專利名稱：一種硬密封旋塞閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硬密封的旋塞閥。
技術(shù)背景
由于結(jié)構(gòu)簡單、開關(guān)迅速、壓降較小，旋塞閥在一定范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。旋塞閥 分為硬密封旋塞閥與軟密封旋塞閥。
目前的軟密封旋塞閥的旋塞錐形外表面與閥腔的錐形內(nèi)表面之間必須建立密封 和潤滑膜，在錐形旋塞的大端部置軸向密封比壓，且錐形旋塞在旋轉(zhuǎn)時(shí)仍保留相同的密封 比壓，故旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩大，密封面的磨損也大。當(dāng)受到高溫沖擊、振動(dòng)時(shí)會(huì)破壞潤滑膜，導(dǎo)致 旋塞滯附閥腔上無法旋轉(zhuǎn)啟閉。在使用中，由于高溫或管路壓力突然升高，旋塞錐形旋塞一 度脫開閥腔，使管路介質(zhì)流入密封腔內(nèi)，可能會(huì)沖走密封膜；硬密封旋塞閥雖然沒有密封膜，但旋轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩很大，而密封面的磨損更大。
以前也出現(xiàn)過先提升旋塞再旋轉(zhuǎn)后下壓的旋塞閥，如提升式旋塞閥和雙動(dòng)作旋塞 閥。但都需要二付以上的操作機(jī)構(gòu)或二個(gè)以上動(dòng)作，使閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不便。因此這類改 進(jìn)的旋塞閥并沒有得到廣泛應(yīng)用。
專利號為ZL200710046094的發(fā)明專利公開了一種浮動(dòng)圓錐旋塞閥，該旋塞閥結(jié) 構(gòu)簡單，同時(shí)只需要一個(gè)動(dòng)作便可以完成“先提升旋塞再旋轉(zhuǎn)后下壓”。該專利雖然很好得 解決了密封與切換的問題，但其自身也存在幾點(diǎn)問題第一、其在閥切換前使錐形旋塞上浮的裝置使用壓縮彈簧。當(dāng)在錐形旋塞與閥腔密封 面滯附(抱死)時(shí)，壓縮彈簧只有靜態(tài)彈力、沒有沖擊力，而滯附(抱死)的錐形旋塞大部分時(shí) 候需要一個(gè)上升的沖擊力才能脫開閥腔，因此使用壓縮彈簧不能可靠地使錐形旋塞上浮。 同時(shí)，將錐形旋塞上浮需要彈簧具有一定的彈力，但是將錐形旋塞下壓的時(shí)候又要克服該 彈力。若原本沒有使錐形旋塞上浮的彈簧時(shí)，要加10000N的軸向力將錐形旋塞下壓置密封 比壓，加了上浮彈簧后若壓縮彈簧壓縮后的彈力是20000N，在10000N軸向力的基礎(chǔ)上還要 額外增加20000N的軸向力來克服彈簧的彈力，這樣，總共需要加30000N的軸向力來下壓錐 形旋塞，所加的力是原來的3倍，也就是說驅(qū)動(dòng)閥桿所需的驅(qū)動(dòng)力額外增加2倍。
第二、采用扭矩限制器來使得錐形旋塞旋轉(zhuǎn)。即當(dāng)錐形旋塞上浮后，使錐形旋塞旋 轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩是固定的，超過這個(gè)固定的轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)閥桿即與錐形旋塞脫開打滑，驅(qū)動(dòng)閥桿繼續(xù) 旋轉(zhuǎn)并使錐形旋塞下壓。而閥門在通的狀態(tài)向閉的狀態(tài)切換時(shí)，由于流體的流速造成的動(dòng) 壓會(huì)阻止錐形旋塞通道改變方向，存在一個(gè)旋流力矩，這個(gè)旋流力矩是阻止錐形旋塞旋轉(zhuǎn) 的阻力，而且是與流體的壓力、流速有關(guān)，因此固定轉(zhuǎn)矩的扭矩限制器一般不能保證錐形旋 塞可靠旋轉(zhuǎn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能迅速可靠地將閥關(guān)斷、開啟的旋塞閥。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種硬密封旋塞閥，包括閥體，閥4體具有一供介質(zhì)流過的貫通的第一貫通通道與第二貫通通道，一與第一貫通通道及第二通 道相交的錐形閥腔，及一在開啟狀態(tài)下與第一貫通通道與第二貫通通道相通的旋塞通口， 在錐形閥腔中裝設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的錐形旋塞，錐形旋塞用于在關(guān)閉狀態(tài)阻斷第一貫通通道及第 二貫通通道，閥蓋組件設(shè)于閥體上部，驅(qū)動(dòng)閥桿穿設(shè)于閥蓋組件內(nèi)，驅(qū)動(dòng)閥桿的底部設(shè)有閥 桿支承座，其特征在于在驅(qū)動(dòng)閥桿外套有使錐形旋塞上升的伸縮機(jī)構(gòu)及使錐形旋塞趨向 