CN219198297U - 活塞部件及阀 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种活塞部件及阀，活塞部件包括活塞碗、弹性扩张件和固定板，弹性扩张件设于活塞碗内侧，且弹性扩张件能够沿着阀腔的径向压紧活塞碗，以使活塞碗具有朝向靠近阀腔内壁扩张的趋势，固定板设有限位环，固定板能够通过限位环套设于活塞碗的外侧，并且，活塞碗能够止挡于固定板的限位环处。本申请提供的活塞部件及阀能够补偿活塞碗磨损后的尺寸变化，并且避免了活塞碗与阀体之间的摩擦阻力增大的问题。

Description

活塞部件及阀

技术领域

本申请涉及阀门技术领域，特别是涉及一种活塞部件及阀。

背景技术

在阀门技术领域，阀腔内可活动地设有活塞部件，活塞部件能够沿着阀腔的轴向移动以打开或者关闭阀门，活塞部件包括碗状的弹性扩张件和活塞碗，活塞碗套设于弹性扩张件的外侧，且弹性扩张件能够发生弹性形变并向阀腔内壁压紧活塞碗，以使活塞碗与阀腔内壁密封配合。由于活塞部件在阀腔内移动过程中，活塞碗会磨损变薄，进而导致活塞碗与阀腔内壁密封不严，因此，通常将弹性扩张件的尺寸设计的偏大来补偿活塞碗磨损后的尺寸变化。但是，将弹性扩张件的尺寸设计的偏大会导致弹性扩张件在阀腔内的形变量偏大，进而使得弹性扩张件的初始弹力偏大。由物理学常识可知，沿着阀腔的径向，阀腔内壁对活塞碗施加的压力与弹性扩张件对活塞碗施加的弹力大小相等，因此弹性扩张件的初始弹力偏大会导致活塞碗与阀腔内壁之间的压力偏大，进而导致活塞与阀腔内壁之间的摩擦阻力偏大，从而导致低压时阀的相应时间变长并加快了活塞碗的磨损。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种活塞部件及阀，以补偿活塞碗磨损后的尺寸变化，同时避免增大活塞碗与阀腔内壁之间的摩擦阻力。

一种活塞部件，活塞部件可活动地设于阀腔内。活塞部件包括活塞碗、弹性扩张件和固定板，弹性扩张件设于活塞碗内侧，且弹性扩张件能够沿着阀腔的径向压紧活塞碗，以使活塞碗具有朝向靠近阀腔内壁扩张的趋势，固定板设有限位环，固定板能够通过限位环套设于活塞碗的外侧，限位环套设于活塞碗沿阀腔轴向的部分外侧面，并且，活塞碗能够止挡于固定板的限位环处。

在一实施例中，弹性扩张件包括主体部和扩张部，弹性扩张件通过主体部与活塞碗固定连接，扩张部一端连接主体部，另一端呈扩张状朝向远离主体部的方向延伸，并且，弹性扩张件能够通过扩张部沿着阀腔的径向压紧活塞碗。可以理解的是，如此设置，降低了弹性扩张件与活塞碗的装配难度，并且，使得弹性扩张件能够通过扩张部沿着阀腔的径向压紧活塞碗。

在一实施例中，活塞碗包括相连接的连接部和密封部，连接部贴设于主体部，密封部一端连接连接部，另一端呈扩张状朝向远离连接部的方向延伸，密封部相对于阀腔轴向的扩张角度a，扩张部相对于阀腔轴向的扩张角度b，满足，b＞a，以使扩张部远离主体部的一端压接于密封部，并使密封部与阀腔的内壁密封配合。可以理解的是，如此设置，能够确保活塞碗的边缘部分形成用于密封的密封唇，从而增强了活塞部件的密封性。

在一实施例中，弹性扩张件还包括支撑部，支撑部通过扩张部连接主体部，并且，支撑部相对于阀腔轴向的扩张角度c，满足b＞c≥a。可以理解的是，如此设置，减小了密封部发生破损的可能性。

在一实施例中，固定板贴设于连接部的外壁，限位环的内壁贴设于密封部的外壁，并且，限位环的内壁相对于阀腔轴向的扩张角度d，满足b＞c≥a≥d。可以理解的是，如此设置，从而减小了密封部发生破损的可能性。

在一实施例中，沿着阀腔的轴向，弹性扩张件压紧活塞碗处与固定板的最大间距l₁，限位环与固定板的最大间距l₂，满足，l₁＞l₂。可以理解的是，如此设置，避免了密封部磨损变薄时，密封部与阀腔内壁密封不严的问题。

