CN105179721A - 串联式锥面阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能避免或减少开启或关闭阶段管路中的流体压力对阀门开关造成阻力的串联式锥面阀，锥面阀包括阀杆、阀芯与阀体，阀芯包括第一阀芯与第二阀芯；第一阀芯与第二阀芯同轴设置于阀芯腔中，阀芯的外壁形状为锥面，第一阀芯与第二阀芯层叠设置，第一阀芯上开设有贯通第一阀芯内壁与外壁的第一阀芯第一流孔与第一阀芯第二流孔，阀芯腔设有与第一阀芯第一流孔以及第一阀芯第二流孔对应的阀芯腔流孔，锥面阀在第一阀芯的基础上层叠设置同轴的第二阀芯，同时驱动第二阀芯旋转的第二阀杆套设于第一阀杆中，使阀门结构简单紧凑，通过二级阀芯能分别旋转，实现分级开启/关闭阀门，能解决降低较大型锥面阀的启闭瞬间阻力较大的问题。

Description

串联式锥面阀

技术领域

本发明涉及用于导通或截断流体通道以及调节流体流量的阀门技术领域。

背景技术

阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置是使配管和设备内的介质(液体、气体、粉末)流动或停止并能控制其流量的装置。阀门是管路流体输送系统中控制部件，它是用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。用于流体控制的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格繁多。

其中，为满足现代石油化工和食品药品工业中使用的阀门性能要求，尤其是内部结构简洁无死角和耐磨损性能的要求，发明人设计了锥面阀，锥面阀以独特的结构满足了所需要求。锥面阀有闸阀性能，但是其闸板是锥面而且可以做到阀体内部没有死角；它具有截止阀性能但是内部简洁把阀芯对阀体的强制密封施压机构移到阀体外部；它具有旋塞阀性能但是内部没有死角，而且相对来说能减轻较多材料重量；它具有球阀性能但是内部没有死角而且相对来说减轻较多材料重量，它具有蝶阀性能而且又能做到强制密封。锥面阀的自修复耐磨损能力更是超过现有阀门。

在如下文献中还可以发现更多与上述技术方案相关的信息，例如公开号为CN202580101U，CN203784343U，CN202327173U等中国专利文件中，均记载了现有技术中锥面阀的相关技术方案。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题：锥面阀，在阀门通径较大，或管路压力较高时，阀门的启闭瞬间阻力尤其大，发明人考虑采用开设单独旁路办法保持闸板两侧有近似相同流体压力启闭闸板，待大闸阀完成启闭后再启闭较小的副闸阀，但是这样的阀门及管路结构复杂。

发明内容

为此，需要提供一种能避免或减少开启或关闭阶段管路中的流体压力对阀门开关造成阻力的锥面阀。

为实现上述目的，发明人提供了一种串联式锥面阀，所述锥面阀包括阀杆、阀芯与阀体，所述阀杆包括第一阀杆与第二阀杆，所述阀芯包括第一阀芯与第二阀芯；

所述阀体具有流体进口与流体出口，所述阀体中设有容置第一阀芯与第二阀芯的阀芯腔，以及供第一阀杆与第二阀杆穿过的阀杆孔，所述阀杆孔自阀体表面穿透至阀芯腔；

所述第一阀杆与第二阀杆同轴设置，第二阀杆套设于第一阀杆中，第一阀杆与第二阀杆可相对转动；

所述第一阀芯与第二阀芯同轴设置于阀芯腔中，第一阀芯的外壁与阀芯腔的内壁相适配，第一阀芯与第一阀杆相连接，由第一阀杆带动以第一阀杆为轴旋转，第二阀芯的外壁与第一阀芯的内壁相适配，第二阀芯与第二阀杆相连接，由第二阀杆带动以第二阀杆为轴旋转，且第一阀芯与第二阀芯可相对转动；

第一阀芯与第二阀芯的外壁形状为锥面，第一阀芯的下端开口与第二阀芯的下端开口对应锥面的下端开放口，所述第一阀芯与第二阀芯层叠设置，第二阀芯小于第一阀芯，第一阀芯上开设有贯通第一阀芯内壁与外壁的第一阀芯第一流孔与第一阀芯第二流孔，阀芯腔设有与第一阀芯第一流孔以及第一阀芯第二流孔对应的阀芯腔流孔，第二阀芯上开设有贯通第二阀芯内壁与外壁的第二阀芯流孔，第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔对应；

