CN103363127A - 铰接式阀门 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铰接式阀门，包括手柄、阀杆、阀体、阀芯、密封圈、导向件，滑块以及阀盖。阀芯通过铰链与阀体连接，使得阀芯能够绕铰链的旋转轴线旋转。阀杆设有锁紧钩和定位孔，导向件上设置有定位柱、弹性扣及导轨槽，定位柱和定位孔连接并在弹性扣作用下使导向件和阀杆连接成能够同步运动的相对静止件。滑块上设置有转轴和导柱，转轴与阀芯的连接孔连接并能够在连接孔中转动。导柱能够在导向件上的导轨槽内沿导轨槽运动，使得阀杆的旋转运动通过导轨经滑块传递至阀芯并转换为驱使阀芯绕铰链的旋转轴线旋转的运动以开启或关闭阀门。本发明的阀门具有结构紧凑、操作简便、开启力矩小、开启角度大、以及流量大等优点。

Description

铰接式阀门
技术领域
本发明涉及阀门，具体涉及用于中型散装存储容器的阀门。
背景技术
现有的用于中型散装存储容器的阀门，如蝶阀的开启方式为阀芯中间转轴旋转，带动阀芯两边转动打开，因为阀芯一般位于阀体的内部，其流量受到阀芯和转轴的影响，密封性较差。而且，因为蝶阀密封圈和阀体的摩擦，启闭阀门的力度较大。
国内外最近研制出导向槽式升降杆球阀，阀杆上有S形导向槽，与导销配合，使阀杆上升时带动球体脱离阀座后，再逆时针旋转90°，完全开启阀门。当阀杆下降时，带动球体顺时针回转90°，然后压向阀座，实现关闭阀门，该项技术的缺点是阀杆上具有长S形导向槽，旋转启闭时，需要阀杆在导向槽内螺旋式上升或下降，所以导向槽占用空间大，旋转角度大等缺点。
中国专利申请号为99124192.4公布了一种盘形双轨道式旋转加撑拢的阀门启闭结构，其由固定盘、旋转盘和限位销组合而成，当外力驱动阀杆连同旋转盘带动限位销，限位销沿固定盘上的“圆弧”轨道的轨迹作顺时针旋转，当旋转到“圆弧”轨道相连的“直线”轨道时，旋转盘继续顺时针旋转，限位销在旋转盘上“撑拢”轨道的强制作用下，按固定盘上的“直线”轨道轨迹向固定盘周边撑开，这时限位销连同阀门密封结构件向阀座，阀门关闭。当阀杆连同旋转盘逆时针旋转，在旋转盘上“撑拢”轨道的强制作用下，限位销连同阀门的密封结构件先按固定盘上的“直线”轨道的轨迹向固定盘中心收拢，再按固定盘上“圆弧”轨道的轨迹逆时针旋转，阀门开启，该项专利的技术缺点是使用“圆弧连直线”的轨道，其要求精度高，加工工艺复杂，阀芯为组合的球体，难以获得均衡的预紧力，从而造成阀芯损坏，缩短了阀门寿命。
中国专利200620105067介绍了一种轨道式旋塞阀，包括阀体、阀盖、操作件、阀杆、阀座、与阀座构成圆锥面密封副的阀塞，以及轨道式机构，轨道式机构由安装在阀塞颈部具有两个导向槽的轨道圈和具有两个导向销销入所述导向槽的双销板组成，还包括调整轨道圈安装位置的锁紧螺母和调节圈，本专利的缺点是传动装置结构复杂，极其占用阀体外部空间；传动装置涉及零部件较多，装配过程复杂。另外，由于有圆锥面密封副的阀塞，以及调整轨道圈安装位置的锁紧螺母和调节圈，其需要多次调节，所以操作复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种阀门，该阀门具有结构紧凑、操作简便、阀门开启力矩小、开启角度大、流量大，以及方便清洗等优点。
为实现上述目的，本发明提供了一种铰接式阀门，包括手柄、阀杆、阀体、阀芯、密封圈、以及阀盖，所述阀体是一壳体，所述壳体形成有用于部分地容纳阀杆的阀杆孔，且所述壳体内形成有一通道，所述通道具有一入口和一出口，其特征在于：
还包括用于将所述阀杆的运动传递至所述阀芯的导向件和滑块；
所述阀芯通过铰链与所述阀体连接，使得所述阀芯能够绕所述铰链的旋转轴线旋转，且所述阀芯上设有锁紧柱和连接孔；
所述阀杆的底端设有锁紧钩；
所述导向件上设置有导向结构，且所述导向件和所述阀杆连接成能够同步运动的相对静止件；以及
