CN1461901A

CN1461901A - 闸门阀装置

Info

Publication number: CN1461901A
Application number: CN03138506A
Authority: CN
Inventors: 前西保
Original assignee: KK Waterway Technology Development Mechanism
Current assignee: KK Waterway Technology Development Mechanism
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2003-12-17
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: EP1367303A3; JP2003343748A; EP1367303B1; HK1060387A1; EP1367303A2; DE60311035D1; US20030222237A1; JP3662897B2; DE60311035T2; CN1267665C; US6893001B2

Abstract

一种闸门阀装置，它包括，一个插入到一根管子中的弹性密封件，一个使弹性密封件受压产生弹性变形的压力件，一个用来沿着插入方向来推动压力件的推进轴，一个用来使弹性密封件与管子内壁表面保持压力接触的可移动件，和一个用来支承弹性密封件的支承件。弹性密封件产生弹性变形，并与管子的内壁表面保持紧密接触，从而封闭管子中的流动通道。弹性密封件上包含一个通孔，它比起支承件上的导向孔更接近插入方向的前端，推进轴的前端可以通过这个通孔插入。随着压力件沿着插入方向的运动，第一倾斜部分和第二倾斜部分起作用，使得弹性密封件与管子的内壁表面产生压力接触。

Description

闸门阀装置

发明领域

本发明涉及一种闸门阀装置，特别是涉及一种包含有以下元件的闸门阀装置，一个从一个通孔插入到一个管子中的弹性密封件，其中的通孔是在管子的圆周侧壁上形成的，一个使插入到管子中的弹性密封件产生弹性变形的压力件，这是通过沿着插入方向对其施压来实现的，一个沿着插入方向的外形呈杆状、用来沿着插入方向移动压力件的推进轴，和一个用来沿着与插入方向相交的方向压紧弹性密封件，使之与管子的内壁表面形成紧密接触的可移动件，其特征在于，通过弹性密封件的弹性变形和一个支承着弹性密封件的支承件，使弹性密封件与管子的内壁表面保持紧密的接触，从而封闭管子的内部流动通道。

背景技术

例如，一种如审查后的日本实用新型专利No.sho 64-3909中所公开的，用于管子中暂停供水的阀体，被认为是一种上面所描述的闸门阀装置。在维修包括水管的各种管子时，这种设备被用来尽可能地减小暂停供水的区域。

首先，在管子的一个较高的部位的圆周侧壁上开一个通孔。通过这个通孔闸门阀被固定在管子之中，从而暂停管子中水的流动。

具体的说，通过通孔把弹性密封件插入到管子当中。当弹性密封件的下表面开始与管子的内壁表面接触的时刻，在弹性密封件的左右两侧和管子的内壁表面之间存在一定的间隙。这是由于要求管子的内壁表面上所形成的通孔的尺寸，要比管子内壁表面的直径要小这个实事所决定的。当弹性密封件被插入到最低点之后，在一个压力件的作用下，通过一个可移动件，弹性密封件开始沿着垂至于插入方向的方向与管子的内壁表面保持压力接触。结果是，弹性密封件可以与管子的整个圆周内壁表面保持接触。

为了插入闸门阀，需要把闸门阀装置安装在管子上。构成闸门阀装置的元件包括弹性密封件、压力件和可移动件，这些元件排列在一个壳体件中的，且闸门阀装置可以通过壳体件安装在管子上。通常，在插入闸门阀之前，每个元件都要布置在管子的靠上部分。具体的说，在管子的靠上部分需要提供一个空间，以便容纳包括弹性密封件在内的元件。结果是，闸门阀装置尺寸的确定，要考虑到把它安装到管子上的过程，以及容纳这些元件所需要的空间。因此，要考虑到沿垂直方向伸展的一部分空间。

