CN103759032A - 阀门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀门。该阀门包括阀体、阀杆、阀芯、阀座，以及将阀杆的运动传递给阀芯的传动装置和限制阀芯的运动顺序的限位装置。阀芯具有凹部，传动装置至少部分置于阀芯的凹部，并与阀芯的凹部形成第一传动关系及第二传动关系。限位装置用于在打开阀门过程中，对阀芯的运动进行限制，使得在阀芯作轴向转动之前，传动装置带动阀芯相对阀座作分离运动，以及在关闭阀门过程中，不阻碍阀门的关闭。本发明的阀门能够以一定运动顺序开启，并且结构紧凑，操作简便。

Description

阀门

技术领域

本发明涉及阀门，具体涉及低转矩低摩擦阀门。

背景技术

为了优化球阀的通径、压力、扭矩、寿命等技术参数，近年来，出现了各种各样的阀门复合启闭机构。

申请号为200720082066的中国专利公开一种低扭矩球阀，其提供了一种低扭矩球阀，包括阀体、阀球、阀座、支承座、阀杆、驱动装置、以及阀球支承连接。该球阀的缺点是驱动装置结构复杂，极其占用阀体外部空间；驱动装置涉及零部件较多，装配过程复杂；启闭转动角度为180度；由阀杆以及驱动装置所形成的工作空间对密封工艺要求非常高，传统的密封方式和工艺容易造成泄漏；另外，其加工成本高，不适合节约环保目的。

国内外最近研制出一种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。该阀门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，关闭阀门。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能够以一定运动顺序开启，并且结构紧凑，操作简便的阀门。

为实现上述目的，本发明提供了一种阀门，包括阀体、阀杆、阀芯和阀座，其中，阀体具有入口和出口，在所述入口和出口之间形成一个内部空间以容纳所述阀芯，在入口内侧布置有所述阀座，所述阀芯可绕一轴线转动，使所述阀芯与所述阀座可分离地密封配合，其特征在于：

所述阀门还包括将所述阀杆的运动传递给所述阀芯的传动装置和限制所述阀芯的运动顺序的限位装置；

所述阀芯具有凹部，传动装置至少部分置于阀芯的凹部，并与阀芯的凹部形成第一传动关系及第二传动关系；

所述第一传动关系为传动装置带动阀芯作轴向转动，当第一传动关系运动结束时，传动装置与阀芯由第一传动关系切换成第二传动关系，所述第二传动关系为传动装置带动阀芯相对阀座作挤压运动，该挤压运动使阀芯具有至少在径向的移动分量；其中

所述限位装置用于在打开阀门过程中，对所述阀芯的运动进行限制，使得在所述阀芯作轴向转动之前，所述传动装置带动所述阀芯相对所述阀座作分离运动，以及在关闭阀门过程中，不阻碍阀门的关闭。

一优选实施例中，限位装置由设置在阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起以及设置在阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑构成，阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑之间具有相互可配合的几何形状和位置关系，几何形状和位置关系设置成只有在第一传动关系转换为第二传动关系后，阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑才能进行配合。

另一优选实施例中，限位装置由设置在阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起以及设置在阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑构成，阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑之间的具有相互可配合的几何形状和位置关系，几何形状和位置关系设置成在阀门处于第一传动关系时，阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑不会配合从而不影响阀门的开启和关闭，且在关闭阀门过程中第二传动关系结束后，阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑才进行配合。

另一优选实施例中，限位装置由设置在阀体的内壁顶壁上的阀体凸起和阀芯的顶部上的阀芯凸起构成，阀体的内部顶壁上的阀体凸起和阀芯的顶部上的阀芯凸起之间的几何形状和位置关系设置成使得在关闭阀门过程中，阀门处于第一传动关系时，阀体凸起与阀芯凸起不会配合，而在关闭阀门过程中，在阀门处于第二传动关系时，阀体凸起与阀芯凸起相互配合使得阀门在第二传动关系结束之前不会转换到第一传动关系。

另一优选实施例中，限位装置由设置在阀体上的内壁上的阀体凸起和阀芯上的阀芯凸起构成，阀体的内壁上的阀体凸起和阀芯上的阀芯凸起之间的相对位置关系设置成使得在打开阀门过程中，阀芯脱离与阀座的接触之前，阀体的内壁上的阀体凸起和阀芯上的阀芯凸起相互配合，并且在阀芯脱离对阀座的压触之后脱开配合。

另一优选实施例中，限位装置由设置在阀体的内壁顶壁上的阀体凸起和阀芯的顶部上的阀芯凸起构成，阀体的内部顶壁上的阀体凸起和阀芯的顶部上的阀芯凸起之间的相对位置关系设置成使得在打开阀门过程中，在阀芯脱离与阀座的接触之前，阀体的内壁顶壁上的阀体凸起和阀芯的顶部上的阀芯凸起相互配合，并且在阀芯脱离对阀座的压触之后脱开配合。

优选地，阀体的内部顶壁上的阀体凸起和阀芯的顶部上的阀芯凸起之间的相对位置关系还使得在关闭阀门过程中，在切换成第二传动关系之前，阀体的内部顶壁上的阀体凸起和阀芯的顶部上的阀芯凸起不相互接触。

另一优选实施例中，传动装置为传动件，传动件为一体件，传动件至少部分内置于阀芯的凹部中，凹部内形成有径向内凸轮廓，传动件形成有径向外凸轮廓，传动件还具有弹性凸筋，弹性凸筋和凹部内壁之间有可离合的连接关系，且弹性凸筋和凹部内壁连接以使传动件和阀芯之间具有第一传动关系，径向内凸轮廓和径向外凸轮廓相互配合而使传动件和阀芯之间具有第二传动关系，弹性凸筋和凹部内壁脱离连接而使得传动件可在阀芯中转动进而可切换地与阀芯处于第一传动关系或第二传动关系中；限位装置由位于阀体上的阀体凸起和位于阀芯上的阀芯凸起构成，阀体凸起和阀芯凸起布置成在关闭阀门过程中不影响阀芯的运动，而在打开阀门过程中限制阀芯在与阀座分离之前不相对于阀座转动。

另一优选实施例中，阀芯的两端具有凹部，凹部内形成有径向内凸轮廓，传动装置为两个驱动件，两个驱动件中的任何一个都设置有径向外凸轮廓和弹性凸筋，两个驱动件分别至少部分内置于阀芯两端的凹部中，弹性凸筋和凹部内壁有可离合的连接关系，第一传动关系为驱动件的转动带动阀芯绕轴线转动，第二传动关系为驱动件的转动带动阀芯的上下两端同步做压抵阀门的径向移动，阀门开启时，驱动件的转动在驱动件的弹性凸筋的弹性作用下，先带动阀门两端同步做和阀门分离的径向移动，然后驱动件带动阀芯绕轴线转动；其中，限位装置由位于阀体内部上下壁的阀体凸起和位于阀芯上下两端的阀芯凸起构成，阀体凸起和阀芯凸起布置成在关闭阀门过程中不影响阀芯的运动，而在打开阀门过程中限制阀芯在与阀座分离之前不相对于阀座转动。

