一种机械阀结构的制作方法

1.本公开涉及阀门技术领域，尤其涉及一种机械阀结构。


背景技术：

2.机械阀门是指通过内部阀片的运动来实现气路或液路的通断以及换向的结构；
3.发明人知晓的技术中，机械阀门多通过在阀杆上设置密封件，通过阀杆的移动实现密封件与阀体密封面的接触与离开，从而实现阀门的通断或者通路的转换；然而发明人在实施上述方案的过程中发现，阀杆在移动时，与阀体内部存在较大的摩擦力，长时间使用会导致密封件在阀杆上的松动或者错位，进而导致阀门功能失效；
4.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种机械阀结构，采用将密封件固定在阀体内，通过阀杆移动时与密封件的接触实现密封或者通道转换，以提高机械阀门的使用寿命。
6.根据本公开的一个方面，提供一种机械阀结构，包括：
7.阀体，所述阀体内沿第一方向具有容置腔，所述容置腔沿所述阀体的第一方向的至少一侧与外界开通；
8.密封组件，固定在所述容置腔内，包括扁圈，所述扁圈的外壁与所述容置腔的内壁紧密接触，所述扁圈中空设置，且所述扁圈的厚度方向与所述第一方向平行设置；
9.阀杆，在所述容置腔内沿第一方向与所述阀体可相对滑动设置，所述阀杆穿过所述扁圈；
10.其中，所述阀体上在具有与所述容置腔连通的第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道设置在所述密封组件的两侧；所述阀杆上具有导通段和密封段，所述导通段的直径小于所述密封段的直径；当所述阀杆的密封段与所述扁圈接触时，所述第一通道和第二通道被阻断，当所述阀杆的导通段处于所述扁圈位置处时，所述第一通道和第二通道之间导通。
11.在本公开的一些实施例中，所述容置腔朝向第一方向具有台阶通道，所述阀杆处于所述台阶通道内的部分被配置为相应的台阶轴结构。
12.在本公开的一些实施例中，所述扁圈包括主体密封圈和金属骨架支撑，所述金属骨架支撑为金属环片，同轴心的固定在所述主体密封圈的一侧面上，且所述金属骨架支撑的外圈直径小于所述主体密封圈外圈的直径，所述金属骨架支撑内圈的直径大于所述主体密封圈内圈的直径。
13.在本公开的一些实施例中，所述扁圈还包括设置在所述主体密封圈另一侧面上的环形凸台，所述环形凸台设置在所述主体密封圈的外径和内径中间的位置处，并朝向所述
主体密封圈的厚度方向凸起。
14.在本公开的一些实施例中，所述密封组件还包括隔套和垫片，所述隔套与所述金属骨架支撑侧贴合连接，所述垫片与所述环形凸起侧连接。
15.在本公开的一些实施例中，还包括固定底座，所述固定底座固定在所述容置腔的一端，且所述固定底座上具有朝向所述阀杆一端开口设置的开口腔，所述阀杆端部伸入至所述开口腔内，所述阀杆与所述开口腔之间还具有与两者连接的弹簧。
16.在本公开的一些实施例中，所述开口腔底部具有固定柱，所述阀杆伸入至所述开口腔内的一端上具有固定腔，所述弹簧一端套设在所述固定柱上，另一端伸入至所述固定腔内。
17.在本公开的一些实施例中，所述固定底座周侧和所述阀杆在所述台阶通道段的周侧上均具有密封件。
18.在本公开的一些实施例中，所述密封组件间隔设置有两组，所述第一通道和第二通道设置在其中一组所述密封组件的两侧，所述阀体上还具有与所述容置腔连通的第三通道，所述第三通道设置在另一组所述密封组件远离所述第一通道和第二通道侧的一侧；
19.所述阀杆上所述密封段设置在所述导通段的两侧，所述导通段的长度被配置为所述密封段与其中一组密封组件接触时，导通段处于另一密封组件位置。
20.在本公开的一些实施例中，所述导通段与所述密封段的过渡面倒圆角设置。
21.本公开的有益效果为：本公开通过在阀体内设置容置腔，并且将密封组件固定在容置腔内，通过将密封组件的外圈固定在容置腔上，提高密封组件的固定可靠性，并且通过在阀杆上设置导通段和密封段，使得阀杆的密封段与密封组件中扁圈的内圈接触时实现第一通道和第二通道的阻断，阀杆的导通段处于扁圈的内圈位置时实现第一通道和第二通道的导通，与现有技术相比，通过固定密封组件，使用阀杆与扁圈内圈接触的方式实现密封，减少了密封组件的变形，提高了密封组件的固定可靠性，从而提高了阀体的使用寿命。
附图说明
22.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，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。
23.图1为本公开实施例中机械阀结构密封时的结构示意图；
24.图2为本公开实施例中机械阀结构导通时的结构示意图；
25.图3为本公开实施例中阀体的结构示意图；
26.图4为本公开实施例中扁圈的结构示意图；
27.图5为本公开实施例中图4中的a-a向剖视结构示意图；