所述滑块上设置有转轴和与所述导向件的导向结构配合的另一导向结构，所述转轴与所述阀芯的连接孔连接并能够在所述连接孔中转动，所述滑块的另一导向结构可沿所述导向件的导向结构运动，使得所述阀杆的旋转运动通过所述导向件经所述滑块传递至所述阀芯并转换为驱使所述阀芯绕所述铰链的旋转轴线旋转的运动以开启或关闭阀门，并且当阀门处于关闭状态时所述阀芯通过所述锁紧钩和所述锁紧柱锁紧至所述阀体。
本发明的一优选实施例中，所述导向件的导向结构为导轨槽，所述滑块的另一导向结构为导柱，所述导柱能够沿所述导轨槽滑动。
本发明的另一优选实施例中，所述导向件上还设置有定位柱和弹性扣，所述阀杆的底端在所述锁紧柱上方设有定位孔，所述导向件的定位柱和所述阀杆的定位孔连接并在所述导向件的弹性扣作用下同所述阀杆的杆体弹性组装，使所述导向件和所述阀杆连接成能够同步运动的相对静止件。
本发明的另一优选实施例中，所述导向件和所述阀杆为一体件。
本发明的另一优选实施例中，所述铰链由设置在所述阀芯上的铰链轴和设置在所述阀体上的铰链孔构成。
本发明的另一优选实施例中，所述锁紧钩呈钩状，锁紧钩上依次设置有起始部、中间部、以及终止部，其中，所述起始部为斜面，作导向作用。
本发明的另一优选实施例中，所述阀杆孔的外壁上设有间隔开一定角度的两个限位凸台，所述阀杆的上部外壁上一体凸出地设有限位台和锁定凸起，所述限位台和所述锁定凸起分别与所述两个限位凸台配合，以实现阀门开启状态的保持并防止所述阀杆转动超过预定角度。
本发明的另一优选实施例中，所述阀芯具有圆盘状本体，所述本体的面向所述通道的侧面设有所述锁紧柱，在所述锁紧柱上方从所述阀芯的侧面凸出两个凸起，所述两个凸起中设有用于容纳所述滑块的转轴的所述连接孔。
本发明的另一优选实施例中，所述导向件形状为E形，所述弹性扣为E形的上下两臂，所述定位柱为E形的中间臂，所述导轨槽位于所述E形的头部处，在所述定位孔下方还设有限位台阶，使得所述导向件不能够在所述阀杆的轴向方向上移动。
本发明的另一优选实施例中，所述滑块具有U形本体，所述转轴设置在所述U形本体的两臂端部处。
本发明的阀门中，由于阀芯和阀体之间采用铰链方式连接，阀芯可绕铰链的中心轴线旋转而实现阀门的启闭。在打开状态时，阀体中的流体通道内无任何阻挡件，因此可实现大的流量。另外，采用铰链连接的方式使得阀门的结构简单、紧凑、操作简便、启闭力矩小、开启角度大、流量大、方便清洗、并且制造成本低。
附图说明
图1示出根据本发明的铰接式阀门的第一实施例的分解立体图；
图2a示出根据本发明的阀门的第一实施例的阀体的立体图；
图2b示出根据本发明的阀门的第一实施例的阀体的另一立体图；
图3a示出根据本发明的阀门的第一实施例的阀杆的立体图；
图3b示出根据本发明的阀门的第一实施例的阀杆的另一立体图；
图4a示出根据本发明的阀门的第一实施例的导轨件的立体图；
图4b示出根据本发明的阀门的第一实施例的导轨件的另一立体图；
图5示出根据本发明的阀门的第一实施例的滑块的一实施例的立体图；
图6示出根据本发明的第一实施例的阀门的阀芯和滑块组装好后的局部立体图；
图7示出根据本发明的第一实施例的组装完成后的阀门的立体图，其中，阀门处于打开状态；
图8示出根据本发明的第一实施例的组装完成后的阀门处于关闭状态时的剖切侧视图；
图9示出根据本发明的第一实施例的阀门处于预关闭状态时的剖切仰视图；以及
图10示出根据本发明的第一实施例的阀门处于完全关闭状态时的剖切仰视图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
