专利名称：揿式微启动力供水阀的制作方法
技术领域：
揿式微启动力供水阀属于日用机械供水阀，特别涉及到以液体压力作为启动和关闭及密封动力的阀门。
公知的日用小口径供水阀门，一般是由阀体上的阀座密封面与关闭件(阀瓣)的密封面在螺旋机构的作用下分离或贴合，以接通或切断介质。两个密封面在关闭时受到比较大的机械挤压力，特别是经磨损而密封不可靠时，人们总是企图加大关闭力，这就更加剧了磨损。阀门寿命低，滴漏现象比较普遍。利用液体压力作为阀门工作动力的实用技术，一种是仅利用液体压力增强阀门关闭密封可靠性。在这种阀门中液体压力作用在密封元件上，将密封元件紧压在密封面上，阀门开启时，开启力必须大于密封元件上受到的液体作用力，调节开启力比较大。另一种就是使液体压力在阀门工作过程中起开闭阀门和密封的双重作用。当前利用这种技术的阀门一般制成单定位(阀门处于常闭状态)手压启动式，手压住按钮有水流出，手离水断。还有制成电动启动式的，例如自动洗衣机上的电磁力启动进水阀。有电可以使用，停电失效。这些阀门都不能调节水流量，不能代替普通的能调水量的阀门。
本实用新型为解决上述问题，设计了一种新型揿式微启动力供水阀。其目的在于进一步拓宽液体压力动力密封、动力启闭式阀门的应用范围，通过阀体内部的结构设计和装配，实现阀门密封可靠节约用水，启闭方便、迅速省力，便于自动蓄水。
揿式微启动力供水阀由启动部分和液体控制部分两部分组成。
启动部分包括有揿式双位定位机构和工作顶杆机构。揿式双位定位机构－－实质上是一种改进的圆珠笔伸缩机构，是将端齿按钮杆(1)、转位块(3)、弹簧(4)、中间顶杆(6)装入套壳(2)，调节套壳(5)和外壳(7)的腔内组成，转位块(3)上的弹簧导柱(43)和中间顶杆(6)的弹簧柱(42)压接被弹簧(4)的两端套住，调节套壳(5)螺纹(9)与套壳(2)内螺纹(8)互相旋接，调节套壳(5)外螺纹(10)旋入外壳(7)的螺纹孔中。工作顶杆机构中有橡胶膜片(11)、工作顶杆支座(12)、工作顶杆(13)和复位弹簧(34)装入阀体(14)的腔内，阀体(14)上有凸台(15)、凹坑(16)。橡胶膜片(11)连接工作顶杆支座(12)，通过工作顶杆支座上的四个孔和橡胶膜片(11)上的四个凸柱相嵌接。外壳(7)上的凸椽(19)将橡胶膜片(11)上的凸椽(40)压入阀体(14)上的环形槽内，保持对工作顶杆支座(12)的支撑连接，工作顶杆支座(12)连接工作顶杆(13)并穿入复位弹簧(34)，穿过阀体(14)上的小孔(39)，穿过中心泄压孔(31)抵住档塞(30)的一端橡胶端垫(32)。阀体(14)与外壳(7)相连。
液体控制部分是阀体(14)与后盖(20)相连接，在后盖(20)的凹孔(21)中装有复位弹簧(22)，该弹簧紧抵住档塞(30)的一端，在阀体(14)和后盖(20)的圆柱凸台相接之间的腔内依次装有橡胶隔膜(23)，流量隔板(24)。橡胶隔膜(23)的凸椽(18)通过后盖(20)上的凸椽(45)被紧紧压入阀体(14)的环形槽(49)内，形成O型圈式密封，保证不漏水。橡胶隔膜(23)和流量隔板(24)上均开有导压孔，流量隔板(24)的导压孔装有导压孔柱(25)，将橡胶隔膜(23)上的导压孔套接在流量隔板(24)的导压孔柱(25)上并对齐。同时将橡胶隔膜(23)的中心孔(26)套接在流量隔板(24)的中心孔柱(27)的环形槽内形成密封固定连接。流量隔板(24)的导压孔柱(25)朝向上游水流一方开有十字槽(28)以防止脏物堵塞。流量隔板(24)、橡胶隔膜(23)与后盖(20)之间形成控制压力室(29)。档塞(30)朝向流量隔板(24)中心泄压孔(31)的一面装有橡胶端垫(堵头)(32)并抵住流量隔板(24)中心孔凸台(33)，将中心泄压孔(31)封住。阀体(14)、后盖(20)与揿式双位定位机构的外壳(7)三部分按公知技术加工后用螺栓(17)互相联接。工作顶杆(13)穿过阀体(14)上的小孔(39)再穿入流量隔板(24)上的中心泄压孔(31)。当工作顶杆(13)处于缩回孔(31)内的状态时，其端头应同泄压孔的孔口端面齐平或处于孔内略低于端面。