上述的两个优选实施例中，径向内凸轮廓依次设有限位凸起、起始部、中间部和终止部，其中，限位凸起用于对径向外凸轮廓进行限位，使得径向外凸轮廓在转动过程中不脱离径向内凸轮廓；起始部为一段斜面，当径向外凸轮廓沿起始部移动时，阀芯做挤压阀座的径向移动；中间部为一段平坦的平面，用于使得径向外凸轮廓停留在中间部上；以及终止部为径向内凸轮廓末端的一个凸起，用于止挡径向外凸轮廓，防止径向外凸轮廓转动时超出径向内凸轮廓。

优选地，凹部内壁还设有限位凹坑，弹性凸筋能够卡入限位凹坑或者脱离限位凹坑，当凸筋卡入限位凹坑时，驱动件的转动可带动阀芯绕轴线转动，而当凸筋脱离限位凹坑时，在外凸轮廓和内凸轮廓的配合作用下，阀芯做压抵或脱离阀门的阀座的径向移动。

优选地，位于阀芯顶端的驱动件具有板状本体，在板状本体的中心设有用于与阀杆连接的连接孔，板状本体的外周轮廓设有径向外凸轮廓和两个弹性凸筋。

优选地，位于阀芯底端的驱动件具有板状本体，板状本体外周轮廓设有径向外凸轮廓和两个弹性凸筋，从板状本体下表面中心一体延伸出一圆柱体，而从板状本体上表面中心一体延伸出定位柱，定位柱与传动件连接以将阀杆的转动传递给驱动件。

优选地，阀芯顶端和底端的凹部的底壁上设有长形定位孔，且阀芯的底端设有凸台，凸台外周上设有与位于阀门阀体中的限位阻挡块相配合的限位阻挡凸起，用于防止阀芯转动超过预定角度。

优选地，传动件具有U形本体，在U形本体的两臂上分别设有定位孔，定位孔的横截面形状分别与阀杆上的定位柱的横截面形状和驱动件上的定位柱的横截面形状相匹配。

优选地，位于阀芯顶端的驱动件的板状本体的中心设置的连接孔为花键孔，用于与阀门的阀杆上的花键配合，使得转动阀杆时能够带动阀芯顶端的驱动件转动。

另一优选实施例中，传动装置包括传动件以及滑动顶杆；阀芯具有一个凹部，传动件结合于阀杆的末端并可随阀杆一起转动，传动件至少部分内置于阀芯的凹部中，阀芯凹部内周壁形成有径向内凸轮廓，传动件形成有径向外凸轮廓，阀杆在其末端上方径向形成有一容置滑动顶杆的阀杆内腔，阀体上形成有一个围绕阀杆的内凸轮廓；

阀杆转动时，阀体的内凸轮廓抵接滑动顶杆并驱使滑动顶杆在阀杆内腔中产生径向移动，并由滑动顶杆同步驱动阀芯轴向转动而形成第一运动关系；当阀杆中的滑动顶杆沿径向移动直至阀体的内凸轮廓驱使滑动顶杆脱离阀芯时，阀杆末端的传动件的径向外凸轮廓与阀芯凹部径向内凸轮廓相互配合，以使传动件绕共同轴线的转动转换为阀芯压抵阀体的阀座的径向移动而形成第二运动关系；其中

限位装置由位于阀体上的阀体凸起和位于阀芯上的阀芯凸起构成，阀体凸起和阀芯凸起布置成在关闭阀门过程中不影响阀芯的运动，而在打开阀门过程中限制阀芯在与阀座分离之前不相对于阀座转动。

优选地，滑动顶杆包括一杆体、与杆体相垂直并从杆体两端反向延伸的滑动杆和凸起，滑动杆置于阀杆内腔内，活动顶杆的凸起与阀芯凹部内周壁形成的径向内凸轮廓有可离合的关系。

优选地，阀芯凹部内周壁形成的径向内凸轮廓至少设置有两个凹坑和将两个凹孔间隔开的一个凸起部分；两个凹坑中的一个和凸起部分与传动件的径向外凸轮廓可分离地结合；两个凹坑中的另一个与滑动顶杆的凸起可离合地结合。

优选地，阀杆包括一传动杆和在传动杆底端同轴线伸出的一支承部，传动件还设有与传动杆配合的传动孔，凹部还设有与支承部配合的长形定位孔。

优选地，支承部为柱状件，长形定位孔为具有两条平行边且两端为弧形的孔。

优选地，传动杆为花键杆，传动孔为与花键杆配合的花键孔。

优选地，滑动顶杆的滑动杆为圆柱体，滑动顶杆的凸起为长方体，且长方体的与凹坑配合的面呈圆弧面。

优选地，传动件的径向外凸轮廓为大致的矩形状，其两个轴向的外角被倒成圆角或斜角。

本发明的阀门中，由于阀芯在预关闭或开启过程中，阀芯不与阀座或阀体接触，处于空悬状态，减少它们接触的摩擦力，减少转动的扭矩（只有当阀体关闭的瞬间才会径向挤压球形阀芯），这就使得阀杆在旋转的过程中扭矩非常的小，从而达到低扭矩开启和关闭阀门的效果。

此外，当需要打开阀时，反向转动阀杆，阀杆带动阀芯运动，不管阀芯和阀座的压触有没有摩擦力，阀体和阀芯上设置的限位结构（限位凸起）使得阀芯只能在从密封状态转换到预开启状态，即阀芯脱离对阀座的压触，才能进行轴向旋转，否者即使阀芯和阀座没有摩擦力，也不会打开阀门。即阀体和阀芯上设置的限位结构使得阀门的阀芯密封转换关系明确，无论什么使用环境，不会有阀芯和密封圈摩擦的问题，使阀门启闭更安全。

