一种新型的气动阀门的制作方法

1.本发明涉及气动阀门装置技术领域，具体是涉及一种新型的气动阀门。


背景技术：

2.气动阀门就是借助压缩空气驱动的阀门。气动阀采购时只明确规格、类别、工压就满足采购要求的作法，可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。球阀气动阀门是气动阀门中的一种。
3.球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。通常认为球阀最适宜直接做开闭使用，但近来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量之用。球阀的主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。
4.如中国实用新型专利cn205298810u所公开的一种气动阀门的防护装置和气动阀门，目前的球阀结构较为单一，长时间使用后会因磨损出现缝隙，严重影响密封性。


技术实现要素：

5.一、要解决的技术问题
6.本发明是针对现有技术所存在的上述缺陷，提供一种新型的气动阀门，解决了现有技术方案中球阀结构较为单一，长时间使用后会因磨损出现缝隙，严重影响密封性的问题。
7.二、技术方案
8.为解决上述技术问题，本发明提供一种新型的气动阀门，包括有阀体、半球阀芯、弹性连接部、驱动轴、气动机构和旋转手柄；
9.阀体，由中央横截面为腰圆形状的喉管以及与所控制的管路连接的连通管组成；
10.半球阀芯，设有一对，相向设置地与弹性连接部两侧弹性连接，直径大于阀体两侧连通管的直径，阀门关闭状态下外壁与阀体两侧连通管过盈配合，阀门开启状态下一对半球阀芯相互贴合组成中间留有过孔的类球形结构；
11.弹性连接部，设置在阀体上端和下端，与阀体转动连接，两侧分别与一对半球阀芯沿垂直地远离轴线的方向弹性连接，用以使两个半球阀芯相互分开以实现阀门常闭；
12.驱动轴，与气动机构的固定端转动连接，与弹性连接部顶端插接配合且周向上固定连接，用以驱动弹性连接部旋转；
13.气动机构，安装在阀体顶部，输出端与驱动轴啮合，用以控制驱动轴做周向旋转；
14.旋转手柄，安装在驱动轴伸出气动机构的顶端，用以对阀门进行手动控制。
15.优选的，阀体设有第一抵接面、第二抵接面、法兰连接片和密封底盖；
16.第一抵接面，对称地设置在阀体中央位置的两侧，用以对半球阀芯外侧进行抵接，以实现半球阀芯的相互靠近；
17.第二抵接面，开设在阀体内部的顶端和底端，与半球阀芯上下两端贴合，用以配合半球阀芯的水平滑动；
18.法兰连接片，安装在阀体两侧的连通管端部，用以将阀体连接至所控制的管路；
19.密封底盖，安装在阀体中央位置的底部，盖在弹性连接部底部下方，用以保证阀体内部的密封性。
20.优选的，半球阀芯设有第三抵接面、第四抵接面、滑块和凹槽；
21.第三抵接面，开设在一对半球阀芯相互背离的外壁上，为圆形平面结构，用以在闭合状态下对阀体两侧的连通管进行封堵；
22.第四抵接面，开设在第三抵接面的顶部和底部，用以与阀体内部地顶端和底端贴合滑动；
23.滑块，对称地设置在半球阀芯的顶端和底端，与弹性连接部滑动连接，用以对半球阀芯的运动进行限位和导向；
24.凹槽，开设在半球阀芯的顶端和底端，用以供弹性连接部两侧插入。
25.优选的，弹性连接部包括有第一弹性连接部、第二弹性连接部和棱形对接杆；
26.第一弹性连接部,与阀体顶端转动连接，两端分别与一对半球阀芯弹性连接，设置在一对半球阀芯的中间间隙处，用以对一对半球阀芯提供向两端扩张的弹力；
27.第二弹性连接部，与阀体底端转动连接，与第一弹性连接部关于半球阀芯对称设置，结构与第一弹性连接部相同，轴线与第一弹性连接部轴线共线，用以配合第一弹性连接部对半球阀芯提供向两端扩张的弹力；