揿式双位定位机构的功能是按下端齿按钮杆松开后能稳定定位，使阀门处于开启状态；二次按下端齿按钮杆再松开阀门能稳定关闭。同时要具备调节阀门开度，控制阀门流量的能力。
下面结合图2、图3说明揿式双位定位机构的工作过程。
图2中套壳(2)内壁中间一段有若干条平行键(51)，平行键(51)的一端被制成齿形牙嵌斜面(52)，另一端有肩阶(53)，套壳(2)上有一段光滑无键的内圆柱面(54)转位用。端齿按钮杆(1)的一头做有与套壳(2)内壁的平行键(51)适配的键槽(55)，转位块(3)上也有相对应的若干键槽(56)，当平行键(51)插入键槽内时使转位块(3)不能转动。端齿按钮杆(1)与转位块(3)相向的各自端面上有周向分布的端齿牙嵌斜面(57)、(58)，当端齿按钮杆(1)的键槽(55)、转位块(3)的键槽(56)同时套入套壳(2)内壁平行键(51)时，在轴向弹簧力的作用下，受平行键(51)的限制，两端齿面互相啮合时只能是不完全啮合(部分齿斜面贴合)。
图3－1所示为揿式双位定位机构定位在中间顶杆(6)未伸出调节套壳(5)的底孔(64)。端齿按钮杆(1)的端齿牙嵌斜面(57)与转位块(3)的端齿牙嵌斜面(58)在连接弹簧(4)和来自工作顶杆机构复位弹簧(34)的弹力及套壳内平行键(51)的联合作用下呈不完全啮合状态。中间顶杆(6)伸缩的工作过程如下揿压端齿按钮杆(1)，推动转位块(3)、弹簧(4)使中间顶杆(6)上的工作段(65)伸出调节套壳(5)的底孔(64)，当中间顶杆(6)的肩台面(66)与调节套壳(5)内肩阶面(67)接触时，中间顶杆(6)定位在伸出位置不再移动。此时转位块(3)的齿尖(68)尚未越过套壳(2)内平行键(51)的齿尖(69)。如图3－2所示。揿压力继续作用，端齿按钮杆(1)、转位块(3)继续移动并压缩弹簧(4)，当转位块(3)的齿尖(68)越过平行键(51)的齿尖(69)后转位块(3)完全脱离平行键(51)的限制进入套壳(2)内光滑无键圆柱段(54)。端齿按钮杆(1)的端齿牙嵌斜面(57)与转位块(3)的端齿牙嵌斜面(58)相互作用，两齿面相对滑动，这时端齿按钮杆(1)上的键槽(55)仍套在套壳(2)内壁平行键(51)上，仍被限制不能周向转动。这就迫使转位块(3)即周向转过一个角度又后退一小段距离，使端齿按钮杆(1)的端齿与转位块(3)的端齿进入完全啮合状态。此时转位块(3)端齿牙嵌斜面(58)已与套壳(2)内平行键(51)的端齿斜面(52)相对。如图3－3所示。去掉对端齿按钮杆(1)的揿压力，转位块(3)在弹簧(4)弹力作用下向平行键(51)方向移动，弹簧(4)伸长，当转位块(3)端齿牙嵌斜面(58)与平行键(51)的端齿斜面(52)接触后在斜面力的作用下，转位块(3)在向平行键(51)方向移动的同时又转过一个角度，转位块(3)的端齿与平行键(51)的端齿达到完全啮合状态，停止移动。揿式双位定位机构完成了中间顶杆(6)伸出定位的动作。如图3－4所示。
