專利名稱：一種防漏耐用混合截止閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種截止閥結(jié)構(gòu)，特別是一種防漏耐用混合截止閥。
本發(fā)明的提出源于日常生活中所用的冷熱水混合水龍頭，現(xiàn)有的冷熱水混合水龍頭大致有兩大類一類是冷水、熱水各采用一個(gè)截止閥，在出水口相混合，密封性能相對(duì)較好，出水量大，制造成本低，相對(duì)來說防漏耐用，但使用十分不便；另一類屬于陶瓷閥芯閥，采用平面移動(dòng)密封，只用一個(gè)手柄就可實(shí)現(xiàn)水量調(diào)節(jié)及冷熱水混合調(diào)節(jié)，使用方便，但由于結(jié)構(gòu)上的原因其出水量小，一旦有異物卡住，很容易損壞陶瓷閥芯，從而引起滲漏，而且陶瓷閥芯制造成本較高，因而價(jià)格居高不下。另外，現(xiàn)有截止閥的閥芯和閥座一般均采用銅合金，由于兩者都是硬質(zhì)材料，其密封面容易磨損或損壞，最終導(dǎo)致密封效果不良，使用時(shí)間一長(zhǎng)也會(huì)發(fā)生泄漏。
本發(fā)明的目的就在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種制造成本低、流量大且僅用一個(gè)旋轉(zhuǎn)手輪即可調(diào)節(jié)的防漏耐用混合截止閥。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案為防漏耐用混合截止閥包括手輪、閥蓋、閥體，閥體包括有二個(gè)流體進(jìn)口、一個(gè)流體出口，在閥體內(nèi)設(shè)置有閥桿和閥座，閥桿頂部與手輪相連，其特征在于閥桿上包括有閥芯部位和活塞部位，其中作為截止元件的閥芯部位及與其配合的閥座設(shè)置在流體出口處，而活塞部位則設(shè)置在流體進(jìn)口處，呈中空?qǐng)A柱筒狀，且側(cè)壁開有一孔。
為增強(qiáng)防漏耐用性能，可將閥芯在與閥座接觸處設(shè)計(jì)成錐面，使兩者之間為錐面密封，并可在閥芯和閥座中至少有一個(gè)襯套有由密封材料制成的柔性密封襯套；為使密封效果良好，最好在閥體對(duì)應(yīng)閥桿之活塞部位設(shè)置有活塞套，與閥體內(nèi)腔壁靜配合，與活塞動(dòng)配合，并在相對(duì)閥體的流體進(jìn)口位置開有通水孔；同時(shí)出于方便制造考慮，該活塞套與所述的閥座可以為一個(gè)部件，分別對(duì)應(yīng)所述閥桿的閥芯部位和活塞部位；為減少磨擦并有更好的密封效果，可在閥桿之活塞部位的外壁加套一由柔性密封材料制成的活塞襯套；為了防止流體介質(zhì)中的硬性雜質(zhì)沉降在活塞套底部，所述的活塞側(cè)壁的通水孔以相對(duì)活塞中軸線徑向偏心為最佳。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明主要對(duì)現(xiàn)有的截止閥加以改進(jìn)，如果應(yīng)用于水龍頭，則可使之如陶瓷閥芯閥一樣只用一個(gè)手輪即可方便地實(shí)現(xiàn)水量調(diào)節(jié)及冷熱水混合調(diào)節(jié)，同時(shí)閥芯與閥座的錐面密封設(shè)計(jì)及柔性密封襯套設(shè)計(jì)進(jìn)一步增強(qiáng)了防漏耐用性能，且每次打開閥門時(shí)，閥芯懸在閥座上方，快速流動(dòng)的液體把閥座與閥芯密封接觸面沖刷干凈，不會(huì)有硬性雜質(zhì)卡在密封面上，因而關(guān)閉閥門時(shí)，閥芯與閥座接觸不會(huì)損壞兩者密封面，與陶瓷閥芯閥相比，本發(fā)明不會(huì)因流體介質(zhì)中有硬性雜質(zhì)而損壞，而且出水量大。


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圖1為本發(fā)明實(shí)施例一處于截止?fàn)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖3為實(shí)施例一處于通水狀態(tài)的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖4為圖1的局部放大圖。
圖5為圖4的B-B剖視圖。
圖6為圖1中活塞的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖7為圖6的C-C剖視圖。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例二處于截止?fàn)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖9為圖8的D-D剖視圖。
