高弹性自保护水龙头阀芯的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高弹性自保护水龙头阀芯，包括调节杆、压帽、高弹性橡胶盖、连接体和阀盖；所述下端设有螺纹孔，并与压帽上端螺纹连接；所述压帽下端与高弹性橡胶盖连接；所述高弹性橡胶盖的底部为平底，其顶部具有盖边沿，盖边沿上方设有连接体。该水龙头采用高弹性橡胶盖结构替代传统的封水胶片，改进后的高弹性橡胶盖的盖边沿与垫圈一块被连接体压接在阀体的限位圈上，有效防止水流进入阀芯内部，阀芯只有高弹性橡胶盖与水流接触，有效防止阀芯内部的铸铁件被锈蚀。在水龙头开关时，高弹性橡胶盖不存在旋转运动，只是轴向的伸缩，有效减少了高弹性橡胶盖与凸台的摩擦损耗；同时，关闭水龙头时，密封效果更好。
【专利说明】高弹性自保护水龙头阀芯
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水龙头领域，具体是一种高弹性自保护水龙头阀芯。
【背景技术】
[0002]目前，市场上的水龙头已呈现百花争艳的局面；按材料来分，可分为铸铁、全塑、全铜、合金材料水龙头等类别；按功能来分，可分为面盆、浴缸、淋浴、厨房水槽等水龙头；按结构来分，又可分为单联式、双联式和三联式等几种水龙头；按开启方式来分，可分为螺旋式、扳手式、抬起式和感应式水龙头；按阀芯来分，可分为铜阀芯、陶瓷阀芯和不锈钢阀芯等几种。虽然水龙头种类繁多，但总的发展趋势还是朝着环保、节约及高科技的方向。
[0003]其中，陶瓷类，不锈钢类，合金类，红外线感应水龙头等新科技水龙头，虽然使用效果较好，但因制作繁琐，材料性能要求高，成本较高等因素，导致推广起来较为困难。而螺旋升降式铸铁水龙头，虽然不是高科技产品，但是符合环保、节约等要素。其在二十世纪六七十年代从国外引进到国内，并在国内普遍使用。其因制作加工材料易得到，使用方便，小巧灵活，价格低廉，加工时间短，成本费较低等因素，在市场上仍占据很大一部分份额，且短时间内使用量不会明显减少，尤其在公共场所。
[0004]但是现有的螺旋升降式铸铁水龙头还存在以下不足之处:
[0005]1.此类水龙头是由沙铸成型，在成型过程中可能造成产品产生沙眼和气孔，以至于产品在加工完成后，封水加工面凹凸不平整，重要配合表面粗糙度达不到设计要求等问题造成水嘴漏水。
[0006]2.由于此类水龙头是由螺杆旋转调节行程以达到开关水的目的，螺杆长时间直接与水接触会造成螺杆的锈蚀，导致其密封性降低；另外，螺杆的锈蚀和磨损还有可能造成螺杆的行程达不到原定的设计行程，从而达不到封水效果，造成水嘴漏水。
[0007]3.此类水龙头的封水胶片安装在螺旋杆上，跟随螺旋杆旋转，每次关闭水龙头都会存在封水胶片与铸铁水龙头阀体的直接接触摩擦，很容易造成封水胶片的磨损，从而造成漏水。
[0008]4.此类水龙头通过调节调节螺钉旋入阀盖的深度来调节封水胶片与阀体内进水口的间距，进而调节进水口的流水空间大小以及水的流量；由于是靠螺钉旋转来调节流水量的，螺钉在压封水胶片的同时也在旋转，对封水胶片损害很大，时间长后就容易将封水胶片刺穿，造成漏水。
[0009]5.此类水龙头是用封水胶片堵住进水口，由于水压的存在旋转压紧机构会时刻承受向上的轴向压力，虽然此压力值比较小但长时间受力必将加速螺杆的磨损，当封水胶片或螺杆稍有磨损时，在水压的作用下，就会存在渗水、漏水。