图1示出根据本发明的铰接式阀门100的第一实施例的分解立体图。如图1所示，阀门100包括阀体1、手柄2、滑块3、阀芯4、阀盖5、密封圈6，7和9、导轨件8（导向件8）、阀杆10，以及手柄销11。其中，阀芯4通过铰链方式和阀体1连接，铰链由设置在阀芯4上的铰链轴和设置在阀体1上的铰链孔构成，下文将更详细说明。阀芯4与阀体1之间设置有密封圈6。手柄2通过手柄销11与阀杆10连接，阀杆2通过滑块3和导轨件8与阀芯4连接。滑块3和导轨件8起到将阀杆的动作传递给阀芯4的传动作用，使得转动手柄2时，手柄2带动阀杆10转动，进而阀杆带动导轨件8和滑块3动作，滑块3的动作又带动阀芯4动作，从而实现阀门的启闭。在阀杆10和阀体1间设置有密封圈7。阀体1和阀盖5之间亦设有密封圈9。
此外，在阀杆10上设置有锁紧钩，阀芯上设置有锁紧柱，阀芯通过锁紧钩和锁紧柱锁紧到阀体上，以实现阀门的紧密密闭，下文将进一步描述。
图2a-2b分别示出根据本发明的阀门100的第一实施例的阀体1的立体图。如图2a-2b所示，阀体1是一壳体，壳体内形成有一个通道1a，以供流体通过。壳体的左右侧沿一水平轴线（图未示）分别形成与容器和外部连通的入口1b和出口1c，在其入口1b处设有阀芯4，出口1c与阀盖连接。阀体1的上端沿与所述水平轴线相垂直的垂向轴线（图未示）形成有阀杆孔1d。阀杆孔1d的外壁上设有间隔开一定角度的限位凸台1e和1f。在阀体1的入口1a处在通道1a上方设有铰链孔1g、1h。
图3a-3b示出阀门100的阀杆10的立体图，其中，阀杆10部分地容纳在阀杆孔1d中，在阀杆的上部形成有分别与手柄2和手柄销11配合的凸耳101和在凸耳101上的销孔101a。在阀杆的上部外壁上还一体凸出地设有限位台102和锁定凸起103a、103b。限位台102和锁定凸起103a、103b分别与阀体1上的限位凸台1e、1f配合，实现阀门开启状态的保持并防止阀杆转动超过预定角度。
阀杆10的底端上一体地设有锁紧钩104。锁紧钩104用于阀门关闭时，使阀芯4稳定地保持在闭合状态。锁紧钩104为钩状结构，锁紧钩上设置有起始部104a、中间部104b、以及终止部104c，其中，起始部104a为斜面，作导向作用。锁紧钩用于与阀芯4上的锁紧柱配合，实现阀门关闭时的锁定，下文将更详细说明。
此外，在阀杆10的中部或下部形成有限位台阶105和沿阀杆径向的定位孔106。限位台阶105和定位孔106用于与导轨件8配合，使得导轨件8固定地保持在阀杆10上，从而在阀门组装完成后，不是人为拆卸情况下，导轨件8不会从阀杆10脱落，下文将更详细说明。
图4a和4b示出阀门100的导轨件8的立体图，其中图4a示出导轨件8的正面，图4b示出导轨件8的背面。导轨件8上设置有定位柱、弹性扣及导轨槽，分别用于阀杆和滑块配合，实现运动的传递。如图4a和4b所示，导轨件8形状为大致E形，E形的上下两臂（弹性扣）81、82具有一定的弹性，使得当导轨件8的中间臂（定位柱）83插入定位孔106时，不是人为拆卸情况下，导轨件8不会从定位孔106脱落。具体地，阀杆10上的限位台阶105让导轨件8不会在阀杆的轴向方向上移动，导轨件8的弹性扣81、82在卡扣组装好后会有弹性回弹的力，让导轨件8始终有包紧阀杆10的力而使导轨件8不会脱落。当阀杆旋转时，导轨件8会跟阀杆10同步旋转，拆卸时只要人为的力大于弹性扣的弹力即可。
在导轨件8的头部84（E形的头部，即E字的竖直部分）设有导轨槽85，导轨槽85具有一定的形状，使得当阀门组装好后，滑块的导柱33（如图5所示）可在导轨槽85中滑动，并在导轨槽85和导柱33的相互作用下驱使阀芯启闭。
图5示出根据本发明的阀门的第一实施例的滑块3的立体图。如图5所示，滑块3具有大致U形本体30，本体30的两臂端部设有转轴31、32。滑块3上还设有导柱33，导柱33位于U形本体30的适当位置处，使得导柱33可在导轨件上的导轨槽85内沿导轨槽85运动。本实施例中，滑块3具有一定弹性，转轴31、32为一定长度的直线段并和滑块3的本体30成固定角度，一般为90°。转轴31、32插入阀芯4上的连接孔45、46（下文将更详细说明）中，且转轴31、32与阀芯的连接孔44有可旋转的铰接关系，即转轴31、32可在连接孔44中旋转。由此，阀杆10的转动能够带动滑块3在导轨件8中移动，使得阀杆的旋转运动通过滑块3和导轨件8传递至阀芯并转换为驱使阀芯绕铰链的旋转轴线旋转的运动以开启或关闭阀门，下文将进一步说明。
