后螺纹配合在所述第二安装槽内。

由于在阀座中设置竖向延伸的导向孔，穿设在导向孔中的定位件随着第二阀杆沿竖向做上下移动，不会在径向上发生位置偏移，定位件顶部设置第二安装槽，阀杆底部穿过第一固定件后与第二安装槽螺纹配合，螺纹配合使定位件能够紧压在第一固定件底部表面上。

7.本实用新型提供的一种活塞式浮球阀，第二阀座具有环形本体，环形本体内表面上有成型的环形凸起，所述环形凸起与所述环形本体之间围成环形凹槽；所述第二阀座通过所述环形凸起与所述环形密封件配合。通过环形凸起与环形密封件的抵压配合形成活塞式浮球阀的密封，形成更好的密封效果，相对于现有的阀座，该第二阀座的结构简单；即使增大第二出水口的尺寸，对应地增大第二阀座的尺寸，也相对于现有技术中改变阀座的结构简单，制造成本相对低。

8.本实用新型提供的一种活塞式浮球阀，所述第二阀座还包括成型在所述环形本体外壁面且径向向外延伸的外沿；所述第二阀体的第二出水口的底部搭接在所述外沿上。由于外沿向外延伸成型在第二阀座底部，第二出水口与外沿连接，便于将第二阀座安装在第二出水口上或从第二出水口上拆卸下来。

9.本实用新型提供的一种活塞式浮球阀，所述活塞式浮球阀还包括平行于所述阀瓣密封固定在所述阀杆上的活塞，所述活塞的周向外壁面可滑动且密封地设置在所述阀体的内壁面上，并位于所述阀瓣的上方；以所述活塞为界，将所述第二阀腔分割为位于上方且靠近所述连接口处的密封腔体和位于下方的流水腔体。

由于阀杆上的活塞外壁面滑动且密封地设置在阀体的内壁面上，第一阀腔内的介质经连接口进入密封腔内，随着密封腔内介质的增多，在该介质的压力下，驱动第二阀杆做下降运动；相反，密封腔内介质减少，活塞受到的反向作用力大于密封腔内的作用力，驱动活塞带动第二阀杆做上升运动。

10.本实用新型提供的一种活塞式浮球阀，还包括连接头，所述第一进水口与所述连接口通过所述连接头密封连接。连接头的设置，有利于第一进水口进和连接口之间的压力传导。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1为本实用新型的一种活塞式浮球阀处于开启状态时的剖视图；

图2为本实用新型的一种活塞式浮球阀处于关闭状态时的剖视图；

图3为本实用新型的一种活塞式浮球阀的第二阀体结构示意图；

图4为本实用新型的一种活塞式浮球阀的密封组件结构示意图；

图5为图1中第一阀体的局部放大图。

附图标记说明：

1－第一阀体；11－第一阀腔；12－第一进水口；13－第一出水口；14－第一阀座；15－第一阀杆；16－第一阀瓣；17－抵压件；18－球体；

2－第二阀体；21－第二阀腔；22－第二进水口；23－第二出水口；24－连接口；

3－密封组件；31－第二阀座；311－环形凸起；312－导向孔；32－第二阀瓣； 321第一安装槽；322－环形密封件；33－第二阀杆；331－定位件；34－活塞；35－第一固定件；36－第二固定件；

4－连接头。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种活塞式浮球阀，如图1至图5所示，包括浮球阀本体、第二阀体2和密封组件3。

如图1和图5所示，浮球阀本体上具有第一阀体1，第一阀体1上具有第一阀腔11，第一阀腔11轴向的顶部和上部分别设置第一进水口12和安装孔，第一阀腔11径向的侧壁上设置第一出水口13。

浮球阀本体的第一阀体1内壁面上安装第一阀座14，第一阀座14设置在第一进水口12和第一出水口13之间，第一阀杆15的顶部经安装孔穿过第一阀座14伸入到第一阀腔11内，第一阀杆15顶部固定有与第一阀座14 配合的第一阀瓣16，漂浮在水平面上的球体18和与球体18连接的抵压件 17构成第一阀体1的驱动组件，第一阀杆15受抵压件17的驱动，以带动第一阀瓣16做升降运动。

