无压不开的无泄阀 本发明涉及一种无压不开的无泄阀,特别是装有翻卷式密封套的无泄漏阀门的自锁装置。它包括装有套着密封套的阀芯的阀体,和罩着并操纵弹簧等传动件不受外界干涉而且直接与阀体配合的盖帽式操作旋柄。
专利号为90204724.8的结构是本人设计的,经过八年的实践,总结了不足之处。主要是:密封套是箍紧阀芯作翻卷的,阀芯不能旋转,弹簧的内圈固定在旋柄内,随旋柄旋转而松紧,结果是(以无压自动关闭水龙头为例):
1、每次开水,弹簧必须随旋柄旋转而收紧,使用一年半就弹力不足。2、当水压低于0.05Mpa时,旋开旋柄,旋柄总是随弹簧回弹复位关水,不能正常使用。3、如果选择阀芯顺水流封堵阀座的流向使用时,刚旋开旋柄一个小角度,未等到旋柄提起阀芯的一瞬间,阀芯已经被水压托起,又顺随被释放的水流急速堵回阀座,如此往复,引起震动和噪音,有时不能使用。4、盖帽式旋柄既要罩住传动件,又要操纵传动件,但本身与阀体的配合未有完善的设计。比如,外径大了往往被使用者反向多转几圈而脱落,外径小了,操作费劲,且随弹簧复位的惯性力下足。另外,装卸不方便。
本发明的目的是:克服上述不足,并使阀门用途更广,寿命更长。
本发明地技术方案是:1、阀芯分为两体,无压情况下,头部与密封套过盈配合,尾部可在密封套内相对滑动。2、密封套在充压时向内收紧锁定阀芯尾部,无压时向外放松。3、弹簧不固定在旋柄内或任何零件,而只是套在阀芯中轴外,以单向齿合形式安装。4、旋柄与阀芯作弹性连接。5、旋柄与阀体的螺纹旋合长度和阀门的开启高度作同步设计。6、密封套与阀座接触之间,有一个既提高密封效果,又防止阀芯顺随流体急堵阀座的结合形式。
下面根据本发明的实施例图作详细描述
图1为无压不开的无泄漏水龙头示意图。
图2为图1中沿A-A线的剖视图。
图3为图1中所述的阀芯头部和尾部的又一结合形式。
参阅图1和图2,一个无压不开的无泄漏水龙头,包括装有套着隔开水与传动件的翻卷式密封套1的阀芯4的阀体2,和罩着并操纵弹簧9等传动件不受外界干涉,而且直接与阀体2配合的盖帽式操作旋柄5。它们的相互关系是:
密封套1的周边被压盖3压在阀体2的内圆的平台阶2a上,阀体2的侧端孔内壁开有凹槽2b和通孔2c,压盖3连着顶杆3a顺着凹槽2b往下压紧,并卡在通孔2c里,阀芯4分为头部4a和尾部4b,密封套1与阀芯尾部4b作松紧配合,即在充压时密封套1收紧锁定阀芯尾部4b,无压时向外放松,让阀芯尾部4b可以在密封套1内旋转和升降。阀芯4中轴与旋柄5连接处增加摩擦件6和弹簧7,组成弹性连接。弹簧7是被穿过摩擦件6和旋柄5的螺钉8套在阀芯4中轴的端面上。摩擦件6插入阀芯4中轴内,阀芯中轴套着平面涡卷弹簧9,弹簧9的内圈有单向齿9a与阀芯4中轴的单向齿4c作配合,于是阀芯4中轴反时针方向旋转时,弹簧9不工作。弹簧9的外圈9b扣在阀体2凹槽2b里。
旋柄5与阀体2的螺纹旋合长度L应不大于阀门最大开启高度H1及弹簧7的最大压缩程H2的和,用公式表示为:L≤H1+H2。
密封套1与阀座的接触处有凸缘1a和凹槽1b,阀座的斜面凸起凸台2d,凸台2d与凹槽1b之间保持有间隙,不干涉凸缘1a与阀座最先接触。旋柄5的上面可用标牌作盖板10。
现在描述工作过程。设一个1/2″的水龙头,从左边引入0.02Mpa的水压,密封套1的外壁最少获得1kg的力向内锁定阀芯尾部4b,此时旋开旋柄5,阀芯4不能随旋柄5旋转,只能随旋柄5轴向上升,水流通过阀座时,受密封套1的凹槽1b与阀座的凸台2c的组合影响,形成涡流,壁免阀芯4顺随水流急速堵回阀座而引起的震动和噪音。
