CN108708992A - 一种阀芯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种阀芯，属于阀门技术领域。它解决了现有阀芯密封性差的问题。本阀芯，包括柱状的本体，本体侧壁上开设有交叉连通的过水孔一和至少一个过水孔二，过水孔二位于过水孔一的一侧，本体侧壁在过水孔一的另一侧开设有缓冲凹腔，缓冲凹腔内设有密封块，缓冲凹腔与过水孔一之间具有隔断部，隔断部上开设有连通缓冲凹腔与过水孔一的连通孔，连通孔的孔径小于过水孔二的孔径。本阀芯的密封性更好。

Description

一种阀芯
技术领域
本发明属于阀门技术领域，涉及一种阀芯。
背景技术
阀芯应用于阀体内，用于控制或者切换水路，以三通阀为例，阀体有三个口，一进两出或者两进一出，对于一进两出，则进口是固定的，而通过阀芯的转动实现不同出口的切换，同理，对于两进一出，出口是固定的，通过阀芯的转动实现不同的进口，而当一个进口与一个出口连通时，另一个出口或者进口则需要阀芯进行封堵，传统采用阀芯外壁直接压紧阀体内壁实现密封可靠性较低，在长时间使用而出现磨损时容易泄露。
针对上述问题，中国实用新型专利(申请号：201420424535.7)公开了一种单瓣三通阀，包括阀体，阀体内开阀体内腔，该阀体内腔分别连通三段管线，该三段管线形成T型结构，该阀体内腔内安装阀芯，上下两卡盘的两对应凹槽之间设有半圆柱体的阀瓣，该阀瓣垂直方向开半圆形孔形成可与三段管线分别对应连通的通道，上卡盘上面的凹槽内安装阀杆，利用介质自然压力作用于阀瓣，柔性操控，刚性密封。同样的，中国实用新型专利(申请号：201721120638.4)也公开了一种三通阀芯，包括主体，该主体的顶部具有用于与阀杆或者手柄相连接的连接部，所述主体的侧部开设有供介质通过的过流孔，所述过流孔包括均贯穿开设于主体侧部的通孔一和通孔二，所述通孔一和通孔二交叉开设且两者相连通，所述主体侧壁上位于上述通孔一一端的端口处连接有密封垫，所述密封垫覆盖上述通孔一的端口并将该端口封堵。
上面两个专利申请均在阀芯上设置一个阀瓣或者密封垫对阀体的出口或者进口进行封堵，利用阀体内的水压作用于阀瓣或者密封垫，从而增加阀瓣或者密封垫与阀体之间的压紧力，进而保证密封性，然而在实际应用过程中，阀体的一个进口与阀瓣或者密封垫直接相对连通，此时进入的水流具有较大的冲击力，即水流会直接冲击阀瓣或者密封垫，同时水流的流速会有所变化，且水流的流向也是不稳定的，导致阀瓣或者密封垫受力大小和方向反复变化，受力也不够均匀，容易导致阀瓣或者密封垫局部出现过度形变，甚至出现移位等影响密封性的现象，针对该缺陷，本领域技术人员容易想到提高阀瓣或者密封垫的装配精度，以保证阀瓣或者密封垫的稳定性，但是显然的，在长时间使用后阀瓣或者密封垫会出现磨损，装配精度难以得到持续的保证，进而也会想到采用刚性的阀瓣或者密封垫，以避免出现形变的缺陷，但是刚性材料在长时间使用后也会出现磨损，此时阀瓣或者密封垫会失去自身的张紧力，仅仅是通过水压作用而压紧在阀体内壁上，密封效果有限，同时阀体的进口口径较大，其水流作用于密封垫并通过水压实现密封，而进口较大的口径使得水流与密封垫接触面积大，容易导致密封垫出现形变，影响密封性。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种阀芯，用于解决阀芯密封性差的问题。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种阀芯，包括柱状的本体，所述本体侧壁上开设有交叉连通的过水孔一和至少一个过水孔二，所述过水孔二位于过水孔一的一侧，所述本体侧壁在过水孔一的另一侧开设有缓冲凹腔，所述缓冲凹腔内设有密封块，其特征在于，所述缓冲凹腔与过水孔一之间具有隔断部，所述隔断部上开设有连通缓冲凹腔与过水孔一的连通孔，所述连通孔的孔径小于过水孔二的孔径。