本发明的目的就在于，与先前技术相比，要减小闸门阀装置的垂直方向的尺寸。考虑到这一点，本发明者发现，在把配有弹性密封件等元件的闸门阀插入管子之前，通过布置尽可能有效地利用空间，闸门阀装置的垂直尺寸就可以得到减小。

发明内容

本发明的目的在于提出一种闸门阀装置，其特征在于，与先前技术相比，其垂直尺寸会得到减小。

为了实现上述目标，根据本发明，提出的一种闸门阀中包括：

通过一个通孔插入到一根管子中的一个弹性密封件，其中通孔形成在管子的圆周侧壁上；

一个压力件，用来在沿着插入方向的压力的作用下，使插入到管子中的弹性密封件产生弹性变形；

一根沿着插入方向外形呈杆状的推进轴，以便沿着插入方向推动压力件；

一个用来使弹性密封件，沿着垂直于插入方向和与插入方向相交的方向，与管子的内壁表面保持压力接触的可移动件；和

一个用来支承弹性密封件的支承件；

其中的弹性密封件产生弹性变形，并与管子的内壁表面之间保持紧密接触，从而封闭管子中的流动通道；

其中的压力件包括，一个用来改变压力方向的第一倾斜部分，和一个形成位置比第一倾斜部分更接近插入方向前端的导向圆柱部分；

其中的可移动件，带有一个用来承受来自第一倾斜部分的压力第二倾斜部分；

其中的支承件带有一个与导向圆柱部分相配合的导向孔；

其中的弹性密封件包括，一个形成位置比导向孔部分更接近插入方向前端的通孔，推进轴的前端可以通过这个通孔插入；和

其中的压力件沿着插入方向运动，结果使得在第一倾斜部分和第二倾斜部分的作用下，弹性密封件与管子的内壁表面之间实现压力接触。

这种构造使得闸门阀装置产生了如下所描述的功能和效果。

通过形成在管子的内壁中的通孔，包括弹性密封件的闸门阀被插入到了管子当中。此后，在推进轴的作用下，压力件沿着插入方向移动。结果是，压力件的第一倾斜部分和可移动件的第二倾斜部分相互作用，使得可移动件沿着相交或垂直于插入方向的方向移动。换句话说，压力的作用方向会被第一和第二倾斜部分所改变，从而可以使得可移动件沿着相交或垂直于插入方向的方向运动。这样，弹性密封件也会沿着与插入方向相交或垂直的方向产生弹性变形，并会与管子的内壁表面保持紧密接触。

用来支承弹性密封件的支承件由一个通孔构成，推进轴的前端部分可以插入到其中。这样，这种设备的垂直长度会缩短，缩短的长度为推进轴前端部分插入通孔的长度。结果是，形成了一种闸门阀装置，其垂直尺寸与先前技术相比减小了。

根据本发明的一种最佳实施例，在弹性密封件刚好被插入到管子中之前，推进轴的前端部分被配置成处于被插入到通孔之中的一种状态。

通过采用这种配置，这种设备的垂直尺寸会得到有效的减小。

根据本发明的另一种最佳实施例，第一倾斜部分和导向圆柱部分之间被做成一个整体。

通过这种配置，零件的数量会得到减少，从而简化了结构。

还是根据本发明的另一种最佳实施例，支承件由一个第一容纳槽和一个第二容纳槽构成，其中第一容纳槽具有一个第一容纳横截面面积，而第二容纳槽具有第二容纳横截面面积，第二容纳横截面面积小于第一容纳横截面面积，其中第一容纳槽位于第二容纳槽的上面。

第二容纳槽的作用是作为一个用来容纳压力件的第一倾斜部分的容纳空间，第一容纳槽的作用是作为一个用来容纳一个限位件的空间，而限位件用来限制第一倾斜部分的向上运动，其特征是，限位件安装在第一容纳槽和第二容纳槽之间的边界上所形成的台阶表面上。

