CN113048264B - 一种动平衡机械平面旋转阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动平衡机械平面旋转阀，包括阀体和驱动装置，阀体包括壳体和阀芯，阀芯设置在壳体内，阀芯与驱动装置的驱动端通过联轴器组件连接，所述联轴器组件包括转轴和旋转套，旋转套连接转轴和阀芯，转轴的另一端穿过壳体后与驱动装置的驱动端沿轴线方向滑动连接，转轴外圈设置环形凸台，环形凸台与壳体之间设置弹性件；旋转套和转轴的端部之间设置平衡钢球，旋转套可绕钢球竖向进行转动，调整动片上端面的倾斜方向；本发明通过设置联轴器组件和平衡钢球，动态修正各相关零件由于生产和装配过程中产生的尺寸误差带来的可能微小平面接触间隙，从而保证动片、定片在任一角度旋转时的平面密封，减少了硬摩擦，显著提高阀面的使用寿命。

Description

一种动平衡机械平面旋转阀

技术领域

本发明涉及阀体技术领域，具体涉及一种动平衡机械平面旋转阀。

背景技术

目前，在环保在线监测仪器检测、医疗器械等行业内，广泛使用机械平面旋转阀作为液体分流的手段，来进行多种液体的切换进样，此类机械平面旋转阀在工作时，两个工作平面在任意角度都必须平行贴合，才能使得机械平面旋转阀在一定的工作压力下不会泄漏液体。

目前市场上使用的机械平面旋转阀由于各个相关零件在加工过程中产生的形位公差和装配过程中的累积误差，导致机械平面旋转阀两个工作面在旋转的时候难以保证轴向平面的平行贴合，从而导致平面密封失效，液体泄漏，并且随着阀芯使用过程会因磨损造成损耗，同样会造成液体泄漏的现象。

而且由于机械平面旋转阀内空间的限制，无法使用传统的柔性或万向轴连接来进行阀芯的动态调整。

发明内容

技术目的：针对现有阀体装配精度要求高，易受磨损产生液体泄漏等不足，本发明公开了一种传动力矩大、结构紧凑，能够进行装配补偿，安装简便并且有效防止液体渗漏的动平衡机械平面旋转阀。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

一种动平衡机械平面旋转阀，包括阀体和驱动装置，阀体包括壳体和阀芯，阀芯设置在壳体内，阀芯与驱动装置的驱动端通过联轴器组件连接，所述联轴器组件包括转轴和旋转套，旋转套连接转轴和阀芯，转轴的另一端穿过壳体后与驱动装置的驱动端沿轴线方向滑动连接。

优选地，所述转轴在与旋转套连接一端的端面上设置第一凹槽，旋转套底部设置与第一凹槽相匹配卡接凸台，卡接凸台与第一凹槽之间间隙配合；所述卡接凸台底部和第一凹槽之间设置用于调整旋转套倾斜角度的平衡钢球，平衡钢球位于转轴的轴线上，第一凹槽与卡接凸台的底部均设置与平衡钢球曲率相匹配的弧形凹槽。

优选地，所述转轴的轴身上设置环形凸台，环形凸台的台阶面与壳体之间设置弹性件。

优选地，所述弹性件由若干碟簧叠加组成，碟簧套接在转轴的外圈。

优选地，所述阀芯包括定片和动片，动片和定片沿转轴的轴线方向设置，动片位于旋转套和定片之间，动片的上端面与定片之间密封配合连接，动片下部设置在旋转套内。

优选地，所述旋转套上设置与动片相匹配的第二凹槽，动片固定在第二凹槽内。

优选地，所述动片和旋转套之间通过定位销固定，定位销的设置方向与转轴的轴线方向平行，动片底部和旋转套上均设置与定位销相匹配的定位孔。

优选地，所述定片中心设置公共孔，沿公共孔周向等间隔设置若干转接孔，动片上端面设置用于连通公共孔和转接孔的转接槽，转接槽宽度与公共孔、转接孔的孔径相匹配。

优选地，所述转接孔与公共孔的孔径相同，转接孔与转接槽的连通端位于以公共孔所在位置为圆心的同一圆周上，转接槽两端采用半圆形设计，转接槽的长度位于该圆周的半径尺寸与直径尺寸之间。

有益效果：本发明所提供的一种动平衡机械平面旋转阀具有如下有益效果：

1、本发明转轴与驱动装置的传动端滑动连接，能够灵活调节转轴的相对位置，进而弥补装配误差，保证阀的密封性能。

2、本发明转轴轴身设置环形凸台，并在环形凸台与壳体之间设置弹性件，在动片、定片产生磨损或者在装配过程中产生装配误差时，通过预设的弹性片带动转轴移动，弥补产生的误差，避免液体泄漏，并且通过弹性件的缓冲，减少动片和定片之间的硬摩擦，提升分流阀的使用寿命。