圖10為實(shí)施例二處于通水狀態(tài)的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖11為圖8的局部放大圖。
圖12為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)剖視示意圖(截止?fàn)顟B(tài))。
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1～圖7所示為一冷熱水混合水龍頭的實(shí)施例，自上至下包括手輪1、閥桿4、壓蓋2及其填料3、閥蓋5、閥體6，閥體6下方開有二個(gè)進(jìn)水口61(一般左邊進(jìn)熱水，右邊進(jìn)冷水)和一個(gè)出水口62，在閥體6內(nèi)設(shè)置有活塞套7和閥桿4，活塞套7緊貼在閥體6中央腔體內(nèi)壁，并在對(duì)應(yīng)二進(jìn)水口61的側(cè)壁分別開有冷、熱水進(jìn)水孔71，其上端的凸肩即為閥座72，其下端與閥體之間最好設(shè)置有墊圈10，以防止活塞套7與閥體6之間漏水；閥桿4頂部與手輪1相連，閥桿4中部凸出為作為截止元件的閥芯41，與閥座72相互配合并設(shè)置在出水口62處，閥桿4末端螺紋連接一中空?qǐng)A柱筒狀活塞8，設(shè)置在二進(jìn)水口61之間，可在活塞套7內(nèi)作上下運(yùn)動(dòng)及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，活塞8的側(cè)壁開有一孔82；在本實(shí)施例中活塞8的下端面為一敞口，上端面則開有四個(gè)通水孔81及一用來和閥桿末端螺紋連接的中心孔83，如圖6、圖7所示；
本實(shí)施例的水溫及水量的調(diào)節(jié)過程如下當(dāng)閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，參照?qǐng)D1、圖2，閥芯41緊壓在閥座72上而密封，活塞8處于最低位置，其底部低于活塞套7側(cè)壁的二進(jìn)水孔71；當(dāng)閥桿4從關(guān)閉狀態(tài)旋轉(zhuǎn)而開始上升時(shí)，閥芯41離開閥座72上升，活塞8也隨之旋轉(zhuǎn)并上升但其底部仍低于活塞套7側(cè)壁的二進(jìn)水孔71，因而當(dāng)活塞8旋轉(zhuǎn)到側(cè)壁上的孔82對(duì)準(zhǔn)熱水進(jìn)口時(shí)，熱水即通過活塞8及閥芯41與閥座72的間隙從出水口62流出，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到側(cè)壁上的孔82對(duì)準(zhǔn)冷水進(jìn)口時(shí)，冷水即通過活塞8及閥芯41與閥座72的間隙從出水口162流出，該孔82與進(jìn)水孔71的對(duì)準(zhǔn)程度則決定了出水量的大小(閥體的進(jìn)水口61的直徑可以如圖所示與活塞套側(cè)壁進(jìn)水孔71相同，也可以略大；如果工藝許可而省略了活塞套時(shí)，則孔82與進(jìn)水口61的對(duì)準(zhǔn)程度則決定了出水量的大小)；而當(dāng)閥桿4繼續(xù)旋轉(zhuǎn)上升，使活塞8的底部高出二進(jìn)水孔71的最低點(diǎn)時(shí)(為使用方便，可根據(jù)閥門流道面積大小及根據(jù)螺距的大小確定在旋轉(zhuǎn)360°或720°或其他360°的整數(shù)倍時(shí))，參照?qǐng)D3，冷水與熱水同時(shí)進(jìn)入活塞8，此時(shí)如果活塞側(cè)壁孔82對(duì)準(zhǔn)熱水進(jìn)口，則水偏熱些，如果活塞側(cè)壁孔82對(duì)準(zhǔn)冷水進(jìn)口，則水偏冷些，如果活塞側(cè)壁孔82居中，則冷熱水同比混合，如此即可實(shí)現(xiàn)冷熱水混合調(diào)溫的目的，另一方面出水量也隨著閥桿4的上升而增大，閥芯41上升到最高處，出水量也就達(dá)到最大值，為使用方便，可以在對(duì)應(yīng)活塞側(cè)壁孔82的位置在手輪1表面標(biāo)注“出水”字樣或圖案；當(dāng)閥剛打開時(shí)，手輪上1的“出水”標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)冷水進(jìn)口則出來的是冷水，對(duì)準(zhǔn)熱水進(jìn)口則出來的是熱水，而當(dāng)閥門旋轉(zhuǎn)至720°后