CN117588582A - 一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构 - Google Patents

一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构 Download PDF

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Abstract

发明公开了一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构，设置于分配阀内，包括阀芯密封总成；所述阀芯密封总成设在分配阀的阀体底部，用以密封单个阀芯，包括筒状底壳；还包括平面螺纹盘总成，可转动的设在所述外筒总成内；还包括横压总成，周向均布在所述外筒总成底部，与贯通纵孔一一对应，所述横压总成由平面螺纹盘总成驱动进行径向移动；还包括纵压总成，周向均布在所述外筒总成底部，与横压总成一一对应；还包括第一密封元件，设在所述环形外筒底部并套设在阀芯上，所述第一密封元件受纵压总成的挤压产生形变进而密封阀芯。

Description

一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构
技术领域
本申请涉及电机技术领域，具体涉及一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构。
背景技术
在空气悬挂系统的双向气体循环中，需要控制储气罐和空气弹簧的气体流向。在空气弹簧充气时，需要将储气罐中的气体压缩到空气弹簧中；在空气弹簧放气时，需要将空气弹簧中的气体压缩到储气罐中。因此在使用单向空气压缩机(空气压缩机的气体只能从进气口进气，出气口出气)时，对分配阀体需要有能够转换储气罐气路、空气弹簧气路与空气压缩机的进、出气口连接方式的功能，且同时能够检测空气弹簧和储气罐中的气压的能力。
现有技术的分配阀通常包括阀体、置于阀体内的用以控制各个空气弹簧的单独的阀芯、传感器以及电路板等，阀芯和阀体之间通过简单的环形密封圈实现密封，但是上述环形密封圈结构简单，密封效果差，容易导致外部水汽、灰尘等进入阀体内。
发明内容
一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构，设置于分配阀内，包括阀芯密封总成；
所述阀芯密封总成设在分配阀的阀体底部，用以密封单个阀芯，包括：
筒状底壳，包括外筒总成、内筒总成，所述外筒总成包括设在分配阀阀体底部的环形外筒、成型于环形外筒下底的下置出口、成型于环形外筒上端开口处的收窄上环，所述内筒总成包括成型于环形外筒底部的圆周内筒、成型于圆周内筒内壁的限位凸环、周向均布在所述限位凸环内的贯通纵孔、周向均布在所述圆周内筒下部分的内筒侧孔；
所述阀芯密封总成还包括平面螺纹盘总成，可转动的设在所述外筒总成内，所述平面螺纹盘总成包括螺纹下部、齿轮上部；
所述螺纹下部包括可转动的设在外环形筒内的环形基体、成型于环形基体下端面的平面螺纹、成型于环形基体内的环形腔室、成型于环形腔室上端的环形上孔、周向均布在所述环形腔室上端面的固定锁齿；
所述齿轮上部包括经由环形上孔插入环形腔室内的环形齿架、成型于环形齿架外沿下端的限位底环、周向均布在限位底环上端面并与固定锁齿锁止配合的移动锁齿、成型于环形齿架外沿的从动齿轮；
弹性元件，设在所述环形腔室内并位于齿轮上部下方。
所述阀芯密封总成还包括横压总成，周向均布在所述外筒总成底部，与贯通纵孔一一对应，所述横压总成由平面螺纹盘总成驱动进行径向移动；所述横压总成包括沿径向设置于环形外筒内壁的径向芯杆、设在径向芯杆止端并给与环形外筒底面连接的轴向芯杆、可滑动的套设在所述径向芯杆上的径向滑块、成型于径向滑块止端的主动斜面，所述径向滑块上端面设有与所述平面螺纹配合的从动插块。
所述阀芯密封总成还包括纵压总成，周向均布在所述外筒总成底部，与横压总成一一对应；所述纵压总成包括纵移套环、成型于纵移套环上并与轴向芯杆套接的轴向宽孔、成型于轴向宽孔侧面用以容设径向芯杆的侧向窄孔、成型于纵移套环左侧并与主动斜面配合的从动斜面、成型于纵移套环右侧的由右上到左下方向倾斜的挤压斜面；
作为进一步的实施方案：