錐形閥腔的彈性壓緊機(jī)構(gòu)，旋塞支承座與錐形旋塞相連，當(dāng)驅(qū)動(dòng)閥桿旋轉(zhuǎn)使彈性壓緊機(jī)構(gòu) 回縮時(shí)伸縮機(jī)構(gòu)伸展，通過旋塞支承座將錐形旋塞上頂，驅(qū)動(dòng)閥桿繼續(xù)旋轉(zhuǎn)又使伸縮機(jī)構(gòu) 回縮彈性壓緊機(jī)構(gòu)伸展，通過旋塞支承座將錐形旋塞往錐形閥腔下壓并置密封比壓，閥桿 支承座具有限位上軸肩與限位下軸肩，在閥桿支承座位于限位上軸肩與限位下軸肩之間的 部分上開有螺紋，太陽輪套合在閥桿支承座的螺紋外，與太陽輪同平面的內(nèi)齒輪連接在閥 體上部，內(nèi)齒輪與太陽輪之間裝設(shè)有二個(gè)或三個(gè)行星輪，行星輪中間的行星輪旋轉(zhuǎn)軸與錐 形旋塞相連，當(dāng)驅(qū)動(dòng)閥桿剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，太陽輪只有螺旋的上下運(yùn)動(dòng)，并不傳遞轉(zhuǎn)矩，只有 錐形旋塞上升后，太陽輪受限位上軸肩或限位下軸肩限制時(shí)，驅(qū)動(dòng)閥桿才帶動(dòng)太陽輪一起 旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)錐形旋塞旋轉(zhuǎn)至一個(gè)角度并限位，此時(shí)行星輪打滑而驅(qū)動(dòng)閥桿可以繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至 開閉操作結(jié)束。
本發(fā)明使用螺紋傳動(dòng)的伸縮機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)錐形旋塞的上浮，在錐形旋塞浮空狀態(tài)下 用行星減速機(jī)構(gòu)使錐形旋塞旋轉(zhuǎn)，當(dāng)錐形旋塞旋轉(zhuǎn)后用彈性壓緊機(jī)構(gòu)再把它壓向閥腔，并 置密封比壓，因此無論在何種情況下都可以使得錐形旋塞可靠上浮，可靠旋轉(zhuǎn)，可靠密封。 同時(shí)，本旋塞閥的驅(qū)動(dòng)力矩比一般旋塞閥小7倍以上，例如DN100，4. OMPa普通的硬密封旋 塞閥，一般需要150N. m的驅(qū)動(dòng)力矩，而該閥只需要20N. m的驅(qū)動(dòng)力矩就足夠。


圖1為本發(fā)明提供的一種硬密封旋塞閥處于關(guān)斷狀態(tài)示意圖；圖2為驅(qū)動(dòng)閥桿與伸縮機(jī)構(gòu)的內(nèi)絲桿配合示意圖 圖3為本發(fā)明提供的一種硬密封旋塞閥處于旋塞已轉(zhuǎn)向的中間狀態(tài)示意4為彈性壓緊機(jī)構(gòu)配合示意圖；圖5A為伸縮機(jī)構(gòu)的剖視圖；圖5B為伸縮機(jī)構(gòu)的部分組件示意圖；圖6A為正六邊形的上轉(zhuǎn)換銷正視圖；圖6B為正六邊形的上轉(zhuǎn)換銷俯視圖；圖7A為正六邊形的下轉(zhuǎn)換銷正視圖；圖7B為正六邊形的下轉(zhuǎn)換銷俯視圖；圖8A為圓形的上轉(zhuǎn)換銷結(jié)正視圖；圖8B為圓形的上轉(zhuǎn)換銷結(jié)俯視9A為圓形的下轉(zhuǎn)換銷正視圖；圖9B為圓形的下轉(zhuǎn)換銷俯視圖；圖10為驅(qū)動(dòng)閥桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)后關(guān)閉閥門時(shí)狀態(tài)的行星減速機(jī)構(gòu)示意圖；圖11為伸縮機(jī)構(gòu)裝設(shè)在錐形旋塞下部的四通旋I■閥示意圖；圖12為磁感應(yīng)驅(qū)動(dòng)的伸縮機(jī)構(gòu)裝設(shè)在錐形旋塞下部的四通旋塞閥示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例來具體說明本發(fā)明。
實(shí)施例一發(fā)明提供了一種硬密封旋塞閥，其工作過程大體如下如圖1所示的旋塞閥處于關(guān)斷 狀態(tài)，此時(shí)錐形旋塞2中部的旋塞通口 30與閥體1的第一貫通通道33及第二貫通通道M 相交。當(dāng)要開啟旋塞閥時(shí)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)閥桿5，彈性壓緊機(jī)構(gòu)立即回縮，如圖2所示，驅(qū) 動(dòng)閥桿5與伸縮機(jī)構(gòu)15的內(nèi)絲桿52是間隙配合，當(dāng)彈性壓緊機(jī)構(gòu)的碟形彈簧9的彈性行 程伸展到完全放松狀態(tài)時(shí)，伸縮機(jī)構(gòu)15的內(nèi)絲桿52開始跟隨驅(qū)動(dòng)閥桿5 —起逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 伸縮機(jī)構(gòu)15開始伸展，將旋塞支承座14上頂，從而帶動(dòng)錐形旋塞2上升，上升至一定位置 后，繼續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)閥桿5，由行星減速機(jī)構(gòu)帶動(dòng)錐形旋塞2轉(zhuǎn)動(dòng)，將旋塞通口 30兩端 分別與第一貫通通道33及第二貫通通道M對準(zhǔn)，同時(shí)伸縮機(jī)構(gòu)15回縮，而彈性壓緊機(jī)構(gòu) 伸展，將旋塞支承座14下壓，從而帶動(dòng)錐形旋塞2下降，直至錐形旋塞2下降到位，此時(shí)閥 開啟。