图6示出根据本发明的第一实施例的阀门100的阀芯4和滑块3组装好后的立体图。如图6所示，阀芯4具有圆盘状本体41，本体41的外周上一体地设有铰链轴411、412。本体41的面向阀体通道1a的侧面设有锁紧柱42，锁紧柱42用于与阀杆10上的锁紧钩104配合，当锁紧时，锁紧柱42和锁紧钩104是过盈配合。在锁紧柱42上方从阀芯的侧面凸出两个凸起43、44，凸起43、44中分别设有用于容纳滑块3的转轴31、32的连接孔45、46。
组装时，阀杆10部分地容纳在阀体1的阀杆孔1d中，导轨件8插入阀杆上的定位孔106中，滑块3上的导柱33插入导轨件8的导轨槽85中，导柱33只能沿导轨槽85移动而不会松脱。阀芯4上的铰链轴安装入阀体的铰链孔中，滑块3上的转轴31、32插入阀芯4上的连接孔45、46，由于滑块有一定的弹性，组装后，不是人为拆卸的情况下，滑块3不会从阀芯脱落。
图7示出组装完成后的阀门的立体图，其中，阀门处于打开状态。组装完成后，阀杆10的转动带动导轨件8转动，导轨件8利用导轨槽85和导柱33配合驱动滑块3，进而驱动阀芯做开启和关闭的动作。
图8示出组装完成后的阀门100处于关闭状态时的剖切侧视图。如图8所示，阀杆10部分地容纳在阀体1的阀杆孔1d中并经由卡扣8可转动保持在阀体1上。阀芯4上的铰链轴411和412分别插入阀体1上的铰链孔1g和1h中，使得阀芯4可绕铰链孔的中心轴线转动。阀杆10通过钢丝簧3与阀芯4连接，使得当转动阀杆10时，阀杆10带动钢丝簧3动作进而带动阀芯4动作，由此打开或关闭阀芯。
当关闭阀门时，阀杆10向关闭状态旋转，阀杆10、导轨件8、和滑块3组成传动机构，滑块3沿导轨件8的滑动拉动阀芯4靠向阀体1，使得阀芯4处于预关闭状态，如图9所示，此时阀芯10尚未完全锁紧。继续转动阀杆10，当锁紧柱42和锁紧钩104的起始部104a接触时，在起始部104a斜面的作用下，起始部104a会给锁紧柱面有向内的拉紧力，当锁紧柱42被拉到中间部104b时，此时锁紧柱42的侧面和锁紧钩104的终止部104c贴合，此时密封圈6被压迫，实现密封，如图10所示。此时，阀杆10的限位台102和阀体1的限位凸台1f贴合，阀杆10的锁定凸起103a越过阀体的限位凸台1f，锁定完成。
当打开阀门时，反向旋转阀杆10，使得阀杆10的锁紧钩104首先与阀芯4上的锁紧柱42脱离。然后进一步旋转阀杆10，阀杆10、导轨件8、和滑块3组成传动机构，滑块3推开阀芯4，使阀芯4打开至完全打开状态，此时，阀杆10的限位台102和阀体1的限位凸台1e贴合，阀杆10的锁定凸起103b越过阀体的限位凸台1e，此时阀杆处于锁定状态。
上述实施例中，由于阀芯和阀体之间采用铰链方式连接，阀芯可绕铰链的中心轴线旋转而实现阀门的启闭。在打开状态时，阀体中的流体通道内无任何阻挡件，因此可实现大的流量。而且通过适当地设置操纵装置和传动装置的传动比，可实现高效率地开启阀门，例如阀杆仅转过一个小角度即可实现阀门的完全开启和闭合。另外，采用铰链连接的方式使得阀门的结构简单、紧凑、操作简便、启闭力矩小、开启角度大、流量大、方便清洗、并且制造成本低。
需要指出的是，上述实施例中，各构件可具有各种变型。例如，手柄和阀杆可以为一体件。阀芯与阀体的铰链连接方式也可实施为在阀芯上设置铰链孔，而在阀体上设置铰链销等来实现。
另外，导向件和滑块也可具有其他构造，只要滑块上设有用于与阀芯的连接孔可转动连接的转轴，且导向件和滑块上分别设有可相互配合的导向结构，例如导轨和导柱，并可与阀杆同步运动即可。导轨可设置在导向件上，此时导柱设置在滑块上，或者，导轨也可设置在滑块上，此时导柱相应地设置在导向件上。导向件可与阀杆形成为一体件。
