阀门及供液系统的制作方法

1.本公开涉及流体控制装置技术领域，尤其是涉及一种阀门及供液系统。


背景技术：

2.目前常用的阀门有阀板式闸阀、球阀、蝶阀、高压针阀和压盖式截止阀，它们的共同缺点是阀芯要承受来自流体方向的力，阀芯开关时，阀芯与阀体之间会受到较大的摩擦力，在一般生产生活中管径及流体压力较小，阀芯的开关并不费力，但也会时常发生阀门关不严的情况，阀芯与阀杆脱落分开损坏，究其原因是流体对阀芯的压力造成阀芯对阀体的摩擦力引起密封结构和阀杆的损坏。在较大的工业油气化工中，阀门通过电动机变速装置实现开关，而在火灾等情况下大多不会通过电力开关阀门，而是通过人力开关大型的工业阀门，并且可能要转动几十甚至上百圈才可关闭。


技术实现要素：

3.本公开提供了一种阀门及供液系统，以解决发明人认识到的阀芯开关时，阀芯与阀体之间会受到较大的摩擦力，而影响阀门的开关的技术问题。
4.本公开提供了一种阀门，其包括：
5.主体部，所述主体部包括阀芯和阀体，所述阀芯与所述阀体之间具有压力腔，所述阀芯具有第一通孔，所述阀体具有第二通孔，所述阀芯被配置为相对于所述阀体转动，以使所述第一通孔与所述第二通孔之间连通或断开；
6.开关机构，所述开关机构被配置为驱动所述阀芯转动；
7.补偿调整机构，所述补偿调整机构被配置为调整所述阀芯与所述阀体之间的间距；以及
8.防锁死机构，所述防锁死机构被配置为调整所述阀门的进口与所述压力腔之间的压力。
9.在上述任一技术方案中，进一步地，所述阀体具有容置腔，所述第二通孔开设于所述容置腔的腔壁上，所述阀芯设置于所述容置腔中，且所述阀芯具有流体腔，所述第一通孔开设于所述流体腔的腔壁上；所述阀芯的外底面与所述容置腔的底部之间形成所述压力腔；所述阀芯被配置为绕自身的轴线相对于所述阀体转动，以使流体沿所述阀芯的径向流经所述第一通孔和所述第二通孔。
10.在上述任一技术方案中，进一步地，所述开关机构包括齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括设置于所述阀芯的外底面的第一锥齿轮，以及与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮。
11.在上述任一技术方案中，进一步地，所述补偿调整机构包括推力块和滑动块，所述推力块的一面与所述滑动块的一面相抵接，所述滑动块被配置为其自身沿所述阀芯的径向运动以通过所述推力块推动所述阀芯沿所述阀芯自身的轴向运动；所述推力块相对的另一面与所述阀芯的外底面相配合。
12.在上述任一技术方案中，进一步地，所述推力块相对的另一面具有绕一圆周交替设置凸起结构和凹陷结构，所述阀芯的外底面具有绕一圆周交替设置的凸起结构和凹陷结构；所述推力块相对的另一面与所述阀芯的外底面之间的所述凸起结构与所述凹陷结构被配置为在所述阀芯绕自身轴线转动时，使所述阀芯在所述阀芯自身的轴向方向上发生往复运动。
13.在上述任一技术方案中，进一步地，所述防锁死机构包括：
14.平压管路，所述平压管被配置为连接于所述阀门的进口与所述压力腔之间；
15.浮动活塞组件，所述浮动活塞组件设置于所述平压管路上，所述浮动活塞组件的一端与所述阀门的进口相连通，所述浮动活塞组件相对的另一端与所述压力腔相连通；以及
16.加注嘴，所述加注嘴安装于所述平压管路上，且所述加注嘴位于所述平压管路的与所述压力腔相连通的一侧，所述加注嘴被配置为向所述压力腔注入流体。
17.在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一通孔的数量是为多个，所述第二通孔的数量为多个，多个所述第一通孔被配置为形成多个第一孔组，多个所述第二通孔被配置为形成多个第二孔组；多个所述第一孔组与多个所述第二孔组一一对应设置。
18.在上述任一技术方案中，进一步地，所述阀芯的外表面具有密封层。
19.本公开还提供了一种供液系统，其包括所述的阀门。
20.在上述任一技术方案中，进一步地，所述的供液系统还包括供液管道和异物排除机构，所述供液管道具有排物口，所述异物排除机构设置于所述排物口，所述异物排除机构包括阀板、弹性件和支撑座，所述弹性件位于所述支撑座与所述阀板之间，所述阀板被配置为克服所述弹性件的弹力而相对于所述支撑座运动，以使所述排物口打开。
21.本公开的有益效果主要在于：
22.本公开提供的阀门及供液系统，通过开关机构使驱动阀芯相对于阀体转动，以使第一通孔与第二通孔之间连通或断开，从而实现阀门的进口与阀门的出口之间的通断，并且有利于降低阀门开关时，阀芯与阀体之间会受到的摩擦力；而在阀芯与阀体之间的密封性不及预期时，通过补偿调整机构被配置为调整阀芯与阀体之间的间距，以满足所期望的密封要求；而当阀芯与阀体之间会受到的摩擦力过大，而无法通过开关机构驱动阀芯转动时，通过防锁死机调整阀门的进口与压力腔之间的压力，以使阀芯与阀体分离。
23.应当理解，前述的一般描述和接下来的具体实施方式两者均是为了举例和说明的目的并且未必限制本公开。并入并构成说明书的一部分的附图示出本公开的主题。同时，说明书和附图用来解释本公开的原理。
附图说明
