CN105782550A - 一种两通活塞阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种两通活塞阀，包括阀体(2)及其上的伺服器(1)，所述伺服器(1)包括上壳体(110)、下壳体(11)及内部构件，其特征在于，所述伺服器(1)的上壳体(110)和下壳体(11)的结合部位设有与其周边形状相一致的异形密封圈(18)；所述伺服器(1)在阀杆(22)穿过的部位设有密封块(24)，所述密封块(24)卡入所述伺服器上壳体(110)与下壳体(11)的卡槽中，其上设有与所述阀杆(22)过盈配合的轴孔。该阀的伺服器能很好的防水防尘，可显著提升其IP等级，而且采用连接支架直接与阀体外壳焊接在一起而实现连接的方式，减少了连接零件的数量，降低成本同时也提高效率。

Description

一种两通活塞阀

技术领域

本发明涉及控制阀技术领域，特别是电机驱动的两通形式的活塞阀。

背景技术

在水暖式的汽车空调上，冷却液先后通过发动机、热水阀、加热芯体，然后回到发动机。通过热水阀的开关，可以控制冷却液的流量，从而调节发动机余热向车辆供暖的程度。热水阀目前主要用于工程车、混合动力、电动车，其技术从传统的机械式、真空式，向电子式方向发展。近年来电动水阀的市场需求有逐渐增加的趋势。

如图1所示，现有电机驱动的两通水阀，包括伺服器10＇和阀体20＇两部分，伺服器的上、下壳体中装有电机、电路板、齿轮减速机构，上、下壳体通过螺栓连接在一起；阀体中装有阀芯组件，阀芯组件通过阀杆与齿轮减速机构连接。齿轮减速机构在电机驱动下带动阀芯组件实现往复直线运动，调节活塞节流面积，从而实现对介质流量的控制。

阀体外壳材料采用黄铜，阀体通过阀体连接支架卡入伺服器壳体卡槽实现与伺服器的连接。阀体本身与阀体连接支架的连接如图2(剖切放大图)所示：阀体外壳翻边压住阀体连接支架，而加强支架再压住阀体外壳翻边，同时加强支架通过锁紧螺栓、弹簧垫圈与阀体连接支架固定。

由于伺服器上、下壳体仅通过螺栓锁紧联接，同时阀杆是直接穿过伺服器上、下壳体半圆孔，没有密封保护装置，伺服器防水防尘能力差，IP等级不高，所以在改变结构以提高其IP等级进而扩大其使用场合方面也有很大的改进的空间。

此外，阀体通过阀体连接支架卡入伺服器壳体卡槽实现与伺服器的连接。阀体本身与阀体连接支架的连接如图2(剖切放大图)所示：阀体外壳1＇的翻边2＇压住阀体连接支架3＇，而加强支架4＇再压住阀体外壳翻边2＇，同时加强支架3＇通过锁紧螺栓5＇、弹簧垫圈6＇与阀体连接支架3＇固定。该结构中，阀体外壳1＇与阀体连接支架3＇的连接结构复杂，零件数量过多，导致装配效率较低。

因此，如何提高两通活塞阀的IP等级和装配效率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种两通活塞阀。该阀在伺服器上、下壳体间加装橡胶材料的异形密封圈，同时在阀杆穿过伺服器上、下壳体的位置加装橡胶材料的密封块，伺服器能很好的防水防尘，可显著提升其IP等级，而且采用连接支架直接与阀体外壳焊接在一起而实现连接的方式，减少了连接零件的数量，降低成本同时也提高效率。

为实现上述目的，本发明提供一种两通活塞阀，包括阀体及其上的伺服器，所述伺服器包括上壳体、下壳体及内部构件，所述伺服器的上壳体和下壳体的结合部位设有与其周边形状相一致的异形密封圈；所述伺服器在阀杆穿过的部位设有密封块，所述密封块卡入所述伺服器上壳体与下壳体的卡槽中，其上设有与所述阀杆过盈配合的轴孔。

所述阀体的伺服器连接端焊接有支架，并通过所述支架和螺钉直接与所述伺服器相连接。

所述阀体的阀杆引出端设有封盖，所述封盖的轴孔中设有至少两道套装在所述阀芯轴上的密封圈，所述密封圈之间由隔圈分开。

所述连接支架呈方盘形，其对应于伺服器的一面设有一圈环形凹槽，环形凹槽在另一面向外凸起形成圆形内凹部，与阀体封盖中央的凸起部位相吻合，所述连接支架的四角均沿45度切角线向阀体一侧折弯呈“Z”字形，所形成的连接部平行于支架本体的盘面，各连接部上开设有螺钉孔。

