CN111219495A - 流量阀结构 - Google Patents

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郑六七
高福喜
熊朝林
张虎
洪志标
潘女兆
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Abstract

本发明公开了一种流量阀结构，包括阀体，阀体的前端分别连接有进口接头和出口接头，阀体的后部内设有阀套的前部，阀体的后部与阀套的前端之间设有阀口，阀口上设有与进口接头接通的孔，阀体的内壁与阀套的外壁密封连接，阀套后部的外侧套有阀盖，阀套内设有阀杆，阀杆的前端顶在阀口的孔内，阀杆的后端穿过阀盖的后端与旋钮固定连接，阀口上的孔为前端开口小后端开口大的锥形孔，阀杆的前端为与锥形孔相匹配的锥体结构。本发明通过阀口金属与PEEK复合材料软密封设计、有限元流体的分析计算截面积结构设计与斜口设计，内腔缓冲结构设计，可以有效的提高寿命，提高防水密封性能、降低噪音、量程可变，还可以实现流量的精密控制。

Description

流量阀结构
技术领域
本发明涉及一种流量阀结构，属于流量阀技术领域。
背景技术
目前市场上通用的流量阀基本都是阀杆、阀座简易硬密封配合结构。如图1所示，其包括阀体1，阀体1的前端分别连接有进口接头6和出口接头7，阀体1的后部插有现有的阀套14的前端，现有的阀套14与阀体1之间通过密封圈密封，现有的阀套14的后端套有现有的阀盖15，阀体1与现有的阀套14之间设有现有的阀口12，现有的阀套14与现有的阀口12之间设有间隙，现有的阀套14内设有现有的阀杆13，现有的阀杆13的前端顶在现有的阀口12的开口上，现有的阀杆13的后端穿过现有的阀盖15的后端后与旋钮9连接。现有的阀口12的开口为圆柱孔，圆柱孔的前端为与进口接头6接通的通孔，现有的阀杆13的前端为直径略小于圆柱孔且大于通孔的圆柱体，上述结构只能对其进行开关作用，液体从进口接头6进入后通过现有的阀口12，直接进入到阀体出口11内(阀体出口11的一端与阀体1的后部接通，阀体出口11的另一端与出口接头7接通，阀体出口11的第三端通向阀体1的外侧)，量程单一，产品精密程度为0.5L/min，而且当进入进口接头6的液体出现压力波动时，液体从现有的阀套14与现有的阀口12之间的间隙直接至阀体出口11出来，此时出来的液体也会出现较大的压力波动，其流量精度较差，流量稳定性重复性误差在0.6L/min以内。长时间使用现有的阀杆13前后移动，会使得现有的阀杆13的不断前进，会降低阀口12与阀杆13的寿命(市面上普遍产品的寿命为5000次左右)，导致密封效果较差，出现泄漏。另外，市面上大部分均无限位防磨损设计，少部分国外产品只有直线方向防磨损设计。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何提高从阀体出来液体的流量精度以及提高使用寿命，防止泄漏的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种流量阀结构，包括阀体，阀体的前端分别连接有进口接头和出口接头，阀体的后部内设有阀套的前部，阀体的后部与阀套的前端之间设有阀口，阀口上设有与进口接头接通的孔，阀体的内壁与阀套的外壁密封连接，阀套后部的外侧套有阀盖，阀套内设有阀杆，阀杆的前端顶在阀口的孔内，阀杆的后端穿过阀盖的后端与旋钮固定连接，其特征在于，所述的阀口上的孔为前端开口小后端开口大的锥形孔，阀杆的前端为与锥形孔相匹配的锥体结构。
优选地，所述的阀套的前部套在阀口的后部上，与阀口密封连接；阀套前部的外壁与阀体的内壁之间设有间隙，间隙与阀体上的阀体出口相通；阀套前部的周围设有至少一个内外相通的出气孔；出气孔与间隙相通。
优选地，所述的阀盖的后端固定有一个限位杆。
优选地，所述的阀杆的后部固定有一个阻挡结构；当阀杆的前端与阀口上的孔密封时，阀杆的前端与限位杆的后端接触。
优选地，所述的阻挡结构为阀杆限位环，阀杆限位环套在阀杆上，阀杆限位环的前端设有至少一个凸起，凸起的外侧与阀杆中心轴之间的距离大于限位杆内侧与阀杆中心轴之间的距离。