当第一阀芯旋转至第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔连通时，流体进口与流体出口之间的流体通道通过第一阀芯的下端开口、第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔连通，形成主通道，当第一阀芯旋转至第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔交错时，主通道被第一阀芯所截断；

当第一阀芯旋转至第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔连通，且第二阀芯旋转至第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔连通时，流体进口与流体出口之间的流体通道通过第二阀芯的下端开口、第二阀芯流孔、第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔连通，形成旁路通道，当第二阀芯旋转至第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔交错时，或第一阀芯旋转至第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔交错时旁路通道被第二阀芯或第一阀芯所截断。

可选的，第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔连通时阀芯的角度范围与第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔连通时阀芯的角度范围部分重叠。

可选的，第一阀芯第一流孔所对应的阀芯腔流孔与第一阀芯第二流孔所对应的阀芯腔流孔为同一个阀芯腔流孔。

可选的，所述第一阀芯与第一阀杆为一体化结构，所述第二阀芯与第二阀杆为一体化结构。

可选的，所述锥面阀还包括第一固定螺帽、第二固定螺帽、第一阀杆驱动件、第二阀杆驱动件、第一弹性件与第二弹性件；

所述第一阀杆顶端设置有外螺纹，第一固定螺帽螺接于第一阀杆顶端，套设于第一阀杆中的第二阀杆穿出第一阀杆顶端，所述第二阀杆顶端设置有外螺纹，第二固定螺帽螺接于第二阀杆顶端；

所述第一阀杆驱动件与第一阀杆连接，所述第二阀杆驱动件与第二阀杆连接；

所述第一弹性件的两端分别连接阀体与第一阀杆，并对第一阀杆施加自阀体向外的拉力，所述第二弹性件的两端分别连接第一阀杆与第二阀杆，并对第二阀杆施加自第一阀杆向外的拉力。

可选的，所述第一弹性件与第二弹性件为弹性垫片或压簧；

所述第一阀杆驱动件与第二阀杆驱动件为驱动轮或驱动杆，所述驱动轮以第一阀杆或第二阀杆为轮轴，所述驱动杆自第一阀杆或第二阀杆径向向外延伸。

可选的，锥面阀可以是直流式锥面阀，流体直接流过阀腔，中间为直线流道。流体通道呈直道，所述阀杆与该直道呈倾斜夹角设置。可选的，锥面阀可以是角通式锥面阀，流体进口与出口轴线呈直角，阀芯腔的流体通道呈弯曲设置。所述阀杆与流体进口通道同轴向设置。

可选的，锥面阀可以是直通式锥面阀，流体进口与流体出口同一轴线。阀芯腔内的流体通道为曲线通道，所述阀杆与流体进口或流体出口轴线呈垂直设置。

可选的，所述阀体包括相连接的第一阀体与第二阀体，所述第一阀体与第二阀体于阀芯腔处相连接，所述第一流体通道设置于第一阀体中，所述第二流体通道设置于第二阀体中。

区别于现有技术，上述技术方案所提供的锥面阀，在管路处于截断状态时，第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔交错，且第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔交错，阀门内的流体通道被截断，阀芯两端的流体存在压力差。由于第一阀芯与流体接触的面积较大，所以受到的压力也较大，不易转动，相对而言，第二阀芯与流体接触的面积小于第一阀芯，所以受到的压力小于第一阀芯，在通过阀门导通管路前，可以先旋转第二阀杆，由第二阀杆带动第二阀芯旋转，当第二阀芯旋转至第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔连通时，流体进口与流体出口之间的流体通道通过第二阀芯的下端开口、第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔连通，即通过旁路通道连通，这时候，由于第二阀芯导通了阀芯两端的管路，降低了第一阀芯两端的流体压力差对第一阀芯旋转造成的阻力，此时再旋转第一阀杆，由第一阀杆带动第一阀芯旋转，当第一阀芯旋转至第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔连通时，流体进口与流体出口之间的流体通道通过第一阀芯的下端开口、第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔连通，即主通道完全导通。其间，旁路通道通过弧形槽保持连通直至主通道导通到大于旁路通道。

