专利名称：一种两用球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种球阀，尤其是一种两用球阀。
公知公用的球阀的球芯都只有一个自由度，只能绕某一固定轴线转动，由于有此局限，所以当阀门有两项调节任务时，就需要两个机构来分别调节，并且这两项调节还会相互干扰，如混合阀的冷、热水比例及流量的调节，又如水咀的给水方向及流量的调节。
本实用新型的目的是提供一种球芯有两个自由度的球阀，它可以独立完成两项调节任务。
本实用新型的目的是通过下述两用球阀实现的这种两用球阀的阀盖的口径显著大于阀杆的外径，阀盖套在阀杆上压住球芯，阀杆与球芯连成一体，球芯与阀杆既可以转动又可在阀盖限定的范围内摆动。
为方便理解，我们借助一个球座标系来叙述，该球座标系相对阀座静止，原点在球芯中心处，立轴与阀座中轴线重合。
上述球阀可以是一种两用混合阀阀座与球芯上的混合水孔常通，阀座上的冷、热水孔的出水端是分布在同一纬度上的两个对称的腰形孔，这两个腰形孔的中心线是从同一子午面开始伸展向该子午面的同一侧，球芯上的冷、热水孔的进水端是两个带细长豁口的圆孔，豁口长度小于或等于圆孔直径，这两个圆孔及其豁口的中心线与手柄和阀杆的中心线在同一子午面上，当阀杆带动球芯在该子午面内摆到一端时，球芯上的冷、热水孔中心线与阀座上的冷、热水孔中心线处于同一纬度，当阀杆带动球芯在该子午面内摆动到另一端时，球芯与阀座上的冷、热水孔相互完全断开，以阀门开启方向作参考，球芯上的冷、热水孔的细长豁口是在相应的圆孔的前方。
上述两用球阀也可以是一种两用混合水咀其出水咀与手柄合二为一，混合水出水通路从球芯开始，贯通阀杆和手柄，该混合水咀的其它特征与上述两用混合阀的相应特征相同。
上述两用球阀还可以是一种可转向水咀其出水咀与手柄合二为一，出水通路贯通球芯、阀杆和手柄，阀座上的水孔中心线位于阀座的中轴线上，球芯上的进水孔的进水端是一个带细长豁口的圆孔，豁口长度小于或等于圆孔直径，球芯上的进水孔及其豁口的中心线和出水孔的中心线与手柄和阀杆的中心线位于同一子午面内，当阀杆带动球芯在该子午面内摆到一端时，球芯上的进水孔与阀座上的水孔吻合，当阀杆带动球芯在该子午面内摆到另一端时，球芯和阀座上的水孔相互完全断开，以阀门开启方向作参考，球芯上的水孔的细长豁口在该水孔的前方。
由于这种两用球阀的球芯具有两个自由度，所以这种球阀可以独立完成两项调节任务，且这两项调节互不干扰。球芯上的进水孔的移动可以分解成沿经度方向的移动和沿纬度方向的移动，且球芯上进水孔的经纬度与球阀手柄的经纬度是一一对应的。对于混合阀和混合水咀，可以通过调节手柄的经度来调节冷、热水的比例，通过调节手柄的纬度来调节混合水的流量及启闭。操作时，可先使手柄处于关闭纬度，再将手柄摇至所需水温对应的经度上，然后调节手柄的纬度，出水便从无到有，由小到大。由于手柄的经度位置反映了冷、热水的混合比例，从而可以在水流关闭的情况下调节水温，因此可以节水。对于可转向水咀，可以通过调节手柄的经度来调节给水方向，通过调节手柄的纬度来调节出水的流量及启闭。另外，由于这种混合水咀和可转向水咀可沿经度方向作360°转动，因此，其关闭时可以不占水池上方空间。
图1是本实用新型第一个实施例两用混合阀的剖面图；图2是本实用新型第二个实施例两用混合水咀的剖面图；图3是本实用新型第三个实施例可转向水咀的剖面图。
在
