CN208651642U - 一种流体控制阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种流体控制阀，包括控制部件、阀体部件，所述阀体部件包括阀体、阀座、阀杆、阀芯，所述阀座固定设置于所述阀体部件的内腔，所述阀芯设置于所述内腔，所述阀座朝向所述阀芯的一侧设有阀口，所述阀口的横截面为圆形，所述阀杆包括杆体和传动板，所述杆体与所述控制部件传动连接，所述传动板与所述阀芯连接，所述阀杆能够带动所述阀芯转动以抵接或远离所述阀口，所述阀芯包括球形面，所述球形面的球心偏离所述杆体的中心轴线，所述球形面与所述阀口抵接时，所述球形面的球心大致位于所述阀口的中心轴线。本实用新型通过具有球形面的阀芯与圆形阀口配合，能够提高阀芯与阀口的密封可靠性。

Description

一种流体控制阀

技术领域

本实用新型涉及流体控制技术领域，具体涉及一种流体控制阀。

背景技术

在中央空调的机组风扇的驱动下，房间的空气被盘管中的水冷却(加热)进行热交换，以保持房间温度的稳定。而中央空调的风机盘管中，流体控制阀通过阀芯与阀口配合来控制冷(热)水的通断。

图18所示为背景技术的一种流体控制阀关阀状态下的结构示意图，如图18所示，该流体控制阀包括阀体01、阀杆02、阀芯03、阀座04，阀座04设有阀口05，阀杆02与阀芯03固定连接，阀芯03偏离阀杆02的中心轴线，阀杆02转动能够带动阀芯03摆动，由于阀芯02的与阀口05配合的部位06为平面，阀芯03与阀口05的密封效果会受到两者相对位置的尺寸精度影响。

有鉴于此，如何提高阀芯与阀口的密封效果，使其不易受到两者相对位置的尺寸精度影响，为本领域技术人员提供了改善的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种流体控制阀，能够提高阀芯与阀口的密封可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种流体控制阀，包括控制部件、阀体部件，所述阀体部件包括阀体、阀座、阀杆、阀芯，所述阀座固定设置于所述阀体部件的内腔，所述阀芯设置于所述内腔，所述阀座朝向所述阀芯的一侧设有阀口，所述阀口的横截面为圆形，所述阀杆包括杆体和传动板，所述杆体与所述控制部件传动连接，所述传动板与所述阀芯连接，所述阀杆能够带动所述阀芯转动以抵接或远离所述阀口，所述阀芯包括球形面，所述球形面的球心偏离所述杆体的中心轴线，所述球形面与所述阀口抵接时，所述球形面的球心大致位于所述阀口的中心轴线。

本实用新型所提供的流体控制阀，包括控制部件和阀体部件，阀体部件包括阀座、阀杆、阀芯，阀座设有阀口，阀芯包括球形面，球形面的球心偏离阀杆的杆体的中心轴线，球形面与阀口抵接时，球形面的球心大致位于阀口的中心轴线，阀芯的球形面与阀口能够较好密封。