所述内部构件包括电机、蜗杆，以及由第一双联齿轮、第二双联齿轮，电位器齿轮及第三双联齿轮构成的四级齿轮传动系，所述电机带动蜗杆转动，经过所述齿轮传动系后带动齿条前进或后退，从而控制阀杆及其上的阀芯移动。

所述阀芯包括依次套装在阀芯杆轴上的反冲盘、阀盘以及阀塞，所述阀盘的直径大于所述阀塞，所述阀塞呈中空的套筒形，其侧壁上设有控制流量大小的豁口式流道。

所述流道包括位于所述阀塞侧壁上的“V”字形豁口及直线型的缝隙。

所述阀塞前端设有导向筋肋。

所述密封块呈“T”字形，其“T”形头的两侧向外局部加宽，形成向外凸起的卡块，使其顶面也呈“T”字形，其密封面设有用于放入异形密封圈的安装槽，其轴孔一段为全孔，另一段为半孔，内壁上设有环形凸起，与所述阀杆滑动密封。

所述阀体为不锈钢阀体。

本发明在伺服器上、下壳体间加装橡胶材料的异形密封圈，异形密封圈装在下壳体的异形密封圈槽中，上壳体压在异形密封圈上，并通过自攻螺钉将上壳体和下壳体锁紧实现固定，使异形密封圈产生弹性变形，从而在上壳体和下壳体中起到密封作用；同时在阀杆穿过伺服器上、下壳体的位置加装橡胶材料的密封块。采用以上结构之后，使伺服器部分能很好的防水防尘，可显著提升其IP等级。

在一种优选方案中，本发明采用一种新型连接支架直接与阀体外壳焊接在一起而实现连接的方式，减少了连接零件的数量，降低了成本，同时也提高了装配效率。

附图说明

图1现有两通活塞阀的结构示意图；

图2为图1所示阀体与伺服器连接部位的结构示意图；

图3为本发明所提供两通活塞阀的一种具体实施方式的结构示意图；

图4为图3所示两通活塞阀阀体部分的内部结构示意图；

图5为图3所示两通活塞阀在去除上壳体后的结构示意图；

图6为图5中连接支架与密封块的局部放大图；

图7为伺服器及其与阀体连接部位的剖视图；

图8为图7中I部位的局部放大图；

图9为本发明所提供两通活塞阀的阀芯的结构示意图；

图10为图9所示阀芯的剖视图；

图11为图9中阀塞的立体图；

图12为图9中阀盘的剖视图；

图13为阀盘的立体图；

图14为阀芯处于关闭状态时与阀体外壳的配合关系示意图。

图1至图2中：

伺服器10＇阀体20＇

阀体外壳1＇翻边2＇阀体连接支架3＇加强支架4＇锁紧螺栓5＇弹簧垫圈6＇

图3至图8中：

1.伺服器11.下壳体12.线路板13.直流电机14.蜗杆15.第一双联齿轮16.第二双联齿轮17.电位器齿轮18.异形密封圈19.第三双联齿轮110.上壳体111.自攻螺钉

2.阀体21.齿条22.阀杆23.挡圈24.密封块25.支架26.隔圈27.O型密封圈28.封盖29.进口管210.反冲盘211.阀盘212.阀塞213.出口管214.豁口215.缝隙216.筋肋

3.连接器

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3，图3为本发明所提供两通活塞阀的一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施例中，本发明提供的两通活塞阀主要由伺服器1、阀体2以及连接器3三大部分组成，伺服器1的电机通过连接器3与外部电连接，从外部输入信号控制通入电机的电流，由电机通过齿轮减速机构带动阀杆及阀杆上的阀芯作直线运动，从而改变流通面积，达到调节流量的目的。

请参考图4、图5、图6，图4为图3所示两通活塞阀阀体部分的内部结构示意图；图5为图3所示两通活塞阀在去除上壳体后的结构示意图；图6为图5中连接支架与密封块的局部放大图。

如图所示，阀体2主要由齿条21、阀杆22、挡圈23、密封块24、支架25、隔圈26、O型密封圈27、封盖28、进口管29、反冲盘210、阀盘211、阀塞212、出口管213等组成，阀盘的直径大于阀塞，阀塞呈中空的套筒形，其侧壁上设有控制流量大小的豁口式流道及直线型缝隙.。