该阀芯使用时转动设置在阀体内，阀体上开设有通水孔，通过阀芯的转动，密封块将阀体上的一个通水口封堵，过水孔一和过水孔二将阀体上的其他通水口连通，而从而实现水路的切换，本体的过水孔二和缓冲凹腔分别位于过水孔一的两侧，而在通水过程中，过水孔二进入的水流具有较大的流速，与现有三通阀中过水孔二进入的水流直接冲击密封垫不同，本体在缓冲凹腔与过水孔一之间形成隔断部，该隔断部将缓冲凹腔内的密封块与过水孔一及过水孔二分隔开来，因此过水孔二进入的水流只会冲击隔断部，而不会直接冲击密封块，因此能够避免水流流速、流向等不稳定的变化导致密封块出现形变、移位等现象，从而提高密封块的密封稳定性，同时在隔断部上开设有连通孔，该连通孔的孔径较小，小于过水孔二的孔径，因此过水孔二进入的水流难以快速通过，但是又能够使缓冲凹腔与过水孔一及过水孔二保持相同的水压，从而利用该水压作用于密封块，使得密封块压紧在阀体内壁上，即本申请通过隔断部来消除水流对密封块产生的不稳定因素，通过孔径较小的连通孔使得缓冲凹腔内具有同等的水压，从而在隔断部与连通孔的结合下避免密封块密封结合处出现渗水，提高密封性。
在上述的阀芯中，所述连通孔与缓冲凹腔连通的一端位于缓冲凹腔的中心位置。即使有水流以较小的流速通过连通孔，那也是作用于密封块的中心位置，避免密封块出现受力不平衡现象，提高密封块的密封稳定性。
在上述的阀芯中，所述密封块滑动插接在缓冲凹腔内，在缓冲凹腔内具有能够对密封块进行导向的导向部。在水压作用下，密封块具有向外移动并压紧阀体内壁的趋势，即使长期使用导致密封块外侧面出现磨损，密封块也能够在水压作用下向外移动来调整位置，保证其密封性，而导向部对密封块进行导向，能够使密封块的作用位置始终保持精准，从而保证密封稳定性。
在上述的阀芯中，所述导向部位于缓冲凹腔底面的中心位置，且导向部呈圆台状凸出，所述密封块的内端面上开设有导向孔，上述导向部插接在导向孔内。密封块与导向部为套接结构，即使密封块向外调整位置，导向孔底面与导向部端面之间也是形成柱状空腔，水压作用于导向孔底面，对密封块的作用力较为均匀，从而始终保证密封块的稳定性。
在上述的阀芯中，所述连通孔与缓冲凹腔连通的一端贯穿至导向部的端面上，并位于导向部端面的中心位置。同理，连通孔进入的水流作用于导向孔底面的中心位置，即作用于密封块的中心位置，避免密封块受力不均匀而影响稳定性。
在上述的阀芯中，所述导向孔的底面上周向具有环形的密封凸沿，所述密封凸沿压紧在导向部的端面上，上述连通孔与缓冲凹腔连通的一端位于密封凸沿内侧。在密封块未磨损前，密封凸沿处于压紧状态，其形变后能够在连通孔的四周形成封堵密封，避免密封块与缓冲凹槽之间出现渗水，保证密封性，当然密封凸沿的形变也能够为密封块提供向外的弹性推力，从而提高密封块与阀体内壁的结合力，保证密封性。
在上述的阀芯中，所述连通孔孔径为过水孔二孔径的1/7～1/3。使得连通孔的孔径较小，避免水流对密封块的影响，同时水流又能够缓慢的通过连通孔而进入缓冲凹腔。
在上述的阀芯中，所述缓冲凹腔为矩形凹腔，所述密封块采用橡胶或者硅胶材料制成，且密封块张紧在缓冲凹腔内，所述密封块的外端面为弧面。橡胶或者硅胶材料具有一定的弹性，能够使密封块张紧在阀体内壁上，且即使长期使用导致密封块出现磨损，密封块也能够通过自身膨胀进行弥补，从而提高使用寿命和密封稳定性，同时该材料的密封块能够实现与缓冲凹腔内壁的张紧密封，从而增加密封性，而矩形结构能够防止密封块出现相对缓冲凹腔的周向转动，从而使得密封块更加稳定。
在上述的阀芯中，所述过水孔二的数量为一个，且过水孔二和连通孔的中心线均与过水孔一的中心线垂直。该阀芯应用于三通或者四通的阀体，即阀体上具有三个或者四个通水孔，密封块封堵其中一个通水孔，而过水孔一和过水孔二能够连通剩余的两个或者三个通水孔，由于连通孔与过水孔一垂直，在水流由过水孔一进入时不会直接进入连通孔，从而消除流水冲击对密封块的影响。
在上述的阀芯中，所述导向部的外径大于过水孔一和过水孔二的孔径。实现缓冲凹腔以及导向孔底面与导向部端面之间形成空腔时密封块具有较大的受力面积，从而减小因为受力集中导致局部形变等对稳定性的影响，同时也使得密封块与本体之间形成较大的密封面积。