所述纵压总成包括设在所述纵移套环上端面并穿过对应的贯通纵孔设置的连通上杆、成型于连通上杆上端内侧的挤压横杆，所述挤压横杆挤压阀芯的阀体使其下行。
作为进一步的实施方案：
所述下置出口成型为上宽下窄的锥环状；
所述密封结构还包括第二密封件，所述第二密封件为成型于下置出口处的环形密封圈；
所述阀芯下端穿过下置出口设置并由第二密封件密封。
所述阀芯密封总成还包括第一密封元件，设在所述环形外筒底部并套设在阀芯上，所述第一密封元件受纵压总成的挤压产生形变进而密封阀芯；所述第一密封件包括环形软垫、周向均布在环形软垫外沿上方的硬质材料制成的龙骨垫片、成型于龙骨垫片外沿上方的锥形斜面。
作为进一步的实施方案：
所述环形齿架内壁上端还设有按压内圈。
作为进一步的实施方案：
还包括联动齿条、阀体密封总成；
所述分配阀底部前端沿横向设有至少两只阀芯密封总成，所述分配阀底部后端沿横向设有至少两只阀芯密封总成；
所述分配阀阀体底部前、后分别设有一只联动齿条，所述联动齿条驱动对应阀芯密封总成的从动齿轮，所述联动齿条外侧面设有联动侧孔；
所述阀体密封总成至少包括用以密封分配阀阀体的端盖，所述端盖前、后还分别设有贯穿联动侧孔设置的联动插条，所述联动插条上设有活动斜块，所述分配阀内壁还设有与活动斜块配合实现锁止的固定斜块。
有益效果
本案所述的一种密封结构，通过阀芯密封总成实现阀芯和筒状底壳之间的密封，并且通过联动齿条可以同步控制多个阀芯密封总成动作。
本案所述的一种密封结构，通过平面螺纹盘总成控制横压总成、纵压总成动作，进而挤压第一密封件进行纵向压缩和径向收缩，从两个维度进一步的加强阀芯和筒状底壳之间的密封。
本案所述的一种密封结构，通过第一密封件和第二密封件共同作用，进一步加强阀芯的密封。
本案所述的一种密封结构，可以实现阀芯密封总成和阀体密封总成的联动，只有先实现阀芯密封才可以进行下一步的阀体密封，避免遗漏阀芯密封步骤直接进行阀体密封：
当推动联动齿条实现阀芯密封总成动作后，所述联动侧孔位移至指定位置进而对齐联动插条，此时将所述阀体密封总成盖在分配阀阀体上并下压，所述联动插条、活动斜块下行并穿过联动侧孔，所述固定斜块锁止所述活动斜块，实现所述分配阀的阀体和端盖之间的密封。
附图说明：
图1是所述密封结构一种实施例的示意图。
图2是所述密封结构在一种实施例的示意图。
图3是所述阀芯密封总成一种实施例的示意图。
图4是图3中A－A截面示意图。
图5是筒状底壳和平面螺纹总成一种实施例的示意图。
图6是筒状底壳一种实施例的示意图。
图7是平面螺纹总成一种实施例的示意图。
图8是图5中B部一种实施例的放大示意图。
图9是图5中B部另一种实施例的放大示意图。
图10是图5中C部一种实施例的放大示意图。
图11是图5中C部另一种实施例的放大示意图。
图12是第一密封件一种实施例的剖视图。
图13是第一密封件另一种实施例的俯视图。
图14是第一密封件再一种实施例的俯视图。
图15是螺纹下部一种实施例的仰视图。
图16是所述阀芯一种实施例的示意图。
图17是图2中D－D截面局部剖视图。
图中：
a.阀芯密封总成，b.联动齿条，b1.联动侧孔，c.阀体密封总成，c1.端盖，c2.联动插条，c3.活动斜块，c4.固定斜块，m.分配阀，n.阀芯；
1.筒状底壳，11.外筒总成，11a.环形外筒，11b.下置出口，11c.收窄上环，12.内筒总成，21a.圆周内筒，12b.限位凸环，12c.贯通纵孔，12d.内筒侧孔；
2.平面螺纹盘总成，21.螺纹下部，21a.环形基体，21b.平面螺纹，21c.环形腔室，21d.环形上孔，21e.固定锁齿，22.齿轮上部，22a.环形齿架，22b.限位底环，22c.移动锁齿，22d.从动齿轮，22e.按压内圈，23.弹性元件；
3.横压总成，31.径向芯杆，32.轴向芯杆，33.径向滑块，34.主动斜面，35.从动插块；
4.纵压总成，41.纵移套环，42.轴向宽孔，43.侧向窄孔，44.从动斜面，45.挤压斜面，46.连通上杆，47.挤压横杆；
5.第一密封件，51.环形软垫，52.龙骨垫片，52a.锥形斜面；
6.第二密封件。
具体实施方式
一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构，设置于分配阀m内，包括阀芯密封总成a；
所述阀芯密封总成a设在分配阀m的阀体底部，用以密封单个阀芯n，包括：