当第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔重合而连通，阀门内的流体主通道导通。为了避免关闭主通道时第一阀芯两端的流体会产生较大的压力差，从而对关闭阶段的阀芯旋转产生较大阻力，可以先旋转第二阀杆带动第二阀芯使第二阀芯流孔与第一阀芯的第二流孔连通，其次旋转第一阀杆，由第一阀杆带动第一阀芯旋转，当第一阀芯旋转至第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔错开到主通道大小只有旁路通道全开时，第一阀芯的第二流孔已经通过弧形槽与阀腔流孔连通，这时旁路流体通道导通，旁路通道通过弧形槽保持连通直至第一阀芯第一流孔与阀腔孔完全交错，即主通道被第一阀芯所截断，因旁路通道作用，因此第一阀芯两端的压力差变化被降低很多，第一阀芯旋转的阻力也较小，当第一阀芯第一流孔与阀腔流孔完全交错后，再旋转第二阀杆，由第二阀杆带动第二阀芯旋转，当第二阀芯旋转至第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔交错时，流体进口与流体出口之间的旁路通道被第二阀芯所截断，阀门彻底关闭。

锥面阀在第一阀芯的基础上层叠设置同轴的第二阀芯，同时驱动第二阀芯旋转的第二阀杆套设于第一阀杆中，使阀门结构简单紧凑，通过二级阀芯能分别旋转，实现分级开启/关闭阀门，能解决降低较大型锥面阀的启闭瞬间阻力较大的问题。

附图说明

图1A为具体实施方式所述锥面直通阀的剖面结构示意图(主通道导通状态)；

图1B为具体实施方式所述锥面直通阀的剖面结构示意图(旁路通道导通状态)；

图2为具体实施方式所述锥面直通阀的剖面结构示意图；

图3为具体实施方式所述锥面角阀的剖面结构示意图；

图4A～图4D为具体实施方式所述阀门开启-关闭过程中，第一阀芯第一流孔、第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔三者之间的位置相对变化；

图5A为图1A所示具体实施方式所述锥面阀主通道导通状态时第一阀芯与阀芯腔在阀芯腔流孔处的纵向剖面示意图；

图5B为图1B所示具体实施方式所述锥面阀旁路通道导通状态时第一阀芯与阀芯腔在阀芯腔流孔处的纵向剖面示意图；

图6为阀芯腔内表面锥面上的阀芯腔流孔展开示意图。

附图标记说明：

11、第一阀杆，

111、第一固定螺帽，

113、第一驱动轮

115、第一压簧

12、第二阀杆，

121、第二固定螺帽，

123、第二驱动轮，

125、第二压簧，

21、第一阀芯，

211、第一阀芯第一流孔，

212、第一阀芯第二流孔

213、第一阀芯的下端开口

22、第二阀芯，

221、第二阀芯流孔，

31、第一阀体，

310、流体进口，

312、第一流体通道，

32、第二阀体，

320、流体出口

322、第二流体通道，

330、阀腔槽(非密封线不接触槽)；

360、阀芯腔流孔；

361、阀芯腔流孔对应第一阀芯第一流孔的部分；

362、阀芯腔流孔对应第一阀芯第二流孔的部分(弧形槽)；

370、阀芯腔壁

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1A至图3，本实施例提供了一种锥面阀，所述锥面阀包括阀杆、阀芯与阀体，所述阀杆包括第一阀杆11与第二阀杆12，所述阀芯包括第一阀芯21与第二阀芯22；

所述阀体具有流体进口与流体出口，所述阀体中设有容置第一阀芯21与第二阀芯22的阀芯腔，以及供第一阀杆11与第二阀杆12穿过的阀杆孔，所述阀杆孔自阀体表面穿透至阀芯腔。

