CN106439075A - 陶瓷阀芯、阀体及阀门 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种陶瓷阀芯、阀体及阀门，涉及阀门的技术领域，包括阀芯外壳、动阀片、静阀片和阀芯转轴；阀芯外壳上设置有流入端口和流出端口；沿着流入端口至流出端口的方向，动阀片与静阀片依次设置于阀芯外壳内且动阀片与静阀片抵接，当动阀片处于第一工位时，动阀片和静阀片形成流体通道；当动阀片处于第二工位时，流体通道关闭；阀芯转轴位于动阀片背离静阀片的一侧且可带动动阀片在第一工位和第二工位之间切换；减少了现有技术中存在的陶瓷阀芯滴漏水的现象。

Description

陶瓷阀芯、阀体及阀门

技术领域

本发明涉及阀门的技术领域，尤其是涉及一种陶瓷阀芯、阀体及阀门。

背景技术

在化工，煤炭，石油等等恶劣环境下金属阀门已不能适应高磨损、强腐蚀等恶劣工况的需求，主要体现在金属阀易泄露、扭矩大、密封面不耐腐蚀的情况。传统的金属阀门急需从材料、设计及加工工艺等方面的彻底革新。将陶瓷材料应用于工业阀门是一项大胆和有益的创新。

陶瓷阀使用高性能结构陶瓷，它具有良好的自洁性，超耐磨，强腐蚀，自润滑性强，使用寿命长，使用环境广，尤其适合用在化工行业。

现在市场的陶瓷阀阀芯产品，通常采用过盈配合达到密封的目的，当阀芯磨损的量大于过盈配合的量，会出现滴漏水现象，造成浪费与污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种陶瓷阀芯、阀体及阀门，以减少现有技术中存在的陶瓷阀芯滴漏水的技术问题。

本发明提供一种陶瓷阀芯，包括：阀芯外壳、动阀片、静阀片和阀芯转轴；阀芯外壳上设置有流入端口和流出端口；沿着流入端口至流出端口的方向，动阀片与静阀片依次设置于阀芯外壳内且动阀片与静阀片抵接，当动阀片处于第一工位时，动阀片和静阀片形成流体通道；当动阀片处于第二工位时，流体通道关闭；阀芯转轴位于动阀片背离静阀片的一侧且可带动动阀片在第一工位和第二工位之间切换。

进一步的，静阀片和阀芯外壳之间设置有用于限制静阀片沿着流出端口至流入端口的方向移动的限位机构。

进一步的，限位机构包括设置于静阀片外侧壁上的二层台阶和设置于阀芯外壳内侧壁上的凸棱，二层台阶和凸棱限位卡接。

进一步的，动阀片具有第一穿过结构，静阀片具有第二穿过结构，当动阀片处于第一工位时，第一穿过结构和第二穿过结构相对设置；当动阀片处于第二工位时，第一穿过结构和第二穿过结构错位设置。

进一步的，第一穿过结构为设置于动阀片一侧的缺口；和/或，第二穿过结构为设置于静阀片上的通孔。

进一步的，动阀片厚度可调；和/或，静阀片厚度可调。

进一步的，阀芯转轴的一端与动阀片限位连接，用于限制阀芯转轴和动阀片沿动阀片周向上的相对位置。

进一步的，动阀片设置有卡口槽，阀芯转轴具有可插入卡口槽的卡头，通过卡口槽和卡头的配合实现阀芯转轴和动阀片的限位连接。

进一步的，卡头滑动插入于卡口槽。

进一步的，陶瓷阀芯还包括用于给动阀片和阀芯转轴之间提供自调整距离的弹性部件，弹性部件的一端与阀芯转轴抵接，另一端与动阀片抵接。

本发明另一方面提供一种阀体，阀体适配于上述陶瓷阀芯；其中，阀体的流体入口用于与流入端口连通；流体出口用于与流出端口连通；阀体内自靠近流体出口的一端向流体入口的一端延伸固定设置有分隔体，分隔体靠近流体入口的一侧的空腔为流体进入腔，分隔体靠近流体出口的一侧的空腔为流体流出腔，分隔体上设置有与流出端口适配的分隔通孔，所述流体进入腔与所述流入端口连通，所述流体流出腔与所述流出端口连通。