在一实施例中，沿着阀腔的轴向，活塞碗与固定板的最大间距l₃，满足，0.3l₃＜l₂＜0.5l₃。可以理解的是，如此设置，进一步提高了了活塞部件的密封性。

在一实施例中，限位环靠近密封部的一端设有圆角，且圆角的半径r满足，r≤0.15mm。可以理解的是，如此设置，有利于提高限位环的平整度。

在一实施例中，活塞部件还包括外支撑板，外支撑板设于弹性扩张件背离活塞碗的一侧端面，并且，固定板、活塞碗、弹性扩张件和外支撑板依次固定连接。可以理解的是，如此设置，增强了活塞部件的结构强度。

本申请还提供一种阀，该阀包括以上任意一个实施例所述的活塞部件。

本申请提供的活塞部件及阀，在现有活塞部件的基础上增设了固定板和限位环，当活塞部件装设于阀腔内时，限位环和阀腔内壁均对活塞碗施加压力，且二者合力大小等于弹性扩张件对活塞碗施加的初始弹力大小。而在未设置限位环的活塞部件中，阀腔内壁对活塞碗施加的压力大小等于弹性扩张件对活塞碗施加的初始弹力大小。因此，本申请提供的活塞部件通过设置限位环抵消了一部分弹性扩张件的初始弹力，从而减小了活塞碗与阀腔内壁之间的压力，并减小了活塞部件与阀腔内壁之间的摩擦力。当活塞碗发生磨损时，弹性扩张件仍能够实现尺寸补偿。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一实施例的活塞部件的结构示意图；

图2为本申请提供的一实施例的活塞部件的爆炸示意图；

图3为本申请提供的一实施例的活塞部件剖视图；

图4为图3在A处的局部放大示意图；

图5为本申请提供的一实施例的固定板和限位环的剖视图；

图6为本申请提供的一实施例的活塞碗的结构示意图。

附图标记：1、活塞碗；11、连接部；12、密封部；2、弹性扩张件；21、主体部；22、扩张部；23、支撑部；3、固定板；31、限位环；311、圆角；4、外支撑板；5、平头铆钉。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在阀门技术领域，阀腔内可活动地设有活塞部件，活塞部件能够沿着阀腔的轴向移动以打开或者关闭阀门，活塞部件包括碗状的弹性扩张件和活塞碗，活塞碗套设于弹性扩张件的外侧，弹性扩张件能够发生弹性形变并向阀腔内壁压紧活塞碗，以使活塞碗与阀腔内壁密封配合。由于活塞部件在阀腔内移动过程中，活塞碗会磨损变薄，进而导致活塞碗与阀腔内壁密封不严，因此，通常将弹性扩张件的尺寸设计的偏大来补偿活塞碗磨损后的尺寸变化。但是，将弹性扩张件的尺寸设计的偏大会导致弹性扩张件在阀腔内的形变量偏大，进而使得弹性扩张件的初始弹力偏大。由物理学常识可知，沿着阀腔的径向，阀腔内壁对活塞碗施加的压力与弹性扩张件对活塞碗施加的弹力大小相等，因此弹性扩张件的初始弹力偏大会导致活塞碗与阀腔内壁之间的压力偏大，进而导致活塞与阀腔内壁之间的摩擦阻力偏大，从而导致低压时阀的响应时间变长并加快了活塞碗的磨损。

请参阅图1-图3，为了能够补偿活塞碗磨损后的尺寸变化，同时避免增大活塞碗与阀腔内壁之间的摩擦阻力，本申请提供一种活塞部件及阀。具体地，活塞部件可活动地设于阀腔内。活塞部件包括活塞碗1、弹性扩张件2和固定板3，弹性扩张件2设于活塞碗1内侧，且弹性扩张件2能够沿着阀腔的径向压紧活塞碗1，以使活塞碗1具有朝向靠近阀腔内壁扩张的趋势，固定板3设有限位环31，固定板3能够通过限位环31套设于活塞碗1的外侧，限位环31套设于活塞碗1沿阀腔轴向的部分外侧面，并且，活塞碗1能够止挡于固定板3的限位环31处。

本申请提供的活塞部件，在现有活塞部件的基础上增设了固定板3和限位环31，当活塞部件装设于阀腔内时，限位环31和阀腔内壁均对活塞碗1施加压力，且二者合力大小等于弹性扩张件2对活塞碗1施加的初始弹力大小。而在未设置限位环31的活塞部件中，阀腔内壁对活塞碗1施加的压力大小等于弹性扩张件2对活塞碗1施加的初始弹力大小。因此，本申请提供的活塞部件通过设置限位环31抵消了一部分弹性扩张件2的初始弹力，从而减小了活塞碗1与阀腔内壁之间的压力，并减小了活塞部件与阀腔内壁之间的摩擦力。当活塞碗1发生磨损时，弹性扩张件2仍能够实现尺寸补偿。