附图说明

图1是本实用新型所提供一种具体实施例的流体控制阀的整体图；

图2是图1中控制部件的结构示意图；

图3是图1中阀体部件的1/4剖面图；

图4a是一种阀芯的结构示意图；

图4b是图4a中阀芯的剖面图；

图5是一种传动板的结构示意图；

图6是杆体、图4a中阀芯、图5中传动板的装配示意图；

图7a是另一种阀芯的结构示意图；

图7b是图7a中阀芯的剖面图；

图8a是第三种阀芯的结构示意图；

图8b是图8a中阀芯的剖面图；

图9是另一种传动板的结构示意图；

图10是杆体、图4a中阀芯、图9中传动板的装配示意图；

图11是本实用新型所提供流体控制阀的开阀状态示意图；

图12是本实用新型所提供流体控制阀的关阀状态示意图；

图13是图1中阀体与阀座铆接前的状态示意图；

图14是图13中A处放大示意图；

图15是图1中阀体与阀座铆接后的状态示意图；

图16是图15中B处放大示意图；

图17是图1中阀座的结构示意图；

图18是背景技术的一种流体控制阀关阀状态示意图。

附图1-17中，附图标记说明如下：

1-控制部件，11-壳体，12-电机，121-输出轴，13-连接座，131-凹槽；2-阀体部件，21-阀体，211-流体进口，212-流体出口，22-阀座，，222-阀口，223-环形凸缘，224-环形凹部，23-阀杆，231-键轴部，232-横向贯通槽，233-杆体，234-铆钉，24-阀芯，241-球状部，2411-球形面，243-柱状部，244-凸缘部，245-突出部，246/246’-锥面，247-通槽，25-阀座孔，251-延伸部，252-沉孔，26-传动板，261-安装孔，262-铆钉孔，263-传动板的一侧端部，264-传动板的又一侧端部，265-卡槽，27-密封圈。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1-17，图1是本实用新型所提供一种具体实施例的流体控制阀的整体图；图2是图1中控制部件的结构示意图；图3是图1中阀体部件的1/4剖面图；图4a是一种阀芯的结构示意图；图4b是图4a中阀芯的剖面图；图5是一种传动板的结构示意图；图6是杆体、图4a中阀芯、图5中传动板的装配示意图；图7a是另一种阀芯的结构示意图；图7b是图7a中阀芯的剖面图；图8a是第三种阀芯的结构示意图；图8b是图8a中阀芯的剖面图；图9是另一种传动板的结构示意图；图10是杆体、图4a中阀芯、图9中传动板的装配示意图；图11是本实用新型所提供流体控制阀的开阀状态示意图；图12是本实用新型所提供流体控制阀的关阀状态示意图；图13是图1中阀体与阀座铆接前的状态示意图；图14是图13中A处放大示意图；图15是图1中阀体与阀座铆接后的状态示意图；图16是图15中B处放大示意图；图17是图1中阀座的结构示意图。

如图1、图2所示，本实施例所提供的流体控制阀包括控制部件1和阀体部件2，控制部件1包括壳体11、电机12、连接座13，电机12固定设于壳体11内，电机12包括输出轴121，输出轴121与连接座13传动连接，即通过对电机12通电，输出轴121旋转，能够带动连接座13旋转。连接座13伸出壳体11的外表面，连接座13周向可旋转，轴向限位于壳体11，连接座13朝向阀体部件2的一端设有凹槽131，该凹槽131的横截面为非圆形，本实施方案中，该凹槽131为腰形沉孔。

如图3、图4a、图4b、图5、图6、图11、图12所示，阀体部件2包括阀体21、阀座22、阀杆23、阀芯24，阀体21包括流体进口211、流体出口212和阀座孔25。阀座22大致呈筒形，固定设于阀座孔25，，阀座22的靠近阀芯24的一端设有阀口222，阀口222的横截面为圆形。阀芯24包括与阀口222配合密封的球形面2411，且设置该球形面2411的直径比阀口222的直径大2-5mm，这样可以保证阀芯24的球形面2411与阀口222可靠密封。此处的球形面是指球面，可以是整个球的表面，也可以是整个球的表面的一部分，比如球冠。阀杆23包括杆体233和传动板26，上述球形面2411的球心偏离杆体233的中心轴线，即阀芯24与阀杆23为偏心设置，且杆体233的中心轴线与阀口222的中心轴线垂直，如此设置，使杆体233在转动过程中，保证阀芯24在同一水平面移动，易于阀芯24与阀口222配合密封。另，杆体233朝向控制部件1的一端设有键轴部231，该键轴部231的横截面为非圆形，本实施方案中，键轴部231的横截面为腰形，键轴部231与凹槽131键槽连接，杆体233的另一端设有横向贯通槽232。传动板26由金属板材冲压制成，大致呈矩形，该传动板26的一端部设有至少2个铆钉孔262，设有铆钉孔262的一侧端部263置于横向贯通槽232，并通过铆钉234将传动板26固定于杆体233，通过传动板26与阀芯24卡接，阀杆23能够带动阀芯24转动以抵接或远离阀口222，球形面2411与阀口222抵接时，球形面2411所在的球的球心大致位于阀口222的中心轴线。

在上述实施例中，阀座22设有阀口222，阀口222的横截面为圆形，所谓“横截面”是指平行于底面切开，露出的部分就是横截面，，即阀口222与阀芯24抵接的部分为圆形。阀芯24设有球形面2411，阀芯24的球形面2411与阀口222密封，相较于背景技术中阀芯与阀口的密封面为平面，本实施方案更容易贴合密封，能够提高阀芯24与阀口222的密封可靠性。