附图说明

图1是示出根据本发明的一个实施例的阀门的分解立体图；

图2是示出根据本发明的一个实施例的阀门的剖视图；

图3是示出根据本发明的一个实施例的阀门的阀体的立体图；

图4是示出根据本发明的一个实施例的阀门的阀杆的立体图；

图5a-5b示出根据本发明的一个实施例的阀门的位于阀芯顶端的驱动件的一个实施例的结构示意图，其中，图5a是立体图，图5b是俯视图；

图6a-6b示出根据本发明的一个实施例的阀门的位于阀芯底端的驱动件的一个实施例的结构示意图，其中，图6a是立体图，图6b是俯视图；

图7a-7d示出根据本发明的第一个实施例的阀门的阀芯的一个实施例的结构示意图，其中，图7a和7c是立体图，图7b是俯视图，图7d是仰视图；

图8示出局部剖切以示出当阀芯转动到关闭位置时阀芯底端的限位结构与阀体的限位结构的相对位置的剖视图；

图9示出局部剖切以示出当阀芯转动到完全打开位置时阀芯底端的限位结构与阀体的限位结构的相对位置的剖视图；

图10是示出根据本发明的一个实施例的阀门的传动件的立体图；

图11a和11b是示出根据本发明的一个实施例的阀门的阀芯和驱动件的相对位置的俯视图，其中驱动件上的弹性凸筋卡入阀芯的凹部的凹坑中；

图12a和12b是示出根据本发明的一个实施例的阀门的阀芯和驱动件的相对位置的俯视图，其中驱动件上的弹性凸筋脱离阀芯的凹部的凹坑；

图13示出根据本发明的另一实施例的阀门的分解立体图；

图14示出本实施例的阀芯的结构立体图；

图15示出组装后的球阀的剖视图；

图16是本发明的又一实施例的阀门结构局部剖开的立体示意图；

图17是本发明的图16的阀门的侧剖视图；

图18是本发明该实施例的阀杆与滑动顶杆装配组件示意图；

图19是在图17的阀芯凹部处水平剖切后逆时针旋转90度后的示意性俯视图，图中所示为阀门开启状态；

图20是显示图16的滑动顶杆与阀体的位置关系的俯视示意图；

图21是本发明图16的滑动顶杆的结构立体示意图；

图22是本发明图16的传动件的结构立体示意图；

图23是本发明图16的阀杆的结构立体示意图；

图24是本发明图16的阀杆、滑动顶杆、传动件装配组件的分解立体图；

图25是显示本发明图16的阀芯的结构的俯视图，相对于图19顺时针旋转了90度；

图26是显示本发明图16的阀门处于完全打开状态时的示意性的俯视图；

图27是显示本发明图16的阀门处于预关闭状态时的示意性的俯视图；

图28是显示本发明图16的阀门处于完全关闭状态时的示意性的俯视图；

图29是本发明的阀体的一个立体示意图，图中显示在阀体底部的限位阻挡结构的；以及

图30是本发明的阀芯的一个立体示意图，图中阀芯底部朝上以显示出阀芯的底部的限位阻挡凸起结构。

具体实施方式

首先需要说明的是，本发明的具体实施方式并不限于下述实施例，本领域的技术人员应该从下述实施例所体现的精神来理解本发明，各技术术语可以基于本发明的精神实质来作最宽泛的理解，例如阀杆是用于操控阀芯动作的部件。

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明。需说明的是，图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示；而为表示清楚起见，其中有关的示意性的图省略了有关构件。本文中，上、下、左、以及右方向指的是从图面上看在上方、下方、左方、以及右方的方向，除非特别说明。

图1示出根据本发明的第一个实施例的阀门的分解立体图。图2示出图1中的阀门100组装好后的剖视图。本实施例中，阀门为球阀。如图1所示，球阀100包括阀体1、阀芯2、阀座3、阀杆4、上驱动件5'、下驱动件5″、定位杆6、O型密封圈7、阀盖10、密封圈9、密封圈11、卡扣12、以及传动件13。其中，阀芯2、上驱动件5'、下驱动件5″，以及传动件13构成本发明的阀芯组件。

阀体1的左端（从图中定向看，以下同）通过阀盖10和密封圈11封盖，阀座3内置于阀体1内，阀芯2通过设置在其下部的驱动件5″和定位杆6设置在阀体1内。阀体1的右端连接有法兰8（或液体容器内胆袋的连接头）以将阀芯2密封在阀体1内，法兰8与阀体1之间设置O形密封圈9。阀杆4与驱动件5'连接，并通过传动件13与驱动件5″连接，而驱动件5'和驱动件5″分别与阀芯2配合，使得当转动阀杆4时，阀芯2作相应的动作，下文将进一步详细说明。

图3示出阀体1的立体图。如图3以及图1和2所示，阀体1是具有一上端和一下端以及左侧和右侧的壳体，壳体内形成有一个内部空间，以容纳阀芯2、阀座3、驱动件5'和5″、传动件13、以及阀杆2的一部分。壳体的左右侧沿一水平轴线（未图示）分别形成与容器和外部连通的入口1a和出口1b，在其入口1a内侧上沿该水平轴线设有阀座3，阀体1的上、下端沿与所述水平轴线相垂直的所述垂向轴线（未图示）分别形成有阀杆孔1c和下端通孔1d。在阀体1的底部、下端通孔1d的两侧沿径向设置有限位阻挡块1e、1f，限位阻挡块1e、1f分别与阀芯2的限位阻挡凸起配合（下文将更详细描述），从而使得阀芯2只能在阀体1内在90度范围内转动。在阀体的内部空间在其顶壁和底壁上还设有限位结构，其分别与设于阀芯的顶部和底部的对应限位结构相互配合，从而在打开阀门过程中，对阀门的运动关系作一定限制，使其遵循特定的运动顺序运动。

具体地，该限位结构为设置在阀体的内部空间的顶壁上的阀体顶壁凸起1h和底壁上的阀体底壁凸起1g，阀体顶壁凸起1h和阀体底壁凸起1g与设置在阀芯上的对应凸起的相对位置设置成使得在打开阀门过程中，对阀门的运动关系作一定限制，使其遵循先脱离与阀体的压触，然后轴向转动的特定运动顺序，并在关闭阀门的过程中，不会阻碍阀门的关闭，下文将进一步说明。

如图2所示，阀杆4可转动地容置于所述的阀杆孔1c中。定位杆6容置在阀体1的下端通孔1d内，定位杆6的通过O形密封圈7与该下端通孔1d的壁密封固定且其上表面与驱动件5″接触。需要指出的是，虽然本实施例中，定位杆为单独的构件，但本领域的技术人员应理解，定位杆也可以一体地形成在阀体的底部上，或者是其他结构，只要可以在支承驱动件5″的同时给驱动件提供绕竖直轴线的转动自由度即可。

