[發明專利]一種浮動圓錐旋塞閥

有效

• 申請號: 200710046094.6
• 申請日: 2007-09-18
• 公開（公告）號: CN101144546A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 虞仕君
• 申請（專利權）人: 虞仕君
• 主分類號: F16K5/02
• 分類號: F16K5/02;F16K5/16;F16K11/083
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本發明涉及一種浮動圓錐旋塞閥，尤其涉及一種使流體改變方向或通斷的浮動圓錐旋塞閥，可應用于高溫度波動、高壓、高密封要求的直通、三通、四通等手動或電動閥，屬于閥門技術領域。

背景技術

由于結構簡單、開關迅速、壓降較小，旋塞閥在一定范圍內得到廣泛應用。

目前的旋塞閥的錐形外表面與閥腔的錐形內表面之間必須建立密封和潤滑膜，在旋塞大端部置軸向密封比壓，且旋塞閥芯在旋轉時仍保留相同的密封比壓，故旋轉時的轉矩大，密封面的磨損也大，當受到高溫沖擊，振動會破壞潤滑膜，導致旋塞滯附閥腔上無法旋轉啟閉；

在使用中，由于高溫或管路壓力突然升高，旋塞閥芯一度脫開閥腔，使管路介質流入密封腔內，可能會沖走密封膜；

工業上也出現過先提升旋塞再旋轉后下壓的旋塞閥，如提升式旋塞閥和雙動作旋塞閥。但都需要二付以上的操作機構或二個以上動作，使閥結構復雜，操作不便，因此這類改進的旋塞閥并沒有得到廣泛應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種磨損小，密封性好，結構簡單的浮動圓錐旋塞閥。

為實現以上目的，本發明的技術方案是提供一種浮動圓錐旋塞閥，包括閥體，閥體兩側設有一個入口和一個出口，入口和一個出口之間設有一供介質流過的貫通的通道，及與所述通道垂直相交的錐形的閥腔，可旋轉地設于閥腔中的用于在閥的關閉狀態下阻斷所述通道的圓錐形閥芯，該閥還包括一用于轉動閥芯的旋轉傳動套與閥桿，旋轉傳動套設于閥桿外，閥芯下部和閥體底部之間設有上浮彈簧，帶有限位銷的閥蓋設于閥體上端，其特征在于，所述的閥芯為可在閥腔上下移動的浮動圓錐旋塞閥芯，旋轉傳動套下端設有至少1個下端為錐形的扭力傳遞銷，在閥芯的上端設有與扭力傳遞銷相等數量頂端為錐形的扭力傳遞滑塊，在閥芯和扭力傳遞滑塊之間設有滑動彈簧，扭力傳遞滑塊下部設有壓板，通過螺栓固定在閥芯上，在閥蓋上端通過壓緊密封環設有對閥桿密封的鎖緊螺母，閥蓋和旋轉傳動套之間通過a軸承設有彈性墊片，在旋轉傳動套與閥桿之間通過b軸承設有可與旋轉傳動套與閥桿同步轉動的但可與閥桿上下移動的伸縮內套，伸縮內套外設有相互螺紋配合的伸縮外套。

本發明操作桿的單方向旋轉能使閥芯先提升脫開閥體，再旋轉至限位，然后再壓緊并施加一定的密封比壓，由于在旋轉時與閥體完全脫開，閥芯只有在上移及下壓時有極小的磨損，在旋轉時只有很小的摩擦力，而密封面無磨損，可以用很小的扭力進行快速切換流體。

當高溫時由于閥芯與閥體的膨脹不一致，或閥芯與閥體的密封面磨損時，軸向力通過彈性墊片施加在閥芯上，可以自動補償密封泄漏。

本發明只需一付操作機構的單方向旋轉，就可以使閥芯先上浮提升—旋轉一定角度一下壓一密封；閥腔與閥芯之密封面不需要潤滑膜，無旋轉摩擦及磨損，可作為用于高溫度波動、高壓、高密封要求的直通、三通、四通等手動或電動閥。

在圓錐閥芯的頂端軸向施加壓緊力P，可得密封壓力P/sinα(α為圓錐半尖角)，當α＝6度時，密封壓力為軸向壓緊力的9.6倍，因此圓錐旋塞閥在軸向施加壓緊力密封時具有放大作用，具有密封可靠的特點。

本發明的浮動圓錐旋塞結構的特征是圓錐旋塞閥芯在開閉時是浮動的，即閥門操作桿的單向旋轉運動，通過伸縮與傳動機構，轉換為以下幾個過程：

1.撤消閥芯頂端密封比壓；

2.在閥芯底部彈簧作用下使閥芯上浮與閥體完全脫開；

3.旋轉傳動套通過扭力傳遞銷及扭力傳遞滑塊使閥芯旋轉到一定角度并限位；

4.閥芯下移并完全壓緊并施加一定密封比壓。

本發明的優點是只需一付操作機構的單方向旋轉，就可以使旋塞閥閥芯先上浮提升一旋轉一定角度一下壓一密封；閥腔與閥芯之密封面不需要潤滑膜，無旋轉摩擦，磨損小，密封性好，結構簡單。

附圖說明

圖1為一種浮動圓錐旋塞閥結構示意圖；

圖2為一種浮動圓錐旋塞閥閥芯結構及限位示意圖；

圖3為一種浮動圓錐旋塞閥使閥芯旋轉的扭力限制機構結構及配合示意圖；

圖4為浮動圓錐旋塞閥開啟時閥芯上浮及伸縮機構配合示意圖；

圖5為圖4狀態扭力限制機構的位置示意圖；

圖6為閥芯旋轉90度限位后扭力限制機構脫開并置密封比示意圖；

圖7為圖6狀態扭力限制機構的位置示意圖；

圖8為實施例2設有彈簧壓板鋼球的一種浮動圓錐旋塞閥結構示意圖；

圖9為實施例3一種四通浮動圓錐旋塞閥閥芯平剖面示意圖；

圖10為實施例4主動磁鐵、被動磁鐵代替扭力限制機構結構示意圖；