筒状底壳1，包括外筒总成11、内筒总成12，所述外筒总成11包括设在分配阀m阀体底部的环形外筒11a、成型于环形外筒11a下底的下置出口11b、成型于环形外筒11a上端开口处的收窄上环11c，所述内筒总成12包括成型于环形外筒11a底部的圆周内筒12a、成型于圆周内筒12a内壁的限位凸环12b、周向均布在所述限位凸环12b内的贯通纵孔12c、周向均布在所述圆周内筒12a下部分的内筒侧孔12d；
平面螺纹盘总成2，可转动的设在所述外筒总成11内；
横压总成3，周向均布在所述外筒总成11底部，与贯通纵孔12c一一对应，所述横压总成3由平面螺纹盘总成2驱动进行径向移动；
纵压总成4，周向均布在所述外筒总成11底部，与横压总成3一一对应；
第一密封元件5，设在所述环形外筒11a底部并套设在阀芯n上，所述第一密封元件5受纵压总成4的挤压产生形变进而密封阀芯n。
作为进一步的实施方案，以下给出平面螺纹盘2、横压总成3、纵压总成4、第一密封件5的一种实施例：
所述平面螺纹盘总成2包括螺纹下部21、齿轮上部22；
所述螺纹下部21包括可转动的设在外环形筒11a内的环形基体21a、成型于环形基体21a下端面的平面螺纹21b、成型于环形基体21a内的环形腔室21c、成型于环形腔室21c上端的环形上孔21d、周向均布在所述环形腔室21c上端面的固定锁齿21e；
所述齿轮上部22包括经由环形上孔21d插入环形腔室21c内的环形齿架22a、成型于环形齿架22a外沿下端的限位底环22b、周向均布在限位底环22b上端面并与固定锁齿21e锁止配合的移动锁齿22c、成型于环形齿架22a外沿的从动齿轮22d；
进一步的，所述环形齿架22a内壁上端还设有按压内圈22e。
弹性元件23，设在所述环形腔室21c内并位于齿轮上部22下方。
所述横压总成3包括沿径向设置于环形外筒11a内壁的径向芯杆31、设在径向芯杆31止端并给与环形外筒11a底面连接的轴向芯杆32、可滑动的套设在所述径向芯杆31上的径向滑块33、成型于径向滑块33止端的主动斜面34，所述径向滑块33上端面设有与所述平面螺纹21b配合的从动插块35。
所述纵压总成4包括纵移套环41、成型于纵移套环41上并与轴向芯杆32套接的轴向宽孔42、成型于轴向宽孔42侧面用以容设径向芯杆31的侧向窄孔43、成型于纵移套环41左侧并与主动斜面34配合的从动斜面44、成型于纵移套环41右侧的由右上到左下方向倾斜的挤压斜面45。
所述第一密封件5包括环形软垫51、周向均布在环形软垫51外沿上方的硬质材料制成的龙骨垫片52、成型于龙骨垫片52外沿上方的锥形斜面52a。
作为进一步的实施方案：
所述纵压总成4包括设在所述纵移套环41上端面并穿过对应的贯通纵孔12c设置的连通上杆46、成型于连通上杆46上端内侧的挤压横杆47，所述挤压横杆47挤压阀芯n的阀体使其下行。
所述下置出口11b成型为上宽下窄的锥环状；
所述密封结构还包括第二密封件6，所述第二密封件6为成型于下置出口11b处的环形密封圈；
所述阀芯n下端穿过下置出口11b设置并由第二密封件6密封。
作为进一步的实施方案：
还包括联动齿条b、阀体密封总成c；
所述分配阀m底部前端沿横向设有至少两只阀芯密封总成a，所述分配阀m底部后端沿横向设有至少两只阀芯密封总成a；
所述分配阀m阀体底部前、后分别设有一只联动齿条b，所述联动齿条b驱动对应阀芯密封总成a的从动齿轮22d，所述联动齿条b外侧面设有联动侧孔b1；
所述阀体密封总成c至少包括用以密封分配阀m阀体的端盖c1，所述端盖c1前、后还分别设有贯穿联动侧孔b1设置的联动插条c2，所述联动插条c2上设有活动斜块c3，所述分配阀m内壁还设有与活动斜块c3配合实现锁止的固定斜块c4。
得益于上述改进的技术方案，实现阀芯密封总成a和阀体密封总成c的联动：
当推动联动齿条b实现阀芯密封总成a动作后，所述联动侧孔b1位移至指定位置对齐联动插条c2；
此时将所述阀体密封总成c盖在分配阀m阀体上并下压，所述联动插条c2、活动斜块c3下行并穿过联动侧孔b1，所述固定斜块c4锁止所述活动斜块c3，实现所述分配阀m阀体和端盖之间的密封；
也就是说，只有先推动联动齿条b实现阀芯密封总成a动作后，所述联动侧孔b1才会与联动插条c2对齐，才能继续对阀体密封总成c进行密封。
本案还公开了一种阀芯密封方法，包括以下步骤：
步骤1，阀芯密封总成a动作：
推动联动齿条b移动，带动各个阀芯密封总成a动作：