下面結(jié)合圖紙來具體論述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。
如圖1及圖3所示，本發(fā)明提供的一種硬密封旋塞閥，包括閥體1，在閥體1的左右 兩側(cè)分別開有供介質(zhì)流過的第一貫通通道33及第二貫通通道M，在閥體1內(nèi)有一與第一貫 通通道33及第二貫通通道M相交的錐形閥腔32。將閥體支承座3通過兩側(cè)的閥蓋緊鎖螺 釘25安裝在閥體1的頂部，在閥體1與閥體支承座3之間安裝法蘭緊鎖墊片26。將閥體法 蘭28通過閥體法蘭緊鎖螺釘27固定在閥體1的底部。閥蓋6安裝在閥體支承座3上，在 閥蓋6的頂端嵌入鎖緊螺母4，鎖緊螺母4與閥蓋6之間安裝密封組件7。錐形旋塞2安裝 在閥體1的錐形閥腔32內(nèi)，在錐形旋塞2的中部開有旋塞通口 30，旋塞通口 30在閥的開啟 狀態(tài)下與第一貫通通道33及第二貫通通道M相通，在旋塞通口 30的兩側(cè)開有平衡孔四。 錐形旋塞2在錐形閥腔32內(nèi)可上下浮動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)，錐形旋塞2在閥關(guān)閉狀態(tài)下阻斷第一貫通 通道33及第二貫通通道24。驅(qū)動(dòng)閥桿5穿過鎖緊螺母4、閥蓋6及密封組件7設(shè)于閥體支 承座3內(nèi)。
如圖4所示，彈性壓緊機(jī)構(gòu)套在驅(qū)動(dòng)閥桿5外。彈性壓緊機(jī)構(gòu)包括壓緊內(nèi)套11，壓 緊內(nèi)套11套在驅(qū)動(dòng)閥桿5外，在壓緊內(nèi)套11外套有壓緊外套12，壓緊內(nèi)套11與壓緊外套 12之間通過螺紋付配合。在壓緊內(nèi)套11與壓緊外套12的上方安裝滾針軸承10，滾針軸承 10套于驅(qū)動(dòng)閥桿5外，滾針軸承10與閥體支承座3之間裝設(shè)碟形彈簧9。壓緊內(nèi)套11與 壓緊外套12置于旋塞支承座14上，旋塞支承座14與錐形旋塞2相連。
結(jié)合圖5A及圖5B，在驅(qū)動(dòng)閥桿5外設(shè)有伸縮機(jī)構(gòu)15。伸縮機(jī)構(gòu)15包括兩側(cè)開有 內(nèi)螺紋及外螺紋的襯套51，在襯套51的內(nèi)側(cè)及外側(cè)分別設(shè)有內(nèi)絲桿52及外套48，襯套51 通過鍵裝配在內(nèi)絲桿52與外套48之間。內(nèi)絲桿52套在驅(qū)動(dòng)閥桿5外，內(nèi)絲桿52中間是 帶鍵槽的內(nèi)孔，與帶鍵銷的驅(qū)動(dòng)閥桿5間隙配合，在驅(qū)動(dòng)閥桿5的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下，使內(nèi)絲桿52 一起旋轉(zhuǎn)，但軸向運(yùn)動(dòng)不受限制。在內(nèi)絲桿52的外側(cè)開有帶上軸肩57及下軸肩58的第一 螺紋，第一螺紋為順時(shí)針螺紋。在外套48的內(nèi)側(cè)開有帶有上下軸肩的第二螺紋，第二螺紋 為逆時(shí)針螺紋，襯套51的內(nèi)側(cè)及外側(cè)分別開有內(nèi)螺紋及外螺紋。外套48套合在襯套51夕卜， 與襯套51的外螺紋配合，外套48的上下軸肩是限制襯套51的運(yùn)動(dòng)范圍，上下兩軸肩之間 的螺紋長度及螺距與內(nèi)絲桿52的外螺紋相等。襯套51的內(nèi)螺紋是與內(nèi)絲桿52的第一螺紋配合并且只能在內(nèi)絲桿52的上軸肩57及下軸肩58之間運(yùn)動(dòng)的短絲。襯套51的外螺紋 與內(nèi)螺紋的螺距相等，但旋向相反。因此，第一螺紋與內(nèi)螺紋形成第一螺紋副，第二螺紋與 外螺紋形成第二螺紋副，第一螺紋副與第二螺紋副的旋向相反。在外套48與內(nèi)絲桿52之 間設(shè)有旋轉(zhuǎn)下降卡位裝置53及旋轉(zhuǎn)上升卡位裝置M，旋轉(zhuǎn)下降卡位裝置53及旋轉(zhuǎn)上升卡 位裝置M分別設(shè)于襯套51的上方及下方。外套48內(nèi)部的上下兩端分別有鍵槽或?yàn)樾螤?與旋轉(zhuǎn)下降卡位裝置53及旋轉(zhuǎn)上升卡位裝置M的形狀相似，可以不讓套裝在其內(nèi)部的旋 轉(zhuǎn)下降卡位裝置53及旋轉(zhuǎn)上升卡位裝置M相對轉(zhuǎn)動(dòng)，外套48外部為限制轉(zhuǎn)動(dòng)的形狀，與 旋塞支承座14配合防止外套48旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)下降卡位裝置53及旋轉(zhuǎn)上升卡位裝置M是套 合在內(nèi)絲桿52外、襯套51內(nèi)的兩頭。