流体进口与流体出口之间流体流经的通道为流体通道，流体进口与阀芯腔之间的流体通道为第一流体通道312，阀芯腔与流体出口之间的流体通道为第二流体通道322，

所述第一阀杆11与第二阀杆12同轴设置，第二阀杆12套设于第一阀杆11中，第一阀杆与第二阀杆可相对转动，二者形成套杆的结构；

所述第一阀芯21与第二阀芯22同轴设置于阀芯腔中，第一阀芯的外壁与阀芯腔的内壁相适配，第一阀芯与第一阀杆相连接，由第一阀杆带动以第一阀杆为轴旋转，第二阀芯的外壁与第一阀芯的内壁相适配，第二阀芯与第二阀杆相连接，由第二阀杆带动以第二阀杆为轴旋转，且第一阀芯与第二阀芯可相对转动，实施例中，第二阀芯小于第一阀芯。相适配在实施例中系指，相适配的阀芯与阀芯，或阀芯与腔体之间的形状可以套设配合在一起，且可以达到液体密封效果，阀芯的外壁与阀芯的内壁相适配，或阀芯的外壁与阀芯腔的内壁相适配可以保证阀门结构的液体密封性能。

为了提升阀芯的旋转性能与密封性能，可以在阀芯腔内壁或阀芯外壁衬以聚四氟乙烯等材料。为了提升密封性能，并减小部件加工精度的难度，如图1A至图3所示的实施例，在阀芯腔中设置有阀腔槽(非密封线不接触槽)330，阀腔槽330沿阀芯腔内壁周向设置，阀腔槽的下沿位于第一阀芯下沿的位置之上，阀腔槽330的槽底面不与阀芯相接触，这样阀芯腔与第一阀芯直接相接触的面积相对减少了，有利于减少转动的阻力，并且在加工时，可以仅对与第一阀芯接触的阀芯腔内壁进行精度加工匹配，有利于实现更高的加工装配精度。

在优选的实施例中，所述第一阀芯与第一阀杆为一体化结构，所述第二阀芯与第二阀杆为一体化结构。具体的，第一阀芯或第二阀芯可以由一整块的金属车削加工而成，或一体铸造而成。一体化结构的阀杆-阀芯结构，其结构简单，强度可靠，装配方便，同时阀芯-阀杆与阀体之间的密封性能可靠。

在不同的实施例中，阀杆、阀芯、阀体等部件可以是金属材质，也可以是塑料等高分子材料制成。

第一阀芯与第二阀芯的外壁形状为锥面，例如图1A至图3所示实施例中，第一阀芯与第二阀芯的外壁形状为为锥面。。实施例中，所述锥面为圆锥体表面或圆锥体表面的一部分，统称为锥面。

本实施例中采用锥面形状的阀芯，其结构简单，便于加工生产与装配。

第一阀芯21的下端开口与第二阀芯22的下端开口对应锥面的下端开放口，所述第一阀芯21与第二阀芯22层叠设置，第二阀芯小于第一阀芯，层叠时，第一阀芯在外，第二阀芯在内。第一阀芯21上开设有贯通第一阀芯内壁与外壁的第一阀芯第一流孔211与第一阀芯第二流孔212，阀芯腔设有与第一阀芯第一流孔211对应的阀芯腔流孔，当第一阀芯21旋转至第一阀芯第一流孔211与阀芯腔流孔连通时，流体进口310与流体出口320之间的流体通道通过第一阀芯的下端开口、第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔连通，形成主通道。当第一阀芯21旋转至第一阀芯第一流孔211与阀芯腔流孔交错时，流体进口310与流体出口320之间的流体主通道被第一阀芯所截断，主通道被截断。

第二阀芯22上开设有贯通第二阀芯内壁与外壁的第二阀芯流孔221，第二阀芯流孔221与第一阀芯第二流孔212对应，同时第一阀芯第二流孔212与阀芯腔流孔上的弧形槽对应。当第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔连通，且当第二阀芯22旋转至第二阀芯流孔221与第一阀芯第二流孔212连通时，流体进口310与流体出口320之间的流体通道通过第二阀芯的下端开口、第二阀芯流孔、第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔连通，形成旁路通道。当第二阀芯22旋转至第二阀芯流孔221与第一阀芯第二流孔212交错时，或第一阀芯旋转至第一阀芯第二流孔212与阀芯腔流孔交错时，流体进口310与流体出口320之间的流体通道被第二阀芯所截断，旁路通道被截断。