24.为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。
25.图1为一个或多个实施例中的阀门的结构示意图；
26.图2为一个或多个实施例中的阀门未安装阀芯时的结构示意图；
27.图3为一个或多个实施例中的阀芯的结构示意图；
28.图4为一个或多个实施例中推力块的凸起结构与阀芯的外底面之间的凸起结构相接触时状态图；
29.图5为一个或多个实施例中推力块的凸起结构与阀芯的外底面之间的凹陷结构相接触时的状态图；
30.图6为一个或多个实施例中阀芯的外底面具有绕一圆周交替设置的凸起结构和凹陷结构的结构示意图；
31.图7为一个或多个实施例中两个滑动块相组合的结构示意图；
32.图8为一个或多个实施例中阀芯的外周面安装有密封层时的结构示意图；
33.图9为一些实施例中阀门的结构示意图；
34.图10为一个或多个实施例中供液系统的结构示意图。
35.图标：
36.101
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阀芯；102
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阀体；103
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第一通孔；104
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第二通孔；105
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压力腔；106
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容置腔；107
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外壳体；108
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内壳体；109
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密封圈；110
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推力块；111
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滑动块；112
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导向条；113
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倾斜面；115
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凸起结构；116
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凹陷结构；117
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第一锥齿轮；118
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第二锥齿轮；119
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驱动轴；120
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第一电机；121
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水轮发电机；122
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平压管路；123
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加注嘴；124
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平衡阀；125
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密封层；126
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过流嘴；127
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调节螺杆；200
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排物口；201
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阀板202
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弹簧；203