进一步地，在一实施例中，固定板3和限位环31为一体成型结构。

在一实施例中，如图3所示，弹性扩张件2包括主体部21和扩张部22，弹性扩张件2通过主体部21与活塞碗1固定连接，扩张部22一端连接主体部21，另一端呈扩张状朝向远离主体部21的方向延伸，并且，弹性扩张件2能够通过扩张部22沿着阀腔的径向压紧活塞碗1。

主体部21对扩张部22起支撑作用，且通过设置主体部21，降低了弹性扩张件2与活塞碗1的装配难度，且增强了弹性扩张件2的结构强度。由于扩张部22一端连接主体部21，另一端呈扩张状朝向远离主体部21的方向延伸，因此，通过设置扩张部22，有利于弹性扩张件2沿着阀腔的径向压紧活塞碗1。

在一实施例中，如图3所示，活塞碗1包括相连接的连接部11和密封部12，连接部11贴设于主体部21，密封部12一端连接连接部11，另一端呈扩张状朝向远离连接部11的方向延伸，密封部12相对于阀腔轴向的扩张角度a，扩张部22相对于阀腔轴向的扩张角度b，满足，b＞a，以使扩张部22远离主体部21的一端压接于密封部12，并使密封部12与阀腔的内壁密封配合。

扩张部22远离主体部21的一端压接于密封部12，能够确保活塞碗1的边缘部分形成用于密封的密封唇，从而增强了活塞部件的密封性。

进一步地，在一实施例中，如图4所示，弹性扩张件2还包括支撑部23，支撑部23通过扩张部22连接主体部21，并且，支撑部23相对于阀腔轴向的扩张角度c，满足b＞c≥a。

通过设置支撑部23，增大了密封部12与弹性扩张件2的接触面积，在弹性扩张件2对活塞碗1施加的初始弹力大小不变的情况下，减小了密封部12与弹性扩张件2接触面上的压强，从而减小了密封部12发生破损的可能性。

进一步地，在一实施例中，主体部21、扩张部22和支撑部23为一体成型结构。

如此，增强了弹性扩张件2的结构强度。

在一实施例中，如图4所示，固定板3贴设于连接部11的外壁，限位环31的内壁贴设于密封部12的外壁，并且，限位环31的内壁相对于阀腔轴向的扩张角度d，满足b＞c≥a≥d。

当弹性扩张件2沿着阀腔的径向压紧密封部12时，密封部12能够止挡于限位环31处，并且，通过设置限位环31的内壁贴设于密封部12的外壁，增大了限位环31与密封部12的接触面积，在限位环31对密封部12施加的压力大小不变的情况下，减小了限位环31与密封部12接触面上的压强，从而减小了密封部12发生破损的可能性。

进一步地，在一实施例中，6.5°＜d＜7°。

如此，便于限位环31内壁的扩张角度适配密封部12的相对于阀腔轴向的扩张角度。

在一实施例中，如图3所示，限位环31靠近密封部12的一端设有圆角311，且圆角311的半径r满足，r≤0.15mm。

通过设置圆角311，有利于提高限位环31的平整度，避免限位环31靠近密封部12的一端出现毛刺，进而划破活塞碗1的问题。

在一实施例中，沿着阀腔的轴向，弹性扩张件2压紧活塞碗1处与固定板3的最大间距l₁，限位环31与固定板3的最大间距l₂，满足，l₁＞l₂。

当活塞部件装设于阀腔内时，弹性扩张件2处于收缩状态，且弹性扩张件2具有推动密封部12朝向靠近阀腔内壁回弹的趋势，因此，通过设置l₁＞l₂，避免了密封部12磨损变薄时，限位部阻碍弹性扩张件2推动密封部12朝向靠近阀腔内壁回弹并导致密封部12与阀腔内壁密封不严的问题。

在一实施例中，沿着阀腔的轴向，活塞碗1与固定板3的最大间距l₃，满足，0.3l₃＜l₂＜0.5l₃。

如此，能够确保密封部12的边缘在限位环31的限制作用下形成大小合适的密封唇，从而进一步提高了了活塞部件的密封性。

在一实施例中，如图5和图6所示，限位环31的最小内径d₁，密封部12的最小外径d₂，满足d₁＜d₂＜d₁+0.05mm。

如此，使得限位环31能够与固定板3配合夹紧活塞碗1，从而避免活塞部件在阀腔内移动过程中，活塞碗1发生松脱。

在一实施例中，如图2和图3所示，活塞部件还包括外支撑板4，外支撑板4设于弹性扩张件2背离活塞碗1的一侧端面，并且，固定板3、活塞碗1、弹性扩张件2和外支撑板4依次固定连接。

通过设置外支撑板4，增强了活塞部件的结构强度。

具体地，活塞部件还包括紧固件，固定板3、活塞碗1的连接部11、弹性扩张件2的主体部21和外支撑板4对应紧固件均设有装配孔，紧固件依次穿设于固定板3的装配孔、连接部11装配孔、主体部21装配孔和外支撑板4的装配孔并使固定板3、活塞碗1、主体部21和外支撑板4固定连接。

