同步双开关阀片组件以及同步双开关阀芯的制作方法

本发明涉及阀芯，特别涉及一种同步双开关阀片组件以及同步双开关阀芯。

背景技术：

开关阀芯是用于对水流量进行控制的装置。开关阀芯关闭时，进水压力作用在定阀片上，使得动阀片在水压作用下受到一个与定阀片脱离贴合状态的作用力。开关阀芯在关闭状态下所能承受的最大水压值为其耐压能力。国家标准中对开关阀芯的耐压能力具有要求，当开关阀芯的耐压能力较低时，若进水压力较高会导致动阀片和定阀片脱离、开关阀芯爆开，使得阀芯无法使用。

专利号为201820148045.7的中国专利公开了一种同步双开关阀芯（以下简称对比文件），包括动阀片和定阀片,动阀片上开设有一个过水槽和一个过水通孔,过水通孔贯穿动阀片,从而能将过水通孔内的水引入到动阀片外侧，使得动阀片上表面也能受到进水压力的作用，避免由于动阀片底面单面受到进水压力作用，避免进水压力较大时动阀片与动阀片之间发生脱离现象发生，从而提高阀芯整体的耐压能力。

上述专利中，动阀片上设置过水通孔后，当对角设置的两个进出水孔与进水管道连接时，该阀芯能够实现双向进水。如对比文件图7所示，此时处于关闭状态,51a与热水进水连通，51b与冷水进水连通，由于51a和51b被动阀片下表面封堵，且51a和51b正对的动阀片下表面面积较小，所以动阀片受到进水压力所产生的力也较小，该阀芯具有较好的耐压能力。当整个阀芯逆时针转动90度安装在阀芯腔内时，51d和51c分别连接热水进水和冷水进水，由于42b将冷水进水引入到动阀片上表面，所以动阀片受到的水压力是朝向定阀片的，所以该阀芯也具有较好的耐压能力。该阀芯正向进水即（对角设置的51a和51b进水，51c和51d出水）时具有较好的耐压能力，同时反向进水（即51c和51d进水，51a和51b出水）时也具有较好的耐压能力，所以该阀芯可以实现双向进水，安装时无需特别注意进出水口的位置，使用方便。

当相邻设置的两个进出水孔与进水管道连接时，该阀芯还能具有上水功能。如对比文件图7所示，当51a与热水进水（或者冷水进水）连接，51c与冷水进水（或者热水进水）连接，关闭状态时，42b将冷水进水引到动阀片背面，此时动阀片整体在水压作用下压紧定阀片，阀芯具有较好的耐压能力。当动阀片从关闭状态顺时针转动45度时，热水进水与冷水进水连通，一般情况下冷水进水压力大于热水进水压力，所以冷水流入到太阳能热水器的水箱内，进行上水。当动阀片从关闭状态逆时针转动45度时，51c与51b连通，51a与51d连通，正常出水。但是由于动阀片上的过水孔数量只有一个，所以该阀芯在相邻的两个进出水孔与进水管道连接时，只有正向进水能够承受较大的进水压力，反向进水无法承受较高的水压。

该阀芯虽然具有较好的耐压能力，相邻进水时能够实现上水功能，以及对角进水时具有双向进水的功能，但是使用时进水直接与动阀片外侧连通，导致该阀芯壳体上端外侧需要设置至少一道密封圈，同时转轴和壳体之间也需要设置至少一道密封圈。而密封圈数量增加会增加漏水几率，增加转轴转动时的转矩，使得阀芯整体成本较高，转动时所需的转矩较大。

假设，简单地将对比文件中动阀片上的过水孔42b也设置为半封闭的过水槽，而不对连通槽在动阀片下表面的形状予以改变。参照对比文件图7，如果对角设置的两个进出水孔进水，正向进水的关闭状态时，即51a和51b进水，此时该阀芯才具有较好的耐压能力。当反向进水关闭状态时，即51d和51c进水时，42a和42b顶面均会受到进水压力作用，且42a和42b顶面面积远大于进出水孔的截面积，所以此时阀芯耐压能力很差。该种阀芯只有正向进水时具有较好的耐压能力，当反向进水时阀芯耐压能力较差。