图4是示出根据本发明的一个实施例的阀门的阀杆的立体图。如图4所示，阀杆4上端一体地设有手柄41，扳动手柄41可带动阀杆4绕一垂向轴线旋转。阀杆4的中部形成有密封槽42和卡扣槽43，O形密封圈7可嵌入密封槽42中，以防止液体从阀杆处泄漏。卡扣槽43与卡扣12配合，对阀杆4起到限位阻挡的作用，使阀杆4不能从阀体1上拔出。阀杆4下端形成有花键44，花键44可与驱动件5'中的花键孔51'（参见图5a）配合，使得当旋转阀杆4时，阀杆4的转动可带动驱动件5'随着转动。

应注意，花键44与花键孔51'的作用是将阀杆4的转动传递给驱动件5'，使驱动件5'随之转动，本领域的技术人员应理解，也可采用其他结构来实现上述传动作用。例如，阀杆4下端是横截面做成三角形、方形等的传动部，而驱动件5'中相应地设有三角形孔、方形孔等传动孔。在花键44的下端还延伸出一引导杆45，用于与阀芯2上的长形定位孔配合，以对阀芯的运动方向进行引导，下文将更详细描述。在引导杆下端还形成有定位柱46，定位柱46的横截面为方形，定位柱46用于与传动件13中的定位孔配合（下文将予以详细说明），使得阀杆4的转动带动传动件13转动。应注意，定位柱46的横截面形状可以为三角形、六边形、花键等其他形状，此时，传动件13中的定位孔形状也设置成与定位柱46的横截面形状匹配。

图5a示出驱动件5'的立体结构图。图5b示出驱动件5'的俯视图。如图5a和5b所示，驱动件5'为板状件，其中心设有花键孔51'，驱动件5'的外部轮廓形成有径向外凸轮廓52'以及与径向外凸轮廓52'相对的两个弹性凸筋53'和54'。径向外凸轮廓52'与阀芯2上的径向内凸轮廓相配合，同时弹性凸筋53'和54'可与阀芯2上的限位凹坑可分离地配合，从而实现阀门的低扭矩启闭，下文将进一步描述。

图6a示出驱动件5″的立体结构图。图6b示出驱动件5″的仰视图。如图6a-6b所示，驱动件5″具有板状本体51″，从板状本体上表面中心一体延伸出定位柱55″，定位柱55″的横截面为方形，定位柱55″用于与传动件13中的另一定位孔配合（下文将予以详细说明），使得传动件13的转动带动驱动件5″转动。应注意，定位柱55″的横截面形状可以为三角形、六边形、花键等其他形状，此时，传动件13中的所述另一定位孔形状也设置成与定位柱52″的横截面形状匹配。

从板状本体51″下表面的中心一体延伸出一圆柱体56″，定位柱55″和圆柱体56″的中心在同一轴线上。圆柱体56″可容纳在阀体1底部的下端通孔1d中，使得驱动件5″能够以下端通孔的中心轴线为旋转轴线旋转。板状本体51″的外周轮廓与驱动件5'的外周轮廓相同。即，板状本体51″的外周轮廓包括径向外凸轮廓52″和两个弹性凸筋53″、54″。

图7a-7d示出根据本发明的一个实施例的阀芯2的具体结构。如图7a-7c所示，本实施例中，阀芯2呈大致的空心球壳，具有球形本体21并具有一轴线（垂向轴线，未图示），阀芯可绕该轴线旋转，沿着该垂向轴线方向在球壳顶端壁上设有凹部22，凹部22的侧壁上设有径向内凸轮廓23以及两个限位凹坑24、25，在凹部的底壁上设有长形定位孔26。

径向内凸轮廓23包括与限位凹坑24和25相面对的限位凸起23a、起始部23b、中间部23c和终止部23d。限位凸起23a为凹部22的侧壁上的一个凸起，用于对径向外凸轮廓52'进而对阀芯进行限位，使得径向外凸轮廓52'在转动过程中不脱离径向内凸轮廓23。起始部23d为一段斜面，当阀芯的径向外凸轮廓沿起始部移动时（阀芯与驱动件相互挤压时），阀芯做挤压阀座的径向移动。中间部为一段平坦的平面，其作用为使得径向外凸轮廓可稳定且静止地停留在中间部上。终止部为径向内凸轮廓23末端的一个凸起，用于止挡径向外凸轮廓23，防止径向外凸轮廓23转动时超出径向内凸轮廓。当阀芯的径向外凸轮廓位于中间部23c时，阀芯的径向外凸轮廓会和终止部23d接触，并因为终止部的台阶面的限位，使驱动件5和阀芯2处于相对静止的状态，阀芯压抵阀座，关闭阀门。

长形定位孔26为与阀杆4上的引导杆45配合的具有两条平行边且两端为弧形的细长孔。

如图7c所示，球形本体的底端设有凸台27，凸台27外周上设有与阀体1的限位阻挡块1e、1f相配合的限位阻挡凸起28、29。限位阻挡凸起28、29之间的角度为90度。在关闭阀门过程中，当阀芯转到预关闭位置时，限位阻挡凸起28与限位阻挡块1f配合（如图8所示），从而防止阀芯转动超过90度（或防止阀芯转动超过预定角度）。在阀门打开过程中，当阀芯转到完全打开位置时，限位阻挡凸起29与限位阻挡块1e配合（如图9所示），从而防止阀芯转动超过90度。

如图7d所示，凸台27的中部设有凹部22″，凹部22″的侧壁上设有径向内凸轮廓23″以及两个凹坑24″、25″，在凹部22″的底壁上设有长形定位孔26″。径向内凸轮廓23″的形状与阀芯顶端上的径向内凸轮廓23相同，亦依次包括限位凸起23″a、起始部23″b、中间部23″c和终止部23″d。长形定位孔26″与阀芯顶端的长形定位孔26形状相同。

在阀芯的顶部和底部上还设有与阀体上的限位结构相对应的限位结构，其分别与设于阀体的限位结构相互配合，从而在打开阀门过程中，对阀门的运动关系作一定限制，使其遵循特定的运动顺序运动。

具体地，阀芯上的对应限位结构为设置在阀芯的顶部上的阀芯顶部凸起21a和阀芯的底部上的阀芯底部凸起21b。或者，也可在阀芯上设置阀芯凸起，而在阀体上设置阀体凹坑。或者，也可在阀芯上设置凹坑，而阀体的内壁设置凹坑。阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与所述阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑具有相互可配合的几何形状和位置关系。此几何形状和位置关系只有在第一传动关系转换为第二传动关系后，即传动装置带动阀芯作轴向转动转换为传动装置带动阀芯相对阀座作挤压运动后才能进行配合。较佳地，在打开阀门过程中第二传动关系结束后，阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与所述阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑才进行配合。换句话说，阀芯在第一传动关系转换到第二传动关系时，阀芯向阀座进行移动，阀芯上面的几何形状随阀芯向阀体移动，阀芯挤压阀座结束后，阀芯上面几何形状和阀体配合。阀门处于第一传动关系的时候，阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与所述阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑不会配合，不影响阀门的开启和关闭。