与现有技术相比，本阀芯具有以下优点：
1、由于本申请通过隔断部来避免水流对密封块的直接冲击，消除水流对密封块产生的不稳定因素，通过孔径较小的连通孔使得缓冲凹腔内具有同等的水压，使得密封块压紧在阀体内壁上，从而在隔断部与连通孔的结合下避免密封块密封结合处出现渗水，提高密封性。
2、由于密封块与导向部为滑动套接，因此在水压作用下密封块具有向外移动并压紧阀体内壁的趋势，即使长期使用导致密封块外侧面出现磨损，密封块也能够在水压作用下向外移动来调整位置，保证其密封性，而导向部对密封块进行导向，能够使密封块的作用位置始终保持精准，从而保证密封稳定性。
3、由于导向孔的底面上周向具有密封凸沿，密封凸沿的形变也能够为密封块提供向外的弹性推力，从而提高密封块与阀体内壁的结合力，保证密封性。
附图说明
图1是三通阀的纵向剖视图。
图2是三通阀的横向剖视图。
图3是阀芯的立体结构示意图。
图4是本体的立体结构示意图。
图5是密封块的立体结构示意图。
图6是图1中A处的结构放大图。
图7是四通阀的结构剖视图。
图8是五通阀的结构剖视图。
图中，1、阀体；11、通水口；2、本体；21、过水孔一；22、过水孔二；23、缓冲凹腔；24、隔断部；25、连通孔；26、导向部；27、阀杆；3、密封块；31、导向孔；32、密封凸沿；4、密封圈。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一：
如图1所示，一种阀芯，包括本体2，该阀芯应用于三通的阀体1，本体2呈柱状，阀体1的下端呈开口状，上端封闭，本体2转动设置在阀体1内，本体2的上端具有阀杆27，阀杆27向上伸出阀体1，且在阀杆27的上端固有有压块，该压块压靠在阀体1的上端面上，实现对本体2的定位，在本体2的两端外壁上均套设有密封圈4，密封圈4压紧在阀体1内壁上，从而对本体2的两端进行密封，结合图2所示，阀体1具有三个通水口11，该三个通水口11呈T字形排列，即两个通水口11在同一直线上，第三个通水口11垂直与另外两个通水口11，而本体2的侧壁上也开设有过水孔一21和过水孔二22，其中过水孔一21沿径向贯穿本体2的侧壁，过水孔二22位于过水孔一21的一侧，该过水孔二22沿径向设置，且过水孔二22与过水孔一21相垂直，过水孔二22的内端与过水孔一21连通，结合图3所示，本体2外壁上还开设有缓冲凹腔23，该缓冲凹腔23位于过水孔一21的另一侧，且缓冲凹腔23与过水孔一21相对设置，在缓冲凹腔23内设有密封块3，该密封块3外侧面压紧在阀体1内壁上，如图2所示，当过水孔一21的一端与一个通水孔连通，过水孔二22与另一个通水孔连通时，密封块3能够将第三个通水孔封堵住，而过水孔一21的另一端则被阀体1内壁封堵，通过转动本体2则能够使过水孔一21的两端分别与两个通水孔连通，第三个通水孔则被密封块3封堵住，从而实现水路的切换。
进一步的，在缓冲凹腔23与过水孔一21之间具有隔断部24，该隔断部24能够阻隔缓冲凹腔23与过水孔一21以及过水孔二22之间的连通，因此当如图2的状态，且过水孔一21进水时，水流只会冲击隔断部24，而不会直接冲击密封块3，因此能够避免水流流速、流向等不稳定的变化导致密封块3出现形变、移位等现象，从而提高密封块3的密封稳定性。而在隔断部24开设有连通缓冲凹腔23与过水孔一21的连通孔25，连通孔25的孔径小于过水孔二22的孔径，优选的，连通孔25的孔径为过水孔二22孔径的1/5，因此过水孔二22进入的水流难以快速通过，但是又能够使缓冲凹腔23与过水孔一21及过水孔二22保持相同的水压，从而利用该水压作用于密封块3，使得密封块3压紧在阀体1内壁上，以保证密封块3处的密封性。