进一步的，如图5、图6所示，传动板26设有安装孔261，本实施方案中的安装孔261为圆孔，传动板26的一侧端部263与杆体233通过铆钉234固定连接，阀芯24包括柱状部243、位于柱状部243一侧的球状部241和位于柱状部243另一侧的凸缘部244，柱状部243贯穿安装孔261，球状部241包括上述球形面2411。具体的，本实施方案中，采用半球作为球状部241，当然，也可以采用圆台作为球状部241，即在半球的基础上切掉一块，圆台的周向外缘面作为球形面2411，其也能实现与阀口222的可靠密封。本实施方案中，阀芯24与传动板26为卡接设置。

进一步的，如图4a、图4b、图5、图12若定义柱状部243的高度为H，传动板26的厚度为T，则满足：0.5mm≤H-T≤2mm；若定义柱状部的外径为D1、安装孔的直径为D2，凸缘部的最大外径为D3，则满足：D1＜D2＜D3，且2mm≤D3-D2≤3mm、1mm≤D2-D1≤3mm。如此设置，阀芯24与传动板26安装后，阀芯24不会脱离传动板26，另外，阀芯24相对于安装孔261，其在轴向和径向都有移动间隙，在流体控制阀关阀过程中，在阀杆23的旋转带动下，阀芯24相对阀口222可以自动调整位置，，保证与阀口222的密封可靠性。设定的具体间隙，足以弥补零件的制作及装配误差，降低对零件加工的精度要求，提高了制造效率，降低了制造成本。

如图7a、图7b所示，凸缘部244包括沿径向延伸的突出部245，突出部245至少为2个，突出部245远离球状部241的一侧设有直径渐大的锥面246，此处的直径渐大是指越靠近球状部241，锥面246的直径越大。阀芯24为可压缩材料制成，具体的，本实施方案中阀芯24由橡胶材料一体成型。其有益效果在于，利用锥面246的导向作用，突出部245径向向内压缩变形，即挤压后橡胶材质的突出部245向内变形，突出部245的外径变小，从而能够穿过安装孔261，穿过后，径向力消失，突出部245的外径恢复到原尺寸，使阀芯24不会在转动过程中脱落，如此设置，便于阀芯24与传动板26的安装，且橡胶材料为软性材料，使阀芯24更容易与阀口222贴合，，提高密封性能。

当然，还可以进行变形设计，如图8a、图8b所示，凸缘部244的周向外缘开设有沿轴向延伸的通槽247，通槽247至少为2个，且凸缘部244远离球状部241的一侧设有直径渐大的锥面246’，此处的直径渐大是指越靠近球状部241，锥面246’的直径越大。本实施方案的凸缘部244挤压进安装孔261的过程中，能向通槽247处压缩变形，其有益效果同上，在此不再赘述。

如图9所示，传动板26还包括卡槽265，该卡槽265贯通传动板26的又一侧端部264与安装孔261，即卡槽265连通传动板26的安装孔261，如此设置，阀芯24的柱状部243可以通过卡槽265挤压装入安装孔261，若定义卡槽265的最小宽度为W、柱状部243的外径为D1、安装孔261的直径为D2，则满足：W＜D1＜D2，其有益效果是，柱状部243通过卡槽265装入安装孔261后，阀芯24不会脱离传动板26。

进一步的，如图13所示，阀体21还包括限位部，该限位部用于限制阀座22在阀座孔25内的轴向位置，可避免阀座22在长期频繁受阀芯24在旋转过程中对其施加载荷力的使用工况下，在阀座孔25内沿其轴向向外移动，提高阀座22与阀座孔25之间的固定可靠性，进而避免出现松脱的情况。

其中，"外"指的是阀座22在安装时，其装入的一侧，远离阀芯24的一侧，相应的，"内"指的是靠近阀芯24的一侧，即与"外"相对的一侧。

在上述实施例中，如图13、图14、图15、图16所示，限位部包括第一挡件，该第一挡件设于阀座孔25的外端面上，当将阀座22装入阀座孔25后，该第一挡件可压紧阀座22的外端面。因第一挡件的阻挡，，在长期使用过程中，即便阀座22受到阀芯24的作用，也不会相对阀座孔25轴向向外移动(图13或图15所示的左侧为“外”)，也就是说，在本实施例中，该第一挡件形成了上述限位部或限位部的一部分。当然，在本实施例中，也可以将该第一挡件设于其它位置，如阀体21的其它位置上，只要其可在阀座22装入阀座孔25后，限制阀座22沿轴向向外移动即可。