3、本发明弹性件使用若干碟簧叠加组成，满足弹性需求的同时，减小占用空间。

4、本发明转轴端部、旋转套底部分别设置相互匹配的第一凹槽和卡接凸台，方便传递转轴扭矩，带动动片转动，并在卡接凸台底部和第一凹槽之间设置用于调整旋转套倾斜角度的平衡钢球，在定片、动片之间接触面产生偏斜时，动片可绕钢球调整其上端面的倾斜角度，使动片、定片的接触面始终保持平行的贴合状态，避免在液体传输时产生泄漏。

5、本发明在第一凹槽与卡接凸台的底部均设置与平衡钢球曲率相匹配的弧形凹槽，将钢球卡在两个弧形凹槽之间，使旋转套在绕钢球转动时，钢球不会脱出，保证阀体运行的稳定性。

6、本发明动片与旋转套之间通过定位销固定和传递扭矩，拆卸简便，方便更换。

7、本发明在定片中心设置公共孔，沿公共孔周向等间隔设置若干转接孔，转接孔与公共孔之间的距离一致，通过设置在动片上的转接槽，实现中心孔与各转接孔之间的连通，转接槽的宽度与公共孔、转接孔的孔径相匹配，避免液体泄漏。

8、本发明转接孔与转接槽的连通端位于以公共孔所在位置为圆心的同一圆周上，转接槽的长度位于该圆周的半径尺寸与直径尺寸之间，在进行液体传输时，不会流入其他的转接孔。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。

图1为本发明主体结构剖视图；

图2为本发明转轴的主视图；

图3为本发明图2中转轴的俯视图；

图4为本发明旋转套的主剖视图；

图5为本发明图4中旋转套的仰视图；

图6为本发明动片的主剖视图；

图7为本发明图6中动片俯视图；

图8为本发明定片主剖视图；

其中，1-阀体、2-驱动装置、3-壳体、4-阀芯、5-转轴、6-旋转套、7-第一凹槽、8-卡接凸台、9-平衡钢球、10-弧形凹槽、11-环形凸台、12-弹性件、13-定片、14-动片、15-第二凹槽、16-定位销、17-公共孔、18-转接孔、19-转接槽、20-定位孔、21-轴承。

具体实施方式

下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示为本发明所提供的一种动平衡机械平面旋转阀，包括阀体1和驱动装置2，阀体1包括壳体3和阀芯4，阀芯4设置在壳体3内，阀芯4与驱动装置2的驱动端通过联轴器组件连接。

所述联轴器组件包括转轴5和旋转套6，旋转套6和阀芯4均处于转轴5的轴线上，旋转套6连接转轴5和阀芯4，转轴5的另一端与驱动装置2的传动端滑动连接，转轴5的轴身上设置环形凸台11，环形凸台11的台阶面与壳体3之间设置弹性件12，弹性件12采用若干碟簧叠加组成，碟簧的数量和规格参照阀体所处的系统压力需求进行选取，变更碟簧的数量及规格；每两个碟簧相对安装保证接触面力传递的方向统一，不会产生偏斜。

壳体3上设置轴承20，转轴5与轴承20配合，轴承20优选平面轴承，平面轴承的松环位于下方，松环的外圈与壳体3之间过盈配合，转轴5的轴身与紧环内圈配合连接，紧环外圈与壳体3之间间隙配合，弹性件12设置在环形凸台11和紧环之间；在转轴5转动时，摩擦损耗在于紧环与松环之间的钢珠，不会对转轴5造成影响，提升使用寿命。

所述阀芯4包括定片13和动片14，动片14位于转轴5和定片13之间，动片14底部与转轴5的端部配合连接。

如图2、图3所示，所述转轴5的其中一端设置卡槽，驱动装置2的驱动端置于卡槽内，与转轴5滑动连接；转轴5的另一端设置第一凹槽7，旋转套6通过第一凹槽7与转轴5配合连接，第一凹槽7采用十字型形状。

如图1、图4和图5所示，旋转套6底部设置与第一凹槽7相匹配的卡接凸台8，卡接凸台8和第一凹槽7之间设置用于调整旋转套6倾斜角度的平衡钢球9，平衡钢球位移转轴5的轴线上，卡接凸台8和第一凹槽7设置与平衡钢球9对应的弧形凹槽10，弧形凹槽10的曲率与平衡钢球9相匹配，旋转套6可以绕平衡钢球9左右摆动，调整倾斜角度。