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支撑座；204
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储压腔；205
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单向阀板；206
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支管路；207
‑
供液管道。
具体实施方式
37.下面将结合附图对本公开的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。
38.基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
39.在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
41.参见图1所示，在一个或多个实施例中提供了一种阀门，其包括：主体部、开关机构、补偿调整机构和防锁死机构；主体部包括阀芯101和阀体102，阀芯101与阀体102之间具有压力腔105，阀芯101具有第一通孔103，阀体102具有第二通孔104，阀芯101被配置为相对于阀体102转动，以使第一通孔103与第二通孔104之间连通或断开；开关机构被配置为驱动阀芯101转动；补偿调整机构被配置为调整阀芯101与阀体102之间的间距；防锁死机构被配
置为调整阀门的进口与压力腔105之间的压力。
42.参见图2和图3所示，在一些实施例中，阀芯101插装于阀体102中，开关机构驱动阀芯101绕阀芯101自身的轴线转动，使得第一通孔103与第二通孔104之间相错位不重叠时，既而第一通孔103与第二通孔104不连通，从而使得阀门关闭；开关机构驱动阀芯101绕阀芯101自身的轴线转动，使得第一通孔103与第二通孔104之间重叠，既而第一通孔103与第二通孔104相连通，从而使得阀门打开。在第一通孔103与第二通孔104相连通时，流体从阀芯101进入，并依次流经第一通孔103和第二通孔104，最后从阀体102的出口流出。当阀芯101与阀体102之间的密封性不符合设定预期时，通过补偿调整机构调整阀芯101与阀体102之间的间距，保证第一通孔103与第二通孔104之间相错位不连通时，流体不会从阀芯101与阀体102之间间隙进入第二通孔104，而产生泄漏。当阀门的进口的压力过大、阀门长期关闭的情况下，阀芯101与阀体102之间的摩擦力过大，而开关机构无法驱使阀芯101转动时，利于防锁死机构调整阀门的进口与压力腔105之间的压力，使阀芯101与阀体102相分离，从而便于阀芯101转动。在一个实施例中，流体为液体，液体为水。
43.在至少一个实施例中提供的供液系统，通过开关机构使驱动阀芯101相对于阀体102转动，以使第一通孔103与第二通孔104之间连通或断开，从而实现阀门的进口与阀门的出口之间的通断，并且有利于降低阀门开关时，阀芯101与阀体102之间会受到的摩擦力；而在阀芯101与阀体102之间的密封性不及预期时，通过补偿调整机构被配置为调整阀芯101与阀体102之间的间距，以满足所期望的密封要求；而当阀芯101与阀体102之间会受到的摩擦力过大，而无法通过开关机构驱动阀芯101转动时，通过防锁死机调整阀门的进口与压力腔105之间的压力，以使阀芯101与阀体102分离。
44.在一些实施例中，阀体102具有容置腔106，第二通孔104开设于容置腔106的腔壁上，阀芯101设置于容置腔106中，且阀芯101具有流体腔，第一通孔103开设于流体腔的腔壁上；阀芯101的外底面与容置腔106的底部之间形成压力腔105；阀芯101被配置为绕自身的轴线相对于阀体102转动，以使流体沿阀芯101的径向流经第一通孔103和第二通孔104。通过容置腔106的设置，使得阀芯101插装于容置腔106中，这样再设置流体腔，以及在容置腔106的腔壁上设置的第二通孔104，流体腔的腔壁上设置的第一通孔103，实现流体沿阀芯101的径向流动，从而利于减小流体对阀芯101的压力，既而便于实现对阀芯101进行驱动，使其转动。
45.在一个实施例中，阀体102包括外壳体107以及与外壳体107相连接的内壳体108，容置腔106由内壳体108所限定，内壳体108呈一端封闭的桶状，阀芯101呈一端封闭的桶状；内壳体108位于外壳体107中。内壳体108与外壳体107之间形成阀腔。流体从第二通孔104流出后，进入阀腔，最后阀体102的出口(即阀腔的出口)流出。阀芯101的靠近容置腔106的底部的一端的套设有密封圈109，具体的阀芯101上开设有密封槽，密封圈限位于密封槽中，密封圈采用用于动密封的密封圈，例如：y型密封圈或yx型密封圈。阀芯101通过绕自身的轴线相对于阀体102转动，以使第一通孔103和第二通孔104连通或断开，在第一通孔103和第二通孔104连通时，流体沿阀芯101的径向流经第一通孔103和第二通孔104，从第二通孔104流出后，进入阀体102的阀腔。
46.在一些实施例中，第一通孔103的数量是为多个，第二通孔104的数量为多个，多个第一通孔103被配置为形成多个第一孔组，多个第二通孔104被配置为形成多个第二孔组；