通过这种结构，限位件的存在限定了压力件的第一倾斜部分(即压力件)向上运动的范围。另外，通过采用作为第一容纳槽在支承件上形成的容纳空间，限位件被安装在支承件上。结果是，限位件的安装位置可以向下降低，从而有助于降低闸门阀装置的高度。

附图说明

图1是一个剖视图，它展示了根据本发明的一个具体实施例的一种闸门阀装置的构造。

图2是一个剖视图，它展示了带有一个插入管子中的闸门阀的一种闸门阀装置。

图3是一个剖视图，它展示了产生了弹性变形的弹性密封件。

图4是沿着图3中的A-A线剖开的一个剖视图。

图5是沿着图3中的箭头B方向的一个视图(俯视图)。

图6是一个示意图，它展示了一个滑动杆的形状。

图7也是一个示意图，它展示了一个可移动件的形状。

图8是一个剖视图，它展示了具有传统结构的一种闸门阀的构造。

具体实施方式

以下将参照附图，来说明根据本发明的一种最佳实施例的一种闸门阀装置。图1是展示闸门阀装置的一种构造的一个剖视图，图2是展示插入管子中的闸门阀的一个剖视图，图3是展示处于一种弹性变形状态的一种弹性密封件的一个剖视图，图4是沿着图3中的A-A线剖开的一个剖视图，图5是沿着图3中的箭头B的方向看去得到的一个视图，图6是展示了一种滑动杆形状的一个示意图，以及图7是展示了一个可移动件的形状的示意图。

图1中展示了刚好在插入到管子之前时处于预置状态的闸门阀的阀体，其中的一个水管K是用一种假想线来画出的。为了把闸门阀装置固定在水管K上，一个下部壳体件1和一个中间壳体件2通过螺栓—螺母机械装置4被安装在水管K的周围。中间壳体件2和上部壳体件3是通过一个螺栓—螺母机械连接装置5来安装的。在下部壳体件1和中间壳体件2之间插入了一个密封垫或密封填料6，密封垫或密封填料7插入在中间壳体件2和上部壳体件3之间，以便使内部保持与外界隔绝的密封状态。

一个闸门阀的阀体就配置在上述的由壳体件1、2和3所构成的空间中。下面将解释闸门阀的阀体构造。垂直方向对应于闸门阀阀体的插入方向Y。一个阀杆8(对应于推进轴)沿着插入方向Y延伸。在阀杆8的外圆周表面上形成有阳罗纹8a。在阀杆8上沿着其插入方向的前端表面8b，如图1所示，被设定在一个稍微超出水管K的实际内壁表面之外的位置。阀杆8的上端部分8c与一个没有画出的驱动单元相连。结果使得阀杆8可以绕着其轴线转动。阀杆8的上部分通过一个止推衬套10支承并安装在上部壳体件3上。

围绕着阀杆8的阳罗纹8a，配有一个滑动杆9(对应于压力件)。滑动杆9上做有一个螺纹件容纳部分9a，以便容纳或与一个螺纹件11相匹配。螺纹件11上做有一个阴螺纹，以便与阀杆8的阳罗纹8a相配合。因此，随着阀杆8的转动，螺纹件11就沿着垂直方向运动。滑动杆9也以一种动态互锁关系，随着螺纹件11的垂直运动，来作垂直运动。

图6是一个展示了滑动杆9的形状的一个示意图(半剖视图)。假定图6(b)是一个主视图，图6(c)是一个右侧视图。图6(a)是一个沿着图6(b)中的C-C线剖开的剖视图。

在滑动杆9上，沿着插入方向顺次带有一个第一圆柱导向部分9b，一个第一倾斜部分9c和一个第二圆柱导向部分9d，各部分之间形成一个整体。如后面所述，第一倾斜部分9c与形成在可移动件(对应于可移动件)12上的第二倾斜部分12a保持接触。第一倾斜部分9c和第二倾斜部分12a相对于插入的方向形成了一个30度的角度。不过，这个角度的设定，当然可以适当地考虑操作方便等因素。滑动杆9的内部形成了一个通孔，以便让推进轴插入。