[0010]综上所述，现有水龙头种类繁多，其中螺旋升降式铸铁水龙头虽然具有制作加工材料易得到，使用方便，小巧灵活，价格低廉，加工时间短，成本费较低等优点，但还存在易锈蚀污染水质，胶垫密封易损坏进而造成漏水，以及螺旋式开启方式的开关行程长，不易控制水流量，易造成水资源的浪费等不足之处需要改进。因此螺旋升降式铸铁水龙头依然具有其实用及使用价值，并具有很大的研究价值和改进空间。
实用新型内容
[0011]本实用新型的目的在于提供一种磨损少、保护阀芯铸铁件不与水接触、耐磨能力强、密封效果好、开关速度快的高弹性自保护水龙头阀芯，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0012]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0013]一种高弹性自保护水龙头阀芯，包括调节杆、压帽、高弹性橡胶盖、连接体和阀盖；其特征在于，所述调节杆上端用于安装手柄，下端设有螺纹孔，并与压帽上端螺纹连接；所述压帽下端设有卡槽，并与高弹性橡胶盖内的卡件卡接；所述高弹性橡胶盖的底部为平底，其顶部具有盖边沿，盖边沿上方设有连接体；所述连接体套接在调节杆下端外部，且连接体下端具有外螺纹，上端与阀盖螺纹连接；所述盖边沿与连接体之间设有垫圈，所述垫圈中心开有限制压帽旋转的限位孔；所述调节杆与垫圈之间设有橡胶圆筒。
[0014]作为本实用新型进一步的方案:所述阀盖套接在调节杆外部；且阀盖内设有阶梯孔，与调节杆的轴肩配合，对调节杆的轴向进行限位。
[0015]作为本实用新型进一步的方案:所述高弹性橡胶盖外壁具有一定锥度，且外壁上部外径 >外壁下部外径。
[0016]作为本实用新型进一步的方案:所述高弹性橡胶盖采用三元乙丙橡胶材料制成；所述橡胶圆筒采用天然橡胶材料制成
[0017]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0018]1.该水龙头阀芯采用高弹性橡胶盖结构替代传统的封水胶片，改进后的高弹性橡胶盖的盖边沿与垫圈一块被连接体压接在阀体的限位圈上，有效防止水流进入阀芯内部，阀芯只有高弹性橡胶盖与水流接触，有效防止阀芯内部的铸铁件被锈蚀。
[0019]2.在水龙头开关时，高弹性橡胶盖不存在旋转运动，只是轴向的伸缩，有效减少了高弹性橡胶盖与凸台的摩擦损耗；同时，高弹性橡胶盖与阀体的凸台配合，关闭水龙头时，密封效果更好。
[0020]3.采用高弹性橡胶盖堵住阀体的截流口，此时水压不会作用在压帽的轴向，避免了压帽轴向倾斜加速磨损。
[0021]4.压帽和调节杆的配合可以提供给高弹性橡胶盖足够的轴向压力，保证高弹性橡胶盖完全压在阀体的凸台配合。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为应用高弹性自保护水龙头阀芯的水龙头的结构示意图；
[0023]图2为与高弹性自保护水龙头阀芯配合的阀体的结构示意图；
[0024]图3为高弹性自保护水龙头阀芯的结构示意图；
[0025]图4为高弹性自保护水龙头阀芯中压帽的结构示意图；
[0026]图5为高弹性自保护水龙头阀芯中高弹性橡胶盖的结构示意图；
[0027]图中:1-阀体、2-高弹性自保护水龙头阀芯、3-手柄、11-进水腔、12-截流座、13-截流口、14-限位圈、15-阀芯座、16-凸台、17-出水腔、21-调节杆、22-压帽、221-卡槽、23-橡胶圆筒、24-高弹性橡胶盖、241-盖边沿、242-卡件、25-垫圈、26-连接体、27-阀盖。
【具体实施方式】