28.图6为本公开实施例中密封组件的结构示意图；
29.图7为本公开实施例中阀杆与固定底座的连接结构示意图；
30.图8为本公开实施例中三通阀的结构示意图。
具体实施方式
31.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“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。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本公开。本文所使用的术语“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。
34.本公开通过将密封组件固定在阀体的容置腔内，采用阀杆移动而密封组件不动的方式，降低密封组件的变形程度，提高密封组件的使用寿命，下面将对本公开发明构思下的具体实施方式做详细介绍；
35.实施例一
36.如图1至图7所示的机械阀结构，包括阀体10、密封组件20和阀杆30，其中：
37.阀体10内沿第一方向具有容置腔11，容置腔11沿阀体10的第一方向的至少一侧与外界开通；容置腔11的作用在于容纳密封组件20和阀杆30，在本公开的一些实施例中，第一方向为沿阀体10的长度方向；
38.密封组件20固定在容置腔11内，包括扁圈21，扁圈21的外壁与容置腔11的内壁紧密接触，扁圈21中空设置，且扁圈21的厚度方向与第一方向平行设置；在本公开的一些实施例中，密封组件20的固定方式为通过在容置腔11内开设固定槽的方式将密封组件20嵌设在容置腔11内壁上；当然，在本公开的其他实施方式中，密封组件20的固定方式可设置为胶粘或者其他形式；
39.阀杆30在容置腔11内沿第一方向与阀体10可相对滑动设置，阀杆30穿过扁圈21；如图1中所示，在本公开实施例中，阀体10上在具有与容置腔11连通的第一通道12和第二通道13，第一通道12和第二通道13设置在密封组件20的两侧；阀杆30上具有导通段31和密封段32，导通段31的直径小于密封段32的直径；当阀杆30的密封段32与扁圈21接触时，第一通道12和第二通道13被阻断，当阀杆30的导通段31处于扁圈21位置处时，第一通道12和第二通道13之间导通。具体如图2中所示，在本公开的一些实施方式中，导通段31的直径小于扁圈21的内径，从而使得导通段31处于扁圈21位置处时，第一通道12和第二通道13可通过扁圈21与阀杆30上的导通段31之间的间隙连通；请继续参照图1，阀杆30的密封段32的直径大于扁圈21的内径，当阀杆30的密封段32与扁圈21的内圈接触时，二者之间形成密封面，第一通道12和第二通道13之间的通道被阻断；
40.在上述实施方式中，通过在阀体10内设置容置腔11，并且将密封组件20固定在容置腔11内，通过将密封组件20的外圈固定在容置腔11上，提高密封组件20的固定可靠性，并且通过在阀杆30上设置导通段31和密封段32，使得阀杆30的密封段32与密封组件20中扁圈21的内圈接触时实现第一通道12和第二通道13的阻断，阀杆30的导通段31处于扁圈21的内圈位置时实现第一通道12和第二通道13的导通，与现有技术相比，通过固定密封组件20，使
用阀杆30与扁圈21内圈接触的方式实现密封，减少了密封组件20的变形，并且也减少了阀杆30与密封组件20之间的滑动摩擦，仅通过接触就实现了密封，提高了密封组件20的固定可靠性，从而提高了阀体10的使用寿命。
41.关于阀杆30在容置腔11内的移动限制，如图3中所示，在本公开的一些实施方式中，容置腔11朝向第一方向具有台阶通道11a，阀杆30处于台阶通道11a内的部分被配置为相应的台阶轴结构。这里需要指出的是，此处的台阶腔是指靠近阀体10内部的通道的直径大于远离阀体10内部的通道的直径，阀杆30在台阶通道11a内也相应进行设置，进而在将阀杆30从阀体10内抽离时，由于台阶通道11a的设置，使得阀杆30仅能在台阶通道11a限制的距离内移动，从而提高机械阀的使用可靠性；
42.在本公开实施例中，对扁圈21的结构做出了改进，如图4和图5中所示，扁圈21包括主体密封圈21a和金属骨架支撑21b，金属骨架支撑21b为金属环片，同轴心的固定在主体密封圈21a的一侧面上，且金属骨架支撑21b的外圈直径小于主体密封圈21a外圈的直径，金属骨架支撑21b内圈的直径大于主体密封圈21a内圈的直径。在本公开的一些实施方式中，金属环片为不锈钢片，其在扁圈21成型时与橡胶体结合，从而使得扁圈21在其轴向的抗变形程度得以加强，即使在较大的气压或流量中也不会发生变形或者位移；此外，在本公开实施例中，请继续参照图5，扁圈21还包括设置在主体密封圈21a另一侧面上的环形凸台21c，环形凸台21c设置在主体密封圈21a的外径和内径中间的位置处，并朝向主体密封圈21a的厚度方向凸起。通过环形凸台21c的设置，可以减少扁圈21的表面被粘连，从而减少扁圈21上橡胶老化的速度；这里需要指出的是，在本公开的一些实施方式中，扁圈21的材质为低温氟橡胶；这样，通过金属骨架支撑21b以及环形凸台21c的设置，进一步提高了扁圈21的抗变形性能并降低了扁圈21的老化速度，从而提高了阀体10的使用寿命；