同时，若相邻进水时，相邻的两个进出水孔分别与两个进水管道连通，当阀芯处于关闭状态时，必然有一个过水槽顶面受到进水压力的作用，此时动阀片受到与定阀片脱离贴合的力较大，阀芯整体耐压能力差，当水压较大时阀芯会爆开，无法实现上水功能。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种同步双开关阀片组件，具有较好的耐压能力，密封结构简单，转动时所需的转矩小，能够双向进水并且具有上水功能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种同步双开关阀片组件，包括动阀片和定阀片，动阀片下表面和定阀片上表面贴合，定阀片上开设有进出水通孔一、进出水通孔二、进出水通孔三和进出水通孔四，动阀片下表面开设有过水槽一和过水槽二，

过水槽一包括有连通端a和连通端b，过水槽一内连通连通端a和连通端b的部分是槽连通部一，过水槽二包括连通端c和连通端d，过水槽二内连通连通端c和连通端d的部分是槽连通部二，

还包括位于动阀片下表面的封堵面一、封堵面二、封堵面三和封堵面四，

开启状态时，过水槽一连通进出水通孔一和进出水通孔二，过水槽二连通进出水通孔三和进出水通孔四，

关闭状态时，封堵面分别将对应的一个进出水通孔封堵，槽连通部一和槽连通部二绕设在进出水通孔外侧。

通过上述技术方案，当阀芯处于关闭状态时，四个封堵面分别对应一个进出水通孔，将其封堵，从而切断进出水通孔之间的流道。此时只有两个进水通孔正对的封堵面受到进水压力的作用，动阀片下表面受力面积较小，在相同水压下，动阀片受到的与定阀片脱离贴合的力也较小，从而使得该阀芯在关闭状态下时能够承受较高的水压。由于阀芯处于关闭状态时动阀片受到的与定阀片脱离的力较小，两个进水管路可以与对角设置的两个进出水孔连接，也可以与相邻的两个进出水孔连接。当两个进水管路与相邻的两个进出水通孔连接时，该阀片还可以用于上水。

由于进水不会进到动阀片外侧，所以壳体外侧不需要设置密封圈，拨盘和壳体之间也不需要设置密封圈，从而简化密封结构以及转动时所需的转矩。

此外，关闭状态时，四个进出水通孔均被封堵面封堵，与进水管路连接的进出水通孔和与出水管道连接的进出水通孔之间具有两道密封，密封效果更好，能够有效避免在阀芯关闭时发生漏水现象。

并且，由于进出水通孔均被封堵，所以，该阀芯进水时无论正向进水还是反向进水均不会影响阀芯的耐压能力以及密封性能。

优选的，进出水通孔一、进出水通孔二、进出水通孔三和进出水通孔四在定阀片的圆环带内圆周均布，连通端a、连通端b、连通端c和连通端d在动阀片上的圆环带内圆周均布。

通过上述技术方案，进出水通孔一、进出水通孔二、进出水通孔三和进出水通孔四在定阀片上圆周均布，使得定阀片上的进出水通孔之间分布更加合理，整体结构更加紧凑。连通端a、连通端b、连通端c和连通端d同样圆周均布在动阀片上，可以使得过水槽的端部能够分别连通进水通孔和出水通孔，从而连通进水通孔和出水通孔。进出水通孔一、进出水通孔二、进出水通孔三、进出水通孔四并非一定要设置在同一个圆环带内。

优选的，过水槽一和过水槽二关于动阀片直径对称或者关于动阀片圆心中心对称设置。

通过上述技术方案，过水槽一和过水槽二这样设置，既可以避免两个过水槽之间发生干涉，同时也能保证过水槽的宽度，保证阀芯的通流能力。

优选的，所述过水槽一和/或过水槽二呈弧形或者v形。

通过上述技术方案，过水槽一和过水槽二呈v形或者弧形，使得过水槽整体结构较为简单，同时便于加工。

优选的，过水槽一和过水槽二两端的宽度d1大于过水槽中部的宽度d2。

通过上述技术方案，由于封堵面一位于过水槽一的连通端a和连通端b之间，当过水槽一为弧形或者v形时，封堵面一被过水槽一中部环绕，当阀片整体结构较为紧凑时，过水槽中部宽度略小可以增加封堵面的面积，增加进水通孔到连通槽的密封长度，从而保证封水效果。

本发明的另一个目的在于提供一种同步双开关阀芯，包括壳体、拨盘、底座，还包括上述同步双开关阀片组件，动阀片和定阀片压紧在拨盘和底座之间，动阀片与拨盘周向固定，定阀片和底座周向固定。

优选的，拨盘上设置有安装孔，安装孔内安装有弹簧和限位件，壳体内侧设置有与与限位件配合的限位槽。

通过上述技术方案，可以较为方便地对拨盘的位置进行确定，从而方便使用，使使用者转动拨盘时能够较为方便地通过拨盘使阀芯处于关闭状态或者开启状态。

优选的，所述限位槽数量为三个，分别为完全开启限位槽、关闭状态限位件以及最大上水状态限位槽。

优选的，壳体内侧还设置有对拨盘转动范围进行限制的限位面，拨盘上设置有限位块，限位块处于两个限位面之间。

通过上述技术方案，可以对拨盘的转动范围进行限制。

优选的，拨盘和动阀片之间通过卡槽一和卡齿一进行周向定位，定阀片和底座之间通过卡槽二和卡齿二进行周向定位，底座和壳体之间通过卡扣和卡扣槽进行连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过对动阀片上的过水槽的形状及结构进行重新进行设计，使得阀芯处于关闭状态时，动阀片上受到进水压力作用的面积较小，从而使得动阀片受到的与动阀片脱离贴合的力较小，使得阀芯处于关闭状态时能够承受更高的水压。同时阀芯处于关闭状态时，四个封堵面分别对应封堵四个进出水通孔，从而使得进与进水管道连接的进出水通孔和与出水管道连接的进出水通孔之间能够实现双重密封，提高密封效果。使用时两支进水可以任意连接两个进出水口，该阀芯都能实现开关功能，安装时无需特别注意阀芯的周向位置，使用方便。

附图说明

图1为实施例一的爆炸图；

图2为实施例一中动阀片下表面的立体图；

图3为实施例一中动阀片的仰视图；

图4为实施例一中定阀片上表面的立体图；

图5为实施例一中定阀片的俯视图；

图6为实施例一中处于关闭状态时动阀片和定阀片的相对位置示意图；

图7为实施例一中处于打开状态时动阀片和定阀片的相对位置示意图；

图8为实施例一中定位座处的爆炸图；

图9为实施例一中壳体内部的立体图；

图10为实施例二中壳体的仰视图；

图11为实施例二中处于关闭状态时动阀片和定阀片的相对位置示意图；

图12为实施例二中处于开启状态时动阀片和定阀片的相对位置示意图；

图13为实施例二中处于上水状态时动阀片和定阀片的相对位置示意图；

图14为实施例三中动阀片的仰视图；

图15为实施例三种阀芯处于关闭状态时动阀片和定阀片的相对位置示意图；

图16为实施例四中动阀片的仰视图；

图17为实施例四中阀芯处于关闭状态时动阀片和定阀片的相对位置示意图；

图18为实施例五的爆炸图；

图19为实施例五中壳体的仰视图。

附图标记：1、壳体；2、底座；3、拨盘；4、动阀片；5、定阀片；6、进出水通孔一；7、进出水通孔二；8、进出水通孔三；9、进出水通孔四；10、过水槽一；11、过水槽二；13、连通端a；14、连通端b、15、连通端c；16、连通端d；17、封堵面一；18、封堵面二；19、封堵面三；20、封堵面四；21、安装孔；22、弹簧；23、限位件；24、限位槽；25、限位块；26、限位面；27、卡槽一；28、卡齿一；29、卡槽二；30、卡齿二；31、卡扣；32、卡扣槽；33、环形区域一；34、环形区域二；35、完全开启限位槽；36、关闭状态限位槽；37、最大上水状态限位槽；38、圆环带；39、槽连通部一；40、槽连通部二。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例一，一种同步双开关阀芯

如图1所示，一种同步双开关阀芯，包括壳体1和底座2，壳体1和底座2之间安装有拨盘3、拨盘3和底座2之间安装有同步双开关阀片组件，同步双开关阀片组件包括动阀片4和定阀片5。拨盘3、动阀片4和定阀片5被压紧在壳体1和底座2之间。拨盘3下端设置有卡齿一28，动阀片4上端设置有卡槽一27，卡齿一28和卡槽一27相互配合，使动阀片4周向固定在拨盘3下端。底座2上表面上设置有卡齿二30，定阀片5下端设置有卡槽二29，卡齿二30和卡槽二29配合使定阀片5周向固定在底座2上。动阀片4和定阀片5均呈圆形，并重叠设置，动阀片4下表面和动阀片4上表面贴合密封。定阀片5和底座2之间设置有密封圈，底座2下表面上也安装有密封圈。拨盘3上端从壳体1上端中部伸出，通过转动拨盘3上端可以带动动阀片4转动，使动阀片4和定阀片5之间发生相对转动，从而控制水流通断。