进一步的，分隔体为逆时针旋转90度的Z型，分隔通孔设置于Z型的中间面。

本发明第三方面还提供一种阀门，包括上述的阀体，拨动组件和设置于阀体内的上述的陶瓷阀芯，拨动组件与阀芯转轴连接且可带动阀芯转轴绕其自身轴心线旋转。

进一步的，拨动组件包括与龙头阀体活动连接的拨动外壳、设置于拨动外壳内用于带动阀芯转轴绕其自身轴心线旋转的传动垫，传动垫的一侧与阀芯转轴卡接，另一侧与拨动外壳的内壁抵接，在外力的作用下，拨动外壳通过与传动垫之间的摩擦力带动传动垫旋转从而带动阀芯转轴旋转。

本发明提供一种陶瓷阀芯，包括：阀芯外壳、动阀片、静阀片和阀芯转轴；阀芯外壳上设置有流入端口和流出端口；沿着流入端口至流出端口的方向，动阀片与静阀片依次设置于阀芯外壳内且动阀片与静阀片抵接，当动阀片处于第一工位时，动阀片和静阀片形成流体通道；当动阀片处于第二工位时，流体通道关闭；阀芯转轴位于动阀片背离静阀片的一侧且可带动动阀片在第一工位和第二工位之间切换由于介质流动的方向为流入端口-动阀片-静阀片-流出端口，介质进入阀芯壳体内后，通过介质的内在压力作用于动阀片上，使得动阀片和静阀片始终抵接贴合在一起，自动适应了在长时间的使用过程中由于动阀片和静阀片的磨损产生间隙，减少了陶瓷阀芯滴漏水的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的具有陶瓷阀芯的阀门的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的陶瓷阀芯的第一方向的爆炸图；

图3为本发明实施例提供的陶瓷阀芯的爆炸状态的主视图；

图4为本发明实施例提供的陶瓷阀芯的第二方向的爆炸图；

图5为本发明实施例提供的陶瓷阀芯的限位机构的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的陶瓷阀芯的静阀片和胶垫的结构示意图；

图7本发明实施例提供的阀体的剖视图；

图8本发明实施例提供的阀门中阀体和陶瓷阀芯组装后的剖视图；

图9本发明实施例提供的阀门中阀体和陶瓷阀芯的爆炸图。

图标：100-阀芯外壳；200-动阀片；300-静阀片；400-阀芯转轴；110-流入端口；120-流出端口；500-限位机构；510-二层台阶；520-凸棱；210-第一穿过结构；310-第二穿过结构；211-缺口；311-通孔；220-卡口槽；410-卡头；600-弹性部件；700-流体入口；800-流体出口；900-分隔体；1000-流体进入腔；1100-流体流出腔；1200-分隔通孔；1300-拨动组件；1310-拨动外壳；1320-传动垫；320-胶垫。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例的中心思想在于提供一种陶瓷阀芯、阀体和阀门，通过调整阀体的流体进入腔与陶瓷阀芯的流入端口连通、流体流出腔与陶瓷阀芯的流出端口连通，实现介质依次经过流体进入腔、流入端口、动阀片、静阀片、流出端口、流体流出腔流出，通过介质的自身的压力来实现动阀片与静阀片始终贴合，在长时间使用过程中，动阀片的转动带来动阀片和静阀片之间产生摩擦，从而使动阀片和静阀片磨损产生形状变化，由于动阀片与静阀片始终贴合，能够自动适应这种形状变化，从而减少了长时间使用后出现的滴漏水现象。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种陶瓷阀芯，如图1、2、3、4所示，包括：阀芯外壳100、动阀片200、静阀片300和阀芯转轴400；阀芯外壳100上设置有流入端口110和流出端口120；沿着流入端口110至流出端口120的方向，动阀片200与静阀片300依次设置于阀芯外壳100内且动阀片200与静阀片300抵接，当动阀片200处于第一工位时，动阀片200和静阀片300形成流体通道；当动阀片200处于第二工位时，流体通道关闭；阀芯转轴400位于动阀片200背离静阀片300的一侧且可带动动阀片200在第一工位和第二工位之间切换。

本发明实施例一个方面提供一种陶瓷阀芯，由于介质流动的方向为流入端口110-动阀片200-静阀片300-流出端口120，介质进入阀芯壳体100内后，通过介质的内在压力作用于动阀片200上，使得动阀片200和静阀片300始终抵接贴合在一起，自动适应了在长时间的使用过程中由于动阀片200和静阀片300的磨损产生间隙的情况，即避免了间隙的产生，减少了陶瓷阀芯滴漏水的现象。

介质可以是水、油等流体。

在图2中的第一方向为在侧方从阀芯外壳100向静阀片300看去的方向；图4的第二方向为在侧方从静阀片300向阀芯外壳100看去的方向。

上述的流入端口110设置于阀芯外壳100的侧壁上，作为优选，流入端口110的个数为多个，作用是减小介质进入阀芯外壳100后由于直接碰触阀芯外壳100内侧壁带来的回弹力。

