专利名称：微力控制阀门的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阀门，特别是一种微力控制阀门。
本专利申请的申请人已于1996年4月8日向中国专利局递交了一份专利申请，申请号为(N96103182.4，它使阀门具有一种关闭的趋势，并且用微力就能开启或关闭阀门，该发明申请以蜗轮螺母作为开关力的传动装置，防止动阀芯在开、关对产生倾覆力矩，该发明还具有双向密封结构，当阀门关闭时，阀内出现倒流的介质时，阀门仍具有可靠的密封性能，该发明虽然完成了其发明的目的，但在实际的生产中仍存在着一些问题，一是结构仍然过于复杂，质量大，特别是动阀芯加工工艺复杂，安装困难，不可拆卸性，维修性能差，质量大，体积大，存在的第二个问题是，较多的密封点，过多的密封点会加大阀门的事故点，使维修变得复杂，降低阀门的使用寿命，提高产品的成本，影响发明的推广应用。
本发明的目的是提供一种重量轻、体积小、密封性能好、成本低、寿命长、制造加工工艺简单并具有微力开关目的的微力控制阀门。
本发明的目的是通过如下结构实现的其壳体3两端固定着左法兰2与右法兰11，壳体3内有左、右法兰，内端面连接的圆筒形定阀芯5，定阀芯5内壁有一隔板14，隔板14将定阀芯5内壁分成两部分筒体，两部分筒体分别带有多个通孔，隔板将定阀芯5密封分割成两部分，在定阀芯筒体内有一个与其内壁滑动配合的圆筒形动阀芯8，其外径带有两个不同外径的圆柱状凸台，右法兰11内孔与动阀芯8右端第一个凸台20外端斜面21相配合，形成阀门的主密封斜面，动阀芯8外径装有密封件7，第一凸台20的端部直径22小于第二凸台17外径，第一凸台20中部有径向对称道孔，动阀芯内壁固定一个与通孔连通的套筒19，柱销固定在通孔内，柱销9两端通过定阀芯的两个对称的轴向统槽16，并与凸轮筒两个对称布置的螺旋凸轮槽24滑动配合，套筒19与动阀芯18内壁密封连接，在定阀芯5与壳体3形成的环形腔内有一个与座、右法兰连接的凸轮筒4，凸轮筒4外径上带有蜗轮23，该蜗轮23与连接在壳体3上的蜗杆6啮合，凸轮筒4上有两条对称的螺旋凸轮槽24，柱销9两端在螺旋凸轮槽24内。
本发明结构的改变在于将动阀芯套装在定阀芯内，使动阀芯体积与重量有大幅度下降，动阀芯也由必须是两部分变成一个单独的圆筒体结构，大大地减化了加工工艺和装配工艺。本发明的密封斜面为右法兰内孔斜面与动阀芯右端第一个凸台外斜面形成的配合斜面为主密封斜面。当阀门关闭时，这两个斜面处于密接状态。此时定阀芯隔板右腔动阀芯与右法兰形成密封腔体。腔体内介质压强相等。动阀芯斜面端部外径小于第二凸台外径，由于动阀芯内径相同，因此动阀芯在介质压强作用下受到一个向右移动的关闭力，关闭力的大小可根据阀门的工作条件任意选定合理状态。关闭力的大小来自第二凸台截面与动阀芯第一凸台斜面端部直径之差与介质压强的乘积。介质压强越大，密封面所获得的关闭力就越大，这正符合阀门设计所追求的目标。当密封斜面磨损，关闭力的存在使阀门具有一种防止泄漏的自动补偿能力，这是当今所有阀门设计所不能解决的技术难点。在阀门的使用过程中，经常存在当阀门关时出现介质倒流现象，介质倒流严重到损害阀门，并加大阀门制造成本，甚至发生倒流，产生泄漏。本发明具有倒密封结构。