多个第一孔组与多个第二孔组一一对应设置。通过设置多个第一通孔103和多个第二通孔104，以提高流通量。
47.在一个实施例中，第一通孔103和第二通孔104均为圆形孔，或均为椭圆形孔。多个第一孔组绕阀芯101的周向均匀分布，每个第一孔组中的多个第一通孔103沿阀芯101的轴向均匀间隔分布；多个第二孔组沿容置腔106的周向均匀分布，每个第二孔组中的多个第二通孔104沿容置腔106的轴向均匀间隔分布。第一孔组的数量与第二孔组的数量相等，每个第一孔组中第一通孔103的数量与每个第二孔组中第二通孔104的数量相等。
48.在一些其它实施方式中，第一通孔103和第二通孔104均为条形孔。
49.在一些实施例中，补偿调整机构包括推力块110和滑动块111，推力块110的一面与滑动块111的一面相抵接，滑动块111被配置为其自身沿阀芯101的径向运动以通过推力块110推动阀芯101沿阀芯101自身的轴向运动；推力块110相对的另一面与阀芯101的外底面相配合。通过设置推力块110与滑动块111便于实现对阀芯101的轴向位置的调整，以调节密封性能。
50.参见图7所示，在一个实施例中，滑动块111的数量为两个，滑动块111与容置腔106的底部之间设置有径向导向结构，以使滑动块111沿阀芯101的径向移动，而不能绕阀芯101的轴线转动，径向导向结构包括设置于滑动块111的导向条112，以及设置于容置腔106的底部的导向槽，导向条限位于导向槽中，导向槽的长度延伸方向与阀芯101的径向相一致。滑动块111的一面呈倾斜状；推力块110的一面呈倾斜状。推力块110的呈倾斜状的一面的中间高，而边侧低。两个滑动块111之间通过调节螺杆127相连接，调节螺杆伸出阀体102的外部，调节螺杆与阀体102之间可以设置密封圈，以保证密封。使调节螺杆旋转时，由于滑动块111的倾斜面113与推力块110的倾斜面113的作用，当两个滑动块111之间的距离增大时，便使推力块110向阀体102的进口端的方向移动，从而使得阀芯101与阀体102的容置腔106的腔壁之间的间隙增大，相反，当两个滑动块111之间的距离减小时，便使推力块110向阀体102的出口端的方向移动，从而使得阀芯101与阀体102的容置腔106的腔壁之间的间隙减小，从而可以增强阀芯101与阀体102之间的密封性。需要说明的是，导向槽可以为燕尾槽，导向条的横截面与燕尾槽的横截面相对应。
51.在一个实施例中，推力块110与容置腔106的腔壁之间设置有轴向导向结构，以使推力块110沿阀芯101的轴向移动，而不能绕阀芯101的轴线转动，轴向导向结构包括设置于推力块110的导向条112，以及设置于容置腔106的腔壁上的导向槽，导向条限位于导向槽中，导向槽的长度延伸方向与阀芯101的轴向相一致。轴向导向结构的数量为一个或两个以上。调节螺杆上具有两段旋向相反的外螺纹，同样的，两个滑动块111的螺纹孔的内螺纹的旋向相反，例如，调节螺杆127上一段的外螺纹的旋向为右旋，调节螺杆127上一段的外螺纹的旋向为左旋，一个滑动块111上内螺纹的旋向为右旋，另一个滑动块111上内螺纹的旋向为左旋，这样实现了调节螺杆127旋转时使两个滑动块之间的距离增大或缩小。需要说明的是，导向槽可以为燕尾槽，导向条的横截面与燕尾槽的横截面相对应。还需要说明的是，可以在滑动块111和推力块110之间相接触的倾斜面上设置面导向结构，以替代轴向导向结构和径向导向结构，这样由于调节螺杆穿设于阀体上，调节螺杆只绕自身的轴线旋转，而不能绕阀芯的轴线旋转，因此面导向结构便可以实现滑动块111的径向导向，以及推力块110的轴向导向，防止推力块110转动；面导向结构包括设置于滑动块111的倾斜面上的导向条及
设置于推力块110的倾斜面上的导向槽；另外，还可以在设置面导向结构的基础上，在推力块110上设置有凸出的中心柱，中心柱插装于阀芯上开设的中心盲孔中，
52.这样防止推力块110沿阀芯径向发生错位。
53.参见图4、图5和图6所示，在一些实施例中，推力块110相对的另一面具有绕一圆周交替设置凸起结构115和凹陷结构116，阀芯101的外底面具有绕一圆周交替设置的凸起结构115和凹陷结构116；推力块110相对的另一面与阀芯101的外底面之间的凸起结构115与凹陷结构116被配置为在阀芯101绕自身轴线转动时，使阀芯101在阀芯101自身的轴向方向上发生往复运动。通过设置的凸起结构115和凹陷结构116以利于阀芯101的转动，从而便于实现阀门的开关。
54.在一个实施例中，凸起结构115和凹陷结构116均为曲面结构，且凸起结构115与凹陷结构116之间光滑过渡。凸起结构115的数量与第一孔组的数量相等。当推力块110的凸起结构115与阀芯101的外底面之间的凸起结构115相接触时，阀门开启，第一通孔103与第二通孔104相对应，且第一通孔103与第二通孔104相连通；当推力块110的凸起结构115与阀芯101的外底面之间的凹陷结构116相接触时，阀门关闭，第一通孔103与第二通孔104相错位，且第一通孔103与第二通孔104不连通。