在打开阀门过程中，阀芯顶部凸起21a和阀芯底部凸起21b分别与阀体顶壁凸起1h和阀体底壁凸起1g相互配合，使得在阀芯脱离对阀体的压触之前，即达到预开启状态之前，阀芯不轴向转动，且在关闭阀门的过程中，不会阻碍阀门的关闭。阀体顶壁凸起1h和阀芯顶部凸起21a的相对位置关系设置成使得在阀芯脱离对阀座的接触之前，阀芯顶部凸起21a和阀芯底部凸起21b分别与阀体顶壁凸起1h和阀体底壁凸起1g相互配合，并且在阀芯脱离对阀座的压触之后脱开配合。

图10示出根据本发明的阀芯组件的传动件13的一实施例的立体图。如图8所示，传动件13具有大致U形本体131，在U形本体131的两臂分别设有定位孔132和定位孔133，定位孔132、133的横截面形状为四边形。但本领域的技术人员应理解，定位孔132、133的横截面形状也可以为三角形等其他多边形形状或不规则形状，只要其分别与阀杆4上的定位柱44的横截面形状和驱动件5″上的定位柱55″的横截面形状相匹配即可。应指出，传动件13也可采用其他形状结构，只要其能够将阀杆的转动传递到驱动件5'和驱动件5″即可。

组装完成后，如图2所示，阀杆4穿过阀体1上部的阀杆孔1c后，接着穿过驱动件5'的花键孔51'，并插入到阀芯2的长形定位孔26中，且阀杆末端的定位柱46插入传动件13的传动孔132中。阀杆4和阀体1的孔壁之间由O型密封圈7密封。阀杆4上的卡扣槽43扣接有卡扣件12，对阀杆起到限位阻挡的作用，使阀杆4不能从阀体上拔出。阀杆4上的花键44插入驱动件5'中，以实现传动。阀杆的引导杆45容纳于长形定位孔26内，长形定位孔26和阀杆引导杆45的配合主要对阀芯的径向移动（即沿长形定位孔作径向运动）起到强制导向的作用。

驱动件5'放置在阀芯2顶端的凹部22中，弹性凸筋53和54的末端分别卡入限位凹坑24和25中，如图14所示，并因受到挤压而施加给阀芯2顶端上的径向内凸轮廓一定的弹性压力。

驱动件5″由定位杆6可转动地定位在阀体1上的下端通孔1d中，驱动件5″的定位柱55″穿过阀芯2″底端的长形定位孔26″中并插入传动件13上的定位孔133中，使得传动件13的转动可带动驱动件5″转动，并且对阀芯的轴向移动（即沿长形定位孔作径向运动）起到强制导向的作用。驱动件5″的板状本体51″位于阀芯2″底端的凹部22″中，其上的两个弹性凸筋53″、54″分别卡入凹部22″中两个凹坑24″、25″中。并因受到挤压而施加给阀芯2底端上的径向内凸轮廓一定的弹性压力。

因此，在阀芯2的转动阻力较小的情况下，通过阀芯2顶端的凹坑与驱动件5'的两弹性凸筋的末端的结合，以及通过阀芯2底端的凹坑24″、25″与驱动件5″的两弹性凸筋的末端的结合，驱动件5'和驱动件5″可同时带动阀芯2同步转动。

当将阀门由打开状态切换到关闭状态时，阀杆转动，阀杆借助于方形定位柱和传动件的方形孔的配合，带动传动件驱动底端驱动件。阀在打开状态时，阀芯不与阀座接触，转动时受到的阻力为各连接件中的转动副的摩擦力，因此转动阻力非常小，几乎可以忽略不计。此时位于阀芯顶端和底端上的驱动件的弹性凸筋的末端与阀芯顶端和底端上的凹部的两凹坑的连接使得两个驱动件同步带动阀芯转动（如图11a和11b所示），阀芯转过大致90度后，阀芯的封闭端就接触或对准阀座，并且阀芯和阀体在底端的限位阻挡结构使得阀芯只能在阀体内于90度的转动范围内转动。阀芯转过大致90度后，在阀杆上增加转动力矩，阀芯顶端和底端上的驱动件的弹性凸筋的末端与凹部的凹坑脱开（如图12a和12b所示），使得驱动件径向外凸轮廓沿着阀芯径向内凸轮廓转动，从而使得阀芯上下两端同步作径向移动（获得径向移动分量），此时阀芯顶端和底端的驱动件与阀芯顶端和底端的凹部中的长形定位孔配合对阀芯的径向移动起到强制导向作用，当径向外凸轮廓从凸轮廓的起始部转动终止部，此间阀芯向阀座施加预定压力，二者按照预定的压力相互压触，阀门的导通通道截止，从而将阀关闭。

当需要打开阀时，反向转动阀杆，阀杆的转动通过传动件带动驱动件反向转动，由于阀芯顶部凸起21a和阀芯底部凸起21b分别与阀体顶壁凸起1h和阀体底壁凸起1g相互配合，阀芯不会随着驱动件转动，（需要指出的是，如果阀门不应用于具有高润滑性，诸如油的液体情形中，阀芯和阀座的压触本身通常具有较大的摩擦力，此时也可不需要设置凸起21a、21b以及凸起1h、1g），驱动件的径向外凸轮廓从径向内凸轮廓的终止部转到起始部，弹性凸筋提供复位力，使驱动件和凹部之间复位到初始位置，此时施加在阀芯的压力因此消失，阀芯上下两端同步和阀座分离，它们之间的摩擦力也因此随之消失，阀芯轴向复位，从而达到预开启状态。此时，由于凹部的内周壁上设置有限位凸起，传动件反向转动时，径向外凸轮廓接触到限位凸起后就不能再相对阀芯反向转动，并且此时两弹性凸筋的末端也嵌入到了凹部的内周壁的凹坑中，限位凸起和径向外凸轮廓的相互作用、以及弹性凸筋和凹部的内周壁凹坑之间的相互作用力，将使得传动件带动阀芯反向转动90度到使阀门通道导通的状态。

图13示出根据本发明的另一实施例的阀门200的分解立体图。如图13所示，本实施例与上述实施例不同之处在于，本实施例中，仅在阀芯的一端驱动阀芯，而上述实施例在阀芯的两端同时驱动阀芯。具体地，本实施例中，球阀200包括阀体1、阀芯2'、阀座3、阀杆4、上驱动件5'、定位杆6'、O型密封圈7、阀盖10、密封圈9、密封圈11、以及卡扣12。其中，阀芯2'和上驱动件5'构成本发明的阀芯组件。