优选地，所述的阻挡结构为限位块，限位块固定在阀杆的一侧，限位块的外侧与阀杆中心轴之间的距离大于限位杆内侧与阀杆中心轴之间的距离。
本发明通过阀杆防磨损设计、阀口金属与PEEK(聚醚醚酮)复合材料软密封设计、有限元流体的分析计算截面积结构设计与斜口设计，内腔缓冲结构设计，圆周阻挡结构设计，可以有效的提高寿命，提高防水密封性能、降低噪音、量程可变，还可以实现流量的精密控制。
与现有技术相比，本发明具体的有益效果如下：
利用阀套内腔的缓冲区，提高流体的稳定性，从而提高产品精密控制的精度，产品流量的稳定性重复性误差在0.16L/min以内。
阀口与阀杆是采用金属与PEEK复合材料(CaCO3晶须和PTFE(聚四氟乙烯)共同填充PEEK，DOE试验组验证最优化材料搭配)软密封设计能提高寿命，降低噪音。阀杆限位环与限位杆通过圆周方向的弧长磨损行程，转化为旋钮的过磨损角度值，再通过阀杆上螺距转变出来的微小值才会最终转变为阀杆头部的实际磨损值，极大提高阀杆的寿命。其中，产品的寿命提升到8万次以上。
其中，DOE(最优化试验设计)为是国外一种科学实验方法的简称。
利用有限元流体分析对阀口最小内通道和斜口设计计算与复核，更进一步提高产品精密程度。阀口2具有模块化设计，可方便拆卸替换，即可变量程(精密程度可任选配)。产品精密程度提高到0.1L/min。
附图说明
图1为现有流量阀的结构示意图；
图2为本发明提供的一种流量阀结构的示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例1
本发明为一种流量阀结构，如图2所示，其包括阀体1，阀体1的前端分别连接有进口接头6和出口接头7，阀体1的后部内设有阀套4的前部，阀体1的后部与阀套4的前端之间设有阀口2，阀口2上设有与进口接头6接通的孔，阀体1的内壁与阀套4的外壁密封连接，阀套4后部的外侧套有阀盖8，阀套4内设有阀杆3，阀杆3的前端顶在阀口2的孔内，阀杆3的后端穿过阀盖8的后端与旋钮9固定连接，阀口2中间的孔为前端开口小后端开口大的锥形孔，阀杆3的前端为与锥形孔相匹配的锥体结构。阀口2、阀杆3和阀套4之间形成的区域为内腔缓冲区。
阀套4的前部套在阀口2的后部上，与阀口2密封连接；阀套4前部的外壁与阀体1的内壁之间设有间隙，间隙与阀体1上的阀体出口11相通；阀套4前部的周围设有至少一个内外相通的出气孔；出气孔与间隙相通。
阀盖8的后端固定有一个限位杆10。阀杆3的后部固定有一个阻挡结构；当阀杆3的前端与阀口2中间的孔密封时，阀杆3的前端与限位杆10的后端接触。阻挡结构为阀杆限位环5，阀杆限位环5套在阀杆3上，阀杆限位环5的前端设有至少一个凸起，凸起的外侧与阀杆3中心轴之间的距离大于限位杆10内侧与阀杆3中心轴之间的距离。
本实施例中，进口接头6和出口接头7均为气管快插头。阀口2与阀杆3采用金属与PEEK复合材料(CaCO3晶须和PTFE共同填充PEEK，DOE试验组验证最优化材料搭配)软密封设计。
通过本发明中的阀杆限位环5，当限位杆10转至一定程度后(此时，阀杆3的前端正好与阀口2中间的孔密封连接)会被阀杆限位环5上的凸起挡住，防止其转动，避免阀杆3的行程缩短，导致阀杆3前端不密封的问题，更加有效的增加了本发明的结构的使用寿命。
本发明的工作过程如下：
气液体从进口接头6进入阀体1，阀杆3螺纹旋出打开时，阀杆3的前端与阀口2中间的孔分开，使得气液体从阀体1进入阀套4的内腔缓冲区，气液体从阀套4缓冲区的出气孔出来，最后再经阀体1的阀体出口11流出。
阀杆3螺纹旋进关闭时，阀杆3的前端与阀口2中间的孔密封连接，阀杆3后面的阀杆限位环5上凸起的一侧挡住限位杆10，此时，阀杆3将无法旋转，进而防止阀杆3的前端再次向前移动，避免了阀杆3过于压紧阀口2的孔，减少使用寿命。
实施例2
本实施例中，阻挡结构为限位块，限位块固定在阀杆3的一侧，限位块的外侧与阀杆3中心轴之间的距离大于限位杆10内侧与阀杆3中心轴之间的距离。
阀杆3螺纹旋进关闭时，阀杆3的前端与阀口2中间的孔密封连接，阀杆3后面的限位块的侧面挡住限位杆10，此时，阀杆3将无法旋转，进而防止阀杆3的前端再次向前移动，避免了阀杆3过于压紧阀口2的孔，减少使用寿命。
其他元实施例1相同。