如图3所示，第一倾斜部分9c的外部直径，要大于滑动杆9上第一圆柱导向部分9b和第二圆柱导向部分9d的直径，它被做成一种翼状形状，具有一个大致呈梯形的横截面。

一个金属阀芯13(对应于支承件)上镶有橡胶，橡胶起着弹性密封件15的作用。如图1所示，弹性密封件15的高度H，略小于形成在水管K的圆周侧壁上的通孔的直径D1。结果是，弹性密封件15可以顺利地插入到管子中去。

通过图3很好理解，弹性密封件15上带有一个配合槽15a，用来与形成在水管K上的通孔的端部表面部分相配合。结果使得环绕通孔的部分可以得到严密的密封。弹性密封件15的最低表面上形成了一个通孔15b。通孔15b的存在，使得阀杆8的前端面8b和滑动杆9的第二导向圆柱部分9d可以进入到通孔15b的内部空间。

通孔的直径D1，如图1所示，被设定为一个小于水管K的内径D2的一个值。

金属阀芯13上形成了一个与之成为一体的导向部分13a。导向部分13a用于配合在形成于上部壳体件3上的导向凸块3a上。因此，导向机构允许金属阀芯13，沿着垂直方向运动而不会产生不适当的转动。滑动杆9、可移动件12和弹性密封件15也可以随着金属阀芯13作垂直运动，而不会产生不适当的转动。

金属阀芯13通过螺栓16(图4和5)，与一个支架板14(对应于限位件)固联为一个整体。滑动杆9的第一圆柱导向部分9b配合在支架板14的内径部分上。在滑动杆9的内径部分和滑动部分上设有O形圈。支架板14的反面14a，可以同在第一倾斜部分9c和第一圆柱导向部分9b之间形成的台阶面9e相接触(安装在上面)。在支架板14的反面14a和台阶面9e之间可以固定一个薄橡胶片17。

在带有导向部分13a的金属阀芯13的部分的内部，形成了一个倾斜面13c。在这部分的下面，形成了一个第一容纳槽13d，13d构成了一个圆柱形的空间。第一容纳槽13d具有一个圆形的第一容纳横截面区域。这个圆形的第一容纳横截面区域，是由第一容纳槽13d，被沿着垂至于轴线的方向截开而形成的。支架板14被容纳和安装在第一容纳槽13d中。而在第一容纳槽13d的下面，形成了一个第二容纳槽13e。第二容纳槽13e形成了一个足够大的空间，足以容纳滑动杆9的第一倾斜部分9c。第二容纳槽13e具有变化的第二容纳横截面区域，与滑动杆9的形状相适应(图6)。这个容纳横截面面积小于第一容纳槽13d的第一容纳横截面面积。结果，在第一容纳槽13d和第二容纳槽13e之间的边界上形成了一个台阶，支架板14就固定在这个台阶面上。由于形成了第一容纳槽13d安装支架板14，支架板14可以安装在一个较低的高度上。结果使得闸门阀装置的高度可以得到降低。

导向孔13b形成在金属阀芯13的下面。导向孔13b与滑动杆9的第二圆柱导向部分9d装配在一起，并可以为滑动杆9的第二圆柱导向部分9d导向。可移动件12被容纳在导向孔13b上方的空间中。可移动件12的形状也如图7中所示。滑动杆9的上部侧面是由支架板14的内径部分来导向的，而滑动杆9的下部侧面是由导向孔13b来导向的。通过这种方式，滑动杆9可以以一种稳定的方式沿垂直方向移动。

假定图7(b)是一个主视图，图7(a)是一个左视图。可移动件12可以沿着与插入方向垂直(相交)的方向移动。可移动件12上形成有第二倾斜部分12a和压力部分12b，如以上所述。压力部分12b的压力面的形状呈圆柱形，对应于水管K的内壁表面形状。【闸门阀装置的操作】