旋轉(zhuǎn)下降卡位裝置53包括上轉(zhuǎn)換銷60，在上轉(zhuǎn)換銷60的底部設(shè)有上卡塊61，在 所述襯套51的上緣上設(shè)有上卡槽62，上卡槽62與上卡塊61相配合將所述襯套51在逆時(shí) 針方向上的旋轉(zhuǎn)卡死、但可以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，上轉(zhuǎn)換銷60與內(nèi)絲桿52之間連接第一彈簧50。 旋轉(zhuǎn)上升卡位裝置討包括下轉(zhuǎn)換銷63，在下轉(zhuǎn)換銷63的底部設(shè)有下卡塊64，在所述襯套 51的下緣上設(shè)有下卡槽65，下卡槽65與下卡塊64相配合將所述襯套51在順時(shí)針方向上 的旋轉(zhuǎn)卡死、但可以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，下轉(zhuǎn)換銷63與內(nèi)絲桿52之間連接第二彈簧55。在第一彈 簧50及第二彈簧55的作用下，旋轉(zhuǎn)下降卡位裝置53及旋轉(zhuǎn)上升卡位裝置M的上轉(zhuǎn)換銷 60及下轉(zhuǎn)換銷63始終有一個(gè)卡在襯套51的槽內(nèi)。
上轉(zhuǎn)換銷60及下轉(zhuǎn)換銷63的內(nèi)壁為一級臺(tái)階狀，在內(nèi)絲桿52的上部設(shè)有與上轉(zhuǎn) 換銷60的臺(tái)階狀內(nèi)壁相配合的上軸肩57，在內(nèi)絲桿52的下部外設(shè)有下軸肩58，下軸肩58 與下轉(zhuǎn)換銷63的臺(tái)階狀內(nèi)壁相配合。
若內(nèi)絲桿52上軸肩57與下軸肩58之間的第一螺紋長度為L、順時(shí)針螺紋，襯套 51的長度為T，則襯套51的內(nèi)螺紋也為順時(shí)針螺紋、外螺紋必須為逆時(shí)針螺紋，T必須小于 L,整個(gè)伸縮機(jī)構(gòu)13伸長的行程S=L-T。
當(dāng)伸縮機(jī)構(gòu)15處于如圖5B所示狀態(tài)時(shí)，上轉(zhuǎn)換銷60的上卡塊61卡在襯套51的 上卡槽62內(nèi)，同時(shí)下轉(zhuǎn)換銷63內(nèi)的臺(tái)階狀內(nèi)壁被內(nèi)絲桿52卡住，使下卡塊64與襯套51 的下卡槽65脫開。此時(shí)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)閥桿5，當(dāng)驅(qū)動(dòng)閥桿5轉(zhuǎn)過與內(nèi)絲桿52的配合間 隙后由驅(qū)動(dòng)閥桿5帶動(dòng)內(nèi)絲桿52 —起逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，由于上卡塊61卡在襯套51的上 卡槽62內(nèi)，襯套51逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因此第二螺紋副不起作用，同時(shí)，在第一螺紋副的作用下， 內(nèi)絲桿52上升，當(dāng)內(nèi)絲桿52的上軸肩57碰到上轉(zhuǎn)換銷60的臺(tái)階狀內(nèi)壁后，帶動(dòng)上轉(zhuǎn)換銷 60 一起上升。當(dāng)內(nèi)絲桿52上升至襯套51的下端面D面與內(nèi)絲桿52的下軸肩58端面相重 合后，上卡塊61完全脫離上卡槽62，襯套51可以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，同時(shí)下卡塊64卡入下卡槽 65內(nèi)(為驅(qū)動(dòng)閥桿5的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)做好準(zhǔn)備)。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)閥桿5，由于內(nèi)絲桿52的下凸 塊58端面限制第一螺紋副的運(yùn)動(dòng)，內(nèi)絲桿52帶動(dòng)襯套51在第二螺紋副的作用下，內(nèi)絲桿 52跟隨襯套51 —起下降，直至襯套52的下端面D面與外套48的下軸肩E面相重合，此時(shí) 內(nèi)絲桿52與外套48平齊，完成一個(gè)伸展-回縮的過程。
為了保證上轉(zhuǎn)換銷60及下轉(zhuǎn)換銷63不相對于外套48做旋轉(zhuǎn)，則上轉(zhuǎn)換銷60及 下轉(zhuǎn)換銷63的外壁形狀可以設(shè)計(jì)成正多邊形，如圖6A至圖7B所示。此時(shí)，外套48兩頭不 帶的第二螺紋的內(nèi)壁形狀為與上轉(zhuǎn)換銷60及下轉(zhuǎn)換銷63的外壁形狀相配合的正多邊形。