在上述实施例中，具体的，将第一挡件设置为沿阀座孔25的外端周向设置的、并能铆接于阀座22的外端面的延伸部251。也就是说，，如图10所示，当将阀座22装入阀座孔25后，将延伸部251向轴心方向压倒铆接于阀座22的外端面上，以实现对阀座22轴向位置的限定，避免阀座22沿其轴向向外发生移动。其中，该延伸部251可以是沿周向设置的一体式结构，也可以是若干个沿周向间隔设置的分体式结构。

当将阀座22装入阀座孔25后，可先通过固定工装固定该阀座22的轴向位置，然后铆压延伸部251于阀座22的外端面，避免在将延伸部251弯折铆压的过程中，其对阀座22施加了轴向力，使阀座22向内移动。另外，在铆压延伸部251时固定阀座22的轴向位置，即该阀座22的最终装配位置，可保证其与阀芯24之间的配合。

进一步的，限位部还可用于限制阀座22在阀座孔25内沿其轴向向内移动，在本实施例中，该限位部还包括第二挡件，该第二挡件沿该阀座22的外端周面径向向外延伸，并紧贴阀座孔的外端面，使得阀座22沿轴向向内运动受限，也就是说，在本实施例中，设于阀座22上的第一挡件和第二挡件共同作用，形成了上述限位部，以限制阀座22在阀座孔25内沿其轴向发生移动。而将该第二挡件设于阀座22的外端，便于对阀座22进行安装，如在将阀座22装入阀座孔25内至第二挡件贴紧阀座孔25的外端面后，将第一挡件压紧该阀座22的外端面即可。

另外，该第二挡件的设置还可以固定该阀座22的内端面与阀芯24之间的距离，在安装过程中，无需额外的固定工装，该第二挡件可保证阀座22的轴向位置固定，可避免在弯折铆压延伸部251时，阀座22向内移动，并保证该阀座22的内端面与阀芯24之间的距离，以使阀芯24与阀口222之间的良好配合，进而实现流经阀口222的流体的通断。同时，该第二挡件在使用过程中还可限制阀座22向内移动，避免由于阀座22发生轴向向内移动后，导致阀芯24在旋转过程中与该阀座22发生撞击将阀座22向外推动，长时间使用后发生松脱的现象。

在上述实施例中，如图17所示，该第二挡件为沿阀座22的外端周向设置的环形凸缘223，该环形凸缘223贴紧阀座孔25的外端面，，此时，第一挡件可以通过压紧该环形凸缘223实现对阀座22的限位，当第一挡件为延伸部251时，该延伸部251可包裹于该环形凸缘223的边缘形成翻边，如图16所示，以实现铆接固定。当然，该第二挡件也可以设置为沿阀座22的外端周向设置的若干个挡板，且各挡板贴紧阀座孔的外端面，此时，将延伸部251设置为间隔设置的分体式结构，并且一一对应地铆接于各挡板上。

在上述实施例中，如图14、图16所示，在阀座孔25的外端面还设有与该环形凸缘223相适配的沉孔252，该环形凸缘223位于沉孔252内，其中，阀座孔的外端面到沉孔252底部之间的轴向距离不大于该环形凸缘223的厚度，便于第一挡件对该环形凸缘223进行限位，如当第一挡件为延伸部251时，可将该延伸部251沿沉孔252的内侧壁延伸设置，环形凸缘223与阀座孔的外端面齐平或者凸出于阀座孔的外端面时，便于通过延伸部251对其实现铆接固定。

在上述实施例中，阀座22与阀座孔25贴合的外侧壁和阀座孔25与阀座22贴合的内侧壁上，至少一者设有环形凹部224，且该环形凹部224内放置有密封圈3，通过该密封圈3实现阀座22与阀座孔25之间的周向密封。因此，可避免该流体控制阀在使用过程中，有流体沿该阀座22与阀座孔25之间通过，即发生内漏的情况，进而确保该流体控制阀的正常使用。当然，实现周向密封还可以通过阀座22与阀座2之间的过盈配合等方式实现。设有环形凹部224及密封圈3的方案使得阀座22与阀座孔25之间的配合为间隙配合即可，相对于过盈配合的方案来说，可减小阀座孔25与阀座22外缘的加工精度，降低制造成本，并且在安装时，无需依靠外力等即可安装，安装工艺较为简单。