冷熱水一起出來，此時(shí)當(dāng)手輪1上的“出水”標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)冷水進(jìn)口則是冷水中混入少量熱水，水溫較低，當(dāng)手輪1上的“出水”標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)熱水進(jìn)口則是熱水中混入少量冷水，水溫較高；為使截止密封效果更好，所述的閥芯41可呈一倒置圓臺(tái)形，并在閥芯41、閥座72的表面設(shè)置柔性密封襯套12、11，如圖1～圖4所示為本實(shí)施例所公開的設(shè)置方案閥座密封襯套11剖視呈“工”字型，安裝時(shí)用力將它壓入閥座72，其凹槽便與閥座72的凸肩相配合而固定限位；閥芯密封襯套11則是在加熱后把閥芯41壓入即可，待冷卻后閥芯密封襯套12即緊箍在閥芯41上；為使減少活塞8和活塞套7之間的磨擦及更好地密封，可在活塞8外壁加套一由柔性密封材料制成的活塞襯套9，它與活塞8固定一體并隨活塞8一起相對(duì)活塞套7做上下及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在本實(shí)施例中通過活塞8端面上的凸肩將活塞襯套9限位固定，并在活塞外周壁開四條凹槽84(參見圖6、圖7)，同時(shí)使活塞8外徑略大于活塞襯套9的內(nèi)徑，在安裝時(shí)將活塞襯套9加熱膨脹后再把活塞8壓進(jìn)，待活塞襯套9冷卻收縮即牢牢地固定在活塞8上；當(dāng)然活塞襯套9在相對(duì)活塞側(cè)壁通水孔82的位置也應(yīng)當(dāng)開有通水孔。
為了防止水中的硬性雜質(zhì)沉降在活塞套7底部，所述的活塞8側(cè)壁的通水孔82應(yīng)相對(duì)活塞8中軸線徑向偏心為最佳，如圖5所示，這樣進(jìn)入活塞8內(nèi)腔的水將因從偏心方向進(jìn)入而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，容易將硬性雜質(zhì)沖走；同時(shí)為防止水中的硬性雜質(zhì)沉降在活塞8上端面而進(jìn)入活塞襯套9與活塞套7之間，可在活塞襯套9上端面制成有一個(gè)向內(nèi)傾斜的斜坡角，參見圖4；當(dāng)活塞8在閥處于關(guān)閉狀態(tài)而處于最低位置時(shí)，其底部與閥體6之間最好仍留有一定的空隙，參見圖1，這樣當(dāng)閥芯41、閥座72有所磨損時(shí)有向下移位的余地，使閥仍能繼續(xù)使用；所述的活塞套7側(cè)壁上的孔71最好比活塞8的側(cè)面進(jìn)水孔82稍大些，以加大兩者的對(duì)準(zhǔn)范圍，從而更方便使用；上述中的閥芯密封襯套12、閥座密封襯套11、活塞襯套9可由現(xiàn)有的各種密封材料制成，如聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、尼龍、(聚酰胺)等，但試驗(yàn)表明，以聚四氟乙烯的效果較好，因其具有一定的硬度和抗壓強(qiáng)度，且抗老化、耐腐蝕，摩擦系數(shù)極低，自潤(rùn)滑性能好，并可在-100℃～200℃范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用；為增強(qiáng)聚四氟乙烯的耐磨性、改善冷流性，可在其中摻雜增強(qiáng)劑，如青銅粉、玻璃纖維等耐磨劑，石墨、二硫化鉬等潤(rùn)滑劑，制成復(fù)合材料，其中以摻雜青銅粉效果最佳，由于無毒無害因而更適合用于水龍頭。
如圖8～11所示為本發(fā)明的實(shí)施例二，也是一個(gè)冷熱水龍頭，與實(shí)施例一所不同的是，二進(jìn)水口61在上、而出水口62在下，相應(yīng)地，閥芯41設(shè)置在閥桿4的末端，與出水口62相對(duì)應(yīng)，而活塞8設(shè)置在閥桿4的中部，與二進(jìn)水口61相對(duì)應(yīng)；活塞8上端封閉，下端開有通水孔，其余均與實(shí)施例一致，不詳述。
如圖12所示為本發(fā)明的實(shí)施例三，是一個(gè)用于管路系統(tǒng)將兩種不同的流體介質(zhì)相混合的三通混合閥，與實(shí)施例二相比，除了流體進(jìn)出口與外界的連接部因使用場(chǎng)合不同而有所不同外，其結(jié)構(gòu)基本一致，也是二流體進(jìn)口61在上、流體出口62在下的設(shè)計(jì)方案；圖中13為背帽。