它是这样实现的，由于动阀芯第一凸台外径大于第二凸台外径，因此当阀门关闭时发生介质倒流现象时，动阀芯将受到第一凸台截面与第二凸台截面差与介质倒流压强的乘积产生的向右的关闭力，关闭力的大小可根据阀门的工况设定。因此本阀门具有倒密封功能，本阀门还具有调节介质流量的调节功能。为了实观阀门的开启与关闭，本发明设计了一套开关驱动装置，其结构为如何驱动动阀芯轴向往复移动来实现阀门开关目的。由手动或者电动装置驱动固定在阀体上的蜗杆、蜗杆带动凸轮体上的蜗轮，迫使凸轮体旋转运动，凸轮体上设有对称设置的螺旋形凸轮槽，旋转的凸轮槽带动固定在动阀芯上的柱销，此时柱销两端分别在对称布置的两条凸轮槽内作轴向移动，并带动动阀芯往复轴向运动，实现了阀门的开启与关闭的目的。为了防止柱销旋转，柱销通过定阀芯的对称设置的两条轴向长方形槽，迫使柱销只能在长槽内往复移动，定阀芯又固定在左、右法兰中间不能旋转运动。这种开关装置具有结构简单，开关灵活，可防止不对称的倾覆力矩产生。
图1为本发明主视图的半剖视图图2为定阀芯主视图的半剖视图；图3为动阀芯主视图的半剖视图图4为凸轮筒主视图的半剖视图。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详这如图1所示的本发明，其壳体3两端固定着左法兰2与右法兰11，壳体3内有左法兰2、右法兰11，内端面连接的圆筒形定阀芯5，如图3所示，定阀芯5左端面带有多个凹槽12，如图1所示，在左法兰2端面上的内六角螺栓1对应插配在各个凹槽12内。这种结构防止了定阀芯5作轴向转动，而在轴向上留有一定的串动量。定阀芯5内有一个垂直于定阀芯5内壁的隔板14，如图2所示，隔板14将定阀芯5筒壁上沿径向有多个通孔13。当阀门处于开启状态时，介质就会从入口端的多个通孔13进入定阀芯5与壳体3内壁形成的环形通道内，再从出口端的多个通孔13排出。隔板14将定阀芯5密封分割成两部分，在定阀芯5筒体与隔板14形成的腔体内有一个与定阀芯5内径滑动配合的动阀芯8，如图4所示，动阀芯8内径相同，其外径带有两个不同外径的圆柱状凸台，右法兰11内孔斜面与动阀芯8右端第一个凸台20外端斜面21为相配合的密封斜面，如图1所示，动阀芯8第一凸台20与第二凸台17间有密封件，它固定在动阀芯8外径上且与定阀芯5内径滑动配合。如图2所示，定阀芯5内径与隔板14形成的腔体分为二段，一段内径与动阀芯8第一凸台20滑动配合，另一段内径与第二凸台17滑动配合。隔板14的另一个作用就是限制动阀芯8的行程。本发明利用动阀芯8与右法兰11的配合斜面进行密封，再通过动阀芯8各段截面不同，但介质压力相同这一特点使动阀芯8产生关闭力，由于各段截面的数值是可以设定的，因此关闭力的大小也是可根据实际需要设计的，既使密封斜面磨损，由于关闭力的存在，动阀芯8也会向前移动直到密封为止。本发明的防介质倒流功能也是基于以上原理实现的。为了实现本发明具有一种传递扭矩大，开关灵活，不影响阀门本身的密封性能，同时又要体积小，重量轻的目的，本发明设计了如下的驱动装置。如图4所示，动阀芯8第一凸台20上带有径向对称通孔，定阀芯5相对通孔位置带有轴向对称长条形通槽16，动阀芯8内壁固定一个与通孔连通的套筒19，套筒19与定阀芯5为密封连接，通孔与套筒19中穿有一个柱销9，在定阀芯5与壳体3形成的环形腔内有一个与左、右法兰固定的凸轮筒4，凸轮筒4外径上带有蜗轮23，如图2所示，该蜗轮23与转轴联接在壳体上的蜗杆6啮合，凸轮筒4上带有沿轴向的对称的两条螺旋通槽24，柱销9的两端位于该螺旋通槽24内。