再次按下端齿按钮杆(1)，端齿按钮杆(1)的端齿牙嵌斜面(57)与转位块(3)的端齿牙嵌斜面(58)又互相贴合、移动，在未移出平行键(51)的齿尖(69)之前两端齿不完全啮合，当转位块(3)的齿尖(68)越过平行键(51)的端齿尖(69)之后，转位块(3)又转过一个角度使两端齿又处于完全啮合状态。如图3－5所示。撤去揿压力，转位块与按钮杆在弹簧(4)的推动下后退，弹簧(4)伸长，转位块(3)的端齿牙嵌斜面(58)与平行键(51)的端齿斜面(52)接触后，在斜面力的作用下，转位块(3)又转过一个角度，使转位块(3)的键槽(56)对准套壳(2)内平行键(51)。弹簧(4)继续伸长，其弹力继续使转位块(3)向平行键(51)方向移动，转位块(3)上的键槽(56)套入套壳(2)内平行键(51)，到弹簧(4)伸展到其弹力小于复位弹簧(34)(见
图1)的弹力后，顶杆机构复位弹簧(34)推动工作顶杆支座(12)、橡胶膜片(11)、再推动中间顶杆(6)、弹簧(4)、转位块(3)端齿按钮杆(1)，带动工作顶杆(13)一起向平行键(51)方向移动，当端齿按钮杆(1)的台肩(59)与套壳(2)内的肩阶(53)接触后，运动停止，中间顶杆(6)完全缩回，恢复图3－1所示的中间顶杆(6)缩回的定位状态。以上过程是揿压一下端齿按钮杆(1)中间顶杆(6)伸出，再揿压一下端齿按钮杆(1)，中间顶杆(6)缩回。反复揿压，反复重复上述动作。
本阀门的液流控制部分采用液体压力动力启闭和液体压力动力密封的原理。下面结合
图1说明液体压力动力启闭、密封的工作过程和特征。揿压一次端齿按钮杆(1)使中间顶杆(6)为定位伸出状态。中间顶杆(6)顶住橡胶膜片(11)带动工作顶杆支座(12)工作顶杆(13)向下移动，工作顶杆(13)的端头伸出流量隔板(24)的中心泄压孔(31)以外，抵住档塞(30)上的橡胶端垫(32)的密封面，使其离开流量隔板(24)中心泄压孔(31)的密封端面，中心泄压孔(31)打开，控制压力室(29)的压力通过中心泄压孔(31)向流体下游泄漏即向出水口(38)方向泄漏，使其压力下降，这时控制压力室(29)的下侧(37)以下的一侧所受的力小于控制压力室(29)的上侧(即橡胶隔膜(23)的密封面(35)以上的一侧)的作用力，使橡胶隔膜(23)的密封面(35)与流体出水口(38)的端面(41)离开，流体自上游入水口(50)通过出水口(38)流入下游液体流出口(48)，同时流量隔板(24)的中心泄压孔(31)近档塞一端的密封面，在新的位置上逐渐接近档塞端垫(32)的密封面，阻止控制压力室(29)的压力继续下降，当橡胶端垫(32)的密封面与流量隔板(24)的中心泄压孔(31)重新靠近到一定程度，控制压力室压力不再下降，维持某一动态平衡压力，橡胶隔膜(23)在这一压力和另一面出水口液体流动冲击力的作用下被稳定平衡在一个新的位置上，使橡胶隔膜(23)的密封面(35)与液体出水口(38)的端面(41)保持一个固定的间隙，维持阀门有一定的流量通过。阀门开启时若旋转调节套壳(5)，由于调节套壳(5)上的调节套壳(5)外螺纹(10)和启动装置外壳(7)上的孔螺纹相互作用推动工作顶杆(13)端头的位置随之移动，流量隔板(24)、橡胶隔膜(23)的平衡位置随之改变，橡胶隔膜(23)的密封面(35)与流体出水口(38)上的端面(41)之间的间隙得到调整，可使阀门流量得到控制。
再次按动端齿按钮杆(1)使揿式双位定位机构定位在中间顶杆(6)缩回位置时，在复位弹簧(34)的作用下，工作顶杆(13)随同工作顶杆支座(12)橡胶膜片(11)向上退回。在复位弹簧(22)的推动下，档塞(30)的橡胶端垫(32)的密封面与流量隔板(24)中心泄压孔(31)的密封面接触密封，切断控制压力室(29)压力泄漏的通道，从导压孔(36)传导进来的上游压力使控制压力室(29)的下侧(37)的压力上升，推动橡胶隔膜(23)向出水口(38)的端面(41)靠近，当橡胶隔膜(23)的密封面(35)与出水口端面(41)贴合后，来自上游通道入水口(50)的水流被截断，阀门闭合。