上述的流出端口120的位置可以为阀芯外壳100的侧壁，作为优选，流出端口120位于阀芯外壳100远离静阀片300的一端，且作为进一步的优选，流出端口120与阀芯外壳100的一端的大小相同。

首先介绍静阀片300与阀芯外壳100之间的位置设置情况。

静阀片300和阀芯外壳100之间设置有用于限制所述静阀片300沿着流出端口120至流入端口110的方向移动的限位机构500，如图5所示。

上述的限位结构500可以为设置于阀芯外壳100内壁上的凸棱或者凸块，阻止静阀片300沿着流出端口120至流入端口110的方向移动，也可以是设置于静阀片300外侧壁上的二层台阶510和设置于阀芯外壳100内侧壁上的凸棱520，根据需要灵活选取，在此不再赘述。

当限位机构500采用设置于静阀片300外侧壁上的二层台阶510和设置于阀芯外壳100内侧壁上的凸棱520时，二层台阶510和凸棱520限位卡接。

上述的二层台阶510朝向静阀片300接近动阀片200的一侧；凸棱520朝向动阀片200的一侧；为了实现二层台阶510和凸棱520顺利卡接，动阀片200完全落入在二层台阶510一侧的面上。

为了实现陶瓷阀芯和阀体的无缝连接，在静阀片300靠近流出端口120的一侧，设置有胶垫320，如图6所示，胶垫320上设有介质通孔，用于介质流出，胶垫320的一侧与阀芯壳体100卡接，且与静阀片300抵接，另一侧与阀体密封连接。

作为优选，胶垫320的外侧边沿设置为台阶状，上层台阶插入到阀芯壳体100内，下层台阶卡接于阀芯壳体100的流出端口120的孔壁；胶垫320为硅胶垫。

接下来介绍陶瓷阀芯的工作状态。

动阀片200具有第一穿过结构210，静阀片300具有第二穿过结构310，当动阀片200处于第一工位时，第一穿过结构210和第二穿过结构310相对设置；当动阀片200处于第二工位时，第一穿过结构210和第二穿过结构310错位设置。

上述的第一穿过结构210可以为设置于动阀片200上的通孔，也可以是设置于动阀片200一侧的缺口，根据需要灵活选取，在此不再赘述。

上述的第二穿过结构310可以为设置于静阀片300上的通孔，也可以是设置于静阀片300一侧的缺口，根据需要灵活选取，在此不再罗列。

为了实现介质通过的顺畅性，动阀片200上的第一穿过结构210越大越好，因此，选用设置于动阀片200一侧的缺口211，作为优选，缺口210为两个，相对设置；为了减少静阀片300与阀体连接时的滴漏水的现象，第二穿过结构310为设置于静阀片300上的通孔311，作为优选，通孔311为两个，相对设置，通孔311为扇形。

上述的相对设置，为缺口211与通孔311相交；上述的错位设置为缺口211与通孔311没有任何交集。

陶瓷阀芯在第一工位和第二工位之间切换的方法为：

旋转阀芯转轴400，带动动阀片200转动，静阀片300保持不动，从而实现缺口211与通孔311之间相对位置的变化，切换相交和错位，实现陶瓷阀芯在第一工位和第二工位之间切换。

当动阀片200处于第二工位时，陶瓷阀芯可以用作单向阀的阀芯使用。

动阀片200厚度可调，静阀片300的厚度可调；即动阀片200和静阀片300均可以通过更换来调整厚度或者动阀片200和静阀片300可以通过长时间使用的磨损来调整厚度。

接下来介绍陶瓷阀芯实现自适应长时间磨损产生的间隙的另一种结构。

阀芯转轴400的一端与动阀片200限位连接，用于限制阀芯转轴400和动阀片200沿动阀片200周向上的相对位置。

上述的限位连接，可以根据是否需要阀芯转轴400沿着轴向移动来灵活选取，当不需要阀芯转轴400沿着轴向移动时，阀芯转轴400可以与动阀片200固定连接；当需要阀芯转轴400沿着轴向移动时，阀芯转轴400可以与动阀片200活动连接，在此不再罗列。

动阀片200设置有卡口槽220，阀芯转轴400具有可插入卡口槽220的卡头410，通过卡口槽220和卡头410的配合实现阀芯转轴400和动阀片200的限位连接。

上述的卡口槽220可以位于动阀片200的侧壁上，也可以位于动阀片200中部，为了实现用较小的力完成动阀片200较大的转动，卡口槽220位于动阀片200的侧壁；卡口槽220的数量与卡头410的数量相同。