28.棱形对接杆，安装在第一弹性连接部顶端，与驱动轴底部插接配合，用以将第一弹性连接部与驱动轴连接到一起并使两者在周向上相互固定。
29.优选的，第一弹性连接部包括有转动座、固定块、导柱、弹簧和滑槽；
30.转动座，与阀体顶端转动连接，顶端与棱形对接杆固定连接且同轴设置；
31.固定块，安装在转动座底部中央位置，两侧端面分别朝向一对半球阀芯；
32.导柱，垂直安装在导柱两侧端面上；
33.弹簧，套接在导柱上，一端与固定块端面抵接，另一端与半球阀芯顶部抵接，用以对半球阀芯提供向外扩张分离的弹力；
34.滑槽，沿着半球阀芯的运动方向开设在转动座底端，与一对半球阀芯的顶端滑动连接，用以对半球阀芯的运动提供导向和限位。
35.优选的，驱动轴包括有,插接部、齿槽和外延部；插接部、齿槽和外延部同轴地自上而下依次设置，插接部底部设有与弹性连接部顶端插接的插槽，齿槽与气动机构的输出端啮合，插接部与气动机构底端转动连接，外延部与气动机构顶端转动连接并延伸至气动机构外与旋转手柄固定连接。
36.优选的，气动机构包括有法兰连接管、驱动仓、第一活塞组件、第二活塞组件、驱动杆和控制组件；
37.法兰连接管，底端与阀体顶端连接，与驱动轴转动连接，用以将气动机构安装到阀体顶部；
38.驱动仓，安装在法兰连接管顶端；
39.第一活塞组件，安装在驱动仓水平方向的一端；
40.第二活塞组件，与第一活塞组件关于驱动仓对称地设置在驱动仓水平方向的另一端，结构与第一活塞组件相同；
41.驱动杆，两端分别与第一活塞组件、第二活塞组件的活动端固定连接，与驱动轴啮合，用以借助第一活塞组件和第二活塞组件的动力控制驱动轴旋转；
42.控制组件，固定在驱动仓外壁上，与第一活塞组件、第二活塞组件连通，用以控制第一活塞组件和第二活塞组件的工作。
43.优选的，第一活塞组件包括有矩形活塞缸、矩形活塞和活塞杆；矩形活塞缸一端与驱动仓固定连接，矩形活塞缸与控制组件输出端连通，矩形活塞在矩形活塞缸内滑动，活塞杆垂直安装在矩形活塞朝向驱动杆的一端并与矩形活塞缸间隙配合。
44.优选的，驱动杆包括有连接杆和弯折部；
45.连接杆，对称地设置在驱动杆两侧，分别与第一活塞组件、第二活塞组件伸入驱动仓内部的一端连接；
46.弯折部，设置在驱动杆的中央位置，两侧分别与一对连接杆固定连接，朝向驱动轴方向的一端与驱动轴啮合传动，用以控制驱动轴旋转。
47.优选的，控制组件包括有三联件、电磁阀和限位开关。
48.三、有益效果
49.与现有技术相比，本发明通过一对半球阀芯在弹性连接部的弹性作用下发生扩张对阀体内部路径进行隔断，密封效果好，具体的，第三抵接面的直径大于等于阀体两侧连通管的直径，由此对其进行过盈配合，可以完全挡住连通管的截面，实现断流效果。第三抵接面上还可通过增设密封圈进一步提高密封性。第四抵接面则通过与阀体的第二抵接面的配合提高半球阀芯在阀体内部沿水平方向轴线滑动时候的内部密封性和结构稳定性。滑块可以有效防止一对半球阀芯运动方向发生偏移；
50.同时通过将驱动轴顶端与旋转手柄连接可以在无气源的情况下进行手动操作，满足不同的应用场景，具体地，通过手动拧转旋转手柄带动驱动轴，继而驱动弹性连接部带动一对半球阀芯旋转，从而控制阀体的通断。
附图说明
51.图1为本发明的立体图一；
52.图2为本发明的正视图；
53.图3为本发明的阀门关闭状态下的全剖立体图；
54.图4为本发明的阀门开启状态下的全剖立体图；
55.图5为本发明的阀体剖切立体图；
56.图6为本发明的半球阀芯立体图；
57.图7为本发明的阀体内部结构的立体图；
58.图8为本发明的第一弹性连接部立体图；
59.图9为本发明的驱动轴立体图；
60.图10为本发明的俯视图；
61.图11为本发明的局部立体图。
62.图中标号为：
63.1为阀体；1a为第一抵接面；1b为第二抵接面；1c为法兰连接片；1d为密封底盖；
64.2为半球阀芯；2a为第三抵接面；2b为第四抵接面；2c为滑块；2d为凹槽；
65.3为弹性连接部；3a为第一弹性连接部；3a1为转动座；3a2为固定块；3a3为导柱；3a4为弹簧；3a5为滑槽；3b为第二弹性连接部；3c为棱形对接杆；
66.4为驱动轴；4a为插接部；4b为齿槽；4c为外延部；
67.5为气动机构；5a为法兰连接管；5b为驱动仓；5c为第一活塞组件；5c1为矩形活塞缸；5c2为矩形活塞；5c3为活塞杆；5d为第二活塞组件；5e为驱动杆；5e1为连接杆；5e2为弯折部；5f为控制组件；
68.6为旋转手柄。
具体实施方式
69.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
70.实施例1：
71.如图1至图3所示的气动阀门，包括有阀体1、半球阀芯2、弹性连接部3、驱动轴4、气动机构5和旋转手柄6；
72.阀体1，由中央横截面为腰圆形状的喉管以及与所控制的管路连接的连通管组成；
73.半球阀芯2，设有一对，相向设置地与弹性连接部3两侧弹性连接，直径大于阀体1两侧连通管的直径，阀门关闭状态下外壁与阀体1两侧连通管过盈配合，阀门开启状态下一对半球阀芯2相互贴合组成中间留有过孔的类球形结构；
74.弹性连接部3，设置在阀体1上端和下端，与阀体1转动连接，两侧分别与一对半球阀芯2沿垂直地远离轴线的方向弹性连接，用以使两个半球阀芯2相互分开以实现阀门常闭；
75.驱动轴4，与气动机构5的固定端转动连接，与弹性连接部3顶端插接配合且周向上固定连接，用以驱动弹性连接部3旋转；
76.气动机构5，安装在阀体1顶部，输出端与驱动轴4啮合，用以控制驱动轴4做周向旋转；
77.旋转手柄6，安装在驱动轴4伸出气动机构5的顶端，用以对阀门进行手动控制。
78.气动机构5与控制器电连接。气动机构5连接至气源。阀门常闭，该状态下一对半球阀芯2在弹性连接部3的作用下沿着阀体1内的流通方向相互分离，半球阀芯2外壁抵接在阀体1两侧连通管与中央位置的连接处，因为连通管的直径小于半球阀芯2的直径，因此被一对半球阀芯2堵住，实现常闭。当需要将阀门切换为开启状态时，控制器发送信号给气动机构5,气动机构5收到信号后控制驱动轴4旋转。驱动轴4旋转时带动弹性连接部3旋转，继而驱动一对半球阀芯2围绕弹性连接部3的轴线旋转，半球阀芯2外壁与阀体1中央部分的内壁两侧位置抵接从而朝着弹性连接部3相互靠近，直到一对半球阀芯2内侧部分相互抵接形成类似于球形的结构，通过两者之间的开口，可以使气流或水流通过阀体1。当工作环境无法提供气源时，工作人员通过手动旋转旋转手柄6实现对驱动轴4的旋转，取代气动机构5的驱动作用，同样可以实现该结构控制通断的效果。
79.如图5所示，阀体1设有第一抵接面1a、第二抵接面1b、法兰连接片1c和密封底盖
1d；
80.第一抵接面1a，对称地设置在阀体1中央位置的两侧，用以对半球阀芯2外侧进行抵接，以实现半球阀芯2的相互靠近；
81.第二抵接面1b，开设在阀体1内部的顶端和底端，与半球阀芯2上下两端贴合，用以配合半球阀芯2的水平滑动；
82.法兰连接片1c，安装在阀体1两侧的连通管端部，用以将阀体1连接至所控制的管路；
83.密封底盖1d，安装在阀体1中央位置的底部，盖在弹性连接部3底部下方，用以保证阀体1内部的密封性。
84.通过设置密封底盖1d可以方便地将阀体1底部的弹性连接部3部分给拆下进行更换维修。当弹性连接部3驱动一对半球阀芯2旋转时，半球阀芯2的外壁与第一抵接面1a发生抵接，从而产生向弹性连接部3轴线方向靠拢的作用力，继而驱动一对半球阀芯2相互靠近。通过第二抵接面1b的设置配合半球阀芯2在阀体1内的运动，提高内部地密封性。
85.如图6所示，半球阀芯2设有第三抵接面2a、第四抵接面2b、滑块2c和凹槽2d；