以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种铰接式阀门，包括手柄、阀杆、阀体、阀芯、密封圈、以及阀盖，所述阀体是一壳体，所述壳体形成有用于部分地容纳阀杆的阀杆孔，且所述壳体内形成有一通道，所述通道具有一入口和一出口，其特征在于：
还包括用于将所述阀杆的运动传递至所述阀芯的导向件和滑块；
所述阀芯通过铰链与所述阀体连接，使得所述阀芯能够绕所述铰链的旋转轴线旋转，且所述阀芯上设有锁紧柱和连接孔；
所述阀杆的底端设有锁紧钩；
所述导向件上设置有导向结构，且所述导向件和所述阀杆连接成能够同步运动的相对静止件；以及
所述滑块上设置有转轴和与所述导向件的导向结构配合的另一导向结构，所述转轴与所述阀芯的连接孔连接并能够在所述连接孔中转动，所述滑块的另一导向结构可沿所述导向件的导向结构运动，使得所述阀杆的旋转运动通过所述导向件经所述滑块传递至所述阀芯并转换为驱使所述阀芯绕所述铰链的旋转轴线旋转的运动以开启或关闭阀门，并且当阀门处于关闭状态时所述阀芯通过所述锁紧钩和所述锁紧柱锁紧至所述阀体。
2.根据权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述导向件的导向结构为导轨槽，所述滑块的另一导向结构为导柱，所述导柱能够沿所述导轨槽滑动。
3.根据权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述导向件上还设置有定位柱和弹性扣，所述阀杆的底端在所述锁紧柱上方设有定位孔，所述导向件的定位柱和所述阀杆的定位孔连接并在所述导向件的弹性扣作用下同所述阀杆的杆体弹性组装，使所述导向件和所述阀杆连接成能够同步运动的相对静止件。
4.根据权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述导向件和所述阀杆为一体件。
5.根据权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述铰链由设置在所述阀芯上的铰链轴和设置在所述阀体上的铰链孔构成。
6.根据权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述锁紧钩呈钩状，锁紧钩上依次设置有起始部、中间部、以及终止部，其中，所述起始部为斜面，作导向作用。
7.根据权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述阀杆孔的外壁上设有间隔开一定角度的两个限位凸台，所述阀杆的上部外壁上一体凸出地设有限位台和锁定凸起，所述限位台和所述锁定凸起分别与所述两个限位凸台配合，以实现阀门开启状态的保持并防止所述阀杆转动超过预定角度。
8.根据权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述阀芯具有圆盘状本体，所述本体的面向所述通道的侧面设有所述锁紧柱，在所述锁紧柱上方从所述阀芯的侧面凸出两个凸起，所述两个凸起中设有用于容纳所述滑块的转轴的所述连接孔。
9.根据权利要求3所述的阀门，其特征在于：所述导向件形状为E形，所述弹性扣为E形的上下两臂，所述定位柱为E形的中间臂，所述导轨槽位于所述E形的头部处，在所述定位孔下方还设有限位台阶，使得所述导向件不能够在所述阀杆的轴向方向上移动。
10.根据权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述滑块具有U形本体，所述转轴设置在所述U形本体的两臂端部处。
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