[0028]下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0029]请参阅图1，一种应用高弹性自保护水龙头阀芯的水龙头，由阀体1、高弹性自保护水龙头阀芯2和手柄3组成。
[0030]请参阅图2，所述阀体I包括进水腔11、阀芯座15和出水腔17，所述阀芯座15内部设有限位圈14，所述进水腔11与出水腔17之间设有截流座12，截流座12上设有截流口13，截流口 13周围设有凸台16。
[0031]请参阅图3，所述高弹性自保护水龙头阀芯2由调节杆21、压帽22、高弹性橡胶盖24、连接体26和阀盖27组成；所述调节杆21上端与手柄3螺纹连接，下端设有螺纹孔，并与压帽22上端螺纹连接；所述压帽22下端设有卡槽221，并与高弹性橡胶盖24内的卡件242卡接；所述高弹性橡胶盖24的底部为与凸台16配合的平底，其顶部的盖边沿241位于限位圈14上方，盖边沿241上方设有连接体26 ;所述连接体26套接在调节杆21下端外部，且连接体26下端与阀芯座14螺纹连接，上端与阀盖27螺纹连接；所述阀盖27套接在调节杆21外部；且阀盖27内设有阶梯孔，与调节杆21的轴肩配合，对调节杆21的轴向进行限位；所述盖边沿241与连接体26之间设有与阀芯座15连接的垫圈25，所述垫圈25中心开有限制压帽22旋转的限位孔；所述调节杆21与垫圈25之间设有橡胶圆筒23，通过橡胶圆筒23与阀盖27的阶梯孔的配合，对调节杆21的轴向进行进一步限位，使调节杆21只能做旋转运动；所述高弹性橡胶盖24外壁具有一定锥度，且外壁上部外径>限位圈14内径>外壁下部外径>截流口 13直径。
[0032]所述高弹性橡胶盖24根据其作用选择材料时必须兼顾弹性和密封两个性能，同时考虑到水管中的环境特征，温度在15°C ±10°C，管内压强0.3MPa左右。通过市场调研，高弹性橡胶盖24选用三元乙丙橡胶(EPDM )材料制成，三元乙丙橡胶的工作环境温度为-57°C?1761:、压力< 2.5MPa，其化学结构中主链完全饱和，这个特性使得三元乙丙橡胶具有优秀的耐臭氧、耐热老化和耐天候老化性能，三元乙丙本质上是无极性的，对极性溶液和化化学物具有抗性，吸水率低，具有良好的绝缘特性。在产品加工时无需再加入任何防老剂，是目前最安全和性能最优异的涉水橡胶密封制品生产用主材。选择此类材料作为高弹性橡胶盖24的原因除上述之外还有EPDM表现出的耐过热水性能和高弹性。三元乙丙橡胶橡胶耐过热水性能较好，在125°C过热水中浸泡15个月后，力学性能变化甚小，体积膨胀率仅0.3%，这扩大了水龙头的适用场所范围。由于三元乙丙橡胶分子结构中无极性取代基，分子内聚能低，分子链可在较宽范围内保持柔顺性，仅次于天然橡胶，并在低温下仍能保持。这样的结构特性决定了三元乙丙橡胶具有极高的弹性，实验测得其在恶劣环境中(臭氧50pphm)，拉伸量为30%情况下，可达150h以上不龟裂，在正常环境中的伸缩性能更持久。
[0033]所述压帽22为螺栓结构，其一端开有卡槽与高弹性橡胶盖24内部的卡件242配合，压帽22的螺纹与位于其上的调节杆21连接，由于压帽22与高弹性橡胶盖24连接在一起，在整个过程中不存在旋转运动。调节杆21的旋转运动通过螺纹结构转化成压帽22的上下运动，压帽22的上下运动从而控制高弹性橡胶盖24的轴向伸缩。
[0034]所述橡胶圆筒23在产品中起到弹簧的作用，其在轴向固定调节杆21，弥补制造过程中调节杆21在连接体26中心通孔中的轴向间隙。橡胶圆筒23下端与垫圈25接触，上端与调节杆21底部接触，安装、拆卸方便，无需润滑，有利于维护和保养。在使用中，橡胶圆筒23上端与调节杆21存在摩擦，下端与垫圈25也会存在摩擦，并且还会承受轴向压力，根据其工作环境要设计要求，选择天然橡胶材料。天然橡胶的耐低温性能较好，受温度影响小。力学性能较好，蠕变量较小，适用于减震弹簧。