綜上所述，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征在閥體內(nèi)的閥芯、閥座及與進(jìn)出口連接部的結(jié)構(gòu)，至于手輪、閥蓋、壓蓋等部件均可采用現(xiàn)有的各種結(jié)構(gòu)，它們的改變并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，也在本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種防漏耐用混合截止閥，包括手輪(1)、閥蓋(5)、閥體(6)，閥體(6)包括有二個(gè)流體進(jìn)口(61)、一個(gè)流體出口(62)，在閥體(6)內(nèi)設(shè)置有閥桿(4)和閥座(72)，閥桿(4)頂部與手輪(1)相連，其特征在于閥桿(4)上包括有閥芯部位(41)和活塞部位(8)，其中作為截止元件的閥芯部位(41)及與其配合的閥座(72)設(shè)置在流體出口處，而活塞部位(8)則設(shè)置在流體進(jìn)口處，呈中空?qǐng)A柱筒狀，且側(cè)壁開有一孔(82)。
2．如權(quán)利要求1所述的防漏耐用混合截止閥，其特征在于所述閥體的流體進(jìn)口(61)在流體出口(62)之下，對(duì)應(yīng)地，所述的閥桿(4)中部為閥芯部位(41)，下部為活塞部位(8)。
3．如權(quán)利要求1所述的防漏耐用混合截止閥，其特征在于所述閥體的流體進(jìn)口(61)在流體出口(62)之上，對(duì)應(yīng)地，所述的閥桿(4)中部為活塞部位(8)，下部為閥芯部位(41)。
4．如權(quán)利要求1、2或3所述的防漏耐用混合截止閥，其特征在于所述的閥芯(41)在與閥座(72)接觸處呈錐面，兩者之間為錐面密封。
5．如權(quán)利要求4所述的防漏耐用混合截止閥，其特征在于所述的閥芯(41)和閥座(72)中至少有一個(gè)襯套有由密封材料制成的柔性密封襯套。
6．如權(quán)利要求5所述的防漏耐用混合截止閥，其特征在于所述的柔性密封襯套由聚四氟乙烯摻雜有耐磨、潤(rùn)滑增強(qiáng)劑的復(fù)合材料制成。
7．如權(quán)利要求1、2或3所述的防漏耐用混合截止閥，其特征在于在閥體(6)對(duì)應(yīng)閥桿之活塞部位(8)設(shè)置有活塞套(7)，與閥體內(nèi)腔壁靜配合，與活塞(8)動(dòng)配合，并在相對(duì)閥體的流體進(jìn)口位置開有通孔(71)。
8．如權(quán)利要求7所述的防漏耐用混合截止閥，其特征在于所述的閥座(72)與活塞套(7)為一整體部件，分別對(duì)應(yīng)所述閥桿的閥芯部位(41)和活塞部位(8)。
9．如權(quán)利要求7所述的防漏耐用混合截止閥，其特征在于所述的活塞套(7)側(cè)壁上的通孔(71)比活塞側(cè)面的通孔(82)稍大。
10．如權(quán)利要求1、2或3所述的防漏耐用混合截止閥，其特征在于所述的閥桿之活塞部位(8)的外壁襯套有一由柔性密封材料制成的活塞襯套(9)，與活塞(8)固定一體并隨活塞(8)一起相對(duì)活塞套(7)做上下及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并在相對(duì)活塞側(cè)壁通孔(82)的位置也開有通孔。
11．如權(quán)利要求10所述的防漏耐用混合截止閥，其特征在于所述的活塞襯套(9)由聚四氟乙烯摻雜有耐磨、潤(rùn)滑增強(qiáng)劑的復(fù)合材料制成。
12．如權(quán)利要求1、2或3所述的防漏耐用混合截止閥，其特征在于所述的閥桿之活塞部位(8)側(cè)壁所開的通孔(82)為一偏離軸心的偏心孔。
全文摘要
一種防漏耐用混合截止閥,閥體(6)包括有二個(gè)流體進(jìn)口(61)、一個(gè)流體出口(62),在閥體(6)內(nèi)設(shè)置有閥桿(4)和閥座(72),閥桿(4)上包括有閥芯部位(41)和活塞部位(8),其中作為截止元件的閥芯部位(41)及與其配合的閥座(72)設(shè)置在流體出口處,而活塞部位(8)則設(shè)置在流體進(jìn)口處,呈中空?qǐng)A柱筒狀,且側(cè)壁開有一孔(82)。本發(fā)明應(yīng)用于水龍頭,可使之如陶瓷閥芯閥一樣只用一個(gè)手輪即可方便地實(shí)現(xiàn)水量調(diào)節(jié)及冷熱水混合調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)F16K11/085GK1232932SQ9911356
公開日1999年10月27日 申請(qǐng)日期1999年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月25日
發(fā)明者陳西火 申請(qǐng)人:陳西火