图1至图3所示的三个实施例中，共同的特征是阀盖4的口径显著大于阀杆2的外径，阀盖4套在阀杆2上压住球芯3，阀盖4与球芯3及阀座5之间的密合面用密封圈6密封，阀座5与球芯3之间的密合面用密封圈8或密封圈19密封，密封圈6和密封圈8或密封圈19是用摩擦系数很小的材料制成的，比如可用聚四氟乙烯。在
图1所示的两用混合阀中，阀盖4与阀座5通过螺栓7联接。在与球芯上的水孔所在子午面垂直且通过球芯中心的轴线上有两个限位销从球芯3内突出于球芯表面，限位销的内端不影响球芯内的水孔，限位销的外端伸入阀盖4与阀座5之间的零纬度处的限位槽10内。在限位销、限位槽10及阀盖4的限制下，通过操纵手柄1可使球芯3以阀座中轴线为轴转动，以限位销的轴线为轴摆动。球芯3上任一点的经纬度与手柄1上的每一点的经纬度都是一一对应的。当手柄1处于最大纬度时，球芯3上的冷、热水孔中心线与阀座5上的冷、热水孔中心线处于同一纬度，球芯3与阀座5上的混合水孔常通，当手柄1处于最小纬度时，球芯3与阀座5上的冷、热水孔相互完全断开。阀座5上的冷、热水孔的出水端是分布在同一纬度上的两个对称的腰形孔，这两个腰形孔的中心线是从同一子午面开始伸展向该子午面的同一侧。球芯3上的冷、热水孔的进水端是两个带细长豁口的圆孔，细长豁口可以方便调节流量，豁口长度小于或等于圆孔直径，这两个圆孔及其豁口的中心线与手柄1和阀杆2的中心线在同一子午面上，以阀门开启的方向为参考，各细长豁口处于相应的圆孔的前方。
在图2所示的两用混合水咀中，出水咀与手柄1合二为一，混合水通路从球芯3开始，贯通阀杆2和手柄1。阀盖4与阀座5之间通过螺纹连接，阀盖4上端的外围做成六角。浮动密封圈19的非密合面的边沿有一圈裙边，其裙边置于阀座5的冷、热水孔的出水端内，浮动密封圈19在水压作用下紧压在球芯3上及阀座5的冷、热水孔出水端的孔壁上，且可沿阀座5的冷、热水孔出水端的孔壁滑动。浮动密封圈19上的水孔形状及分布与第一个实施例两用混合阀中阀座5上的冷、热水孔出水端的形状及分布相同。球芯3上的冷、热水孔的进水端的形状及分布与第一个实施例两用混合阀中球芯3上的冷、热水孔的进水端的形状及分布相同。限位销9位于阀座5的中轴线上，从阀座5内突出于阀座5的半球腔的表面，限位销9的上端伸入球芯3上的限位槽10内，限位槽10的中心线与球芯3上的各水孔中心线处于同一子午面，限位槽10的长度及位置与阀杆2的摆角相适应。半球壳形的阀罩11通过螺钉12固定在阀杆2上。密封圈13、双孔密封圈压片14及管接螺帽15的组合实现了冷、热水管与阀座5的联接。螺母16与垫圈17用于固定阀座5。手柄1的外面包有一层隔热层18。内六角止动片20防止阀盖4松动。阀罩11中心与球芯3的中心重合，其半径大于阀座5的半径。
在图3所示的可转向水咀中，出水咀与手柄1合二为一，阀盖4与阀座5之间用螺栓7联接，限位槽10及球芯3上的限位销的形状及位置与第一个实施例两用混合阀中的相应的形状及位置相同。球芯3上的水孔与手柄1及阀杆2中的水孔相通且它们的中心线在同一子午面内，当手柄1处于最大纬度时，球芯3上的进水孔中心线与阀座5上的水孔中心线重合，阀座5上的水孔中心线就是阀座5的中轴线，当手柄1处于最低纬度时，球芯3与阀座5上的水孔相互完全断开。球芯3上的进水孔的进水端的形状及其豁口方向与第一个实施例两用混合阀中的进水孔相同。半球壳形阀罩11用螺钉12固定在阀杆2上。
第二个实施例中的浮动密封圈式密封方案也可用于第一和第三个实施例中。第一个实施例中阀盖4与阀座5的连接方案也可用于第二个实施例中。在第一和第二个实施例中，也可以将球芯3上的冷、热水孔的进水端做成腰形孔，而将阀座5上的冷、热水孔的出水端做成带细长豁口的圆孔。在第三个实施例中，也可将球芯3上的水孔进水端做成圆孔，而将阀座5上的水孔的出水端做成带细长豁口的圆孔。本发明也适应于非水流体。