[0035]应用高弹性自保护水龙头阀芯的水龙头的工作原理是:需要打开水龙头时，顺时针拧动手柄3，手柄3带动调节杆21旋转，调节杆21将压帽22提升，压帽22带动高弹性橡胶盖24上升，高弹性橡胶盖24与凸台16分离，打开截流口 13，水流即可从进水腔11通过截流口 11流到出水腔17 ;关闭水龙头的动作与打开水龙头的动作相反。
[0036]综上所述，本实用新型的主要发明点是:
[0037]1.该水龙头采用高弹性橡胶盖24结构替代传统的封水胶片，改进后的高弹性橡胶盖的盖边沿241与垫圈25 —块被连接体26压接在阀体I的限位圈14上，有效防止水流进入高弹性自保护水龙头阀芯2内部，高弹性自保护水龙头阀芯2只有高弹性橡胶盖24与水流接触，有效防止高弹性自保护水龙头阀芯2内部的铸铁件被锈蚀。
[0038]2.在水龙头开关时，高弹性橡胶盖24不存在旋转运动，只是轴向的伸缩，有效减少了高弹性橡胶盖24与凸台16的摩擦损耗；同时，高弹性橡胶盖24与凸台16配合，关闭水龙头时，密封效果更好。
[0039]3.采用高弹性橡胶盖24堵住阀体I的截流口 13，此时水压不会作用在压帽22的轴向，避免了压帽22轴向倾斜加速磨损。
[0040]4.压帽22和调节杆21的配合可以提供给高弹性橡胶盖24足够的轴向压力，保证高弹性橡胶盖24完全压在阀体I的凸台16配合。
[0041]上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
【权利要求】
1.一种高弹性自保护水龙头阀芯，包括调节杆(21)、压帽(22)、高弹性橡胶盖(24)、连接体(26)和阀盖(27);其特征在于，所述调节杆(21)上端用于安装手柄(3)，下端设有螺纹孔，并与压帽(22)上端螺纹连接；所述压帽(22)下端设有卡槽(221)，并与高弹性橡胶盖(24)内的卡件(242)卡接；所述高弹性橡胶盖(24)的底部为平底，其顶部具有盖边沿(241),盖边沿(241)上方设有连接体(26);所述连接体(26)套接在调节杆(21)下端外部，且连接体(26)下端具有外螺纹，上端与阀盖(27)螺纹连接；所述盖边沿(241)与连接体(26)之间设有垫圈(25)，所述垫圈(25)中心开有限制压帽(22)旋转的限位孔；所述调节杆(21)与垫圈(25)之间设有橡胶圆筒(23)。
2.根据权利要求1所述的高弹性自保护水龙头阀芯，其特征在于，所述阀盖(27)套接在调节杆(21)外部；且阀盖(27)内设有阶梯孔，与调节杆(21)的轴肩配合，对调节杆(21)的轴向进行限位。
3.根据权利要求1或2所述的高弹性自保护水龙头阀芯，其特征在于，所述高弹性橡胶盖(24)外壁具有一定锥度，且外壁上部外径>外壁下部外径。
4.根据权利要求3所述的高弹性自保护水龙头阀芯，其特征在于，所述高弹性橡胶盖(24)采用三元乙丙橡胶材料制成；所述橡胶圆筒(23)采用天然橡胶材料制成。
【文档编号】F16K1/32GK204127340SQ201420601448
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】张飞, 杨鹏程, 袁泉, 王昆, 徐知知, 李淑琴, 郑欢, 贾伟建, 程振邦, 陶华顺, 段奇敏, 张迪迪 申请人:皖西学院