43.进一步，为了提高扁圈21固定的可靠性，在本公开实施例中，如图1和图6中所示，密封组件20还包括隔套22和垫片23，隔套22与金属骨架支撑21b侧贴合连接，垫片23与环形凸起侧连接；在本公开的一些实施方式中，垫片23为金属材质，通过环形槽的方式卡设在容置腔11中，隔套22为橡胶材质，通过在扁圈21两侧设置辅助支撑的结构，进一步提高了扁圈21的固定可靠性；
44.在本公开的一些实施方式中，如图1、图2和图7中所示，还包括固定底座40，固定底座40固定在容置腔11的一端，且固定底座40上具有朝向阀杆30一端开口设置的开口腔41，阀杆30端部伸入至开口腔41内，阀杆30与开口腔41之间还具有与两者连接的弹簧50。在本公开的实施方式中，固定底座40的作用在于为阀杆30的另一端进行导向并固定，固定底座40的固定方式在本公开的实施方式中，为通过阀体10上设置的卡扣进行连接；当然这里需要指出的是，在本公开的一些实施方式中，固定底座40为通过焊接或者螺接的方式与阀体10连接，通过弹簧50的设置，可以在阀杆30受外力时弹簧50被压缩，当外力消失时，在弹簧50的作用下，阀杆30又回到原来的位置，从而保持原先设定的开启或者关闭状态；此外，在本公开的一些实施方式中，如图1中所示，密封组件20还可以通过与固定底座40连接的杆体实现固定；
45.请继续参照图7，在本公开的一些实施方式中，关于固定底座40中弹簧50的具体固定结构为开口腔41底部具有固定柱41a，阀杆30伸入至开口腔41内的一端上具有固定腔33，弹簧50一端套设在固定柱41a上，另一端伸入至固定腔33内。通过上述方式的设置，使得弹
簧50在阀杆30的移动方向被可靠固定，防止了在阀杆30移动过程中弹簧50发生偏移的情况发生，从而进一步提高机械阀密封的可靠性；
46.在本公开的一些实施方式中，为了提高阀体10以及固定底座40的密封性能，请继续参照图7，固定底座40周侧和阀杆30在台阶通道11a段的周侧上均具有密封件。在本公开实施例中，密封件为o型密封圈，通过o型密封圈的设置，可以提高阀杆30在移动过程中与台阶通道11a的密封性能；同时在放置固定底座40时，通过密封件的设置，也可以防止固定底座40处的泄露；此外，在本公开实施方式中，为了减少阀杆30移动时对扁圈21的摩擦损伤，阀杆30的导通段31与密封段32的过渡面倒圆角设置。通过倒圆角设置，可以在阀杆30移动过程中改变与扁圈21内圈的接触面积，从而改善密封效果。
47.实施例二
48.在本公开的第二种实施方式中，将机械阀设置为三通阀结构，如图8中所示，密封组件20间隔设置有两组，第一通道12和第二通道13设置在其中一组密封组件20的两侧，阀体10上还具有与容置腔11连通的第三通道14，第三通道14设置在另一组密封组件20远离第一通道12和第二通道13侧的一侧；
49.阀杆30上密封段32设置在导通段31的两侧，导通段31的长度被配置为密封段32与其中一组密封组件20接触时，导通段31处于另一密封组件20位置。
50.具体的，在本公开的一些实施方式中，当三通阀为气体阀时，第一通道12为进气口、第二通道13为工作口、第三通道14为排气口，请继续参照图8，当阀杆30的密封段32与靠近第三通道14的密封组件20接触时，第二通道13与第三通道14断开，第一通道12与第二通道13导通，气路被打开，工作口开始进气；当反向移动阀杆30使得靠近第一通道12的密封组件20与密封段32接触时，第一通道12和第二通道13断开，第二通道13与第三通道14之间导通，工作口开始排气；这样，通过阀杆30的移动，实现了三通阀的功能；当然这里需要指出的是，三通阀只是本公开实施方式中的一种示例，本领域技术人员在本公开发明构思的基础上，可以设置更多的密封组件20、阀杆30上的导通段31与密封段32以实现更多路导通的功能，但上述实施方式依然落入至本公开的保护范围内。
51.本行业的技术人员应该了解，本公开不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本公开的原理，在不脱离本公开精神和范围的前提下，本公开还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本公开范围内。本公开要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。