进口管29、出口管213采用不锈钢304材料，通过炉焊焊接在一起组成阀体外壳，齿条21与伺服器1中的齿轮减速机构传动连接，齿轮减速机构通过齿条21带动固定在阀杆22上的反冲盘210、阀盘211、阀塞212在出口管213中做往复直线运动，阀塞212随着阀杆直线运动，节流面积发生变化，控制介质的流量。

支架25呈方盘形，其对应于伺服器1的一面设有一圈环形凹槽，环形凹槽在另一面向外凸起形成圆形内凹部，与封盖28中央的凸起部位相吻合，支架25的四角均沿45度切角线向阀体一侧折弯呈“Z”字形，形成的连接部平行于支架本体的盘面，各连接部上开设有螺钉孔。

封盖28的轴孔中设有两道套装在阀杆上的O型密封圈27，以保证介质不会通过封盖轴孔处的间隙与外端连通，两个O型密封圈27由隔圈26分开，保证上下两个O型密封圈27不接触，两道密封大大减少了漏水的可能性，封盖28与出口管213激光焊接在一起之后再与方盘形支架25激光焊接在一起，实现阀体外壳与方盘形支架25的连接。

伺服器1由下壳体11、线路板12、直流电机13、蜗杆14、第一双联齿轮15、第二双联齿轮16，电位器齿轮17，异形密封圈18、第三双联齿轮19、上壳体110、自攻螺钉111等组成。

直流电机13通过蜗杆14、第一双联齿轮15、第二双联齿轮16、第三双联齿轮19、带动电位器齿轮17实现减速和正、反转旋转，上壳体110和下壳体11之间装有与其周边形状相一致的异形密封圈18，异形密封圈18装在下壳体11的异形密封圈槽中，上壳体110压在异形密封圈18上，并通过自攻螺钉111将上壳体110和下壳体11锁紧实现固定，使异形密封圈18产生弹性变形，从而在上壳体11和下壳体110中起到密封作用。

工作时由伺服器1牵引齿条21带动阀体1内部的阀杆22移动，实现冷却液切换，直流电机13安装在下壳体11中，带动蜗杆14转动，经过四级传动后带动齿条21前进或后退，从而控制阀杆22的移动，当齿条21牵引着阀杆22进退时，固连在阀杆22上的阀塞212也随之移动，通过调节活塞节流面积，实现对介质流量的控制。

请参考图7、图8，图7为伺服器及其与阀体连接部位的剖视图；图8为图7中I部位的局部放大图。

伺服器1在阀杆22穿过的部位设有密封块24，密封块24卡入伺服器1上壳体110与下壳体11的卡槽中，其上设有与阀杆22过盈配合的轴孔。

密封块24在侧视图上呈“T”字形其，其“T”形头的两侧向外局部加宽，形成向外凸起的卡块，使其在俯视图上也呈“T”字形，密封面上设有用于放入异形密封圈18的安装槽，其轴孔一段为全孔，另一段为半孔，内壁上设有环形凸起，以便与阀杆22滑动密封。

伺服器1和阀体2的具体装配顺序为：先将阀体2通过支架25卡于伺服器1下壳体11的卡槽中，然后装异形密封圈18、上壳体110，保证上壳体卡槽卡入支架25，最后锁紧五个自攻螺钉111。

此外，在阀体2与下壳体11连接处异形密封圈18的位置如图8所示，密封块24过盈配合装在阀杆22上，与阀体2一起卡在下壳体11上，异形密封圈18就位于密封块24和上壳体110之间起密封作用。

请参考图9、10、11，图9为本发明所提供两通活塞阀的阀芯的结构示意图；图10为图9所示阀芯的剖视图；图11为图9中阀塞的立体图。

如图所示，两通活塞阀的阀芯总成主要由阀杆22、挡圈23、反冲盘210、阀盘211、阀塞212等部件构成。

阀塞212呈中空的套筒形，其侧壁上有一个漏斗状的豁口214及一条直线型的缝隙215，两者一起控制通过该阀塞的介质流量，前端均匀分布的四条筋肋216对整个阀芯总成在阀体外壳中的运动起导向作用。

具体地，豁口214缝隙215分别位于阀塞212相对的两侧，其中，豁口214大体呈“V”字形，其两侧的内壁先呈现向内凹陷的弧形，然后向下过渡呈向外凸起的弧形，就单侧内壁的走势而言，大体呈曲面较为缓和的“S”形，缝隙215呈直线型。