本实用新型的优点是使用本阀门工作时，只须揿动端齿按钮杆即可快速方便地接通或切断液流；采用旋进旋出调节套壳(5)流量调节机构，使流量控制同普通供水阀一样方便；采用液体压力动力密封，介质的压力愈高密封愈可靠；同时去掉了机械元件对密封元件的挤压，减轻了磨损，使阀门使用寿命加长。启动阀门时作用力减小，作用到阀门各零件的作用力也减小，这一点除能使阀门寿命延长以外，同时也降低了对阀门各元件的强度要求，可使本阀门的主要零件采用塑料，橡胶原料无切削加工制成，抗腐蚀能力提高，节约大量有色、黑色金属，生产成本低，效率高。特别是不采用普通阀门使用的金属铸件，对改善工人劳动条件有利。本方案还有一个很显著的应用特点，即可以很方便地作为停水后的自动蓄水阀门使用。
本实用新型有如下附图
图1揿式微启动力供水阀示意图图2揿式双位定位机构部分定位立体示意图图3揿式双位定位机构工作示意
图1－5图中序号如下1.端齿按钮杆2.套壳3.转位块4.弹簧5.调节套壳6.中间顶杆
7.外壳8.套壳(2)内螺纹9.调节套壳(5)内螺纹10.调节套壳(5)外螺纹11.橡胶膜片12.工作顶杆支座13.工作顶杆14.阀体15.凸台16.凹坑17.螺栓18.橡胶隔膜(23)的凸椽19.外壳(7)上的凸椽20.后盖21.凹孔22.复位弹簧23.橡胶隔膜24.流量隔板25.导压孔柱26.橡胶隔膜(23)的中心孔27.流量隔板(24)的中心孔柱28.十字槽29.控制压力室30.档塞31.中心泄压孔(流量隔板上的中心泄压孔)32.橡胶端垫(堵头)33.中心孔凸台34.复位弹簧35.橡胶隔膜(23)的密封面36.导压孔37.控制压力室(29)的下侧38.出水口39.阀体(14)上的小孔40.橡胶膜片(11)上的凸椽41.出水口(38)的端面42.弹簧柱43.弹簧导柱44.盖板45.后盖(20)上的凸椽46.锥管螺纹47.阀门出水弯头48.液体流出口49.环形槽50.入水口51.平行键(套壳(2)内平行键)52.斜面53.套壳(2)内的肩阶54.圆柱面55.键槽(端齿按钮杆(1)上的键槽)56.键槽(转位块(3)上的键槽)57.端齿牙嵌斜面(端齿按钮杆(1)上的端齿斜面)58.端齿牙嵌斜面(转位块(3)上的端齿斜面)59.端齿按钮杆(1)的台肩64.调节套壳(5)的底孔
65.中间顶杆(6)上的工作段66.中间顶杆(6)的肩台面67.调节套壳(5)内肩阶面68.转位块(3)的齿尖69.平行键(51)的齿尖本实用新型的实施过程是套壳(2)与调节套壳(5)相连，调节套壳(5)与外壳(7)相连，外壳(7)与阀体相连，阀体(14)与后盖(20)相连。在其空腔内装有端齿按钮杆(1)、转位块(3)、弹簧(4)、中间顶杆(6)、橡胶膜片(11)、工作顶杆支座(12)、工作顶杆(13)、复位弹簧(34)、橡胶隔膜(23)、流量隔板(24)、档塞(30)、复位弹簧(22)。中间顶杆(6)的弹簧柱(42)和转位块(3)上的弹簧导柱(43)压接套入弹簧(4)的两端，中间顶杆(6)顶住橡胶膜片(11)，橡胶膜片(11)连接工作顶杆支座(12)，工作顶杆支座(12)连接工作顶杆(13)，复位弹簧(34)将支座与顶杆套住，工作顶杆(13)穿过阀体(14)上的小孔(39)并穿入中心泄压孔(31)，抵住档塞(30)。橡胶隔膜(23)卡夹在流量隔板(24)上，橡胶隔膜(23)还压在环形槽(49)内固定，流量隔板上开有导压孔(36)，装有导压孔柱(25)，导压孔柱(25)上开有十字槽(28)，档塞(30)一端抵住复位弹簧(22)，另一端堵住中心泄压孔(31)，流量隔板(24)与后盖(20)内环形空间形成压力室(29)。