阀芯转轴400的形状为蜘蛛状，蜘蛛爪即为卡头410，卡头410的个数为两个，卡口槽220为两个，相对设置。

为了实现阀芯转轴400的旋转角度可控，在阀芯外壳100的内壁上与蜘蛛爪持平处设置有档块，用于阻挡阀芯转轴400旋转360度，作为进一步的优选，当阀芯转轴400要求最多旋转90度时，挡块为两个，相对设置。

为了实现密封，在阀芯转轴400和阀芯外壳100之间设置有密封圈，作为优选，密封圈位于阀芯转轴400探出阀芯外壳100处，作为进一步的优选，密封圈为多个层叠设置，加强密封性能。

当阀芯转轴400与动阀片200活动连接时，卡头410滑动插入于卡口槽220，即阀芯转轴400可以沿着阀芯转轴400的轴向移动。

为了能够实现陶瓷阀芯自适应长时间使用造成动阀片200和静阀片300之间磨损产生的间隙，陶瓷阀芯还包括用于给动阀片200和阀芯转轴400之间提供自调整距离的弹性部件600，弹性部件600的一端与阀芯转轴400抵接，另一端与动阀片200抵接。

上述的弹性部件600可以为弹簧，还可以为弹块等。

在卡口槽220与卡头410之间设置有备量间隙，备量间隙即卡头410插入到卡口槽220内的长度，当阀芯转轴400顶部磨损向上部窜动时，弹簧形变减小，卡头410插入卡口槽220内的长度减小，即备量间隙减小，确保自动弥补磨损，根据备量间隙长短和开关的频率可大概算出使用年限，解决了维护费用。

当静阀片300或动阀片200磨损变薄时，介质自身的压力还有弹簧可使动阀片200与静阀片300始终保持靠拢贴合，由于弹簧力使动阀片200能一直贴合于静阀片300，消去了水流的冲击声也使动阀片200与静阀片300达到柔性自动接触密封，对机械加工阀芯转轴400和阀芯外壳过程中的误差值有着很好的抵消作用，也使磨损阻力大大下降。

本实施例所提供的弹性部件600，不仅起到上述的作用，而且，当阀芯外壳100内的压力降低时(例如介质源头关闭)，弹性部件600仍然能够提供弹力支撑动阀片200不发生位置移动，防止滴漏水的现象。

本发明实施例的第二方面提供一种阀体，如图7、8所示，阀体适配于上述陶瓷阀芯；其中，阀体的流体入口700用于与流入端口110连通；流体出口800用于与流出端口120连通；阀体内自靠近流体出口800的一端向流体入口700的一端延伸固定设置有分隔体900，分隔体900靠近流体入口700的一侧的空腔为流体进入腔1000，分隔体900靠近流体出口800的一侧的空腔为流体流出腔1100，分隔体900上设置有与流出端口120适配的分隔通孔1200，介质从流体入口700依次穿过流体进入腔1000、流入端口110、流出端口120、分隔通孔1200之后进入流体流出腔1100。

胶垫320的一侧与阀芯外壳100卡接，另一侧与分隔体900具有分隔通孔1200处密封连接，水从胶垫320的介质通孔穿过后直接穿过分隔通孔1200进入流体流出腔1100。

作为优选，分隔体900为逆时针旋转90度的Z型，分隔通孔1200设置于Z型的中间面。

本发明实施例的第三方面提供一种阀门，如图8、9所示，包括上述的阀体，拨动组件1300和设置于阀体内的上述的陶瓷阀芯，阀体的流体进入腔1000与阀芯壳体的流入端口110连通，阀体的流体流出腔1100与流出端口120连通，拨动组件1300与阀芯转轴400连接且可带动阀芯转轴400绕其自身轴心线旋转。

拨动组件1300包括与龙头阀体活动连接的拨动外壳1310、设置于拨动外壳1310内用于带动阀芯转轴400绕其自身轴心线旋转的传动垫1320，传动垫1320的一侧与阀芯转轴400卡接，另一侧与拨动外壳的内壁抵接，在外力的作用下，拨动外壳通过与传动垫之间的摩擦力带动传动垫旋转从而带动阀芯转轴400旋转。

拨动外壳1310为下端开口的筒状，扣接于阀芯外壳100，拨动外壳1310顶端内壁上紧密贴设有传动垫1320，传动垫1320设置有具有棱角的卡口，作为优选，卡口的形状与阀芯转轴400的背离动阀片200一端的传动头的形状相同；拨动外壳1310通过摩擦力带动传动垫1320转动，传动垫1320带动阀芯转轴400转动，从而实现动阀片200在第一工位和第二工位之间切换。

