CN115507185A - 高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀，包括第一管式阀体、第二管式阀体、活门座、活门杆、活门盖、密封垫、活门推板、复位压簧、偏心凸轮和驱动杆，活门座的外周边缘位于第一管式阀体和第二管式阀体之间并相互连接，活门座的中心位置设有活门座套管，活门杆穿过活门座套管，活门盖与活门杆的一端连接，密封垫位于活门盖内且能够与活门座的启闭端密封，活门推板与活门杆的另一端连接，复位压簧的两端分别与活门推板和活门座套管连接，偏心凸轮与驱动杆的一端连接并位于活门推板的一侧。本发明的密封垫与活门座之间不需相对旋转，所以密封件磨损少，密封件和整个阀门的寿命高；在外部驱动件失去动力后，阀门能够自动密封关闭。

Description

高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀

技术领域

本发明涉及一种流量调节阀，尤其涉及一种高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀。

背景技术

流量调节阀是一种用来调节流体流量大小的阀门，其基本原理是通过对阀芯开度大小的调节来调节阀出口处的流体流量大小。典型的流量调节阀如针阀、球阀和蝶阀，根据驱动方式可以包括手动阀和电动阀，为了实现流量的精确调节，一般以电动阀居多。

传统的流量调节阀，其基本原理都是由驱动件驱动阀芯等旋转件旋转，改变开关量大小，实现流量调节目的，存在如下缺陷：

第一，密封件与旋转件紧密接触，密封件需要需要承受旋转件旋转过程中的摩擦力，多次使用后，密封件易磨损，导致密封性能下降，产品寿命降低；第二，没有自动复位结构，在驱动件失去动力后，阀门处于失去动力前的开度状态，比如在停电或驱动电机损坏后，阀门不能自动密封关闭，这样可能造成不必要的流体损失，或者造成设备停机后的安全隐患。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种密封件不与旋转件直接接触且能够在失去驱动力后自动密封的高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀，包括第一管式阀体、第二管式阀体、活门座、活门杆、活门盖、密封垫、活门推板、复位压簧、偏心凸轮和驱动杆，所述第一管式阀体两端中的第一端与所述第二管式阀体两端中的第一端相互连接，所述第一管式阀体两端中的第二端为所述高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀的进口端，所述第二管式阀体两端中的第二端为所述高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀的出口端，所述活门座的外周边缘位于所述第一管式阀体和所述第二管式阀体之间并相互连接，所述活门座的中心位置设有活门座套管，所述活门座套管与所述活门座的外周边缘之间设有多个通孔，所述活门杆穿过所述活门座套管且紧密接触并能够在轴向相对滑动，所述活门盖与所述活门杆的一端连接且位于所述第一管式阀体内，所述活门盖与所述第一管式阀体的内壁之间留有间隙，所述密封垫通过自身的中心通孔套装在所述活门杆外并位于所述活门盖内且能够与所述活门座的启闭端密封，所述活门推板与所述活门杆的另一端连接并位于所述第二管式阀体内，所述复位压簧套装在所述活门杆外且其两端分别与所述活门推板和所述活门座套管连接，所述偏心凸轮与所述驱动杆的一端连接并置于所述第二管式阀体内且位于所述活门推板的一侧，所述偏心凸轮在自身旋转过程中能够推动所述活门推板和所述活门杆在所述活门杆的轴向移动，所述驱动杆的中心线与所述活门杆的中心线相互垂直，所述驱动杆的另一端穿过所述第二管式阀体上的对应通孔并位于所述第二管式阀体外，所述驱动杆与所述第二管式阀体之间密封连接。上述活门座、活门杆、活门盖、密封垫、活门推板和复位压簧共同组成具有自密封功能的活门结构。

作为优选，为了对活门推板实现更好的推动效果和更大的推动距离，所述驱动杆的中心线与所述活门杆的中心线相互交叉。

作为优选，为了便于可靠安装活门座，所述第一管式阀体的第一端端面和所述第二管式阀体的第一端端面分别设有截面为“L”形的环形沉槽且所述活门座的外周边缘同时置于两个所述环形沉槽内，所述第一管式阀体的第一端和所述第二管式阀体的第一端之间通过螺钉连接。