反冲盘210采用SUS304材料，紧贴在阀盘211后面，对阀盘211起缓冲作用。

请参考图12、13、14，图12为图9中阀盘的剖视图；图13为阀盘的立体图；图14为阀芯处于关闭状态时与阀体外壳的配合关系示意图。

阀盘211采用NBR材料，前端为锥面，该锥面在活塞阀处于关闭状态时，与阀体外壳出口管213内壁锥面贴合实现密封。

阀塞212、阀盘211、反冲盘210通过两个挡圈23固定在阀杆22上，伺服器中的齿轮机构通过齿条21带动阀杆22在出口管213中做往复直线运动，从而带动阀塞212、阀盘211、反冲盘210一起在阀体出口管213中做往复直线运动；阀塞212在出口管213前端小腔内往复直线运动时，豁口214及缝隙215的面积逐渐发生变化，从而从豁口214和直线型缝隙215流过介质流量逐渐发生变化，以此实现该两通活塞阀的流量控制。

上述内容仅是本发明的一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，将支架和密封块设计成其他形状；或者，阀体外壳材料采用铝；又或者，阀体中的阀杆穿过伺服器中的壳体，用螺栓将阀体固定在伺服器壳体上，并用O型密封圈保证阀杆与壳体之间的密封，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

以上对本发明所提供的两通活塞阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种两通活塞阀，包括阀体(2)及其上的伺服器(1)，所述伺服器(1)包括上壳体(110)、下壳体(11)及内部构件，其特征在于，所述伺服器(1)的上壳体(110)和下壳体(11)的结合部位设有与其周边形状相一致的异形密封圈(18)；所述伺服器(1)在阀杆(22)穿过的部位设有密封块(24)，所述密封块(24)卡入所述伺服器上壳体(110)与下壳体(11)的卡槽中，其上设有与所述阀芯轴(22)过盈配合的轴孔。

2.根据权利要求1所述的两通活塞阀，其特征在于，所述阀体(2)的伺服器连接端焊接有支架(25)，并通过所述支架(25)和螺钉直接与所述伺服器(1)相连接。

3.根据权利要求1所述的两通活塞阀，其特征在于，所述阀体(2)的阀杆引出端设有封盖(28)，所述封盖(28)的轴孔中设有至少两道套装在所述阀杆上的密封圈(27)，所述密封圈(27)之间由隔圈(26)分开。

4.根据权利要求2所述的两通活塞阀，其特征在于，所述连接支架(25)呈方盘形，其对应于所述伺服器(1)的一面设有一圈环形凹槽，环形凹槽在另一面向外凸起形成圆形内凹部，与阀体封盖中央的凸起部位相吻合，所述连接支架(25)的四角均沿45度切角线向阀体一侧折弯呈“Z”字形，所形成的连接部平行于支架本体的盘面，各连接部上开设有螺钉孔。

5.根据权利要求1所述的两通活塞阀，其特征在于，所述内部构件包括电机(13)、蜗杆(14)，以及由第一双联齿轮(15)、第二双联齿轮(16)，电位器齿轮(17)及第三双联齿轮(19)构成的四级齿轮传动系，所述电机(13)带动蜗杆(14)转动，经过所述齿轮传动系后带动阀杆(22)上的齿条(21)前进或后退，从而控制阀杆(22)及其上的阀芯移动。

6.根据权利要求5所述的两通活塞阀，其特征在于，所述阀芯包括依次套装在阀芯轴(22)上的反冲盘(210)、阀盘(211)以及阀塞(212)，所述阀盘(211)的直径大于所述阀塞(212)，所述阀塞(212)呈中空的套筒形，其侧壁上设有控制流量大小的流道。

7.根据权利要求6所述的两通活塞阀，其特征在于，所述流道包括位于所述阀塞(212)侧壁上的“V”字形豁口(214)及直线型的缝隙(215)。

8.根据权利要求7所述的两通活塞阀，其特征在于，所述阀塞(212)前端设有导向筋肋(216)。

9.根据权利要求1所述的两通活塞阀，其特征在于，所述密封块(24)呈“T”字形，其“T”形头的两侧向外局部加宽，形成向外凸起的卡块，使其顶面也呈“T”字形，其密封面设有用于放入异形密封圈(18)的安装槽，其轴孔一段为全孔，另一段为半孔，内壁上设有环形凸起，与所述阀杆(22)滑动密封。

10.根据权利要求1至9任一项所述的两通活塞阀，其特征在于，所述阀体(2)为不锈钢阀体。