若上轉(zhuǎn)換銷60及下轉(zhuǎn)換銷63的外壁形狀為圓形，則如圖8A至圖9B所示，在上轉(zhuǎn)換銷60及下轉(zhuǎn)換銷63的外壁上開有直線行程槽，外套傳動(dòng)平鍵49的一側(cè)設(shè)于直線行程槽 內(nèi)，另一側(cè)固定在所述外套48的內(nèi)壁上。
如圖1及圖3所示，在驅(qū)動(dòng)閥桿5的底部設(shè)有閥桿支承座16，在閥桿支承座16的 底部為帶限位上軸肩17，限位下軸肩19的螺紋，該螺紋穿過行星減速機(jī)構(gòu)，錐形旋塞2與行 星減速機(jī)構(gòu)相連，錐形旋塞2通過行星減速機(jī)構(gòu)跟隨驅(qū)動(dòng)閥桿5旋轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)閥桿5旋轉(zhuǎn) 時(shí)至所述彈性壓緊機(jī)構(gòu)完全收縮時(shí)，伸縮機(jī)構(gòu)15正好完全伸展、帶動(dòng)錐形旋塞2上升至最 高位，限位上軸肩17正好擋住所述行星減速機(jī)構(gòu)的太陽輪18，從而可以帶動(dòng)太陽輪18旋 轉(zhuǎn)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)閥桿5反方向旋轉(zhuǎn)至彈性壓緊機(jī)構(gòu)完全收縮時(shí)，伸縮機(jī)構(gòu)15也正好完全伸展、帶 動(dòng)錐形旋塞2上升至最高位，所述的限位下軸肩19擋住所述行星減速機(jī)構(gòu)的太陽輪18。
結(jié)合圖10，行星減速機(jī)構(gòu)包括太陽輪18，太陽輪18套合在帶限位上軸肩17與限 位下軸肩19之間的螺紋外，當(dāng)驅(qū)動(dòng)閥桿5剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，太陽輪18只有螺旋的上下運(yùn)動(dòng)， 并不傳遞轉(zhuǎn)矩，只有當(dāng)太陽輪18與驅(qū)動(dòng)閥桿5之間的旋轉(zhuǎn)到受限位上軸肩17限制時(shí)，驅(qū)動(dòng) 閥桿5才帶動(dòng)太陽輪18 —起旋轉(zhuǎn)。在閥體1上部、太陽輪18的同平面上固定裝設(shè)內(nèi)齒輪 23，在內(nèi)齒輪23與太陽輪18的四周之間設(shè)有三個(gè)與內(nèi)齒輪23、太陽輪18嚙合的行星輪22， 在行星輪22的中間設(shè)有行星輪旋轉(zhuǎn)軸21，行星輪旋轉(zhuǎn)軸21與所述錐形旋塞2相連；內(nèi)齒 輪23上設(shè)有行程相同的三段連續(xù)齒，在每一段連續(xù)齒上嚙合一個(gè)行星輪22，每一段連續(xù)齒 上都設(shè)有2個(gè)活動(dòng)齒組件。
為了達(dá)到限位的目的，在所述內(nèi)齒輪23上開有弧形行程槽，固定在錐形旋塞2上 的閥芯限位銷31設(shè)于弧形行程槽內(nèi)，弧形行程槽的弧度與所述錐形旋塞2從開啟到關(guān)閉或 從關(guān)閉到開啟所需要旋轉(zhuǎn)的角度相同(一般為90度)。
所述活動(dòng)齒組件包括第一活動(dòng)齒40與第二活動(dòng)齒37，第一活動(dòng)齒40與第二活動(dòng) 齒37對稱布置，第一活動(dòng)齒40與第二活動(dòng)齒37繞活動(dòng)齒軸39轉(zhuǎn)動(dòng)，在第一活動(dòng)齒40與 第二活動(dòng)齒37上分別連接有第一活動(dòng)齒彈簧42及第二活動(dòng)齒彈簧38，在第一活動(dòng)齒40與 第二活動(dòng)齒37端部的上方及下方分別設(shè)有第一擋塊41與第二擋塊43。
驅(qū)動(dòng)閥桿5帶動(dòng)太陽輪18順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、太陽輪18帶動(dòng)行星輪22逆時(shí)針自轉(zhuǎn)并帶 動(dòng)錐形旋塞2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至A點(diǎn)限位，此時(shí)行星輪22的齒與第一活動(dòng)齒40打滑，行星輪22 只有自轉(zhuǎn)，但不再帶動(dòng)錐形旋塞2旋轉(zhuǎn)。同理，第二活動(dòng)齒37是在驅(qū)動(dòng)閥桿5帶動(dòng)太陽輪 18逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)錐形旋塞2至B點(diǎn)打滑。