当拨动外壳1310承受的扭力过大或者过位超过带动阀芯转轴400转动的力距时(即大于拨动外壳1310与传动垫1320之间的摩擦力时)，拨动外壳1310空转从而保护阀芯转轴400不受损坏。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种陶瓷阀芯，其特征在于，包括：阀芯外壳、动阀片、静阀片和阀芯转轴；

所述阀芯外壳上设置有流入端口和流出端口；

沿着所述流入端口至流出端口的方向，所述动阀片与所述静阀片依次设置于所述阀芯外壳内且所述动阀片与所述静阀片抵接，当所述动阀片处于第一工位时，所述动阀片和所述静阀片形成流体通道；当所述动阀片处于第二工位时，所述流体通道关闭；

所述阀芯转轴位于所述动阀片背离所述静阀片的一侧且可带动所述动阀片在所述第一工位和所述第二工位之间切换。

2.根据权利要求1所述陶瓷阀芯，其特征在于，所述静阀片和所述阀芯外壳之间设置有用于限制所述静阀片沿着所述流出端口至所述流入端口的方向移动的限位机构。

3.根据权利要求2所述陶瓷阀芯，其特征在于，所述限位机构包括设置于所述静阀片外侧壁上的二层台阶和设置于所述阀芯外壳内侧壁上的凸棱，所述二层台阶和所述凸棱限位卡接。

4.根据权利要求1所述的陶瓷阀芯，其特征在于，所述动阀片具有第一穿过结构，所述静阀片具有第二穿过结构，当所述动阀片处于第一工位时，所述第一穿过结构和所述第二穿过结构相对设置；当所述动阀片处于第二工位时，所述第一穿过结构和所述第二穿过结构错位设置。

5.根据权利要求4所述的陶瓷阀芯，其特征在于，所述第一穿过结构为设置于所述动阀片一侧的缺口；和/或，所述第二穿过结构为设置于所述静阀片上的通孔。

6.根据权利要求1所述的陶瓷阀芯，其特征在于，所述动阀片厚度可调；和/或，所述静阀片厚度可调。

7.根据权利要求1所述的陶瓷阀芯，其特征在于，所述阀芯转轴的一端与所述动阀片限位连接，用于限制所述阀芯转轴和所述动阀片沿所述动阀片周向上的相对位置。

8.根据权利要求7所述的陶瓷阀芯，其特征在于，所述动阀片设置有卡口槽，所述阀芯转轴具有可插入所述卡口槽的卡头，通过卡口槽和卡头的配合实现阀芯转轴和动阀片的限位连接。

9.根据权利要求8所述的陶瓷阀芯，其特征在于，所述卡头滑动插入于所述卡口槽。

10.根据权利要求9所述的陶瓷阀芯，其特征在于，所述陶瓷阀芯还包括用于给所述动阀片和所述阀芯转轴之间提供自调整距离的弹性部件，所述弹性部件的一端与阀芯转轴抵接，另一端与所述动阀片抵接。

11.一种阀体，其特征在于，所述阀体适配于权利要求1至10所述陶瓷阀芯；

其中，所述阀体的流体入口用于与所述流入端口连通；所述流体出口用于与所述流出端口连通；

所述阀体内自靠近流体出口的一端向流体入口的一端延伸固定设置有分隔体，所述分隔体靠近所述流体入口的一侧的空腔为流体进入腔，所述分隔体靠近所述流体出口的一侧的空腔为流体流出腔，所述分隔体上设置有与所述流出端口适配的分隔通孔，所述流体进入腔与所述流入端口连通，所述流体流出腔与所述流出端口连通。

12.根据权利要求11所述的阀体，其特征在于，所述分隔体为逆时针旋转90度的Z型，所述分隔通孔设置于所述Z型的中间面。

13.一种阀门，其特征在于，包括如权利要求11、12所述的阀体，拨动组件和设置于所述阀体内的如权利要求1-10任一项所述的陶瓷阀芯，所述拨动组件与所述阀芯转轴连接且可带动所述阀芯转轴绕其自身轴心线旋转。

14.根据权利要求12所述的阀门，其特征在于，所述拨动组件包括与阀体活动连接的拨动外壳、设置于拨动外壳内用于带动所述阀芯转轴绕其自身轴心线旋转的传动垫，所述传动垫的一侧与所述阀芯转轴卡接，另一侧与所述拨动外壳的内壁抵接，在外力的作用下，所述拨动外壳通过与所述传动垫之间的摩擦力带动所述传动垫旋转从而带动所述阀芯转轴旋转。