以下将对根据本发明所述的闸门阀装置，解释安装闸门阀之前的操作步骤。

首先，在图1所示的状态中，水管K上开了一个通孔，闸门阀装置被安装好了。图1中所示的这种状态，代表了在刚要把闸门阀体插入到管子中之前的状态。在此状态下，弹性密封件15的最低面和阀杆8的前端面8b，位于稍微超出水管K的实际内壁表面之外的地方。具体的说，阀杆8的前端面8b，被插入到预先形成在弹性密封件15的最低面上的通孔15b之中。这种配置可以减小闸门阀装置的垂直高度。

在图1的状态中，阀杆8是转动驱动的。螺纹件11沿着阀杆8(沿着插入方向Y)逐渐向下移动。这样，闸门阀体就逐渐地向下移动。闸门阀体通过一个导向机构(导向凸块3a和导向部分13a)被平稳地向下引导。

图2展示了插入到管子中的闸门阀阀体。弹性密封件15具有稍小于水管K的内径D1的预定宽度H。这样，包含有弹性密封件15的闸门阀阀体可以被顺利地插入到管子中。由于上述的尺寸关系，当闸门阀阀体被插入到管子中时(图2和3)，在弹性密封件15的外表面和水管的内壁表面之间就形成了一个间隙S。为了阻断水的供给，因此，需要消除这个间隙。

以下将参照图3和4来详细解释随后的过程。图3和4展示了右半部分被完全插入到管子中之前的状态，和在左半部分被完全插入到管子中之后的状态。如图3所示，在弹性密封件15的外表面和水管K的内壁表面之间，沿水平方向形成了一个间隙S。在弹性密封件15的下部表面和水管的内壁表面之间也形成了一个小的间隙T。

随着阀杆8的进一步转动，弹性密封件15也稍微向下移动，结果使得弹性密封件15的下部表面被紧紧地贴在水管的内壁表面上。然而，阀杆8的转动会导致螺纹件11进一步向下移动，从而可以使滑动杆9更进一步向下移动。结果是，滑动杆9的第一倾斜部分9c，压迫可移动件12的第二倾斜部分12a，这就倾向于使得可移动件12沿着水平方向移动(沿着垂直或相交于插入方向的方向)。在这种状态下，在支架半14的反面一侧和滑动杆9的台阶面9e之间形成了一个间隙。

可移动件12的水平移动引起压力部分12b使弹性密封件15产生弹性变形。结果使得水平方向的间隙S消失了，从而使弹性密封件15紧密地贴合在水管内壁表面，因而中断了水的供给。同时，滑动杆9的第二圆柱导向部分9d向下移动，并插入到通孔15b中(图3的左半部分)。

以下将解释把闸门阀阀体取出管子的过程。把闸门阀阀体取出管子的操作过程与上述的操作过程相反。首先，阀杆8沿着相反的方向转动。螺纹件11上升。滑动杆9也因动态互锁关系而上升。因此，第一倾斜部分9c上升。由于动态互锁关系，随着第一倾斜部分9c的向上移动，可移动件12在弹性密封件15的回弹力的作用下，倾向于返回其原始位置(图3的右半部分)。在滑动杆9升起且台阶面9e与支架板14的反面开始相互接触之后，整个闸门阀阀体开始上升。这样就恢复到了图1中的状态。

为了有助于理解根据本发明的闸门阀装置的优点，图8中展示了具有传统构造的闸门阀装置。在图8中，与图1中零件功能相同的零件，分别由同样的序号来标示。

在图8中，在弹性密封件15的最下端表面没有通孔。因此，在闸门阀阀体被插入到管子中之前的时刻，与图1中所示的结构相比，阀杆8的前端表面8b处于一个相当高的位置上。结果是，在传统结构中，从水管中心到螺纹件的高度E较大。根据本发明，通过在弹性密封件15的最低表面上形成一个通孔，可以减小高度E。这样闸门阀装置的垂直高度会得到降低。滑动杆9是通过支架板14和导向孔13b来导向的，因此，可以通过一个降低了的高度E来实现稳定的导向操作。【其它具体实施例】