如图1、图4、图6所示，旋转套6的上端设置与动片14的下部形状相匹配的第二凹槽15，动片14通过定位销16固定在第二凹槽15内，第二凹槽15与动片14均设置有与定位销16对应的定位孔20。

如图7、图8所示，定片13中心设置公共孔17，公共孔17用于和外部的液体供给管路连通，在公共孔17四周等间隔设置若干转接孔18，通过转接孔18将公共孔17中的液体转送至指定管路中；动片14的上端面设置转接槽19，转接槽19的宽度与公共孔17、转接孔18的孔径相匹配。

若干所述转接孔18与转接槽19的连通端位于以公共孔17为圆心的同一圆周上，转接槽19的长度介于该圆周的半径与直径长度之间，转接孔18与公共孔17的孔径相同，转接槽19两端采用与公共孔17的孔径相匹配的半圆形设计，定片13四周设置半圆形的柱状槽，通过设置在柱状槽内固定柱将定片13固定，防止其周向转动。

本发明所提供的一种动平衡机械平面旋转阀在使用时，在弹性体12的弹力作用下，转轴5将动片14压紧，使动片14与定片13的配合面贴合，然后将液体的供给管路与公共孔17连通，启动驱动装置2带动转轴5转动，转轴5带动固定在旋转套6上的动片14转动，使得动片14上的转接槽19将公共孔17与对应的转接孔18连通，使液体能够从转接孔18流出。

在装配存在误差或者长期运行导致定片13、动片14的配合面产生磨损时，旋转套6绕平衡钢球9沿竖向转动一定角度，带动动片14的上端面产生倾斜，使动片14与定片13的配合面始终保持贴合状态，避免液体泄漏，同时可以调整弹性件12的弹力，控制对动片14的压紧力，避免压力过大造成不必要的磨损。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种动平衡机械平面旋转阀，其特征在于：包括阀体（1）和驱动装置（2），阀体（1）包括壳体（3）和阀芯（4），阀芯（4）设置在壳体（3）内，阀芯（4）与驱动装置（2）的驱动端通过联轴器组件连接；所述联轴器组件包括转轴（5）和旋转套（6），旋转套（6）连接转轴（5）和阀芯（4），转轴（5）的另一端穿过壳体（3）后与驱动装置（2）的驱动端沿轴线方向滑动连接；

所述转轴（5）在与旋转套（6）连接一端的端面上设置第一凹槽（7），第一凹槽7采用十字型形状，旋转套（6）底部设置与第一凹槽（7）相匹配卡接凸台（8），卡接凸台（8）与第一凹槽（7）之间间隙配合；所述卡接凸台（8）底部和第一凹槽（7）之间设置用于调整旋转套（6）倾斜角度的平衡钢球（9），平衡钢球（9）位于转轴（5）的轴线上，第一凹槽（7）与卡接凸台（8）的底部均设置与平衡钢球（9）曲率相匹配的弧形凹槽（10）；

所述阀芯（4）包括定片（13）和动片（14），动片（14）和定片（13）沿转轴（5）的轴线方向设置，动片（14）位于旋转套（6）和定片（13）之间，动片（14）的上端面与定片（13）之间密封配合连接，动片（14）下部设置在旋转套（6）内；

所述定片（13）中心设置公共孔（17），沿公共孔（17）周向等间隔设置若干转接孔（18），动片（14）上端面设置用于连通公共孔（17）和转接孔（18）的转接槽（19），转接槽（19）宽度与公共孔（17）、转接孔（18）的孔径相匹配；

所述转接孔（18）与公共孔（17）的孔径相同，转接孔（18）与转接槽（19）的连通端位于以公共孔（17）所在位置为圆心的同一圆周上，转接槽（19）两端采用半圆形设计，转接槽（19）的长度位于该圆周的半径尺寸与直径尺寸之间；所述转接孔（18）是倾斜的，并且通孔均为直孔。

2.根据权利要求1所述的一种动平衡机械平面旋转阀，其特征在于：所述转轴（5）的轴身上设置环形凸台（11），环形凸台（11）下端的台阶面与壳体（3）之间设置弹性件（12）。

3.根据权利要求2所述的一种动平衡机械平面旋转阀，其特征在于：所述弹性件（12）由若干碟簧叠加组成。

4.根据权利要求1所述的一种动平衡机械平面旋转阀，其特征在于：所述旋转套（6）上设置与动片（14）相匹配的第二凹槽（15），动片（14）固定在第二凹槽（15）内。

5.根据权利要求4所述的一种动平衡机械平面旋转阀，其特征在于：所述动片（14）和旋转套（6）之间通过定位销（16）固定，定位销（16）的设置方向与转轴（5）的轴线方向平行，动片（14）底部和旋转套（6）上均设置与定位销（16）相匹配的定位孔（20）。

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