具体地，该实施例中的球阀与上述实施例的球阀的主要不同之处在于，本实施例中，球阀200去除了下驱动件以及连接上驱动件和下驱动件的传动件，并相应地对阀芯2'的底部结构和定位杆6'的结构作相应的修改。其余构件与上述实施例的对应构件基本相同，在此不再详述。

图14示出本实施例的阀芯2'的结构立体图。如图14所示，阀芯2'的上部结构与上述实施例相同，在此不再详述。阀芯2'的底部设有与定位杆6'配合的凹部，凹部上不设有径向内凸轮廓、凹坑、长形定位孔以及阀芯底部凸起。该凹部作用仅为与定位杆配合使得阀芯能够在定位杆的支撑下轴向转动。

图15示出组装后的球阀200的剖视图。组装好后，球阀200的打开和关闭过程与上述实施例的阀门的打开和关闭过程类似，在此不再详述。在打开阀门过程中，阀芯顶部凸起21a'与阀体顶壁凸起1g相互配合，使得在阀芯脱离对阀体的压触之前，即达到预开启状态之前，阀芯不轴向转动，并在达到预开启状态时开始轴向转动。

阀体顶壁凸起1g和阀芯顶部凸起21a'的相对位置关系设置成使得在阀芯脱离对阀座的接触之前，阀芯顶部凸起21a'与阀体顶壁凸起1g相互配合，并且在阀芯脱离对阀座的压触之后脱开配合。

图16至30示出根据本发明的第三实施例的阀门300。如图17、图18和图20所示，本发明一较佳实施例的阀门包括：阀体301、阀杆302、定位杆303、阀芯304、阀座305、滑动顶杆306、传动件307。其中，阀体301、阀杆302、定位杆303、阀芯304和传动件307具有一共同的垂向轴线，而阀芯304、阀杆301、滑动顶杆306、传动件307组成本发明的一个阀芯组件。

如图17和18所示，阀体301是具有一上端和一下端以及左侧和右侧的壳体，壳体内形成有一个内部空间，以容纳阀芯304、传动件307以及阀杆302和滑动顶杆306的一部分，壳体的左右侧（根据图17显示的位置来定义，仅仅是为了说明的方便起见）沿一水平轴线（未标示）分别形成与容器和外部连通的入口301a和出口301b，在其入口301a内侧上沿该水平轴线设有阀座305，阀体301的上、下端沿与所述水平轴线相垂直的所述垂向轴线（未标示）分别形成有阀杆孔302b和下端通孔3010。

如图29所示，在阀体301的底部、下端通孔3010的两侧沿径向设置有限位阻挡块301b、301c，限位阻挡块301b、301c分别与阀芯304的限位阻挡凸起配合（下文将更详细描述），从而使得阀芯304只能在阀体301内在90度范围内转动。在本发明中，在阀体上端壁底部的阀杆孔302b内壁内形成有径向方向的内凸轮廓309，如图17、图20所示。

在阀体的内部空间在其顶壁还设有限位阀体限位凸起301h，阀体限位凸起301h与设置在阀芯上的对应凸起304h的相对位置设置成使得在打开阀门过程中，对阀门的运动关系作一定限制，使其遵循特定的运动顺序运动，并在关闭阀门的过程中，不会阻碍阀门的关闭，下文将进一步说明。

如图17所示，阀杆302可转动地容置于所述的阀杆孔302b中。定位杆303容置在阀体301的下端通孔3010内，定位杆303的下部通过密封圈与该下端通孔3010的壁密封固定，定位杆303的上部伸出所述下端通孔3010而与阀芯底部的支承孔结合（以下将予以进一步说明）。阀杆302的具体结构如图18、图23和图24所示，阀杆302的上部形成一个十字形的头部302f，其上套接一手柄308（如图17所示），扳动手柄308可带动阀杆302绕所述的垂向轴线旋转。阀杆302的中部的圆周形成至少一个环形槽302g（图中示出2个），在环形槽302g中置放密封圈（未标示）以与阀杆孔302b壁实现流体密封。在阀杆302的中部于密封槽302g的下方部位在径向方向上设置有通孔3025，如图23所示，从该通孔3025的一端开口向下沿轴向在阀杆302的外侧壁上形成一个十字槽口302c，由一水平槽和一与水平槽相垂直的轴向槽组成，该轴向槽延伸至阀杆中部的下端面处。阀杆302的下部形成有传动杆3022，在本实施例中该传动杆3022是一花键杆3022，在花键杆3022的下端面同轴线地伸出一个支承部3024，支承部3024为一柱状件，本实施例中，支承部3024是横截面为圆形的圆柱体，但本领域的技术人员应理解，支承部3024的横截面也可以是三角形、方形等。

图21和图24示出滑动顶杆306的具体结构，如图所示，滑动顶杆306包括一杆体3063、与所述杆体3063相垂直并从其两端反向延伸的滑动杆3061和凸起3062，所述滑动杆3061置于所述径向通孔3025中，并且滑动杆3061的末端与所述阀体的内凸轮廓309相抵接，如图17和图20所示。滑动杆3061呈柱状结构，本实施例中，滑动杆3061的横截面为圆形，但是其横截面根据需用可为圆形、椭圆形、六边形等任何合适的形状。所述凸起3062为长形体，在本实施例中，该长形体的截面为矩形，其与阀芯304的凹部配合（将在下文予以说明）的面呈圆弧面，但本领域技术人员应理解到，凸起3062根据需要也可以是截面为圆形、多边形等的长形体。滑动顶杆306与阀杆302装配时是将柱状结构的滑动杆3061穿入阀杆302的径向通孔3025，杆体3063嵌入阀杆的十字槽口302c中的轴向槽内。装配完成后的组件如图18所示结构，滑动顶杆306的滑动杆3061可以在通孔3025内径向地朝内或朝外移动。

图22示出传动件307的具体结构。如图所示，所述传动件307是一个具有底部和与底部相对的开口的圆筒体，传动件307内部在开口和底部间轴向形成有内孔307a，以容纳阀杆302；在所述底部上设有传动孔3071，在本实施例中该传动孔3071是一个花键孔，在所述底部的外周壁上设有径向向外伸出的径向外凸轮廓3072，如图所示，本实施例中，该径向外凸轮廓呈大致的矩形状，其两个轴向的外角被倒成圆角或斜角。应注意，该径向外凸轮廓也可以是其他非规则的凸起形状。所述径向外凸轮廓3072可与阀芯304中的凹部内侧壁设置的径向向内凸出轮廓相互作用（将于下面予以说明）。所述传动孔3071与阀杆302的传动杆3022相配合，在本实施例中是花键孔3071与花键杆相3022配合以使阀杆302可带动所述传动件307转动。在传动件307的圆筒体的外侧壁上自所述内孔307a的开口向下沿轴向形成有一轴向的细长切口3073，在阀杆302和滑动顶杆306组件（如图18所示）插入所述内孔307a中时，滑动顶杆306的杆体3063和凸起3062恰可容纳在所述的切口3073中。