图4A至图4D示意了某些实施例中阀门开启-关闭过程中，第一阀芯第一流孔、第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔三者之间的位置相对变化。

图4A为第一阀芯外表面的锥面展开示意图，图中四边形ABCD为第一阀芯第一流孔，四边形EFGH为第一阀芯第二流孔。

图4B～图4D中四边形IJKL为阀芯腔流孔。在第一阀芯转动的过程中，阀芯腔流孔与第一阀芯第一流孔、第一阀芯第二流孔二者之间不断发生相对位置的变化。当阀芯腔流孔与第一阀芯第一流孔或第一阀芯第二流孔重合时，流体通道导通，重合部分在图中用阴影表示。需要说明的是，图4A～图4D仅为示意图，用于演示结构中各部位的相对位置关系。

图4B中显示了阀门在导通状态时，各流孔之间的相对位置关系，此时管路处于完全导通状态时，第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔重合而连通，阀门内的流体通过主通道导通。此时，第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔不存在重合部分，因此旁路通道关闭。

为了避免关闭阀门时，在关闭前第一阀芯两端的流体会产生较大的压力差，从而对关闭阶段的第一阀芯旋转产生较大阻力，可以先旋转第一阀杆，由第一阀杆带动第一阀芯旋转，阀芯腔流孔与第一流孔之间的相对位置也随之改变，在阀门逐步关闭的过程中，如图4C所示，第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔重叠的部分逐步减小，即图4C所示四边形MBCL的面积逐步减小，在减小的过程中，第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔开始重叠，且二者重叠的面积逐步增大，即图4C所示四边形HJNG的面积逐步增大，此时保持第二阀芯与第一阀芯的相对位置保持在使第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔连通的状态，这时候，阀门中的液体既可以通过主通道流动，也可以通过旁路通道流动。

随着第一阀芯逐步转动，第一阀芯与阀芯腔的相对位置变化为图4D所示，此时，第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔交错，二者没有重叠部分，主通道被第一阀芯所截断，但第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔的重叠部分使得旁路通道仍然导通，因此阀芯两端的压力差有限，第一阀芯旋转的阻力也较小，当第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔完全交错后，再旋转第二阀杆，由第二阀杆带动第二阀芯旋转，当第二阀芯旋转至第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔交错时，流体进口与流体出口之间的旁路流体通道被第二阀芯所截断，阀门彻底关闭。

在开启阀门时，其过程与上述过程正好相反，阀芯腔与第一阀芯相对位置的变化过程顺序为图4B，图4C至图4A。

在管路处于截断状态时，第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔交错，且第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔交错，阀门内的流体通道被截断，阀芯两端的流体存在压力差。由于第一阀芯与流体接触的面积较大，所以受到的压力也较大，不易转动，相对而言，第二阀芯与流体接触的面积小于第一阀芯，所以受到的压力小于第一阀芯，此时，第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔之间的相对位置关系如图4D所示，二者重叠，但由于第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔交错，因此旁路通道仍然是被截断的。在通过阀门导通管路前，可以先旋转第二阀杆，由第二阀杆带动第二阀芯旋转，当第二阀芯旋转至第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔连通时，流体进口与流体出口之间的流体通道通过第二阀芯的下端开口、第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔连通，即通过旁路通道连通。

这时候，由于第二阀芯导通了第一阀芯两端的管路，降低了第一阀芯两端的流体压力差对第一阀芯旋转造成的阻力，此时再旋转第一阀杆，由第一阀杆带动第一阀芯旋转，第一阀芯在旋转的过程中，第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔的重叠部分面积逐步减小，但第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔开始重叠，并且随着第一阀芯的转动，第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔重叠部分的面积逐步增大，如图4C所示。

最终，当第一阀芯旋转至第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔连通时，流体进口与流体出口之间的流体通道通过第一阀芯的下端开口、第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔连通，即通过主通道导通。此时，第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔不再重叠，各部位的相对位置关系如图4B所示。