如图2和图3所示，第二阀体2设置在浮球阀本体外侧，第二阀体2 具有第二阀腔21，第二阀体2径向的顶部和底部分别设有连接口24和第二出水口23，第二阀体2轴向侧壁上设有第二进水口22，连接口24与第一进水口12之间连通且密封连接。优选地，第二进水口22与第二出水口23的轴线呈直角，例如图3中，第二进水口22的轴线沿水平，第二出水口23 的轴线延伸竖直。

例如，如图1和图2所示，连接口24与第一进水口12通过连接头4密封连接，连接头4包括两个呈纵向截面形状为倒立L形的管接头，也即，管接头为内外螺弯头，两个管接头的水平部通过螺纹配合固定，两个管接头的竖直部分别密封固定在第一进水口12和连接口24上。

密封组件3设置在第二阀腔21内，如图4所示，密封组件3包括第二阀座31、第二阀瓣32和第二阀杆33。其中，第二阀座31安装在第二出水口23上，第二阀瓣32与第二阀座31相互配合，第二阀杆33竖向固定在第二阀瓣32上，第二阀杆33受经第一进水口12流向连接口24的介质驱动，带动第二阀瓣32在第二阀腔21内做升降运动。

如图1、图2和图4所示，第二阀瓣32底部表面设有环形第一安装槽 321，第一安装槽321槽口朝下；环形密封件322安装在第一安装槽321内，环形密封件322通过第一固定件35固定在第一安装槽321内。

例如，第一固定件35呈环形板块，环形板块的内孔穿设在第二阀杆33 的底部上，环形板块的边缘沿第二阀瓣32的径向朝第一安装槽321向外延伸，将环形密封件322压紧在第二阀瓣32的底部上。

环形板块的外径大于环形密封件322的内径但是小于环形密封件322 的外径，这样在环形板块穿设在第二阀杆33上挤压固定环形密封件322时，环形密封件322会有露在环形板块之外的部分，环形密封件322露在环形板块之外的部分的底部表面与第二阀座31配合，以形成密封连接。

优选地，环形密封件322采用弹性材料。比如，环形密封件322采用硅胶垫，使得环形密封件322与第二阀座31形成柔性密封，并能发生挤压变形，产生更好的密封效果。

如图3所示，第二阀座31具有环形本体，及成型在所述环形本体内表面上的环形凸起311，环形凸起311与环形本体之间围成环形凹槽；第二阀座31通过环形凸起311与环形密封件322形成密封；成型在所述环形本体外壁面且径向向外延伸的外沿；所述第二阀体2的第二出水口23的底部搭接且固定在所述外沿上，便于第二阀座31与第二出水口23的安装和拆卸，便于更换阀座。相对于现有的阀座，该第二阀座31的结构简单；即使增大第二出水口23的尺寸，对应地增大第二阀座31的尺寸，也相对于现有技术中改变阀座的结构简单，制造成本相对低。

为进一步确保密封组件3在第二阀腔21内做上下升降运动的稳定性，还设置了导向孔312和定位件331。

如图3所示，导向孔312竖向延伸设置在第二阀座31的中心，定位件331顶部设置向下凹陷的第二安装槽，第二安装槽内设有内螺纹，第二阀瓣32下方的第二阀杆33底部设有与第二安装槽的内螺纹相配合的外螺纹，定位件331穿过导向孔312与第二阀杆33底部螺纹连接，并将第一固定件35 的顶部压紧在第二阀瓣32底部表面上。

在平行于第二阀瓣32且位于第二阀瓣32上方的第二阀杆33上设置活塞34，活塞34通过第二固定件36密封固定在第二阀杆33上，活塞34周向外壁面可滑动且密封地设置在第二阀体2的内壁面上，将第二阀腔21分割为上方靠近连接口24处的密封腔和位于下方的流水腔体。由于阀杆上的活塞34外壁面滑动且密封地设置在阀体的内壁面上，第一阀腔11内的介质经连接口24进入密封腔内，随着密封腔内介质的增多，在该介质的压力下，驱动第二阀杆33做下降运动；相反，密封腔内介质减少，活塞34受到的反向作用力大于密封腔内的作用力，驱动活塞34带动第二阀杆33做上升运动。