以下結(jié)合圖紙，對本發(fā)明提供的一種硬密封旋塞閥從關(guān)閉到開啟的整個(gè)過程如 圖1所示，將驅(qū)動(dòng)閥桿5順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底后，旋塞閥處于關(guān)斷狀態(tài)。此時(shí)，壓緊內(nèi)套11與壓 緊外套12之間錯(cuò)開，呈伸展?fàn)顟B(tài)，而外套48與內(nèi)絲桿52之間平齊，限位下軸肩19與太陽 輪18之間留有一定行程。當(dāng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)閥桿5后，壓緊內(nèi)套11在驅(qū)動(dòng)閥桿5的帶動(dòng) 下相對壓緊外套12螺旋向上運(yùn)動(dòng)，彈性壓緊機(jī)構(gòu)回縮，而內(nèi)絲桿52在驅(qū)動(dòng)閥桿5的帶動(dòng)下 旋轉(zhuǎn)上升，內(nèi)絲桿52將旋塞支承座14頂起，從而帶動(dòng)錐形旋塞2上升。當(dāng)驅(qū)動(dòng)閥桿5旋轉(zhuǎn) 至所述彈性壓緊機(jī)構(gòu)完全收縮時(shí)，內(nèi)絲桿52旋轉(zhuǎn)上升并帶動(dòng)錐形旋塞2上升至最高位，限 位下軸肩19正好擋住太陽輪18，從而可以帶動(dòng)太陽輪18逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)行星輪22順時(shí) 針自轉(zhuǎn)并繞太陽輪18逆時(shí)針公轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)錐形旋塞2旋轉(zhuǎn)。錐形旋塞2從A點(diǎn)旋轉(zhuǎn)至B 點(diǎn)，固定在錐形旋塞2上的閥芯限位銷31受到內(nèi)齒輪23上開有弧形行程槽的限制到位后， 錐形旋塞2上的旋塞通口 30正好對準(zhǔn)兩端的第一貫通通道33及第二貫通通道M，如圖3所示，旋塞閥打開，此時(shí)行星輪22的齒與第二活動(dòng)齒37打滑，行星輪22只有自轉(zhuǎn)，但不再 帶動(dòng)錐形旋塞2旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，內(nèi)絲桿52的下凸塊被襯套51的下端面D擋住，內(nèi)絲桿52 帶動(dòng)襯套51 —起旋轉(zhuǎn)下降、伸縮機(jī)構(gòu)15開始回縮，彈性壓緊機(jī)構(gòu)又開始伸展，直到內(nèi)絲桿 52與外套48平齊、壓緊內(nèi)套11與壓緊外套12之間錯(cuò)開伸展至最大位置。此時(shí)，錐形旋塞 2完全卡入閥體1的錐形閥腔32內(nèi)。若需要關(guān)閉旋塞閥，則順時(shí)針旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)閥桿5，依據(jù)上 述相同原理，將閥打開。
實(shí)施例二如圖11所示，為一種伸縮機(jī)構(gòu)裝設(shè)在錐形旋塞下部的四通旋塞閥示意圖，本實(shí)施例的 旋塞閥與實(shí)施例1的旋塞閥的區(qū)別在于，伸縮機(jī)構(gòu)15安裝在錐形旋塞2的下部，同時(shí)，錐形 旋塞2與閥體1相配合具有四通通道。其他結(jié)構(gòu)及工作原理與實(shí)施例一相同。
實(shí)施例三如圖12所示，本實(shí)施例與實(shí)施例二的區(qū)別在于，采用磁感應(yīng)驅(qū)動(dòng)，即在驅(qū)動(dòng)閥桿5 的頂端，圍繞驅(qū)動(dòng)閥桿5布置有一圈磁體66，在一圈磁體66外罩有一個(gè)屏蔽套67。屏蔽套 67采用非導(dǎo)磁的不銹鋼、銅、塑料等制得，這樣不會(huì)阻隔磁體66的磁力。使用時(shí)，在屏蔽套 67外再布置一圈磁體，位于屏蔽套67內(nèi)外的磁體位置一一對應(yīng)，且極性相反，當(dāng)位于屏蔽 套67外的磁體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)位于屏蔽套67內(nèi)的磁體66轉(zhuǎn)動(dòng)，最終帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)閥桿5旋轉(zhuǎn)，達(dá) 到磁感應(yīng)驅(qū)動(dòng)的目的。本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)及工作原理同實(shí)施例一。
權(quán)利要求