在上述实施例中，第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔连通时阀芯的角度范围与第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔连通时阀芯的角度范围部分重叠。也就是说在第一阀芯与阀芯腔的相对位置在某些角度范围时，第一阀芯第一流孔与第一阀芯第二流孔都能通过阀芯腔流孔导通，也就是图4C所示状态。

具体的，阀芯腔流孔360的结构可以参见图5A、图5B与图6，阀芯腔流孔对应第一阀芯第一流孔的部分361为通孔，阀芯腔流孔对应第一阀芯第二流孔的部分362为阀芯腔壁370上设置的凹槽(弧形槽)，该凹槽结构位于阀芯腔流孔对应第一阀芯第一流孔的通孔上方，与该通孔联通。当锥面阀主通道导通状态时，如图5A所示，液体流动方向如图中箭头A所示方向流动，当锥面阀旁路通道导通状态时，如图5B所示，液体流动方向如图中箭头B所示方向流动。

上述实施例通过一个阀芯腔流孔实现了控制第一阀芯中两个流孔的开启与关闭，当然在另外一些实施例中，也可以针对第一阀芯腔第一流孔与第一阀芯腔第二流孔分别设置阀芯腔流孔。也就是说在其他实施例中，阀芯腔流孔的数量不仅可以是一个，也可以是2个甚至更多。

为了提供锥面阀适用的一密封结构以及一转动结构，所述锥面阀还包括第一固定螺帽111、第二固定螺帽121、第一阀杆驱动件、第二阀杆驱动件、第一弹性件与第二弹性件。

所述第一阀杆驱动件与第一阀杆连接，所述第二阀杆驱动件与第二阀杆连接；在图1A至图3所示实施例中，第一阀杆驱动件与第二阀杆驱动件为驱动轮，驱动轮包括第一驱动轮113余第二驱动轮123，第一驱动轮113以第一阀杆11为轮轴，第二驱动轮123以第二阀杆12为轮轴。

在另外一些实施例中，第一阀杆驱动件与第二阀杆驱动件为驱动杆；所述驱动杆自第一阀杆或第二阀杆径向向外延伸。第一驱动杆的数量可以是一根，也可以是多根，例如可以设置4根第一驱动杆，呈十字形设置，或者设置4根第一驱动杆，呈丫字形设置。第二驱动杆的设置与第一驱动杆类似。

实施例中，通过第一阀杆驱动件、第二阀杆驱动件延长了阀杆旋转时的力臂，使阀杆旋转时更加省力。

图1A至图3所示实施例中，第一弹性件与第二弹性件为压簧，具体的，第一弹性件为第一压簧115，第二弹性件为第二压簧125；第一阀杆11穿过第一压簧115，第二阀杆12穿过第二压簧125。

在另外的实施例中，第一弹性件与第二弹性件可以为弹性垫片。例如橡胶垫片或硅胶垫片等。

所述第一阀杆顶端设置有外螺纹，第一固定螺帽螺接于第一阀杆顶端，套设于第一阀杆中的第二阀杆穿出第一阀杆顶端，所述第二阀杆顶端设置有外螺纹，第二固定螺帽螺接于第二阀杆顶端；

所述第一压簧115的两端分别连接阀体与第一阀杆11，具体的，第一压簧115的一端抵于阀体上，与阀体连接，另一端抵于第一阀杆11上，或抵于第一驱动轮113或第一固定螺帽111上，从而直接或间接与第一阀杆连接，

所述第二压簧125的两端分别连接第一阀杆11与第二阀杆12，具体的，第二压簧125的一端抵于第一阀杆上或第一固定螺帽111上，与第一阀杆直接或间接连接，另一端抵于第二阀杆12上，或抵于第二驱动轮123或第二固定螺帽121上，从而直接或间接与第二阀杆连接。

不论弹性件采用何种连接方式，可以使得第一弹性件两端分别对阀体与第一阀杆施力，从而对第一阀杆施加自阀体向外的拉力，同样的，可以使得第二弹性件两端分别对第二阀杆与第一阀杆施力，从而对第二阀杆施加自第一阀杆向外的拉力，能实现上述效果即可。