图25示出本发明的阀芯304的具体结构布置，阀芯304在本实施例中呈大致的空心球壳，并具有一垂向轴线（未标示），沿着该垂向轴线方向在球壳顶端壁上形成有一个凹部3040以及在下端壁底部形成有一支承孔304a。为使凹部3040具有所需的深度，可以在凹部开口的顶部外周形成一个加强凸台3042，如图16所示，但也可以无加强凸台3042。在所述凹部3040的内周壁形成有径向内凸轮廓，所述径向内凸轮廓至少设置有两个凹坑3044、3046及将所述两个凹坑间隔的凸起3045；两个凹坑中的一个凹坑3044和所述凸起3045可与所述传动件307的所述径向外凸轮廓（即向外凸出的凸起）3072可分离地结合；所述两个凹坑中的另一个凹坑3046与所述滑动顶杆306的所述凸起3062可离合地结合。凹部底壁的中心朝着所述凸起3045形成有长形定位孔3041，所述长形定位孔3041为与所述支承部3024配合的具有两条平行边且两端为弧形的细长孔。

如图30所示，阀芯304底部在支承孔304a的外部沿径向还设有与阀体301的限位阻挡块301b、301c相配合的限位阻挡凸起304b、304c，限位阻挡凸起304b、304c之间的角度为90度。在关闭阀门过程中，当阀芯转到预关闭位置时，限位阻挡凸起304c与限位阻挡块301d配合，从而防止阀芯转动超过90度。在阀门打开过程中，当阀芯转到完全打开位置时，限位阻挡凸起304b与限位阻挡块301c配合，从而防止阀芯转动超过90度。

当阀门处于图27所示的预关闭状态时，阀杆的支承部3024置于定位孔3041中，使阀芯304只有在阀体301的通径方向上移动的自由度。

在阀芯的顶部还设有与阀体上的限位结构相对应的限位结构，其与设于阀体的限位结构，从而在打开阀门过程中，对阀门的运动关系作一定限制，使其遵循特定的运动顺序运动。

具体地，阀芯上的对应限位结构为设置在阀芯的顶部上的阀芯顶部凸起304h。

在打开阀门过程中，阀芯顶部凸起304h与阀体顶壁凸起301h相互配合，使得在阀芯脱离对阀体的压触之前，即达到预开启状态之前，阀芯不能轴向转动，并在脱离与阀座的接触之后，开始进行轴向转动。

阀体顶壁凸起301h和阀芯顶部凸起304h的相对位置关系设置成使得在阀芯脱离对阀座的接触之前，阀芯顶部凸起304h与阀体顶壁凸起301h相互配合，并且在阀芯脱离对阀座的压触之后脱开配合。

如图19和图26所示，图中示出当阀门处于打开状态时阀芯304、阀杆302、滑动顶杆306、传动件307的相对位置。当通过手柄使阀杆302转动时，由于滑动顶杆306的凸起3062位于阀芯304的凹部3040的内侧壁所设置的凹坑3046内，阀芯304便可随阀杆302的转动也随之转动。当转动阀芯至预关闭状态，也就是图27所示的相对位置时，由于阀芯304和阀体301在底部分别有限位阻挡凸起304b、304c和限位阻挡块301b、301c，使得阀芯304只能在阀体301内在90度范围内转动，因此，此时阀芯304不再随着阀杆302的转动而转动。

阀杆302继续转动，滑动顶杆306的凸起3062在阀体301的阀杆孔302b侧壁所设置的内凸轮廓309作用下移动，当脱离出阀芯304凹部3040侧壁所设置的凹坑3046时，使得阀芯304不能随着阀杆302的转动而转动。阀杆302带动传动件307，传动件307的径向外凸轮廓与阀芯304的凸球形阀芯一般会绕某一位置旋转点，做面向密封圈的挤压密封运动。

本发明的阀门中，由于阀芯在预关闭或开启过程中，阀芯不与阀座或阀体接触，处于空悬状态，减少它们接触的摩擦力，减少转动的扭矩（只有当阀体关闭的瞬间才会径向挤压球形阀芯），这就使得阀杆在旋转的过程中扭矩非常的小，从而达到低扭矩开启和关闭阀门的效果。

此外，当需要打开阀时，反向转动阀杆，阀杆带动阀芯运动，不管阀芯和阀座的压触有没有摩擦力，阀体和阀芯上设置的限位结构（限位凸起）使得阀芯只能在从密封状态转换到预开启状态，即阀芯脱离对阀座的压触，才能进行轴向旋转，否者即使阀芯和阀座没有摩擦力，也不会打开阀门。即阀体和阀芯上设置的限位结构使得阀门的阀芯密封转换关系明确，无论什么使用环境，不会有阀芯和密封圈摩擦的问题，使阀门启闭更安全。

应注意，本发明的前述实施例的阀门是以球阀为例，但也可将本发明的结构应用到其他阀，例如蝶阀。本发明的各构件也可采用其他构造而不脱离本发明的精神。例如，手柄和阀杆可以是分开的单独部件，也可以是一体的部件，阀杆与驱动件的联接可以采用花键联接，也可以采用螺纹联接、锚固联接、焊接等本领域技术人员已知的其他联接方式。

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)

1.一种阀门，包括阀体、阀杆、阀芯和阀座，其中，阀体具有入口和出口，在所述入口和出口之间形成一个内部空间以容纳所述阀芯，在出口内侧布置有所述阀座，所述阀芯能够绕一轴线转动以打开或关闭阀门，其特征在于：

所述阀门还包括将所述阀杆的运动传递给所述阀芯的传动装置和限制所述阀芯的运动顺序的限位装置；

所述阀芯具有凹部，传动装置至少部分置于阀芯的凹部，并与阀芯的凹部形成第一传动关系及第二传动关系；

所述第一传动关系为传动装置带动阀芯作轴向转动，当第一传动关系运动结束时，传动装置与阀芯由第一传动关系切换成第二传动关系，所述第二传动关系为传动装置带动阀芯相对阀座作挤压运动，该挤压运动使阀芯具有至少在径向的移动分量；其中