权利要求1.一种揿式微启动力供水阀，其特征在于该装置由启动部分和液体控制部分组成，启动部分包括有揿式双位定位机构和工作顶杆机构，揿式双位定位机构的组成是将端齿按钮杆(1)、转位块(3)、弹簧(4)和中间顶杆(6)装入套壳(2)、调节套壳(5)和外壳(7)的腔内，转位块(3)上的弹簧导柱(43)和中间顶杆(6)的弹簧柱(42)压接被弹簧(4)的两端套住，调节套壳(5)的螺纹(9)与套壳(2)内螺纹(8)互相旋接，调节套壳(5)外螺纹(10)旋入外壳(7)的螺纹孔中，工作顶杆机构中有橡胶膜片(11)、工作顶杆支座(12)，工作顶杆(13)和复位弹簧(34)装入阀体(14)的腔内，阀体(14)与外壳(7)相连接，在阀体(14)上有凸台(15)、凹坑(16)、橡胶膜片(11)嵌接工作顶杆支座(12)，外壳(7)上的凸椽(19)将橡胶膜片(11)上的凸椽(40)压入阀体(14)的环形槽内，工作顶杆支座(12)连接工作顶杆(13)并穿过复位弹簧(34)，工作顶杆(13)穿过阀体(14)上的小孔(39)穿入中心泄压孔(31)抵住档塞(30)的一端橡胶端垫(32)，液体控制部分是阀体(14)与后盖(20)相接在后盖(20)的凹孔(21)中装有复位弹簧(22)和档塞(30)，档塞(30)的一端抵住复位弹簧(22)，另一端带有橡胶端垫(32)的一端抵住中心泄压孔(31)，在阀体(14)和后盖(20)的腔内装有橡胶隔膜(23)、流量隔板(24)、橡胶隔膜(23)的凸椽(18)通过后盖(20)上的凸椽(45)被紧紧压入阀体(14)的环形槽(49)内，橡胶隔膜(23)和流量隔板(24)上开有导压孔，流量隔板(24)的导压孔上装有导压孔柱(25)，将橡胶隔膜(23)上的导压孔与导压孔柱对齐套接，橡胶隔膜(23)的中心孔(26)套接在流量隔板(24)的中心孔柱(27)的环形槽内密封固定，橡胶隔膜(23)和流量隔板(24)与后盖(20)之间形成控制压力室(29)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于套壳(2)内壁有平行键(51)，有无键段园柱面(54)，在端齿按钮杆(1)和转位块(3)上有平行键槽(55)、(56)，有端齿牙嵌斜面(57)、(58)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于中间顶杆(6)上制有定位用的中间顶杆(6)的肩台面(66)，调节套壳(5)做有定位肩阶(67)。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于流量隔板(24)上的导压孔柱(25)上开有十字槽(28)。
专利摘要本实用新型属于日用机械供水阀。采用流量隔板(24)和橡胶隔膜(23)对出水口实行平面液体压力动力密封，采用没有过量伸出的揿式双位定位机构推动工作顶杆(13)，挡塞(30)调节控制压力室(29)的压力启闭阀门。揿杆机构通过调节套壳(5)在外壳(7)内的旋进旋出随意调节流量。启动阻力仅来自于三个串联弱弹簧的弹力，启动和调节力小，方便迅速。压力密封可靠性高，磨损小，减少了滴漏，提高了阀门寿命。本阀门还可很方便地作为停水后再来水时的自动蓄水阀使用。
文档编号F16K7/14GK2080597SQ90226119
公开日1991年7月10日 申请日期1990年12月22日 优先权日1990年12月22日
发明者庄香久 申请人:庄香久