55.在一些实施例中，开关机构包括齿轮传动机构，齿轮传动机构包括设置于阀芯101的外底面的第一锥齿轮117，以及与第一锥齿轮117相啮合的第二锥齿轮118。通过开关机构的齿轮传动机构的第一锥齿轮117和第二锥齿轮118相配合，这样可适应凸起结构115和凹陷结构116引起的阀芯101在自身的轴向方向上位移的变化。需要说明的是，凸起结构和凹陷结构之间的高度差以开关机构能够驱动阀芯转动而确定。
56.在一个实施例中，第一锥齿轮117与第二锥齿轮118相啮合，以实现阀芯101的转动。第一锥齿轮117与阀芯101的外底面为一体结构。第二锥齿轮118安装于驱动轴119上，驱动轴119与阀体102之间设置有密封圈，以保证使用时的密封性。驱动轴119伸出阀体102的外部。
57.在一些其它实施方式中，驱动轴119沿自身的轴向调整位移，以调整第一锥齿轮117与第二锥齿轮118之间的齿侧间隙。
58.在一个实施例中，驱动轴119上安装有手柄，以便于人力驱动阀门的开启或关闭。
59.在另一个实施例中，驱动轴119与第一电机120相连接，通过第一电机120驱动驱动轴119转动，从而实现阀门的开启或关闭。参见图9所示，在一些其它实施方式中，阀门的出口端安装有水轮发电机121，通过水轮发电机121发电，储蓄电池储存水轮发电机121的发电，储蓄电池用于为第一电机120提供电能。
60.在一些实施例中，防锁死机构包括：平压管路122、浮动活塞组件和加注嘴123；平压管被配置为连接于阀门的进口与压力腔105之间；浮动活塞组件设置于平压管路122上，浮动活塞组件的一端与阀门的进口相连通，浮动活塞组件相对的另一端与压力腔105相连通；加注嘴123安装于平压管路122上，且加注嘴123位于平压管路122的与压力腔105相连通的一侧，加注嘴123被配置为向压力腔105注入流体。通过向压力腔105注入流体，当压力腔105中的压力增大后，迫使阀芯101向阀体102的进口端方向移动，从而利于阀门的打开。
61.在一个实施例中，平衡阀124安装于平压管上，且平衡阀124位于平压管中的与阀门的进口相连通的一侧。向压力腔105注入的流体为液压油，加注嘴123为具有单向进液功
能的注油嘴；当阀门的进口的压力过大、阀门长期关闭的情况下，阀芯101与阀体102之间的摩擦力过大，而开关机构无法驱使阀芯101转动时，通过加注嘴123向压力腔105中注入油，使阀芯101与阀体102相分离，从而便于阀芯101转动。浮动活塞组件包括活塞缸及设置于活塞缸中的活塞，活塞在活塞缸中移动，通过平衡阀124和浮动活塞组件可以平衡压力腔105与阀门的进口端之间的压力。阀门在正常操作下，平衡阀124处于常开状态。
62.参见图8所示，在一些实施例中，阀芯101的外表面具有密封层125，密封层125固定于阀芯101的外表面，密封层125的材质可以为尼龙或橡胶等。设置密封层125时，阀门可用于作为水管路的阀门。在一个实施例中，阀芯101的第一通孔103上安装有过流嘴126，过流嘴126的径向的端面不伸出密封层125，这样过流嘴126保证了密封层125在阀芯101上的固定的稳定性。
63.在一些其它实施方式中，当不设置密封层125时，流体为液体，液体为油。在另外一些实施方式中，流体不仅局限于液体，还可以为气体或气液混合等。
64.在一些实施例中，阀芯101呈圆台状，且容置腔106的形状与阀芯101的形状相适应，这样有利于保证密封性。
65.参见图10所示，在一个或多个实施例中还提供了一种供液系统，其包括如上所述任一实施例中提供的阀门。
66.在一些实施例中，供液系统还包括供液管道207和异物排除机构，供液管道207具有排物口200，异物排除机构设置于排物口200，异物排除机构位于阀门的进口端，异物排除机构包括阀板201、弹性件和支撑座203，弹性件位于支撑座203与阀板201之间，阀板201被配置为克服弹性件的弹力而相对于支撑座203运动，以使排物口200打开。在一个实施例中，排物口200呈锥状；弹性件为弹簧202，支撑座203可以呈人字形；当阀门中不通入流体或当阀门的进口端的压力小于外界压力和弹簧202的弹力的之和的情况下，阀板201在弹性件的作用下弹起，排物口200打开。
67.在一些实施例中，供液系统还包括储压机构，储压机构包括储压腔204和安装于储压腔204中的单向阀板201；储压腔204的一侧壁上连接有支管路206，储压机构的单向阀板201的上方用于储存气体，当阀门关闭时，由于水锤的作用，水进入储压机构，并使单向阀板201向上运动，从而实现对气体的压缩。
68.在至少一个实施例中，本公开提供的阀门及供液系统采用桶状的阀芯101改变流体方向，使流体沿径向流入阀腔，并靠剪切力实现开关阀门，流体对阀芯101的力通过平压管引入压力腔105实现平压，使其阀芯101不受或承受很小阀门进口端的压力，该阀门久经耐用，广泛用于城市供水及工业油气可实现人力自由开关，阀芯101的转动角度与阀门的开关对应，阀门用于供气时可在阀芯101对应阀体102侧壁增设许多小孔竖列过流，使阀芯101在转动360度时阀门可以开关设定次数。
69.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的范围。