专利名称:圆柱阀的制作方法
本实用新型涉及一种阀，一种类似于旋塞阀或球阀的园柱阀。
公知技术旋塞阀使用压力较低、密封面磨损大，因而使用范围较小；球阀制造工艺较复杂且密封面磨损也较大。美国发明专利“复合操作浮动球阀”(F16K3／36，NO4203460)，采用双操作手柄，其动作是(阀杆、球及密封圈)上升－转动－下降，来减少密封面的摩擦、提高密封性能，该发明结构及制造工艺均较复杂，双手柄操作动作也较为麻烦；英国专利“球阀的改进”(F16K5／06，NO1511255)，系采用密封圈内嵌镶一剖面为半圆形的金属弹力环，因而延长了密封面的使用寿命，但发明的制造工艺较复杂、难度较大。
本实用新型目的是用来代替旋塞阀或球阀，其运动按“转动－平动－转动”实现阀门的开、闭并获得优异的密封性能。
本实用新型实施方案是将旋塞阀或球阀中的圆锥或球状阀芯内与流道相垂直方向有一通孔与流道形成“T”型，孔内有一只可移动的小阀芯(注若形成“十”型，则另一只小阀芯用来密封阀体入口处)。当阀门处于关闭即阀芯的流道与阀体进出口相垂直位置时，转动偏心杆将小阀芯从孔中推出紧紧压向出口从而实现密封。
圆柱阀芯依靠上下两端圆锥面在阀腔中定位并能转动；依靠其上的活塞环，○型圈或二者并用防止阀门的外泄漏。由于阀芯与阀腔有一定间隙，因此阀芯在转动时其与阀腔之间不存在互相摩擦(当然在定位锥面上有相对转动摩擦)。一般说，阀芯与阀腔的间隙较小，根据理论计算可知，当小阀芯端部圆柱面与阀芯圆柱面曲率半径相等时(这样做给制造工艺带来很大方便)，小阀芯与阀体出口处环状曲面能紧密吻合，从而使阀门获得很好的密封性能，最大限度降低了阀门的内泄漏(Dg＝400，间隙＝0.30，密封环状曲面在平面上投影宽度＝10，则根据计算知道，小阀芯与密封面最大几何开缝宽度为0.03显然对小阀芯略施推力即具优异密封性能。)。阀芯连同小阀芯的转动及小阀芯的平动是由装置于阀门内的复合运动机构实现的。
本实用新型的优点是(1)阀芯与阀腔间不存在摩擦，因而开、闭力距较小；(2)小阀芯依靠平动运动紧紧压向出口密封面，既无摩擦又有优良的密封性能；(3)机加工工艺难度小，装配方便；(4)阀门经长期使用失效后，只要对阀腔和阀芯(主要是小阀芯)略作加工如精镗、磨或车即如新的阀门。
以下结合附图对本实用新型详加描述。
图1.系“T”型手动圆柱阀关闭时的结构示意图。
图2.系图A－A剖视图。
图3.系图1中齿轮传动位置图。
参照图1.圆柱阀主要由阀体〔4〕、阀芯〔3〕、小阀芯〔2〕及复合运动机构组成。复合运动机构包括齿轮〔7〕、〔8〕间歇机构齿轮〔5〕与欠齿齿轮〔6〕、心轴〔12〕及偏心杆〔1〕。其中心轴〔12〕两端分别定位于阀芯〔3〕与阀盖〔9〕，心轴上装有齿轮〔7〕及与阀芯〔3〕联接一体的空套齿轮〔5〕。偏心杆〔1〕是一根两头同心(其轴线与心轴〔12〕轴线平行)中间偏心(或加工成凸轮)的轴，其上固装齿轮〔8〕与欠齿轮〔6〕。偏心杆〔1〕的偏心(或凸轮)部分紧贴小阀芯〔2〕的背面。为清楚说明问题，不妨设齿轮〔7〕60牙，齿轮〔8〕24牙，欠齿轮〔6〕18牙(36牙，欠齿18牙)，齿轮〔5〕72牙，阀芯〔3〕处于阀门打开位置。当齿轮〔7〕转过12牙(即72°)时与之啮合的齿轮〔8〕也随之转过12牙(此时为180°)，于是欠齿轮〔6〕转过180°即18牙驱动与阀芯〔3〕联接一体的齿轮〔5〕转过18牙(即90°)，就是说阀芯〔3〕被转到其流道与阀体〔4〕进、出口相垂直位置。由于欠齿轮〔6〕欠齿18牙，所以当继续转动齿轮〔7〕时，只能使偏心杆〔1〕转动而推出小阀芯〔2〕压向出口密封面。驱动心轴〔12〕转动的手柄〔11〕(或其它方式传动机构)的转动位置在铭牌〔10〕上给予标记。
由于圆柱阀芯〔3〕与阀体〔4〕的圆柱阀腔之间有间隙，因此在阀芯〔3〕的上端加工有密封槽，以装置活塞环或O型圈或二者混合使用。活塞环与O型圈作为密封件是公知技术。
圆柱阀除手动，也可用已有技术驱动装置如电动、气动及液动等来实现阀门的“转动－平动－转动”开，闭工作。
圆柱阀在应用于腐蚀介质时，可采用相适应的耐腐蚀金属材料(如不锈钢、钛合金等等)、塑料制件及金属件包容塑料或橡胶等耐腐蚀层等等。图中粗黑线表示耐腐蚀塑料(橡胶)包容层。为改善机加工工艺，阀体〔4〕的圆柱阀腔可以是通孔，其底部加一个下盖板(图中画的是盲孔)。
权利要求
一种用于管路断流的圆柱阀，主要由阀体[4]、阀芯[3]、小阀芯[2]及复合运动机构组成，其特征是(a)阀体[4]的阀腔系圆柱孔(盲孔或通孔)；(b)圆柱阀芯[3]中与直流道相垂直方向有一通孔，该通孔与直流道构成“T”型流道，通孔内有一只可轴向移动的小阀芯[2]二者具有相等的圆柱面曲率半径；(c)有一个使阀芯[3]连同小阀芯[2]在阀腔中转动及小阀芯[2]在阀芯[3]内平动的复合运动机构，该机构由心轴[2][12]、齿轮[7]、[5]、偏心杆[1]、齿轮[8]、欠齿轮[6]组成，其中心轴[12]定位在阀芯[3]上(动配合)，其上联结齿轮[7]与空套齿轮[5]。[5]与心轴[12]联结体一，偏心杆[1]上联接的齿轮[8]、欠齿轮[6]分别与齿轮[7]、[5]啮合，阀芯[3]与其内可转动的偏心杆[1]二者轴线平行，偏心杆[1]的中间偏心部分贴着小阀芯[2]的背面。
专利摘要
本实用新型涉及一种圆柱阀，该阀由阀体、圆柱形阀芯、小阀芯及复合运动机构组成。阀芯与小阀芯按照“转动——平动——转动”规律运动，因此较大幅度提高了工作压力和使用寿命，此外还具启闭力矩小，机加工工艺及装置配简单以及长期使用失效后只要对阀腔和阀芯(主要是小阀芯)精镗、磨或车即如新的阀门。
文档编号F16K13/00GK87209100SQ87209100
公开日1988年3月23日 申请日期1987年6月10日
发明者吴声震 申请人:吴声震导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan