一种低扭矩低逸散阀的制作方法

本发明涉及阀门领域，具体是一种低扭矩低逸散阀。

背景技术：

阀门在生活、工业中应用广泛，技术已经较为成熟完备，但是也存在一些问题：

一、有些设备的密封要求较高，相对的对阀门的密封要求也较高，就造成了阀门扭矩较大，用手打开较为费力；

二、有些介质会散逸出有毒、可燃、挥发性的有机物，会造成安全隐患，而阀门作为接口处，是这些有机物散发的出口，所以需要低散逸性能的阀门出现；

三、现有阀门中，填料受到的下压力从上到下依次传递给外环、次外环和内环，传递过程中下压力会逐渐被变形抵消，所以越位于中间的石墨环受到的压力越小，其产生的变形也越小，会导致中间石墨环的变形量不足，导致密封性能下降，且使用年限较长后，石墨环会发生塑性形变，相互之间的挤压减少，造成密封性能下降；

四、阀门在使用一定时间后，会有矿物质堵塞在阀门内，造成阀门堵塞。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种低扭矩低逸散阀，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低扭矩低逸散阀，包括阀体，所述阀体内用于介质的流通，所述阀体内设置有入口和出口，介质通过入口进入本装置，再通过出口流出，所述阀体内和入口、出口垂直的位置设置有阀塞孔，所述阀塞孔内是阀塞的活动空间，所述入口、出口和阀塞孔相通，所述阀体上端设置有外筒，所述外筒是下端粗圆柱状、上端细圆柱状、内部中空的结构，和阀体通过螺钉旋紧连接，所述外筒内设置有二号阀杆，所述二号阀杆可以上下运动，运动时带动阀塞上下运动，以此来控制阀门的打开或关闭，所述二号阀杆下端设置有阀塞，阀门关闭时，所述阀塞在入口、出口之间，用于阻挡入口、出口之间介质的流通，所述阀塞两侧设置有两个阀座，所述两个阀座分别设置于入口和出口内部，所述阀座是中空的圆柱状，和阀塞过盈配合，阀座用橡胶、塑料等材料制备所得，阀门关闭时，和阀塞之间形成密封副，阻挡介质的流通，所述二号阀杆上端设置有低扭矩机构，所述低扭矩机构带动二号阀杆上下运动，用于降低阀门的力矩，所述二号阀杆和外筒之间设置有填料组，所述填料组被压紧具有膨胀的性能，用于保证二号阀杆和外筒之间的密封，所述外筒外部和填料组对应的位置设置有压紧填料机构，所述压紧填料机构用于压紧填料组，使其保证密封性能，且当填料组在使用时间较长变的松弛时，压紧填料机构给予填料组持续的压紧力，延长阀门使用年限和密封安全性，所述入口和出口内设置有冲洗机构，所述冲洗机构可间断的冲洗阀门内部和入口和出口，防止长时间使用后的污垢堆积和阀门堵塞。

优选的，所述低扭矩机构包括连接套、手轮、一号阀杆、油杯，所述连接套位于二号阀杆上端，所述连接套是上下开口，内部中空的圆柱体，所述手轮位于连接套上端，所述手轮是圆盘结构的，用手把住可以转动，所述一号阀杆位于连接套内部，所述一号阀杆和手轮固定连接，所述油杯位于连接套一侧，所述油杯中有润滑油，用于辅助低扭矩机构的运转，所述二号阀杆上端位于连接套内和连接套固定连接，所述一号阀杆和连接套位螺接，用手转动手轮时，带动一号阀杆转动，一号阀杆和连接套之间螺旋转动，使连接套做上下的运动，同时连接套带动二号阀杆做上下的竖直运动，在此过程中将转动运动转化为竖直上下运动，大大的降低了转动手轮的扭矩。

优选的，所述填料组包括外环、次外环、内环、保护环、填料压套，所述外环、次外环、内环、保护环均有上下两个，下端的保护环和外筒的内部平面接触，上端的保护环设置于填料压套下端，所述保护环用于保护外环、次外环、内环在过大的压力下不损坏，所述外环设置于两个保护环之间，所述次外环设置于两个外环之间，所述内环设置于两个次外环之间，所述填料压套位于压紧填料机构下端，给予填料压套下压力时，轴向的下压力依次传递给外环、次外环、内环，使外环、次外环、内环的径向受外力变形，阻挡介质的流通，以此保证密封性。

优选的，上端外环、次外环、内环的下侧均设置有环槽，填料组内位于下端的外环、次外环和内环的上侧均设置有环凸，填料组内位于上端的外环和次外环的下侧、填料组内位于下端的外环和次外环的上侧均设置有压针，和所述压针的相对应的设置有压槽，所述环槽和环凸相互配合，使外环、次外环和内环之间形成自锁，保证外环、次外环和内环之间不发生径向的相对位移，降低密封性能，下压力从上到下依次传递给外环、次外环和内环，传递过程中下压力会逐渐被变形抵消，所以越位于中间的石墨环受到的压力越小，其产生的变形也越小，会导致中间石墨环的变形量不足，导致密封性能下降，而压针和压槽相互配合，在下压力的传递过程中，压针不会发生变形，而是将一部分压力传递到中间的石墨环上，使中间的石墨环也发生充分的形变。

优选的，所述外环是高密度的石墨环，所述次外环是中密度的石墨环，所述内环是低密度的石墨环，所述压针是不锈钢，从外到内石墨环的密度依次降低，使得中间的石墨环受到的下压力较小的时候也具有较大的形变，增加密封性能，降低阀门的散逸型性。

优选的，所述压紧填料机构包括上压环、固定环、螺旋体、固定臂、一号固定孔、二号固定孔、螺钉，所述上压环位于填料组上端，所述上压环中间有通孔，用于穿过二号阀杆，上压环的截面形状是倒u形，下端和填料压套接触，可给予填料压套下压力，所述固定环位于上压环下端，所述固定环固定于外筒上，所述螺旋体位于上压环两侧，所述螺旋体和上压环一体成型，可用工具将其拧动，所述固定臂位于固定环两侧，所述固定臂和固定环一体成型，所述一号固定孔位于螺旋体尾端，所述二号固定孔位于固定臂上，所述二号固定孔有若干个，所述螺钉穿过一号固定孔和二号固定孔，使用工具拧动螺旋体，使一号固定孔和合适的二号固定孔相对应，再用螺钉将一号固定孔和二号固定孔固定，在此过程中，螺旋体的螺圈之间越来越紧密，带动上压环做向下的微动，以此给予填料压套下压的力，如果阀门使用时间较长，填料组产生塑性变形，轴向的变形性能降低，造成阀门的密封性能下降，则螺旋体螺圈之间的间距微微变大，将弹性力持续的转化为下压力，保证填料组的密封性能，持续阀门的低散逸性能。

优选的，所述冲洗机构包括动力机构、阀门机构和传感器，所述动力机构用于增加介质的流动速度，所述阀门机构用于阻挡介质，所述传感器用于检测阀门内的污垢堆积程度，并将检测结果传递给pcl控制器，以此控制动力机构、阀门机构的运转，所述动力机构包括电机、主动齿轮、从动齿轮、扇叶、联动杆、固定杆、轴承，所述电机位于阀体内，所述电机被固定设置于阀体内，所述主动齿轮位于电机一侧，并连接电机的输出端，所述从动齿轮位于主动齿轮下端，所述从动齿轮和主动齿轮啮合，所述扇叶位于入口内，所述扇叶和从动齿轮之间通过联动杆连接，所述联动杆远离扇叶的一侧设置有固定杆，所述固定杆和联动杆之间通过轴承连接，当传感器检测到污垢较多时，pcl控制器控制电机开始工作，依次带动主动齿轮、从动齿轮、扇叶、联动杆转动，从而增加介质流动速度，用介质本身来清洗污垢。

优选的，所述阀门机构包括挡板、连接件、固定板、滚动轮、偏心轮，所述挡板位于出口内部，所述挡板用于关闭出口，所述连接件位于挡板下端，所述连接件用于带动挡板，所述固定板固定于阀体内，所述连接件穿过固定板，所述连接件可在固定板内上下运动，所述滚动轮位于连接件下端，所述滚动轮和连接件滚动连接，所述滚动轮可沿着偏心轮的外轴线滚动，所述偏心轮位于滚动轮下端，所述偏心轮被电机带动转动，正常状态下，出口是打开的，当传感器检测到污垢较多时，控制挡板间隔的打开或关闭，使介质间隔的停留在阀门内进行清洗，偏心轮转动时，滚动轮沿着偏心轮的外轴线滚动，使连接件带动挡板做上下运动，控制关闭和打开出口。

优选的，所述阀体和外筒接触的位置设置有法兰，用于密封阀体和外筒。

优选的，所述阀塞的截面是梯形的，使阀塞和阀座过盈配合，增加入口和出口之间的密封性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的低扭矩机构，转动手轮时，带动一号阀杆转动，一号阀杆和连接套之间螺旋转动，使连接套做上下的运动，同时连接套带动二号阀杆做上下的竖直运动，在此过程中将转动运动转化为竖直上下运动，大大的降低了转动手轮的扭矩；

2、本发明的填料组，环槽和环凸相互配合，使外环、次外环和内环之间形成自锁，保证外环、次外环和内环之间不发生径向的相对位移，防止降低密封性能，且从外到内石墨环的密度依次降低，使得中间的石墨环受到的下压力较小的时候也具有较大的形变，增加密封性能，降低阀门的散逸型性；

3、本发明的填料组，压针和压槽相互配合，在下压力的传递过程中，压针不会发生变形，而是将一部分压力传递到中间的石墨环上，使中间的石墨环也发生充分的形变，保证密封性能；

4、本发明的压紧填料机构，如果阀门使用时间较长，填料组产生塑性变形，轴向的变形性能降低，造成阀门的密封性能下降，则螺旋体螺圈之间的间距微微变大，将弹性力持续的转化为下压力，保证填料组的密封性能，持续阀门的低散逸性能；

5、冲洗机构，当传感器检测到阀门内的污垢堆积，将检测结果传递给pcl控制器，以此控制动力机构、阀门机构的运转，使介质间隔的充满阀门，对阀门进行清洗。

附图说明

图1为本发明一种低扭矩低逸散阀的剖面图；

图2为本发明低扭矩机构的剖面图；

图3为本发明填料组的剖面图；

图4为本发明压紧填料机构的剖面图；

图5为本发明上压环的俯视图；

图6为本发明固定环的俯视图；

图7为本发明动力机构的结构示意图；

图8为本发明阀门机构的结构示意图。

附图标记：1、阀体；2、入口；3、出口；4、阀塞孔；5、外筒；6、二号阀杆；7、阀塞；8、阀座；9、低扭矩机构；10、填料组；11、压紧填料机构；12、冲洗机构；13、外环；14、次外环；15、内环；16、保护环；17、填料压套；18、环槽；19、环凸；20、压针；21、连接套；22、手轮；23、一号阀杆；24、油杯；25、上压环；26、固定环；27、螺旋体；28、固定臂；29、一号固定孔；30、二号固定孔；31、螺钉；32、动力机构；33、阀门机构；34、电机；35、主动齿轮；36、从动齿轮；37、扇叶；38、联动杆；39、固定杆；40、轴承；41、传感器；42、挡板；43、连接件；44、固定板；45、法兰；46、滚动轮；47、偏心轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例：请参阅图1，本发明中，一种低扭矩低逸散阀，包括阀体1，阀体内用于介质的流通，阀体1内设置有入口2和出口3，介质通过入口2进入本装置，再通过出口3流出，阀体1内和入口2、出口3垂直的位置设置有阀塞孔4，阀塞孔4内是阀塞7的活动空间，入口2、出口3和阀塞孔4相通，阀体1上端设置有外筒5，外筒5是下端粗圆柱状、上端细圆柱状、内部中空的结构，和阀体1通过螺钉旋紧连接，外筒5内设置有二号阀杆6，二号阀杆6可以上下运动，运动时带动阀塞7上下运动，以此来控制阀门的打开或关闭，二号阀杆6下端设置有阀塞7，阀门关闭时，阀塞7在入口2、出口3之间，用于阻挡入口2、出口3之间介质的流通，阀塞7两侧设置有两个阀座8，两个阀座8分别设置于入口2和出口3内部，阀座8是中空的圆柱状，和阀塞7过盈配合，阀座8用橡胶、塑料等材料制备所得，阀门关闭时，和阀塞7之间形成密封副，阻挡介质的流通，二号阀杆6上端设置有低扭矩机构9，低扭矩机构9带动二号阀杆6上下运动，用于降低阀门的力矩，二号阀杆6和外筒5之间设置有填料组10，填料组10被压紧具有膨胀的性能，用于保证二号阀杆6和外筒5之间的密封，外筒5外部和填料组10对应的位置设置有压紧填料机构11，压紧填料机构11用于压紧填料组10，使其保证密封性能，且当填料组10在使用时间较长变的松弛时，压紧填料机构11给予填料组10持续的压紧力，延长阀门使用年限和密封安全性，入口2和出口3内设置有冲洗机构12，冲洗机构12可间断的冲洗阀门内部和入口2和出口3，防止长时间使用后的污垢堆积和阀门堵塞。

请参阅图2，低扭矩机构9包括连接套21、手轮22、一号阀杆23、油杯24，连接套21位于二号阀杆6上端，连接套21是上下开口，内部中空的圆柱体，手轮22位于连接套21上端，手轮22是圆盘结构的，用手把住可以转动，一号阀杆23位于连接套21内部，一号阀杆23和手轮22固定连接，油杯24位于连接套21一侧，油杯24中有润滑油，用于辅助低扭矩机构9的运转，二号阀杆6上端位于连接套21内和连接套21固定连接，一号阀杆23和连接套21位螺接，用手转动手轮22时，带动一号阀杆23转动，一号阀杆23和连接套21之间螺旋转动，使连接套21做上下的运动，同时连接套21带动二号阀杆6做上下的竖直运动，在此过程中将转动运动转化为竖直上下运动，大大的降低了转动手轮22的扭矩。

请参阅图3，填料组10包括外环13、次外环14、内环15、保护环16、填料压套17，外环13、次外环14、内环15、保护环16均有上下两个，下端的保护环16和外筒5的内部平面接触，上端的保护环16设置于填料压套17下端，保护环16用于保护外环13、次外环14、内环15在过大的压力下不损坏，外环13设置于两个保护环16之间，次外环14设置于两个外环13之间，内环15设置于两个次外环14之间，填料压套17位于压紧填料机构11下端，给予填料压套17下压力时，轴向的下压力依次传递给外环13、次外环14、内环15，使外环13、次外环14、内环15的径向受外力变形，阻挡介质的流通，以此保证密封性。

请参阅图3，填料组10内位于上端的外环13、次外环14、内环15的下侧均设置有环槽18，填料组10内位于下端的外环13、次外环14和内环15的上侧均设置有环凸19，填料组10内位于上端的外环13和次外环14的下侧、填料组10内位于下端的外环13和次外环14的上侧均设置有压针20，和压针20的相对应的设置有压槽，环槽18和环凸19相互配合，使外环13、次外环14和内环15之间形成自锁，保证外环13、次外环14和内环15之间不发生径向的相对位移，降低密封性能，下压力从上到下依次传递给外环13、次外环14和内环15，传递过程中下压力会逐渐被变形抵消，所以越位于中间的石墨环受到的压力越小，其产生的变形也越小，会导致中间石墨环的变形量不足，导致密封性能下降，而压针20和压槽相互配合，在下压力的传递过程中，压针20不会不会发生变形，而是将一部分压力传递到中间的石墨环上，使中间的石墨环也发生充分的形变。

请参阅图3，外环13是高密度的石墨环，次外环14是中密度的石墨环，内环15是低密度的石墨环，压针20是不锈钢，从外到内石墨环的密度依次降低，使得中间的石墨环受到的下压力较小的时候也具有较大的形变，增加密封性能，降低阀门的散逸型性。

请参阅图4～6，压紧填料机构11包括上压环25、固定环26、螺旋体27、固定臂28、一号固定孔29、二号固定孔30、螺钉31，上压环25位于填料组10上端，上压环25中间有通孔，用于穿过二号阀杆6，上压环25的截面形状是倒u形，下端和填料压套17接触，可给予填料压套17下压力，固定环26位于上压环25下端，固定环26固定于外筒5上，螺旋体27位于上压环25两侧，螺旋体27和上压环25一体成型，可用工具将其拧动，固定臂28位于固定环26两侧，固定臂28和固定环26一体成型，一号固定孔29位于螺旋体27尾端，二号固定孔30位于固定臂28上，二号固定孔30有若干个，螺钉31穿过一号固定孔29和二号固定孔30，使用工具拧动螺旋体27，使一号固定孔29和合适的二号固定孔30相对应，再用螺钉31将一号固定孔29和二号固定孔30固定，在此过程中，螺旋体27的螺圈之间越来越紧密，带动上压环25做向下的微动，以此给予填料压套17下压的力，如果阀门使用时间较长，填料组10产生塑性变形，轴向的变形性能降低，造成阀门的密封性能下降，则螺旋体27螺圈之间的间距微微变大，将弹性力持续的转化为下压力，保证填料组10的密封性能，持续阀门的低散逸性能。

请参阅图7，冲洗机构12包括动力机构32、阀门机构33和传感器41，动力机构32用于增加介质的流动速度，阀门机构33用于阻挡介质，传感器41用于检测阀门内的污垢堆积程度，并将检测结果传递给pcl控制器，以此控制动力机构32、阀门机构33的运转，动力机构32包括电机34、主动齿轮35、从动齿轮36、扇叶37、联动杆38、固定杆39、轴承40，电机34位于阀体1内，电机34被固定设置于阀体1内，主动齿轮35位于电机34一侧，并连接电机34的输出端，从动齿轮36位于主动齿轮35下端，从动齿轮36和主动齿轮35啮合，扇叶37位于入口2内，扇叶37和从动齿轮36之间通过联动杆38连接，联动杆38远离扇叶37的一侧设置有固定杆39，固定杆39和联动杆38之间通过轴承40连接，当传感器41检测到污垢较多时，pcl控制器控制电机34开始工作，依次带动主动齿轮35、从动齿轮36、扇叶37、联动杆38转动，从而增加介质流动速度，用介质本身来清洗污垢。

请参阅图8，阀门机构33包括挡板42、连接件43、固定板44、滚动轮46、偏心轮47，挡板42位于出口3内部，挡板42用于关闭出口3，连接件43位于挡板42下端，连接件用于带动挡板42，固定板44固定于阀体1内，连接件43穿过固定板44，连接件43可在固定板44内上下运动，滚动轮46位于连接件43下端，滚动轮46和连接件43滚动连接，滚动轮46可沿着偏心轮47的外轴线滚动，偏心轮47位于滚动轮46下端，偏心轮47被电机带动转动，正常状态下，出口3是打开的，当传感器41检测到污垢较多时，控制挡板42间隔的打开或关闭，使介质间隔的停留在阀门内进行清洗，偏心轮47转动时，滚动轮46沿着偏心轮47的外轴线滚动，使连接件43带动挡板42做上下运动，控制关闭和打开出口3。

请参阅图1，阀体1和外筒5接触的位置设置有法兰45，用于密封阀体1和外筒5。

请参阅图1，阀塞7的截面是梯形的，使阀塞7和阀座8过盈配合，增加入口2和出口3之间的密封性。

本发明的工作原理是：

一、打开阀门的原理：用手转动手轮22时，带动一号阀杆23转动，一号阀杆23和连接套21之间螺旋转动，使连接套21做上下的运动，同时连接套21带动二号阀杆6、阀塞7做上下的竖直运动，使入口2和出口3相通，则阀门打开；

二、压紧填料机构11的原理：使用工具拧动螺旋体27，使一号固定孔29和合适的二号固定孔30相对应，再用螺钉31将一号固定孔29和二号固定孔30固定，在此过程中，螺旋体27的螺圈之间越来越紧密，带动上压环25做向下的微动，以此给予填料压套17下压的力，如果阀门使用时间较长，填料组10产生塑性变形，轴向的变形性能降低，造成阀门的密封性能下降，则螺旋体27螺圈之间的间距微微变大，将弹性力持续的转化为下压力，保证填料组10的密封性能，持续阀门的低散逸性能；

三、冲洗机构12的原理：正常状态下，出口3是打开的，当传感器41检测到污垢较多时，控制挡板42间隔的打开或关闭，即用电机带动偏心轮47转动，滚动轮46沿着偏心轮47的外轴线滚动，使连接件43带动挡板42做上下运动，控制关闭和打开出口3，同时控制电机34开始工作，依次带动主动齿轮35、从动齿轮36、扇叶37、联动杆38转动，从而增加介质流动速度，用介质本身来清洗污垢，使介质间隔的停留在阀门内进行清洗。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。