进一步地，在一实施例中，如图2和图3所示，固定板3的两侧端面均设有限位环31，且两个限位环31关于固定板3呈镜像对称设置，活塞部件包括两个活塞碗1和两个弹性扩张件2，其中，两个活塞碗1和两个弹性扩张件2均关于固定板3呈镜像对称设置。如此，使得活塞部件的两侧端面均能与阀腔内壁密封配合。

更进一步地，在一实施例中，如图2和图3所示，紧固件为平头铆钉5，通过铆接设备使得固定板3、活塞碗1、弹性扩张件2和外支撑板4铆接。具体地，活塞部件的装配过程如下：

首先，将平头铆钉5放置于工装孔内；

然后，将外支撑板4、弹性扩张件2、活塞碗1、固定板3、活塞碗1、弹性扩张件2和外支撑板4依次套设在平头铆钉5的外壁；

最后，启动铆接设备，完成铆接。

本申请还提供一种阀，该阀包括以上任意一个实施例所述的活塞部件。该阀可以是VR可逆电磁阀或者切换阀。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种活塞部件，可活动地设于阀的阀腔内，其特征在于，所述活塞部件包括活塞碗(1)、弹性扩张件(2)和固定板(3)，所述弹性扩张件(2)设于所述活塞碗(1)内侧，且所述弹性扩张件(2)能够沿着阀腔的径向压紧所述活塞碗(1)，以使所述活塞碗(1)具有朝向靠近阀腔内壁扩张的趋势，所述固定板(3)设有限位环(31)，所述固定板(3)能够通过所述限位环(31)套设于所述活塞碗(1)的外侧，所述限位环(31)套设于所述活塞碗(1)沿阀腔轴向的部分外侧面，并且，所述活塞碗(1)能够止挡于所述固定板(3)的限位环(31)处。

2.根据权利要求1所述的活塞部件，其特征在于，所述弹性扩张件(2)包括主体部(21)和扩张部(22)，所述弹性扩张件(2)通过所述主体部(21)与所述活塞碗(1)固定连接，所述扩张部(22)一端连接所述主体部(21)，另一端呈扩张状朝向远离所述主体部(21)的方向延伸，并且，所述弹性扩张件(2)能够通过所述扩张部(22)沿着阀腔的径向压紧所述活塞碗(1)。

3.根据权利要求2所述的活塞部件，其特征在于，所述活塞碗(1)包括相连接的连接部(11)和密封部(12)，所述连接部(11)贴设于所述主体部(21)，所述密封部(12)一端连接所述连接部(11)，另一端呈扩张状朝向远离所述连接部(11)的方向延伸，所述密封部(12)相对于阀腔轴向的扩张角度a，所述扩张部(22)相对于阀腔轴向的扩张角度b，满足，b＞a，以使所述扩张部(22)远离所述主体部(21)的一端压接于所述密封部(12)，并使所述密封部(12)与阀腔的内壁密封配合。

4.根据权利要求3所述的活塞部件，其特征在于，所述弹性扩张件(2)还包括支撑部(23)，所述支撑部(23)通过所述扩张部(22)连接所述主体部(21)，并且，所述支撑部(23)相对于阀腔轴向的扩张角度c，满足b＞c≥a。

5.根据权利要求4所述的活塞部件，其特征在于，所述固定板(3)贴设于所述连接部(11)的外壁，所述限位环(31)的内壁贴设于所述密封部(12)的外壁，并且，所述限位环(31)的内壁相对于阀腔轴向的扩张角度d，满足b＞c≥a≥d。

6.根据权利要求1所述的活塞部件，其特征在于，沿着阀腔的轴向，所述弹性扩张件(2)压紧所述活塞碗(1)处与所述固定板(3)的最大间距l₁，所述限位环(31)与所述固定板(3)的最大间距l₂，满足，l₁＞l₂。

7.根据权利要求6所述的活塞部件，其特征在于，沿着阀腔的轴向，所述活塞碗(1)与所述固定板(3)的最大间距l₃，满足，0.3l₃＜l₂＜0.5l₃。

8.根据权利要求3所述的活塞部件，其特征在于，所述限位环(31)靠近所述密封部(12)的一端设有圆角(311)，且所述圆角(311)的半径r满足，r≤0.15mm。

9.根据权利要求1所述的活塞部件，其特征在于，所述活塞部件还包括外支撑板(4)，所述外支撑板(4)设于所述弹性扩张件(2)背离所述活塞碗(1)的一侧端面，并且，所述固定板(3)、所述活塞碗(1)、所述弹性扩张件(2)和所述外支撑板(4)依次固定连接。

10.一种阀，其特征在于，包括如权利要求1-权利要求9任意一项所述的活塞部件。

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