具体来说，结合图4所示，在缓冲凹腔23的底面上具有一圆台状凸出的导向部26，导向部26位于缓冲凹腔23底面的中心位置，导向部26的外径大于过水孔一21和过水孔二22的孔径，结合图5所示，密封块3的内端面上开设有导向孔31，密封块3滑动插接在缓冲凹腔23内，且导向部26插接在导向孔31内，即导向部26能够对密封块3进行导向，连通孔25为一直孔，连通孔25的中心线与过水孔二22的中心线共线，且连通孔25与缓冲凹腔23连通的一端贯穿至导向部26的端面上，并位于导向部26端面的中心位置，即连通孔25与缓冲凹腔23连通的一端位于缓冲凹腔23的中心位置，缓冲凹腔23为矩形凹腔，密封块3采用橡胶或者硅胶材料制成，且密封块3张紧在缓冲凹腔23内，密封块3的外端面为弧面并与阀体1内壁相压紧。结合图6所示，导向孔31的底面上周向具有环形的密封凸沿32，密封凸沿32压紧在导向部26的端面上，连通孔25与缓冲凹腔23连通的一端位于密封凸沿32内侧。
实施例二：
该阀芯的结构与实施例一基本相同，不同点在于如图7所示，阀芯应用于四通的阀体1中，阀体1上开设有四个通水口11，密封块3封堵其中一个通水口11，过水孔一21的两端分别连通两个通水口11，过水孔二22与一个通水口11相连通。
实施例三：
该阀芯的结构与实施例一基本相同，不同点在于如图8所示，阀芯应用于五通的阀体1中，本体2上开设有过水孔一21和两个过水孔二22，阀体1上开设有五个通水口11，密封块3封堵其中一个通水口11，过水孔一21的两端分别连通两个通水口11，两过水孔二22分别与两个通水口11相连通。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了阀体1、通水口11、本体2等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种阀芯，包括柱状的本体(2)，所述本体(2)侧壁上开设有交叉连通的过水孔一(21)和至少一个过水孔二(22)，所述过水孔二(22)位于过水孔一(21)的一侧，所述本体(2)侧壁在过水孔一(21)的另一侧开设有缓冲凹腔(23)，所述缓冲凹腔(23)内设有密封块(3)，其特征在于，所述缓冲凹腔(23)与过水孔一(21)之间具有隔断部(24)，所述隔断部(24)上开设有连通缓冲凹腔(23)与过水孔一(21)的连通孔(25)，所述连通孔(25)的孔径小于过水孔二(22)的孔径。
2.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述连通孔(25)与缓冲凹腔(23)连通的一端位于缓冲凹腔(23)的中心位置。
3.根据权利要求1或2所述的阀芯，其特征在于，所述密封块(3)滑动插接在缓冲凹腔(23)内，在缓冲凹腔(23)内具有能够对密封块(3)进行导向的导向部(26)。
4.根据权利要求3所述的阀芯，其特征在于，所述导向部(26)位于缓冲凹腔(23)底面的中心位置，且导向部(26)呈圆台状凸出，所述密封块(3)的内端面上开设有导向孔(31)，上述导向部(26)插接在导向孔(31)内。
5.根据权利要求4所述的阀芯，其特征在于，所述连通孔(25)与缓冲凹腔(23)连通的一端贯穿至导向部(26)的端面上，并位于导向部(26)端面的中心位置。
6.根据权利要求5所述的阀芯，其特征在于，所述导向孔(31)的底面上周向具有环形的密封凸沿(32)，所述密封凸沿(32)压紧在导向部(26)的端面上，上述连通孔(25)与缓冲凹腔(23)连通的一端位于密封凸沿(32)内侧。
7.根据权利要求1或2所述的阀芯，其特征在于，所述连通孔(25)孔径为过水孔二(22)孔径的1/7～1/3。
8.根据权利要求1或2所述的阀芯，其特征在于，所述缓冲凹腔(23)为矩形凹腔，所述密封块(3)采用橡胶或者硅胶材料制成，且密封块(3)张紧在缓冲凹腔(23)内，所述密封块(3)的外端面为弧面。
9.根据权利要求1或2所述的阀芯，其特征在于，所述过水孔二(22)的数量为一个，且过水孔二(22)和连通孔(25)的中心线均与过水孔一(21)的中心线垂直。
10.根据权利要求4所述的阀芯，其特征在于，所述导向部(26)的外径大于过水孔一(21)和过水孔二(22)的孔径。
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