阀芯4不旋转,弹簧9也不会被旋紧,所以每次开水过程弹簧9是不工作的,也不会疲劳。只有在停水时,由于密封套1松开不锁定阀芯尾部4b,旋开旋柄5才带动阀芯4旋转上升,并通过阀芯中轴的单向齿4c旋紧弹簧9;放开旋柄5,弹簧9回弹带动旋柄5复位,由于密封套1前端以及可以利用水压提高密封性的凸缘1a,本来就稳稳吻合阀座,加上外径很大的旋柄5借助惯性有力的复位,所以水龙头关闭很可靠。这样可以避免停水时由于忘关水龙头所引起的麻烦。
如果把旋柄5反时针方向无止境地旋转,旋柄5会在旋出螺纹旋合长度之后受弹簧7的作用弹回螺纹开口处,并发出提示的声音,旋柄5并不会脱落,也不会损坏弹簧9等传动件,这时弹簧9如果旋转圈数超过工作圈数,外圈9b会向内收脱离阀体2的凹槽2b,不被扭坏。当恢复顺时针方向旋转后,旋柄5、弹簧9等回到装配位置。如果需要拆下各零件,可先撬开盖板10,拧出螺钉8,从阀体2的通孔2c顶出压盖顶杆3a,其他零件依次可卸。
参阅图3。这是阀芯头部4a和尾部4b的又一结合形式。阀芯头部4a可向上延伸一段圆筒套着阀芯尾部4b,并设若干弹片4a’,通过密封套1借助水压向内贴紧阀芯尾部4b的外壁或扣住其凹槽、凹坑、台阶4b′等。
总之,一种无压不开的无泄阀,它包括装有套着翻卷式密封套1的阀芯4的阀体2,和罩着并操纵弹簧9等传动件,而且直接与阀体2配合的盖帽式操作旋柄5。
其特征是:1、密封套1与阀芯4的配合是一种可松紧的配合,即充压时,密封套1向内收紧锁定阀芯4,无压时向外松开。阀芯4分为两体,头部4a与密封套1过盈配合,尾部4b可在密封套1内相对滑动。2、阀芯4与旋柄5是弹性连接,即充压时,旋柄5可带动整个阀芯4轴向上升;无压时,只带动阀芯尾部4b旋转上升。3、旋柄5与阀体2的螺纹旋合长度L不超过阀门最大开启高度H1及弹簧7的最大压缩程H2的和,公式为:L≤H1+H2。4、弹簧9不固定于旋柄5或任何零件,只是与阀芯4中轴及阀体2作单向齿合形式的安装。5、密封套1与阀座的接触处增加凸缘1a、凹槽1b和凸台2b。
为了使阀门中相对滑动摩擦的零件,如摩擦件6及旋柄5之间的摩擦面更耐磨,可以采用同类塑性材料,如尼龙、聚四氟乙烯等。因为两块塑性材料相互摩擦时脱落的粉末比金属少,而且自润滑性好。如果摩擦件6和旋柄5的摩擦面采用聚四氟乙烯材料,厚2mm,在2.5kg压力下旋转,最少可耐100万圈。而且旋柄5罩着这些传动件不受外界干涉,密封套1隔开流体的侵蚀,所以本发明的产品寿命得到提高。
为了操作方便以及增加旋柄5随弹簧9回弹复位的惯性力,加大旋柄5的外径,并不导致旋柄5反向旋转超出工作圈数而损坏。
需要申明的是:1、本发明的基础是翻卷式密封套1和盖帽式操作旋柄5的组合。如果,采用靠拉伸来适应阀芯升降的传统隔膜,或采用不罩着并操纵传动件而且直接与阀体配合的传统手柄,则本发明不成立。2、在90204724.8专利中,由于既要求阀芯在有限的弹簧力下自动关闭,又要求阀芯借助有可能偏低的水压也能顶住旋柄克服弹簧的回弹力保持开启位置,所以密封套的壁必须绕屈阻力小,厚度薄,材料柔软,故容易被流体击穿。
为此,本发明采取上述方案,提高了密封性。特别是在无压下,旋开旋柄5只能带动阀芯尾部4b旋转上升,而密封套1的端面及其凸缘1a本来已经稳稳地与阀座吻合,不受干涉,加上松开旋柄5后,旋柄5借助惯性力复位,实际是再一次加重旋柄5与对阀芯4的关闭力,所以,密封套1的壁不一定要绕屈阻力很小,甚至可以选择抗拉强度高,拉伸率很低的尼龙、塑料或夹布橡胶,碳纤维橡胶等制成,这样扩大阀门的使用压力范围和提高使用寿命。
本发明的另一个优点是:适应塑模成型,重复批量生产和节约金属材料。