该驱动装置以蜗杆6带动一个带有蜗轮23的凸轮筒4，凸轮筒4被定位在左、右法兰内只能旋转，而凸轮筒4内的柱销9就会沿凸轮筒4上的螺旋通槽往复移动，柱销19则带动动阀芯8移动，为了保证动阀芯8的密封性，柱销9是套装在动阀芯8的套筒19内。本发明与现有技术对比举例如下工作条件工作压力6.4兆帕，通径DN200毫米，工作温度-36-210℃。现有长度重量 可调性 操作550-650mm 273-416Kg 不可调性 困难≤6000次本发明 400mm 230Kg 全行程可调 微力≥10万次本发明可替带目前广泛使用的闸板阀，截止阀与球阀。适合于任何介质、温度与压力条件。
权利要求
1.一种微力控制阀门，其壳体(3)两端固定着左法兰(2)与右法兰(11)，壳体(3)内有与左、右法兰内端面连接的圆筒形定阀芯(5)，定阀芯(5)内壁有一隔板(14)，隔板(14)将定阀芯(5)密封分成两部分，筒体两端分别带有多个通孔，其特征是在定阀芯(5)筒体内有一个与其内壁滑动配合的圆筒形动阀芯(8)，其外径带有两个不同外径的圆柱状凸台，右法兰(11)内孔与动阀芯(8)右端第一个凸台(20)外端斜面(21)相配合，形成阀门的主密封斜面，动阀芯(8)外径装有密封件(7)，动阀芯(8)内径相同，第一凸台(20)的端部直径(22)小于第二凸台(17)外径，第一凸台(20)中部有径向对称通孔，动阀芯内壁固定一个与通孔连通的套筒(19)，柱销(9)固定在通孔内，柱销(9)两端通过定阀芯(5)的两个对称的轴向通槽(16)，并与凸轮筒两个对称分布置的螺旋凸轮槽(24)滑动配合，套筒(19)与动阀芯(18)内壁密封连接，在定阀芯(5)与壳体(3)形成的环形腔内有一个与左、右法兰连接的凸轮筒(4)，凸轮筒(4)外径上带有蜗轮(23)，该蜗轮(23)与连接在壳体(3)上的蜗杆(6)啮合，凸轮筒(4)上有两条对称的螺旋凸轮槽(24)，柱销(9)两端在螺旋凸轮槽(24)内。
2.根据权利要求1所述的一种微力控制阀门，其特征是所述的密封件(7)固定在动阀芯(8)外径上且与定阀芯(5)内径滑动配合，定阀芯(5)被隔板(14)分为二段内腔，每段内腔与动阀芯上的相对应的凸台滑动配合。
3.根据权利要求1或2所述的一种微力控制阀门，其特征是所述的定阀芯(5)左端有多个凹槽，与左法兰(2)端面的相对位置上固定的凸出的内六角螺栓相配合。
全文摘要
本发明涉及一种微力控制阀门,其壳体两端连接左、右法兰。定阀芯位于壳体内,动阀芯套装在定阀芯内。右法兰内斜面与动阀芯第一凸台外斜面相配合形成主密封斜面,动阀芯第一凸台中间设有径向柱销,柱销两端通过定阀芯在凸轮筒的凸轮槽内轴向滑动,并带动动阀芯轴做往复移动,实现阀门开关目的,本发明具有倒密封结构,本发明体积小,质量轻,加工工艺性良好,开启力小,使用寿命长,适用于各种温度,压力及介质的条件。
文档编号F16K31/44GK1183526SQ9612124
公开日1998年6月3日 申请日期1996年11月23日 优先权日1996年11月23日
发明者李研经 申请人:李研经