联动齿条b推动从动齿轮22d、环形齿架22a、移动锁齿22c、限位底环22b转动，进而带动固定锁齿21e、环形上孔21d、环形基体21a、平面螺纹21b转动；
所述平面螺纹21b转动，驱动从动插块35、径向滑块33、主动斜面34沿径向移动；
步骤2，第一密封件5密封：
所述主动斜面34径向移动并作用于从动斜面44，实现纵移套环41、挤压斜面45下移；
所述挤压斜面45挤压龙骨垫片52使其向下并向内移动，实现所述环形软垫51向下并向内挤压，实现阀芯n的密封；
步骤3，第二密封件6密封：
所述主动斜面34径向移动并作用于从动斜面44，实现纵移套环41、挤压斜面45以及连通上杆46、挤压横杆47下移；
所述挤压横杆47带动阀芯n下行，所述阀芯n挤压所述第二密封件6实现进一步的密封。
作为进一步的实施方案，本案还可以单独调节某个特定的阀芯密封总成a的密封程度：
单独按压该阀芯密封总成a对应的按压内圈22e，使得从动齿轮22d、环形齿架22a、限位底环22b、移动锁齿22c下行，所述移动锁齿22c与固定锁齿21e脱离接触，进而解除螺纹下部21和齿轮上部22之间的传动连接；
在此状态下，推动联动齿条b移动时，该阀芯密封总成a的平面螺纹盘总成2无法驱动横压总成3、纵压总成4动作，暂时无法挤压第一密封件5，松开按压所述按压内圈22e之后再推动联动齿条b移动时，所述第一密封件5才开始受压进行密封。
因此，对于该特定的阀芯密封总成a其无法像其他阀芯密封总成a一样全程受压，因此其密封程度得以单独调节。
需要说明的是，所述龙骨垫片52下方还设有硬质材料制成的环形底垫53，得益于该设计，使得环形软垫51通过环形底垫53受压而非直接受各个龙骨垫片52的挤压，能够保持在圆周平面上受压均匀，达到更好的密封效果。
需要说明的是，所述第一密封件5还包括设在龙骨垫片52侧面的叠加垫片52b，所述叠加垫片52b在圆周方向上次第叠加形成大致的圆周形状。得益于该结构设计，使得龙骨垫片52受压之后沿径向收缩时带动叠加垫片52b收缩，通过叠加垫片52b始终保持对环形软垫51内壁在圆周方向上给与连续的挤压应力。
需要说明的是，所述弹性元件23设有至少三只，所述弹性元件23周向均布在所述环形腔室21c内。进一步的，所述弹性元件23为压片弹簧。再进一步的，所述压片弹簧至少包括与齿轮上部抵接并用以产生弹力的弯折部、设在弯折部下方的与环形腔室21c连接的支持部，所述环形腔室21c内设有用以插设支持部的插接孔，进而实现弹性元件23的位置固定。
需要说明的是，所述分配阀的阀芯n是独立的微型电磁阀。所述微型电磁阀至少包括下端开口的外壳n1、受到弹性作用力进而封闭外壳n1下端开口的活动铁芯n2、成型于外壳n1上端的静止铁芯、设置于外壳n1外用以产生磁场的线圈n4，线圈n4通电产生磁场进而吸引活动铁芯n2上行打开外壳n1下端开口。

Claims (9)

1.一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构，设置于分配阀(m)内，其特征在于；包括阀芯密封总成(a)；
所述阀芯密封总成(a)设在分配阀(m)的阀体底部，用以密封单个阀芯(n)，包括：
筒状底壳(1)，包括外筒总成(11)、内筒总成(12)，所述外筒总成(11)包括设在分配阀(m)阀体底部的环形外筒(11a)、成型于环形外筒(11a)下底的下置出口(11b)、成型于环形外筒(11a)上端开口处的收窄上环(11c)，所述内筒总成(12)包括成型于环形外筒(11a)底部的圆周内筒(12a)、成型于圆周内筒(12a)内壁的限位凸环(12b)、周向均布在所述限位凸环(12b)内的贯通纵孔(12c)、周向均布在所述圆周内筒(12a)下部分的内筒侧孔(12d)；
平面螺纹盘总成(2)，可转动的设在所述外筒总成(11)内；
横压总成(3)，周向均布在所述外筒总成(11)底部，与贯通纵孔(12c)一一对应，所述横压总成(3)由平面螺纹盘总成(2)驱动进行径向移动；
纵压总成(4)，周向均布在所述外筒总成(11)底部，与横压总成(3)一一对应；
第一密封元件(5)，设在所述环形外筒(11a)底部并套设在阀芯(n)上，所述第一密封元件(5)受纵压总成(4)的挤压产生形变进而密封阀芯(n)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构，其特征在于：