在上述实施例中，具体的，如图17所示，将环形凹部224设置在阀座22的外侧壁上。安装时，将密封圈27直接套接在阀座22的外壁的环形凹部224内，然后将该阀座22塞入阀座孔25即可。当然，该环形凹部224还可以设置在阀座孔25的内侧壁上，或者将该环形凹部224设置为包括设于阀座22的外侧壁的第一凹槽和设于阀座孔25的内侧壁的第二凹槽，其中第一凹槽和第二凹槽相适配，且当阀座22装入阀座孔25后，上述第一凹槽和第二凹槽可恰好围合形成用于放置密封圈3的空腔。相对于上述后两个环形凹部224设计方案来说，将环形凹部224设置在阀座22的外壁上的方案更便于安装。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种流体控制阀，包括控制部件、阀体部件，其特征在于，所述阀体部件包括阀体、阀座、阀杆、阀芯，所述阀座固定设置于所述阀体部件的内腔，所述阀芯设置于所述内腔，所述阀座朝向所述阀芯的一侧设有阀口，所述阀口的横截面为圆形，所述阀杆包括杆体和传动板，所述杆体与所述控制部件传动连接，所述传动板与所述阀芯连接，所述阀杆能够带动所述阀芯转动以抵接或远离所述阀口，所述阀芯包括球形面，所述球形面的球心偏离所述杆体的中心轴线，所述球形面与所述阀口抵接时，所述球形面的球心大致位于所述阀口的中心轴线。

2.根据权利要求1所述的流体控制阀，其特征在于，所述传动板包括安装孔，所述传动板与所述杆体固定连接，所述阀芯包括柱状部、位于所述柱状部一侧的球状部和位于所述柱状部另一侧的凸缘部，所述柱状部贯穿所述安装孔，所述球状部包括所述球形面，所述阀芯与所述传动板卡接。

3.根据权利要求2所述的流体控制阀，其特征在于，若定义所述柱状部的高度为H、所述传动板的厚度为T，则满足：0.5mm≤H-T≤2mm；若定义所述柱状部的外径为D1、所述安装孔的直径为D2，则满足：D1＜D2，且1mm≤D2-D1≤3mm。

4.根据权利要求2所述的流体控制阀，其特征在于，所述凸缘部包括沿径向延伸的突出部，所述突出部至少为2个，所述突出部的远离所述球状部的一侧设有锥面，所述阀芯由橡胶材料一体成型。

5.根据权利要求2所述的流体控制阀，其特征在于，所述凸缘部包括沿轴向延伸的通槽，所述凸缘部的远离所述球状部的一侧设有锥面，所述阀芯由橡胶材料一体成型。

6.根据权利要求2所述的流体控制阀，其特征在于，所述传动板还包括卡槽，所述卡槽连通所述安装孔，若定义所述卡槽的最小宽度为W、所述柱状部的外径为D1、所述安装孔的直径为D2，则满足：W＜D1＜D2。

7.根据权利要求1-6任一项所述的流体控制阀，其特征在于，所述控制部件包括电机、与所述电机的输出轴传动连接的连接座，所述连接座朝向所述阀体的一端设有凹槽，所述杆体朝向所述控制部件的一端设有键轴部，所述键轴部与所述凹槽键槽配合，所述杆体的另一端设有横向贯通槽，所述传动板的一侧端部设有铆钉孔，所述传动板的一侧端部置于所述横向贯通槽，所述杆体与所述传动板的一侧端部通过铆钉铆接，所述杆体的中心轴线与所述阀口的中心轴线垂直。

8.根据权利要求1-6任一项所述的流体控制阀，其特征在于，所述阀体包括阀座孔，所述阀座孔的外端面的周向设置有沿轴向向外延伸的延伸部，所述延伸部与所述阀座的外端面铆压配合以限制所述阀座在所述阀座孔内沿其轴向向外移动；所述阀座的外端周向设有环形凸缘，所述阀座孔的外端面设有与所述环形凸缘相适配的沉孔，所述环形凸缘位于所述沉孔内以限制所述阀座在所述阀座孔内沿其轴向向内移动，且所述阀座孔的外端面到所述沉孔的底部之间的轴向距离不大于所述环形凸缘的厚度。