(1)据本发明的闸门阀装置可以用于气体管子，等等，以及用于水管。

(2)可移动件运动的方向并非一定是水平方向。只要与插入方向相垂直或相交的方向上的间隙可以被密封隔绝，可移动件无需沿着严格的水平方向移动。换句话说，可移动件可以沿着任何与插入方向相交的方向移动。

(3)根据本具体实施例，如图6所示，滑动杆9由一个单体的件构成，包括相互之间做成一体的第一圆柱导向部分9b和第一倾斜部分9c。然而，也可以分别制成这些件，然后相互装配在一起而形成滑动杆9。

Claims

1.一种闸门阀装置，包括：

通过形成在管子的圆周壁上的一个通孔，插入到管子当中的一个弹性密封件(15)；

一个压力件(9)，用于在沿着插入方向施加的压力的作用下，使插入到管子中的弹性密封件(15)产生弹性变形；

一个外形为沿着插入方向的一根杆的推进轴(8)，用来沿着插入方向移动压力件(9)；

一个可移动件(12)，用于使弹性密封件(15)沿着与插入方向相交的方向，与管子的内壁表面之间保持压力接触；和

一个用来支承弹性密封件(15)的支承件(13)；

其特征在于，弹性密封件(15)产生弹性变形，并与管子的内壁表面保持紧密接触，从而关闭管子中的流动通道，

压力件(9)包括，一个用来改变压力方向的第一倾斜部分(9c)，和一个形成位置比第一倾斜部分(9c)更接近沿插入方向的前端的导向圆柱部分(9d)，

可移动件(12)上带有一个第二倾斜部分(12a)，用来接受来自第一倾斜部分(9c)的压力，和

支承件(13)上带有一个与圆柱导向部分(9d)相配合的导向孔(13b)；

其中，弹性密封件(15)包括一个其形成位置比导向孔(13b)更接近沿插入方向的前端的通孔(15b)，推进轴(8)的前端部分能够通过这个通孔插入；和

其中，压力件(9)沿着插入方向运动，从而使得弹性密封件(15)，在第一倾斜部分(9c)和第二倾斜部分(12a)的作用下，与管子的内壁表面之间形成压力接触。

2.根据权利要求1所述的闸门阀装置，其特征在于，在弹性密封件(15)刚好要插入到管子之前的时刻，推进轴(8)的前端部分(8b)被配置为插入到通孔(15b)中的状态。

3.根据权利要求1或2所述的闸门阀装置，其特征在于，第一倾斜部分(9c)和圆柱导向部分(9d)被相互做成一体。

4.根据权利要求1至3中任何一项所述的闸门阀装置，其特征在于，支承件(13)上做有一个第一容纳槽(13d)和一个第二容纳槽(13e)，第一容纳槽具有第一容纳横截面面积，第二容纳槽具有第二容纳横截面面积，而第二容纳横截面面积小于第一容纳横截面面积，第一容纳槽(13d)形成在第二容纳槽(13e)的上方，第二容纳槽(13e)起着一个容纳空间的作用以便容纳压力件的第一倾斜部分(9c)，第一容纳槽(13e)起着一个容纳空间的作用以便容纳一个限位件(14)，限位件(14)被用来限制第一倾斜部分(9c)的上行运动，限位件(14)被安装在形成于第一容纳槽(13d)和第二容纳槽(13e)之间边界上的一个台阶的表面上。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述的闸门阀装置，其特征在于，压力件(9)具有这样的构造，第一倾斜部分(9c)的外径呈一种凸出的形状，大致呈一种翼状的梯形横截面。

6.根据权利要求1至5中任何一项所述的闸门阀装置，其特征在于，压力件(9)内部形成了一个通孔，推进轴(8)能够通过这个通孔插入。