所述限位装置用于在打开阀门过程中，对所述阀芯的运动进行限制，使得在所述阀芯作轴向转动之前，所述传动装置带动所述阀芯相对所述阀座作分离运动，以及在关闭阀门过程中，不阻碍阀门的关闭。

2.如权利要求1所述的阀门，其特征在于，所述限位装置由设置在阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起以及设置在阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑构成，所述阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与所述阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑之间具有相互可配合的几何形状和位置关系，所述几何形状和位置关系设置成只有在第一传动关系转换为第二传动关系后，所述阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与所述阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑才能进行配合。

3.如权利要求1所述的阀门，其特征在于，所述限位装置由设置在阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起以及设置在阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑构成，所述阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与所述阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑之间的具有相互可配合的几何形状和位置关系，所述几何形状和位置关系设置成在阀门处于第一传动关系时，所述阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与所述阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑不会配合从而不影响阀门的开启和关闭，且在关闭阀门过程中第二传动关系结束后，阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与所述阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑才进行配合。

4.如权利要求1所述的阀门，其特征在于，所述限位装置由设置在阀体的内壁顶壁上的阀体凸起和阀芯的顶部上的阀芯凸起构成，所述阀体的内部顶壁上的阀体凸起和所述阀芯的顶部上的阀芯凸起之间的几何形状和位置关系设置成使得在关闭阀门过程中，阀门处于第一传动关系时，所述阀体凸起与所述阀芯凸起不会配合，而在关闭阀门过程中，在阀门处于第二传动关系时，所述阀体凸起与所述阀芯凸起相互配合使得阀门在第二传动关系结束之前不会转换到第一传动关系。

5.如权利要求1所述的阀门，其特征在于，所述传动装置为传动件，传动件为一体件，传动件至少部分内置于阀芯的凹部中，凹部内形成有径向内凸轮廓，传动件形成有径向外凸轮廓，传动件还具有弹性凸筋，弹性凸筋和凹部内壁之间有可离合的连接关系，且弹性凸筋和凹部内壁连接以使传动件和阀芯之间具有所述第一传动关系，径向内凸轮廓和径向外凸轮廓相互配合而使传动件和阀芯之间具有所述第二传动关系，弹性凸筋和凹部内壁脱离连接而使得传动件可在阀芯中转动进而可切换地与阀芯处于第一传动关系或第二传动关系中；所述限位装置由位于阀体上的阀体凸起和位于阀芯上的阀芯凸起构成，所述阀体凸起和所述阀芯凸起布置成在关闭阀门过程中不影响阀芯的运动，而在打开阀门过程中限制阀芯在与阀座分离之前不相对于阀座转动。

6.如权利要求1所述的阀门，其特征在于，所述阀芯的两端具有凹部，所述凹部内形成有径向内凸轮廓，所述传动装置为两个驱动件，所述两个驱动件中的任何一个都设置有径向外凸轮廓和弹性凸筋，所述两个驱动件分别至少部分内置于阀芯两端的凹部中，所述弹性凸筋和所述凹部内壁有可离合的连接关系，所述第一传动关系为所述驱动件的转动带动所述阀芯绕所述轴线转动，所述第二传动关系为所述驱动件的转动带动所述阀芯的上下两端同步做压抵阀门的径向移动，阀门开启时，所述驱动件的转动在所述驱动件的弹性凸筋的弹性作用下，先带动阀门两端同步做和阀门分离的径向移动，然后所述驱动件带动阀芯绕轴线转动；其中，所述限位装置由位于阀体内部上下壁的阀体凸起和位于阀芯上下两端的阀芯凸起构成，所述阀体凸起和所述阀芯凸起布置成在关闭阀门过程中不影响阀芯的运动，而在打开阀门过程中限制阀芯在与阀座分离之前不相对于阀座转动。

7.根据权利要求5或6所述的阀门，其特征在于，所述径向内凸轮廓依次设有限位凸起、起始部、中间部和终止部，其中，

所述限位凸起用于对所述径向外凸轮廓进行限位，使得所述径向外凸轮廓在转动过程中不脱离所述径向内凸轮廓；

所述起始部为一段斜面，当所述径向外凸轮廓沿所述起始部移动时，阀芯做挤压阀座的径向移动；

所述中间部为一段平坦的平面，用于使得径向外凸轮廓停留在中间部上；以及

所述终止部为径向内凸轮廓末端的一个凸起，用于止挡所述径向外凸轮廓，防止所述径向外凸轮廓转动时超出径向内凸轮廓。

8.如权利要求1所述的阀门，其特征在于，所述传动装置包括传动件以及滑动顶杆；

所述阀芯具有一个凹部，所述传动件结合于所述阀杆的末端并可随阀杆一起转动，所述传动件至少部分内置于所述阀芯的凹部中，所述阀芯凹部内周壁形成有径向内凸轮廓，所述传动件形成有径向外凸轮廓，所述阀杆在其末端上方径向形成有一容置所述滑动顶杆的阀杆内腔，所述阀体上形成有一个围绕所述阀杆的内凸轮廓；

所述阀杆转动时，所述阀体的内凸轮廓抵接所述滑动顶杆并驱使滑动顶杆在所述阀杆内腔中产生径向移动，并由所述滑动顶杆同步驱动阀芯轴向转动而形成所述第一运动关系；当阀杆中的滑动顶杆沿径向移动直至所述阀体的内凸轮廓驱使滑动顶杆脱离阀芯时，所述阀杆末端的传动件的径向外凸轮廓与所述阀芯凹部径向内凸轮廓相互配合，以使所述传动件绕所述共同轴线的转动转换为阀芯压抵阀体的阀座的径向移动而形成所述第二运动关系；其中

所述限位装置由位于阀体上的阀体凸起和位于阀芯上的阀芯凸起构成，所述阀体凸起和所述阀芯凸起布置成在关闭阀门过程中不影响阀芯的运动，而在打开阀门过程中限制阀芯在与阀座分离之前不相对于阀座转动。

9.如权利要求8所述的阀门，其特征在于，所述滑动顶杆包括一杆体、与所述杆体相垂直并从所述杆体两端反向延伸的滑动杆和凸起，所述滑动杆置于所述阀杆内腔内，所述活动顶杆的凸起与所述阀芯凹部内周壁形成的所述径向内凸轮廓有可离合的关系。

10.如权利要求9所述的阀门，其特征在于，所述阀芯凹部内周壁形成的径向内凸轮廓至少设置有两个凹坑和将所述两个凹孔间隔开的一个凸起部分；所述两个凹坑中的一个和所述凸起部分与所述传动件的径向外凸轮廓可分离地结合；所述两个凹坑中的另一个与所述滑动顶杆的所述凸起可离合地结合。

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