作为优选，为了提高活门座与第一管式阀体和第二管式阀体之间的密封性能，两个所述环形沉槽的槽底分别设有环形密封槽且两个密封圈分别置于两个所述环形密封槽内。

作为优选，为了便于可靠连接活门杆与活门推板，所述活门推板上靠近所述活门杆的一侧设有盲孔且该盲孔的孔壁设有内螺纹，所述活门杆的对应端部设有外螺纹且通过该外螺纹与所述活门推板的内螺纹连接。

本发明的有益效果在于：

本发明通过将活门结构作为阀芯结构，利用复位压簧使活门结构具有自密封功能，并设计偏心凸轮与活门结构配合，通过外部驱动力量(一般为电机，也可以为手动驱动)控制驱动杆旋转，带动偏心凸轮旋转以推动活门推板和活门杆移动，以控制活门结构的启闭和开度，从而实现流体流量调节功能，密封垫与活门座之间不需相对旋转，所以避免了密封件承受旋转件旋转过程中摩擦力的问题，密封件磨损少，密封件和整个阀门的寿命高；在外部驱动件失去动力后，阀门能够在复位压簧的作用下自动密封关闭(前提是驱动件在失去动力后没有定位功能)，既能避免不必要的流体损失，又能避免造成设备意外停机后的安全隐患。

附图说明

图1是本发明所述高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀的主视剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明所述高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀包括第一管式阀体1、第二管式阀体10、活门座5、活门杆7、活门盖2、密封垫3、活门推板9、复位压簧8、偏心凸轮11和驱动杆12，第一管式阀体1两端中的第一端(图中的右端)与第二管式阀体10两端中的第一端(图中的左端)相互连接，第一管式阀体1两端中的第二端(图中的左端)为所述高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀的进口端，第二管式阀体10两端中的第二端(图中的右端)为所述高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀的出口端，活门座5的外周边缘位于第一管式阀体1和第二管式阀体10之间并相互连接，活门座5的中心位置设有活门座套管6，活门座套管6与活门座5的外周边缘之间设有多个通孔，活门杆7穿过活门座套管6且紧密接触并能够在轴向相对滑动，活门盖2与活门杆7的一端连接并一体成型且位于第一管式阀体1内，活门盖2与第一管式阀体1的内壁之间留有间隙，密封垫3通过自身的中心通孔套装在活门杆7外并位于活门盖2内且能够与活门座5的启闭端密封，活门推板9与活门杆7的另一端连接并位于第二管式阀体10内，复位压簧8套装在活门杆7外且其两端分别与活门推板9和活门座套管6连接，偏心凸轮11与驱动杆12的一端连接并置于第二管式阀体10内且位于活门推板9的一侧，偏心凸轮11在自身旋转过程中能够推动活门推板9和活门杆7在活门杆7的轴向移动，驱动杆12的中心线与活门杆7的中心线相互垂直，驱动杆23的另一端(图中不可视，但易于理解)穿过第二管式阀体10上的对应通孔并位于第二管式阀体10外，驱动杆12与第二管式阀体10之间密封连接。上述活门座5、活门杆7、活门盖2、密封垫3、活门推板9和复位压簧8共同组成具有自密封功能的活门结构。

作为优选，驱动杆12的中心线与活门杆7的中心线相互交叉；第一管式阀体1的第一端端面和第二管式阀体10的第一端端面分别设有截面为“L”形的环形沉槽且活门座5的外周边缘同时置于两个所述环形沉槽内，第一管式阀体1的第一端和第二管式阀体10的第一端之间通过螺钉(图中不可视)连接；两个所述环形沉槽的槽底分别设有环形密封槽且两个密封圈4分别置于两个所述环形密封槽内；活门推板9上靠近活门杆7的一侧设有盲孔且该盲孔的孔壁设有内螺纹，活门杆7的对应端部设有外螺纹且通过该外螺纹与活门推板9的内螺纹连接。