所述平面螺纹盘总成(2)包括螺纹下部(21)、齿轮上部(22)；
所述螺纹下部(21)包括可转动的设在外环形筒(11a)内的环形基体(21a)、成型于环形基体(21a)下端面的平面螺纹(21b)、成型于环形基体(21a)内的环形腔室(21c)、成型于环形腔室(21c)上端的环形上孔(21d)、周向均布在所述环形腔室(21c)上端面的固定锁齿(21e)；
所述齿轮上部(22)包括经由环形上孔(21d)插入环形腔室(21c)内的环形齿架(22a)、成型于环形齿架(22a)外沿下端的限位底环(22b)、周向均布在限位底环(22b)上端面并与固定锁齿(21e)锁止配合的移动锁齿(22c)、成型于环形齿架(22a)外沿的从动齿轮(22d)；
弹性元件(23)，设在所述环形腔室(21c)内并位于齿轮上部(22)下方。
3.根据权利要求2所述的一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构，其特征在于：
所述横压总成(3)包括沿径向设置于环形外筒(11a)内壁的径向芯杆(31)、设在径向芯杆(31)止端并给与环形外筒(11a)底面连接的轴向芯杆(32)、可滑动的套设在所述径向芯杆(31)上的径向滑块(33)、成型于径向滑块(33)止端的主动斜面(34)，所述径向滑块(33)上端面设有与所述平面螺纹(21b)配合的从动插块(35)。
4.根据权利要求3所述的一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构，其特征在于：
所述纵压总成(4)包括纵移套环(41)、成型于纵移套环(41)上并与轴向芯杆(32)套接的轴向宽孔(42)、成型于轴向宽孔(42)侧面用以容设径向芯杆(31)的侧向窄孔(43)、成型于纵移套环(41)左侧并与主动斜面(34)配合的从动斜面(44)、成型于纵移套环(41)右侧的由右上到左下方向倾斜的挤压斜面(45)。
5.据权利要求4所述的一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构，其特征在于：
所述第一密封件(5)包括环形软垫(51)、周向均布在环形软垫(51)外沿上方的硬质材料制成的龙骨垫片(52)、成型于龙骨垫片(52)外沿上方的锥形斜面(52a)。
6.根据权利要求5所述的一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构，其特征在于：
所述纵压总成(4)包括设在所述纵移套环(41)上端面并穿过对应的贯通纵孔(12c)设置的连通上杆(46)、成型于连通上杆(46)上端内侧的挤压横杆(47)，所述挤压横杆(47)挤压阀芯(n)的阀体使其下行。
7.根据权利要求6所述的一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构，其特征在于：
所述下置出口(11b)成型为上宽下窄的锥环状；
所述密封结构还包括第二密封件(6)，所述第二密封件(6)为成型于下置出口(11b)处的环形密封圈；
所述阀芯(n)下端穿过下置出口(11b)设置并由第二密封件(6)密封。
8.根据权利要求7所述的一种适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构，其特征在于：
所述环形齿架(22a)内壁上端还设有按压内圈(22e)。
9.根据权利要求1－8中任一所述的适用于分配阀的阀芯阀体联动式密封结构，其特征在于：还包括联动齿条(b)、阀体密封总成(c)；
所述分配阀(m)底部前端沿横向设有至少两只阀芯密封总成(a)，所述分配阀(m)底部后端沿横向设有至少两只阀芯密封总成(a)；
所述分配阀(m)阀体底部前、后分别设有一只联动齿条(b)，所述联动齿条(b)驱动对应阀芯密封总成(a)的从动齿轮(22d)，所述联动齿条(b)外侧面设有联动侧孔(b1)；
所述阀体密封总成(c)至少包括用以密封分配阀(m)阀体的端盖(c1)，所述端盖(c1)前、后还分别设有贯穿联动侧孔(b1)设置的联动插条(c2)，所述联动插条(c2)上设有活动斜块(c3)，所述分配阀(m)内壁还设有与活动斜块(c3)配合实现锁止的固定斜块(c4)。
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