Claims (6)

1.一种流量阀结构，包括阀体(1)，阀体(1)的前端分别连接有进口接头(6)和出口接头(7)，阀体(1)的后部内设有阀套(4)的前部，阀体(1)的后部与阀套(4)的前端之间设有阀口(2)，阀口(2)上设有与进口接头(6)接通的孔，阀体(1)的内壁与阀套(4)的外壁密封连接，阀套(4)后部的外侧套有阀盖(8)，阀套(4)内设有阀杆(3)，阀杆(3)的前端顶在阀口(2)的孔内，阀杆(3)的后端穿过阀盖(8)的后端与旋钮(9)固定连接，其特征在于，所述的阀口(2)上的孔为前端开口小后端开口大的锥形孔，阀杆(3)的前端为与锥形孔相匹配的锥体结构。
2.如权利要求1所述的一种流量阀结构，其特征在于，所述的阀套(4)的前部套在阀口(2)的后部上，与阀口(2)密封连接；阀套(4)前部的外壁与阀体(1)的内壁之间设有间隙，间隙与阀体(1)上的阀体出口(11)相通；阀套(4)前部的周围设有至少一个内外相通的出气孔；出气孔与间隙相通。
3.如权利要求1所述的一种流量阀结构，其特征在于，所述的阀盖(8)的后端固定有一个限位杆(10)。
4.如权利要求3所述的一种流量阀结构，其特征在于，所述的阀杆(3)的后部固定有一个阻挡结构；当阀杆(3)的前端与阀口(2)上的孔密封时，阀杆(3)的前端与限位杆(10)的后端接触。
5.如权利要求4所述的一种流量阀结构，其特征在于，所述的阻挡结构为阀杆限位环(5)，阀杆限位环(5)套在阀杆(3)上，阀杆限位环(5)的前端设有至少一个凸起，凸起的外侧与阀杆(3)中心轴之间的距离大于限位杆(10)内侧与阀杆(3)中心轴之间的距离。
6.如权利要求4所述的一种流量阀结构，其特征在于，所述的阻挡结构为限位块，限位块固定在阀杆(3)的一侧，限位块的外侧与阀杆(3)中心轴之间的距离大于限位杆(10)内侧与阀杆(3)中心轴之间的距离。
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