1.一種硬密封旋塞閥，包括閥體(1)，閥體(1)具有一供介質(zhì)流過的貫通的第一貫通 通道(33)與第二貫通通道(24)，一與第一貫通通道(33)及第二通道(24)相交的錐形閥腔 (32)，及一在開啟狀態(tài)下與第一貫通通道(33)與第二貫通通道(24)相通的旋塞通口(30)， 在錐形閥腔(32)中裝設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的錐形旋塞(2)，錐形旋塞(2)用于在關(guān)閉狀態(tài)阻斷第一 貫通通道(33 )及第二貫通通道(M )，閥蓋組件設(shè)于閥體(1)上部，驅(qū)動(dòng)閥桿(5 )穿設(shè)于閥蓋 組件內(nèi)，驅(qū)動(dòng)閥桿(5)的底部設(shè)有閥桿支承座(16)，其特征在于在驅(qū)動(dòng)閥桿(5)外套有使 錐形旋塞(2)上升的伸縮機(jī)構(gòu)(15)及使錐形旋塞(2)趨向錐形閥腔(32)的彈性壓緊機(jī)構(gòu)， 旋塞支承座(14)與錐形旋塞(2)相連，當(dāng)驅(qū)動(dòng)閥桿(5)旋轉(zhuǎn)使彈性壓緊機(jī)構(gòu)回縮時(shí)伸縮機(jī) 構(gòu)(15)伸展，通過旋塞支承座(14)將錐形旋塞(2)上頂，驅(qū)動(dòng)閥桿(5)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)又使伸縮 機(jī)構(gòu)(15)回縮彈性壓緊機(jī)構(gòu)伸展，通過旋塞支承座(14)將錐形旋塞(2)往錐形閥腔(32) 下壓并置密封比壓，閥桿支承座(16)具有限位上軸肩(17)與限位下軸肩(19)，在閥桿支承 座(16)位于限位上軸肩(17)與限位下軸肩(19)之間的部分上開有螺紋，太陽輪(18)套合 在閥桿支承座(16)的螺紋外，與太陽輪(18)同平面的內(nèi)齒輪(23)連接在閥體(1)上部，內(nèi) 齒輪(23)與太陽輪(18)之間裝設(shè)有二個(gè)或三個(gè)行星輪(22)，行星輪(22)中間的行星輪旋 轉(zhuǎn)軸(21)與錐形旋塞(2)相連，當(dāng)驅(qū)動(dòng)閥桿(5)剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，太陽輪(18)只有螺旋的上 下運(yùn)動(dòng)，并不傳遞轉(zhuǎn)矩，只有錐形旋塞(2)上升后，太陽輪(18)受限位上軸肩(17)或限位下 軸肩(19)限制時(shí)，驅(qū)動(dòng)閥桿(5)才帶動(dòng)太陽輪(18)—起旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)錐形旋塞(2)旋轉(zhuǎn)至一 個(gè)角度并限位，此時(shí)行星輪(22)打滑而驅(qū)動(dòng)閥桿(5)可以繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至開閉操作結(jié)束。
2.如權(quán)利要求1所述的一種硬密封旋塞閥，其特征在于所述伸縮機(jī)構(gòu)(15)包括兩側(cè) 開有內(nèi)螺紋及外螺紋的襯套(51)，在襯套(51)的內(nèi)側(cè)及外側(cè)分別設(shè)有內(nèi)絲桿(52)及外套 (48)，在內(nèi)絲桿(52)的外側(cè)開有第一螺紋，在外套(48)的內(nèi)側(cè)開有第二螺紋，第一螺紋與 內(nèi)螺紋形成第一螺紋副，第二螺紋與外螺紋形成第二螺紋副，第一螺紋副與第二螺紋副的 行進(jìn)方向相反，在襯套(51)的上方及下方、外套(48)與內(nèi)絲桿(52)之間設(shè)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)下降 卡位裝置53及一個(gè)旋轉(zhuǎn)上升卡位裝置M。
3.如權(quán)利要求2所述的一種硬密封旋塞閥，其特征在于內(nèi)絲桿(52)外側(cè)的第一螺紋 兩端設(shè)有上軸肩(57)及下軸肩(58)，第一螺紋與外套(48)內(nèi)側(cè)的第二螺紋的長度相等，且 螺紋的長度大于襯套(51)的長度。
4.如權(quán)利要求2所述的一種硬密封旋塞閥，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)下降卡位裝置(53) 包括上轉(zhuǎn)換銷(60)，在上轉(zhuǎn)換銷(60)的底部設(shè)有上卡塊(61)，在所述襯套(51)的上緣上設(shè) 有上卡槽(62)，上卡槽(62)與上卡塊(61)相配合將所述內(nèi)絲桿(52)在一個(gè)方向上的旋轉(zhuǎn) 卡死；所述旋轉(zhuǎn)上升卡位裝置(54)包括下轉(zhuǎn)換銷(63)，在下轉(zhuǎn)換銷(63)的上部設(shè)有下卡塊 (64)，在所述襯套(51)的下緣上設(shè)有下卡槽(65)，下卡槽(65)與下卡塊(64)相配合將所述 襯套(51)在另一個(gè)方向上的旋轉(zhuǎn)卡死。
5.如權(quán)利要求4所述的一種硬密封旋塞閥，其特征在于上轉(zhuǎn)換銷(60)的內(nèi)壁為一臺(tái) 階狀，在內(nèi)絲桿(52)向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與上軸肩(57)相配合，至最大行程時(shí)使上卡塊(61)與上卡 槽(62)脫開，此時(shí)下卡塊(64)與下卡槽(65)完全卡??；下轉(zhuǎn)換銷(63)的內(nèi)壁同理為一臺(tái) 階狀，在內(nèi)絲桿(52)向下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與下軸肩(58)相配合，至最大行程時(shí)使下卡塊(64)與下卡 槽(65)脫開，此時(shí)上卡塊(61)與上卡槽(62)完全卡住。