86.第三抵接面2a，开设在一对半球阀芯2相互背离的外壁上，为圆形平面结构，用以在闭合状态下对阀体1两侧的连通管进行封堵；
87.第四抵接面2b，开设在第三抵接面2a的顶部和底部，用以与阀体1内部地顶端和底端贴合滑动；
88.滑块2c，对称地设置在半球阀芯2的顶端和底端，与弹性连接部3滑动连接，用以对半球阀芯2的运动进行限位和导向；
89.凹槽2d，开设在半球阀芯2的顶端和底端，用以供弹性连接部3两侧插入。
90.第三抵接面2a的直径大于等于阀体1两侧连通管的直径，由此对其进行过盈配合，可以完全挡住连通管的截面，实现断流效果。第三抵接面2a上还可通过增设密封圈进一步提高密封性。第四抵接面2b则通过与阀体1的第二抵接面1b的配合提高半球阀芯2在阀体1内部沿水平方向轴线滑动时候的内部密封性和结构稳定性。滑块2c可以有效防止一对半球阀芯2运动方向发生偏移。
91.如图7所示，弹性连接部3包括有第一弹性连接部3a、第二弹性连接部3b和棱形对接杆3c；
92.第一弹性连接部3a,与阀体1顶端转动连接，两端分别与一对半球阀芯2弹性连接，设置在一对半球阀芯2的中间间隙处，用以对一对半球阀芯2提供向两端扩张的弹力；
93.第二弹性连接部3b，与阀体1底端转动连接，与第一弹性连接部3a关于半球阀芯2对称设置，结构与第一弹性连接部3a相同，轴线与第一弹性连接部3a轴线共线，用以配合第一弹性连接部3a对半球阀芯2提供向两端扩张的弹力；
94.棱形对接杆3c，安装在第一弹性连接部3a顶端，与驱动轴4底部插接配合，用以将第一弹性连接部3a与驱动轴4连接到一起并使两者在周向上相互固定。
95.棱形对接杆3c为四边形棱柱，与驱动轴4底部的四边形凹槽配合实现同步运动。驱动轴4驱动第一弹性连接部3a旋转，继而驱动一对半球阀芯2旋转，半球阀芯2由带动第二弹性连接部3b旋转。通过棱形对接杆3c与驱动轴4的插接配合，工作人员可以方便地将阀体1外部的结构与阀体1分离，可以方便维修和更换零部件。
96.如图8所示，第一弹性连接部3a包括有转动座3a1、固定块3a2、导柱3a3、弹簧3a4和滑槽3a5；
97.转动座3a1，与阀体1顶端转动连接，顶端与棱形对接杆3c固定连接且同轴设置；
98.固定块3a2，安装在转动座3a1底部中央位置，两侧端面分别朝向一对半球阀芯2；
99.导柱3a3，垂直安装在导柱3a3两侧端面上；
100.弹簧3a4，套接在导柱3a3上，一端与固定块3a2端面抵接，另一端与半球阀芯2顶部抵接，用以对半球阀芯2提供向外扩张分离的弹力；
101.滑槽3a5，沿着半球阀芯2的运动方向开设在转动座3a1底端，与一对半球阀芯2的顶端滑动连接，用以对半球阀芯2的运动提供导向和限位。
102.导柱3a3、弹簧3a4均设置在半球阀芯2的凹槽2d内，由此可以对一对半球阀芯2的相互对接进行让位。驱动轴4通过驱动转动座3a1旋转带动整个第一弹性连接部3a旋转。固定块3a2两侧端面对弹簧3a4提供抵接效果。弹簧3a4以固定块3a2为支撑驱动一对半球阀芯2相互分离。导柱3a3进一步提高了弹簧3a4伸缩时的结构稳定性，再结合弹簧3a4与半球阀芯2的滑块2c的滑动连接，防止弹簧3a4伸缩过程中发生偏斜，进一步提高了结构的稳定性。
103.如图9所示，驱动轴4包括有,插接部4a、齿槽4b和外延部4c；插接部4a、齿槽4b和外延部4c同轴地自上而下依次设置，插接部4a底部设有与弹性连接部3顶端插接的插槽，齿槽4b与气动机构5的输出端啮合，插接部4a与气动机构5底端转动连接，外延部4c与气动机构5顶端转动连接并延伸至气动机构5外与旋转手柄6固定连接。
104.气动机构5输出端通过齿槽4b控制驱动轴4围绕自身轴线旋转，继而驱动弹性连接部3旋转。插接部4a底部插槽截面为四边形，用以带动弹性连接部3同轴旋转。外延部4c通过与旋转手柄6的连接可以取代气动机构5进行手动控制，以应对无外接气源的工作环境。