如图1所示，使用时，将第一管式阀体1的第二端与流体(比如氧气)来源设备连接，将第二管式阀体10的第二端与流体使用设备连接，将驱动杆12的外端与驱动件如电机连接，在阀门处于关闭状态时，活门盖2和密封垫3在复位压簧8的弹力和流体压力的双重作用下与活门座5的启闭端紧密接触，实现可靠密封关闭；需要开启阀门时，通过外部的驱动件控制驱动杆12和偏心凸轮11旋转，推动活门推板9和活门杆7在活门杆7的轴向移动，从而带动活门盖2和密封垫3脱离活门座5的启闭端，第一管式阀体1内的流体通过活门盖2与第一管式阀体1的内壁之间的间隙、活门座5的启闭端、活门座5的多个通孔后进入第二管式阀体10内，实现阀门开启的目的；通过控制驱动件的旋转角度(旋转角度最大值小于90°)，即可控制密封垫3与活门座5的启闭端之间的间距，相当于控制阀门的开度，最终实现控制流体流量的目的；需要关闭阀门时，控制驱动件反向旋转并复位，在复位压簧8的弹力和流体压力的双重作用下，活门盖2、密封垫3、活门杆7、活门推板9同步反向移动，直到密封垫3与活门座5的启闭端紧密接触，实现可靠密封关闭。如果驱动件因为停电或故障等原因失去动力且本身没有定位功能，则活门机构会在复位压簧8的弹力和流体压力的双重作用下自动密封关闭，既能避免不必要的流体损失，又能避免造成设备意外停机后的安全隐患。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (5)

1.一种高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀，其特征在于：包括第一管式阀体、第二管式阀体、活门座、活门杆、活门盖、密封垫、活门推板、复位压簧、偏心凸轮和驱动杆，所述第一管式阀体两端中的第一端与所述第二管式阀体两端中的第一端相互连接，所述第一管式阀体两端中的第二端为所述高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀的进口端，所述第二管式阀体两端中的第二端为所述高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀的出口端，所述活门座的外周边缘位于所述第一管式阀体和所述第二管式阀体之间并相互连接，所述活门座的中心位置设有活门座套管，所述活门座套管与所述活门座的外周边缘之间设有多个通孔，所述活门杆穿过所述活门座套管且紧密接触并能够在轴向相对滑动，所述活门盖与所述活门杆的一端连接且位于所述第一管式阀体内，所述活门盖与所述第一管式阀体的内壁之间留有间隙，所述密封垫通过自身的中心通孔套装在所述活门杆外并位于所述活门盖内且能够与所述活门座的启闭端密封，所述活门推板与所述活门杆的另一端连接并位于所述第二管式阀体内，所述复位压簧套装在所述活门杆外且其两端分别与所述活门推板和所述活门座套管连接，所述偏心凸轮与所述驱动杆的一端连接并置于所述第二管式阀体内且位于所述活门推板的一侧，所述偏心凸轮在自身旋转过程中能够推动所述活门推板和所述活门杆在所述活门杆的轴向移动，所述驱动杆的中心线与所述活门杆的中心线相互垂直，所述驱动杆的另一端穿过所述第二管式阀体上的对应通孔并位于所述第二管式阀体外，所述驱动杆与所述第二管式阀体之间密封连接。

2.根据权利要求1所述的高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀，其特征在于：所述驱动杆的中心线与所述活门杆的中心线相互交叉。

3.根据权利要求1所述的高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀，其特征在于：所述第一管式阀体的第一端端面和所述第二管式阀体的第一端端面分别设有截面为“L”形的环形沉槽且所述活门座的外周边缘同时置于两个所述环形沉槽内，所述第一管式阀体的第一端和所述第二管式阀体的第一端之间通过螺钉连接。

4.根据权利要求3所述的高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀，其特征在于：两个所述环形沉槽的槽底分别设有环形密封槽且两个密封圈分别置于两个所述环形密封槽内。

5.根据权利要求1-4中任何一项所述的高寿命旋转凸轮式自密封流量调节阀，其特征在于：所述活门推板上靠近所述活门杆的一侧设有盲孔且该盲孔的孔壁设有内螺纹，所述活门杆的对应端部设有外螺纹且通过该外螺纹与所述活门推板的内螺纹连接。

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