由于第一弹性件与第二弹性件对阀杆施加向外的拉力，从而也对阀芯施加向外的拉力，使得阀芯外壁与阀芯腔内壁贴紧，提高阀门的密封性能。图1A至图3所示实施例中，第一阀芯与第二阀芯的外壁为锥面，阀芯的下端开口处直径大于阀芯上端直径，当有外力将阀芯向上(即向外)拉时，使阀芯与阀芯腔内壁更加紧贴。

上述实施例可以通过旋转调整第一固定螺帽111或第二固定螺帽121的高度来调整第一弹性件或第二弹性件的松紧，从而调整阀门的密封性能与旋转阻尼。

基于发明人提供的思路，根据不同的需要，可以制备直通阀结构的锥面阀或角阀结构的锥面阀。

例如图1A所示实施例，流体进口与阀芯腔之间的流体通道为第一流体通道312，阀芯腔与流体出口之间的流体通道为第二流体通道322，第一流体通道312与第二流体通道322呈直道连接，所述阀杆(包括第一阀杆11与第二阀杆12)与该直道呈倾斜夹角设置，所述第一阀芯的下端开口213与第一流体通道312，所述阀芯腔流孔与第二流体通道322相对。所示倾斜夹角即不呈垂直的角度倾斜设置，在优选实施例中，倾斜的角度(阀杆与流体通道之间的夹角)为30～60度，更优选的为40～50度，尤其优选的为45度。即锥面阀可以是直流式锥面阀，流体直接流过阀腔，中间为直线流道。流体通道呈直道，所述阀杆与该直道呈倾斜夹角设置。在该实施例中，流体在阀门内流经的路线为直线，流体流动阻力小。

如图2所示的实施例，发明人提供了角通阀的实施例，其中流体进口与阀芯腔之间的流体通道为第一流体通道312，阀芯腔与流体出口之间的流体通道为第二流体通道322，第一流体通道312与第二流体通道322呈直角非平角的夹角连接，进一步地，第一流体通道312与第二流体通道322呈直角连接。所述阀杆与进口或出口轴向之一垂直(即与第一流体通道或第二流体通道之一平行设置)，所述第一阀芯的下端开口213与第一流体通道312相对，所述阀芯腔流孔与第二流体通道322相对。即锥面阀可以是角通式锥面阀，流体进口与出口轴线呈直角，阀芯腔的流体通道呈弯曲设置。所述阀杆与流体进口通道同轴向设置。

如图3所示实施例，发明人提供了直通阀的实施例，其中流体进口与阀芯腔之间的流体通道为第一流体通道312，阀芯腔与流体出口之间的流体通道为第二流体通道322，第一流体通道312与第二流体通道322为上下交错设置，进口与出口同轴向。所述阀杆与流体进口与出口轴线呈直角设置，所述第一阀芯的下端开口213与第一流体通道312相对，所述阀芯腔流孔与第二流体通道322相对。即锥面阀可以是直通式锥面阀，流体进口与流体出口同一轴线。阀芯腔内的流体通道为曲线通道，所述阀杆与流体进口或流体出口轴线呈垂直设置。

上述实施例中，阀门的流体出口与流体入口的位置可以对调，即将阀门中液体的流向反过来设置，例如流体进口设置于第二流体通道的一端，流体出口设置于第一流体通道的一端，这样的结构同样可以起到阀门开启或关闭管道的作用。

如图1A至图3所示的实施例，所述阀体包括相连接的第一阀体31与第二阀体32，所述第一阀体31与第二阀体32于阀芯腔处相连接，所述第一流体通道312设置于第一阀体31中，所述第二流体通道322设置于第二阀体32中。图1A中，第一阀体为左阀体，第二阀体为右阀体，图3中，第一阀体为下阀体，第二阀体与上阀体。采用这样的分体式阀体结构，可以便于装配维修，也有助于提高阀门的密封性能。第一阀体与第二阀体之间通过法兰结构连接，螺纹连接，铆接或焊接等方式连接在一起，