如图4和图5所示，定阀片5上圆周均布有进出水通孔一6、进出水通孔二7、进出水通孔三8和进出水通孔四9。底座2上对应设置有进出水通孔，进出水通孔分别与进出水通孔一6、进出水通孔二7、进出水通孔三8或进出水通孔四9连通。动阀片4上设置有过水槽一10和过水槽二11。如图2和图3所示，过水槽一10包括连通端a13和连通端b14，连通端a13和连通端b14之间为弧形的槽连通部一39，连通端a13和连通端b14之间的槽连通部一39靠近动阀片4中部。过水槽二11包括连通端c15和连通端d16，连通端c15和连通端d16之间的槽连通部二40靠近动阀片4中部。过水槽两端的宽度d1大于槽连通部的宽度d2。连通端a13、连通端b14、连通端c15和连通端d16与进出水通孔一6、进出水通孔二7、进出水通孔三8和进出水通孔四9都位于相同的圆环带38内。该圆环带38为虚拟的、几何意义上的一个圆环形区域，该圆环形区域与动阀片4及定阀片5同心设置。连通端a13、连通端b14、连通端c15和连通端d16圆周均布在动阀片4下表面。连通端a13、连通端b14、连通端c15和连通端d16与进出水通孔一6、进出水通孔二7、进出水通孔三8和进出水通孔四9一一对应设置。

连通端a13和连通端b14之间的动阀片4下表面为封堵面一17，连通端c15和连通端d16之间的动阀片4下表面为封堵面二18，连通端a13和连通端d16之间的动阀片4下表面为封堵面三19，连通端b14和连通端c15之间的动阀片4下表面为封堵面四20。封堵面一17、封堵面二18、封堵面三19和封堵面四20分别对应封堵进出水通孔一6、进出水通孔三8、进出水通孔二7和进出水通孔四9。

如图6所示，此时阀芯处于关闭状态,粗点划线用于表示动阀片4下表面的过水槽所在的位置。此时进出水通孔一6处于定阀片5的左下方并与一支进水管路连接，进出水通孔二7处于定阀片5的右下方与一支出水管路连接，进出水通孔三8处于定阀片5的右上方并与另一只进水管路连接，进出水通孔四9处于定阀片5的左上方并与另一支出水管路连接，设定此时的进水方式为正向进水。此时两支进水管路对角设置。过水槽一10的连通端a13和连通端b14分别处于进出水通孔一6两侧，连通端a13和连通端b14之间的动阀片4下表面上的封堵面一17封闭进出水通孔一6。过水槽二11的连通端c15和连通端d16分别处于进出水通孔三8的两侧，连通端c15和连通端d16之间的动阀片4下表面上的封堵面二18封堵进出水通孔三8。同时连通端a13和连通端d16之间的封堵面三19封堵进出水通孔四9，连通端c15和连通端b14之间的封堵面四20封堵进出水通孔二7，使进出水通孔一6和进出水通孔二7之间具有两道密封，进出水通孔三8和进出水通孔四9之间也具有两道密封。

此外，由于阀芯关闭时，进出水通孔均被封闭，所以该阀芯既可以正向进水，也可以反向进水。反向进水是相对于上述正向进水而言的，即进水管道一与进出水通孔二7连通，进水管道二与进出水通孔四9连通，出水管道一与进出水通孔一6连通，出水管道二与进出水通孔三8连通，此时阀芯也能实现控制水流通断的功能，并且具有较好的耐压能力。

如图7所示，当拨盘3带动动阀片4逆时针转动到图7状态时，过水槽一10连通进出水通孔一6和进出水通孔二7，过水槽二11连通进出水通孔三8和进出水通孔四9，阀芯处于完全开启状态。

为了便于使用，壳体1内开设有限位槽24，拨盘3上设置有安装孔21，安装孔21内沿径向安装有弹簧22和限位件23，限位件23端部可以与限位槽24配合，从而确定动阀片4和定阀片5之间的相对位置。限位槽24数量为两个，当限位件23卡入到限位槽24内时，阀芯处于关闭或者完全开启状态。同时拨盘3另一侧还设置有限位块25，壳体1内部设置有两个限位面26，限位块25处于两个限位面26之间，限位面26对拨盘3的转动角度进行限制。