权利要求1.一种两用球阀，由手柄(1)、阀杆(2)、球芯(3)、阀盖(4)、阀座(5)、密封圈(6)和(8)或(19)组成，其特征在于阀盖(4)的口径显著大于阀杆(2)的外径，阀盖(4)套在阀杆(2)上压住球芯(3)，阀杆(2)与球芯(3)连成一体。
2.根据权利要求1所述的两用球阀，其特征在于它是一种两用混合阀，阀座(5)上的冷、热水孔的出水端是分布在同一纬度上的两个对称的腰形孔，这两个腰形孔的中心线是从同一子午面开始伸展向该子午面的同一侧，球芯(3)上的冷、热水孔的进水端是两个带细长豁口的圆孔，豁口长度小于或等于圆孔直径，这两个圆孔及其豁口的中心线与手柄(1)和阀杆(2)的中心线在同一子午面内，当阀杆(2)带动球芯(3)在该子午面内摆到一端时，球芯(3)上的冷、热水孔中心线与阀座(5)上的冷、热水孔出水端的中心线处于同一纬度，当阀杆(2)带动球芯(3)在该子午面内摆到另一端时，球芯(3)与阀座(5)上的冷、热水孔相互完全断开，球芯(3)与阀座(5)上的混合水孔常通，以阀门开启方向作参考，球芯(3)上的冷、热水孔的细长豁口是在相应的圆孔的前方。
3.根据权利要求2所述的两用混合阀，其特征在于它是一种出水咀与手柄(1)合二为一的两用混合水咀，混合水通路从球芯(3)开始，贯通阀杆(2)和手柄(1)。
4.根据权利要求1所述的两用球阀，其特征在于它是一种出水咀与手柄(1)合二为一的可转向水咀，出水通路贯通球芯(3)、阀杆(2)和手柄(1)，阀座(5)上的水孔中心线位于阀座(5)的中轴线上，球芯(3)上的进水孔的进水端是一个带细长豁口的圆孔，豁口长度小于或等于圆孔直径，球芯(3)上的进水孔及其豁口的中心线和出水孔的中心线与手柄(1)和阀杆(2)的中心线位于同一子午面内，当阀杆(2)带动球芯(3)在该子午面内摆到一端时，球芯(3)上的进水孔与阀座(5)上的水孔吻合，当阀杆(2)带动球芯(3)在该子午面内摆到另一端时，球芯(3)与阀座(5)上水孔相互完全断开，以阀门开启方向作参考，球芯(3)上的进水孔的细长豁口在该进水孔的前方。
5.根据权利要求1所述的两用球阀，其特征在于阀座(5)中的水孔通向球芯(3)的出水端有一个浮动密封圈(19)，该密封圈的非密合面的边沿有一圈裙边。
6.根据权利要求1所述的两用球阀，其特征在于，它有一个半球壳形的阀罩(11)套在并固定于阀杆(2)上，其中心与球芯(3)的中心重合，其半径大于阀座(5)的半径。
7.根据权利要求2所述的两用混合阀，其特征在于它与冷、热水供水管之间的联接和密封是利用密封圈(13)、双孔密封圈压片(14)及管接螺帽(15)的组合实现的。
专利摘要本实用新型公开了一种球芯有两个自由度的两用球阀，阀盖的口径显著大于阀杆的外径，阀盖套在阀杆上压住球芯，阀杆与球芯连成一体，球芯的两个自由度分别完成两种调节任务，且这两种调节互不干扰，只有一个手柄，阀的操作就是改变手柄的经纬度，球芯中通路的入端有细长豁口，便于调节流量，浮动密封圈式密封方案大大减小了操作阻力，可开发出混合阀、混合水嘴、可转向水嘴等两用球阀系列产品。
文档编号F16K11/087GK2106946SQ9122082
公开日1992年6月10日 申请日期1991年9月9日 优先权日1991年9月9日
发明者杜力 申请人:杜力