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.串联式锥面阀，其特征在于，所述锥面阀包括阀杆、阀芯与阀体，所述阀杆包括第一阀杆与第二阀杆，所述阀芯包括第一阀芯与第二阀芯；

所述阀体具有流体进口与流体出口，所述阀体中设有容置第一阀芯与第二阀芯的阀芯腔，以及供第一阀杆与第二阀杆穿过的阀杆孔，所述阀杆孔自阀体表面穿透至阀芯腔；

所述第一阀杆与第二阀杆同轴设置，第二阀杆套设于第一阀杆中，第一阀杆与第二阀杆可相对转动；

所述第一阀芯与第二阀芯同轴设置于阀芯腔中，第一阀芯的外壁与阀芯腔的内壁相适配，第一阀芯与第一阀杆相连接，由第一阀杆带动以第一阀杆为轴旋转，第二阀芯的外壁与第一阀芯的内壁相适配，第二阀芯与第二阀杆相连接，由第二阀杆带动以第二阀杆为轴旋转，且第一阀芯与第二阀芯可相对转动；

第一阀芯与第二阀芯的外壁形状为锥面，第一阀芯的下端开口与第二阀芯的下端开口对应锥面的下端开放口，所述第一阀芯与第二阀芯层叠设置，第二阀芯小于第一阀芯，第一阀芯上开设有贯通第一阀芯内壁与外壁的第一阀芯第一流孔与第一阀芯第二流孔，阀芯腔设有与第一阀芯第一流孔以及第一阀芯第二流孔对应的阀芯腔流孔，第二阀芯上开设有贯通第二阀芯内壁与外壁的第二阀芯流孔，第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔对应；

当第一阀芯旋转至第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔连通时，流体进口与流体出口之间的流体通道通过第一阀芯的下端开口、第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔连通，形成主通道，当第一阀芯旋转至第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔交错时，主通道被第一阀芯所截断；

当第一阀芯旋转至第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔连通，且第二阀芯旋转至第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔连通时，流体进口与流体出口之间的流体通道通过第二阀芯的下端开口、第二阀芯流孔、第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔连通，形成旁路通道，当第二阀芯旋转至第二阀芯流孔与第一阀芯第二流孔交错时，或第一阀芯旋转至第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔交错时旁路通道被第二阀芯或第一阀芯所截断。

2.根据权利要求1所述的锥面阀，其特征在于，第一阀芯第一流孔与阀芯腔流孔连通时阀芯的角度范围与第一阀芯第二流孔与阀芯腔流孔连通时阀芯的角度范围部分重叠。

3.根据权利要求2所述的锥面阀，其特征在于，第一阀芯第一流孔所对应的阀芯腔流孔与第一阀芯第二流孔所对应的阀芯腔流孔为同一个阀芯腔流孔。

4.根据权利要求1所述的锥面阀，其特征在于，所述第一阀芯与第一阀杆为一体化结构，所述第二阀芯与第二阀杆为一体化结构。

5.根据权利要求1所述的锥面阀，其特征在于，所述锥面阀还包括第一固定螺帽、第二固定螺帽、第一阀杆驱动件、第二阀杆驱动件、第一弹性件与第二弹性件；

所述第一阀杆顶端设置有外螺纹，第一固定螺帽螺接于第一阀杆顶端，套设于第一阀杆中的第二阀杆穿出第一阀杆顶端，所述第二阀杆顶端设置有外螺纹，第二固定螺帽螺接于第二阀杆顶端；

所述第一阀杆驱动件与第一阀杆连接，所述第二阀杆驱动件与第二阀杆连接；

所述第一弹性件的两端分别连接阀体与第一阀杆，并对第一阀杆施加自阀体向外的拉力，所述第二弹性件的两端分别连接第一阀杆与第二阀杆，并对第二阀杆施加自第一阀杆向外的拉力。

6.根据权利要求5所述的锥面阀，其特征在于，所述第一弹性件与第二弹性件为弹性垫片或压簧；

所述第一阀杆驱动件与第二阀杆驱动件为驱动轮或驱动杆，所述驱动轮以第一阀杆或第二阀杆为轮轴，所述驱动杆自第一阀杆或第二阀杆径向向外延伸。