此外，需要特别说明的是，该同步双开关阀片组件也能直接安装在水龙头主体内进行使用。此时动阀片4和定阀片5安装在水龙头主体的阀芯腔内。定阀片5下表面直接抵压在水龙头主体的阀芯腔底面和密封件上，动阀片4上表面与拨盘3抵触，拨盘3上端被压盖固定在阀芯腔内，拨盘3上端穿出压盖。通过转动拨盘3穿出压盖上端的端部可以带动动阀片4转动，从而使定阀片5和定阀片5之间发生相对转动，实现对于水流通断的控制。

实施例二，一种同步双开关阀芯，

如图10~13所示，实施例二与实施例一的区别主要在于壳体1上的限位槽24的数量，实施例二上的限位槽24数量为三个，分别为关闭状态限位槽36、完全开启限位槽35以及最大上水状态限位槽37。

使用时，相邻的另个进出水通孔与进水管道连接，如图12所示，进出水通孔一6与一支进水管路连接，进出水通孔二7与一支出水通道连通；进出水通孔四9与另一支进水管路连接，进出水通孔三8与另一支出水管道连通，设定此时阀芯为正向进水状态。两个进水管路所接的进出水通孔相邻设置，两个出水管路所接的进出水通孔也相邻设置。

如图11所示，阀芯处于关闭状态时，四个进出水通孔均处于封堵状态。当动阀片4从阀芯关闭状态逆时针转动45度时，如图12所示，过水槽一10连通进出水通孔一6和进出水通孔二7，过水槽二11连通进出水通孔三8和进出水通孔四9。

当动阀片4从阀芯关闭状态顺时针转动时，如图13所示，进出水通孔一6和进出水通孔四9连通，进出水通孔二7和进出水通孔三8连通，此时阀芯处于上水状态。对于非承压式的太阳能热水器，此时冷水进水可以通过该阀芯注入到太阳能热水器的水箱内。

同时该阀芯由于结构是对称的，所以也具有反向进水能力，即当进出水通孔二7进水，进出水通孔一6出水；进出水通孔三8进水，进出水通孔四9出水时也能具有上水功能，可以实现水流正常通断以及具有较好的耐压能力。

实施例三，一种同步双开关阀芯，

如图14所示，实施例三与实施例一的区别在于动阀片4上的过水槽形状，实施例三中的过水槽一10和过水槽二11均为v形。图15为阀芯处于关闭状态时动阀片4和定阀片5的相对位置示意图。

当只需要实现开关功能时，两个进水管路与对角设置的进出水通孔一6和进出水通孔三8连通，出水管道一与进出水通孔二7连通，出水管道二与进出水通孔四9连通即可。当动阀片4顺时针转动或者逆时针转动45度时均能实现出水。

当需要同时实现开关及上水功能时，只要将两个进水管道分别与相邻的进出水通孔一6和进出水通孔四9连通，然后将出水管道一与进出水通孔二7连通，出水管道二与进出水通孔三8连通，动阀片4转动时即能实现上水或者通水功能。

实施例四，一种同步双开关阀芯，

如图16~17所示，实施例四与实施例一的区别在于定阀片55上的进出水通孔的大小以及动阀片4上的过水槽形状。定阀片5上的进出水通孔直径略小于实施例一中的进出水通孔大小，并且更加靠近定阀片5中心。同时如图16所示，动阀片4上的过水槽一10和过水槽二11呈弧形，弧形的开口朝向动阀片44中心。

如图17所示，此时阀芯处于关闭状态，两个进水通道分别与该阀芯的进出水通孔一6和进出水通孔三8连接，出水管道一与进出水通孔二7连通，出水管道二与进出水通孔四9连通。此时阀芯并没有上水功能。

若需要实现上水功能，只要将两个进水管道分别与进出水通孔一6和进出水通孔四9连通，使出水通孔二7与一支出水管道连通，出水通孔三8与另一支出水管道连通。

实施例五，一种同步双开关阀芯，

如图18和19所示，实施例五与实施例二的区别在于，实施例五中弹簧22和限位件23纵向设置，安装孔21的开口朝向壳体1顶部，使得弹簧22和限位件23安装在安装孔21内后，限位件23在弹簧22的作用下与壳体1内壁顶面抵触。同时限位槽24也位于壳体1内壁顶部，限位槽24包括完全开启限位槽35、关闭状态限位槽36和最大上水状态限位槽37。当限位件23卡合在上述限位槽24内时，该阀芯分别处于完全开启状态、关闭状态和最大上水状态。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。