如图4，活塞34的径向尺寸大于下方第二阀瓣32的径向尺寸，即活塞 34的受力面积大于第二阀瓣32的受力面积，使得活塞34受到来自密封腔的压力时能够配合活塞34、第二阀杆33和第二阀瓣32的自重推动第二阀瓣32与第二阀座31形成快速封闭；当密封腔压力减小时，活塞34底部受到第二进水口22的水压能够将活塞34向上迅速抬起，带动第二阀瓣32向上运动，打开第二出水口23，本实施例中，连接口24处的密封腔内可设置气缸，对活塞34和第二阀杆33起辅助升降的作用。

由于在浮球阀外侧设置第二阀体2，第二阀体2轴向侧壁上设置第二进水口22，可以沿第二阀体2轴向单独扩大第二进水口22的径向尺寸，增大第二阀腔21的尺寸，增大进水流量；由于连接口24与第二出水口23均设置在第二阀体2的径向，当第二阀体2的径向尺寸变大时，不会引起第二出水口23和连接口24的增大，进而不会影响设置在第二出水口23上的阀座的增大，从而在增大活塞式浮球阀的进水量和出水量的同时，无需更换第二阀座31。

也即，将现有浮球阀的阀腔转移到第二阀体2内，通过改变第二阀体2 的径向尺寸来增大进水量和出水量，便于在使用过程中，随时更换不同径向尺寸的第二阀体2；现有的浮球阀则作为驱动第二阀杆33的动力源，配合阀杆和阀瓣的自重，带动第二阀瓣32与第二出水口23处的阀座形成快速密封，降低浮球阀的成本。

本实施例中的活塞式浮球阀的工作过程为：

如图1所示，当水平面下降时，漂浮在水平面上的球体18受自重随水平面下降，此时与球体18连接的抵压件17驱动第一阀杆15在第一阀体1 中向上运动，第一阀瓣16与第一阀座14分离，第一阀体1上的第一进水口 12与第一出水口13连通，使得连接头4与活塞34间的密封腔与大气相通，密封腔内压力减小，水从第二进水口22流进第二阀体2，活塞34底部受进水压力作用，沿第二阀体2内壁向上滑动，活塞34通过第二阀杆33带动第二阀瓣32向上运动脱离第二阀座31，此时第二出水口23打开，大量水从第二出水口23处流出，同时，第二阀体2内的少量水从活塞34与第二阀体 2内壁的间隙流经连接头4，从第一进水口12流入第一阀体1，通过第一出水口13流出。

随着第二出水口23流出的水量逐渐增多，水平面逐渐上升，漂浮在水平面上的球体18带动抵压件17逐渐抬高，抵压件17驱动第一阀杆15在第一阀体1中向下运动，如图2所示，第一阀杆15上的第一阀瓣16与第一阀体1内的第一阀座14相抵接形成封闭，连接头4内的水无法从第一出水口 13流出，向第二阀体2产生反向回压，作用在活塞34上，推动活塞34向下运动，同时活塞34带动第二阀杆33和第二阀瓣32向下运动，配合活塞 34、第二阀杆33和第二阀瓣32的自重，使第二阀瓣32上的环形密封件322 与第二阀座31上的环形凸起311快速抵接，封闭第二出水口23。

作为实施例1的第一个可替换的实施方式，可以沿第二阀体2的轴向仅扩大第二进水口22的径向尺寸，以改变第二进水口22的大小，增大进水量，提高水流速度，进而提高出水量，此方式增大进水量的同时能够降低成本。作为进一步变形，可以一并扩大第二进水口22和第二出水口23的径向尺寸以增大进水量，同时密封组件3的尺寸随第二出水口23尺寸相应变大。

作为实施例1的第二个可替换的实施方式，连接头4的内外螺弯头可替换为其它部件，如塑料密封管等，连接头4的纵向截面可以为其它形状，比如M形或倒立的V形，只要满足第一阀体1和第二阀体2均沿竖向设置连接即可。

作为实施例1的第三个可替换的实施方式，环形密封件322可以采用其它弹性材料，比如弹性纤维等，只需能够与环形凸起311形成弹性密封即可，作为进一步变形，可以采用非弹性材料，环形凸起311上设置与第二阀瓣32底面相抵接的光滑平面，也可以形成密封。

作为实施例1的第四个可替换的实施方式，可以将环形密封件322设置在第二阀座31上，第二阀瓣32的底部设置与第二阀座31上的环形密封件322相配合的环形凸起311，同样可以产生密封效果。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。