105.如图4和图10所示，气动机构5包括有法兰连接管5a、驱动仓5b、第一活塞组件5c、第二活塞组件5d、驱动杆5e和控制组件5f；
106.法兰连接管5a，底端与阀体1顶端连接，与驱动轴4转动连接，用以将气动机构5安装到阀体1顶部；
107.驱动仓5b，安装在法兰连接管5a顶端；
108.第一活塞组件5c，安装在驱动仓5b水平方向的一端；
109.第二活塞组件5d，与第一活塞组件5c关于驱动仓5b对称地设置在驱动仓5b水平方向的另一端，结构与第一活塞组件5c相同；
110.驱动杆5e，两端分别与第一活塞组件5c、第二活塞组件5d的活动端固定连接，与驱动轴4啮合，用以借助第一活塞组件5c和第二活塞组件5d的动力控制驱动轴4旋转；
111.控制组件5f，固定在驱动仓5b外壁上，与第一活塞组件5c、第二活塞组件5d连通，用以控制第一活塞组件5c和第二活塞组件5d的工作。
112.控制组件5f与控制器电连接。控制组件5f与气源连接。控制组件5f配合气源控制第一活塞组件5c和第二活塞组件5d带动驱动杆5e同步地水平移动，继而驱动与之啮合的驱动轴4旋转。
113.如图4所示，第一活塞组件5c包括有矩形活塞缸5c1、矩形活塞5c2和活塞杆5c3；矩形活塞缸5c1一端与驱动仓5b固定连接，矩形活塞缸5c1与控制组件5f输出端连通，矩形活塞5c2在矩形活塞缸5c1内滑动，活塞杆5c3垂直安装在矩形活塞5c2朝向驱动杆5e的一端并
与矩形活塞缸5c1间隙配合。
114.控制组件5f通过同步地控制一对矩形活塞5c2在矩形活塞缸5c1内滑动，继而带动活塞杆5c3活动，从而带动驱动杆5e进行直线位移。矩形活塞缸5c1和矩形活塞5c2的矩形结构可以有效防止驱动杆5e发生偏转，提高结构的稳定性。
115.实施例2：
116.相较于实施例1，如图11所示，驱动杆5e包括有连接杆5e1和弯折部5e2；
117.连接杆5e1，对称地设置在驱动杆5e两侧，分别与第一活塞组件5c、第二活塞组件5d伸入驱动仓5b内部的一端连接；
118.弯折部5e2，设置在驱动杆5e的中央位置，两侧分别与一对连接杆5e1固定连接，朝向驱动轴4方向的一端与驱动轴4啮合传动，用以控制驱动轴4旋转。
119.第一活塞组件5c和第二活塞组件5d带动连接杆5e1同步运动，继而通过与连接杆5e1固定连接的弯折部5e2带动驱动轴4旋转。
120.控制组件5f包括有三联件、电磁阀和限位开关。
121.三联件、电磁阀和限位开关是气动阀门结构中常见的控制元件，用以控制第一活塞组件5c和第二活塞组件5d的同步运动，具体结构原理在此不做赘述，可以保证控制的精确性。
122.本发明的气动阀门，其阀门常闭，该状态下一对半球阀芯2在弹性连接部3的作用下沿着阀体1内的流通方向相互分离，半球阀芯2外壁抵接在阀体1两侧连通管与中央位置的连接处，因为连通管的直径小于半球阀芯2的直径，因此被一对半球阀芯2堵住，实现常闭。
123.当需要将阀门切换为开启状态时，控制器发送信号给气动机构5,气动机构5收到信号后控制驱动轴4旋转。
124.驱动轴4旋转时带动弹性连接部3旋转，继而驱动一对半球阀芯2围绕弹性连接部3的轴线旋转，半球阀芯2外壁与阀体1中央部分的内壁两侧位置抵接从而朝着弹性连接部3相互靠近，直到一对半球阀芯2内侧部分相互抵接形成类似于球形的结构，通过两者之间的开口，可以使气流或水流通过阀体1。
125.当工作环境无法提供气源时，工作人员通过手动旋转旋转手柄6实现对驱动轴4的旋转，取代气动机构5的驱动作用，同样可以实现该结构控制通断的效果。
126.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。