6.如權(quán)利要求4所述的一種硬密封旋塞閥，其特征在于所述上轉(zhuǎn)換銷(60)或所述下轉(zhuǎn)換銷(63)的外壁形狀為正多邊形或圓形，當(dāng)所述上轉(zhuǎn)換銷(60)或所述下轉(zhuǎn)換銷(63)的 外壁形狀為正多邊形時(shí)，所述外套(48)兩頭不帶的第二螺紋的內(nèi)壁形狀為與所述上轉(zhuǎn)換銷 (60)或所述下轉(zhuǎn)換銷(63)的外壁形狀相配合的正多邊形，；當(dāng)所述上轉(zhuǎn)換銷(60)或所述下 轉(zhuǎn)換銷(63)的外壁形狀為圓形時(shí)，在所述上轉(zhuǎn)換銷(60)或所述下轉(zhuǎn)換銷(63)的外壁上開 有直線行程槽，外套傳動(dòng)平鍵(49)的一側(cè)設(shè)于直線行程槽內(nèi)，另一側(cè)固定在所述外套(48) 的內(nèi)壁上。
7.如權(quán)利要求1所述的一種硬密封旋塞閥，其特征在于所述內(nèi)齒輪(23)上設(shè)有與所 述行星輪(22)對應(yīng)且行程相同的連續(xù)齒，在每一段連續(xù)齒上嚙合一個(gè)行星輪(22)，每一段 連續(xù)齒上都設(shè)有第一活動(dòng)齒(40)與第二活動(dòng)齒(37)，第一活動(dòng)齒(40)與第二活動(dòng)齒(37) 對稱布置，第一活動(dòng)齒(40)與第二活動(dòng)齒(37)繞活動(dòng)齒軸(39)轉(zhuǎn)動(dòng)，在第一活動(dòng)齒(40) 與第二活動(dòng)齒(37)上分別連接有第一活動(dòng)齒彈簧(42)及第二活動(dòng)齒彈簧(38)，在第一活 動(dòng)齒(40)與第二活動(dòng)齒(37)端部的上方及下方分別設(shè)有第一擋塊(41)與第二擋塊(43)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種硬密封旋塞閥，其特征在于在所述內(nèi)齒輪(23)上開有弧 形行程槽，固定在錐形旋塞(2)上的閥芯限位銷(31)設(shè)于弧形行程槽內(nèi)，弧形行程槽的弧 度與所述錐形旋塞(2)從開啟到關(guān)閉或從關(guān)閉到開啟所需要旋轉(zhuǎn)的角度相同。
9.如權(quán)利要求1所述的一種硬密封旋塞閥，其特征在于閥體(1)具有三個(gè)或四個(gè)通道。
10.如權(quán)利要求1所述的一種硬密封旋塞閥，其特征在于所述伸縮機(jī)構(gòu)(15)設(shè)于所述 錐形旋塞(2)的下方。
11.如權(quán)利要求1所述的一種硬密封旋塞閥，其特征在于在所述驅(qū)動(dòng)閥桿(5)的頂端， 圍繞驅(qū)動(dòng)閥桿(5)布置有一圈磁體(66)，在一圈磁體(66)外罩有一個(gè)屏蔽套(67)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硬密封旋塞閥，包括閥體，錐形旋塞設(shè)于閥體內(nèi)，閥蓋設(shè)于閥體上部，驅(qū)動(dòng)閥桿穿設(shè)于閥蓋內(nèi)，彈性壓緊機(jī)構(gòu)套于驅(qū)動(dòng)閥桿外，彈性壓緊機(jī)構(gòu)置于旋塞支承座上，旋塞支承座與錐形旋塞相連，當(dāng)彈性壓緊機(jī)構(gòu)伸展后將旋塞支承座下壓，其特征在于在驅(qū)動(dòng)閥桿外設(shè)有伸縮機(jī)構(gòu)，當(dāng)伸縮機(jī)構(gòu)伸展后將旋塞支承座上頂，在驅(qū)動(dòng)閥桿的底部設(shè)有閥桿支承座，閥桿支承座的端部穿過行星減速機(jī)構(gòu)，錐形旋塞與行星減速機(jī)構(gòu)相連，錐形旋塞通過行星減速機(jī)構(gòu)跟隨驅(qū)動(dòng)閥桿旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明無論在何種情況下都可以使得錐形旋塞可靠上浮，可靠旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，本旋塞閥的驅(qū)動(dòng)力矩與一般旋塞閥小7倍以上，因此，在使用電機(jī)的情況下，一般閥從開啟到關(guān)閉需要2分鐘，而本發(fā)明提供的閥只需要3.8秒。
文檔編號F16K5/16GK102042422SQ20111002258
公開日2011年5月4日 申請日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者虞仕君 申請人:上海高迪亞電子系統(tǒng)有限公司