偏心卡位轉動閥門及其用途的製作方法
2023-05-24 17:39:06
專利名稱：偏心卡位轉動閥門及其用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及偏心卡位轉動閥門及其用途。
背景技術：
轉動式的閥門，如球閥、圓柱閥、錐形閥的閥芯、以及在傳統的三通殼體中，用閥芯封閉通道是常見的閥門形式，在殼體內由於接觸面的相互貼合，轉動時，需要克服很大的摩擦力，才能使之產生相互間的角度位移。這不僅使得閥門很容易損壞，而且，閥門的啟閉也相當費力，如能減少甚至消除轉動時密封表面所受的磨擦力，使之適應各種實際需要，將具有巨大的實用價值。
發明內容
本發明的目的是提供可有效減小轉動摩擦力的一種偏心卡位轉動閥門。
本發明進一步的目的是提供偏心卡位轉動閥門的用途。
本發明的目的是這樣實現的本發明包括殼體及閥芯，其特徵在於閥芯由閥片及活動頂置於閥片內壁的凸輪組成。
所述殼體是一其內壁弧度與閥片相匹配的兩通中空體，其徑向設有開口，軸向的中心孔可供凸輪的轉軸驅轉定位其間，在殼體的內壁設有限位裝置。或者，
所述殼體是一其內壁弧度與閥片相匹配的三通或多通中空體，其徑向相應設有三個或多個開口，軸向的中心孔可供凸輪的轉軸驅轉定位其間，在殼體的內壁設有若干個限位裝置。
所述閥片由與殼體內壁相匹配的圓弧面及帶有活動槽的側板組成，側板位於圓弧面的兩端，在所述圓弧面的內壁設有圓柱或圓珠。彈性元件(彈簧片或彈簧鋼絲)安裝在閥片的側板上。
所述凸輪由偏心輪及轉軸組成，定位凹槽位於偏心輪外圍與轉軸間距離較近或最近的近端位處，其定位凹槽與圓柱或圓珠相匹配。
所述凸輪的轉軸安置於閥片的活動槽內，與閥片相互組合成閥芯，彈性元件使凸輪與閥片相互間產生靠攏。
當所述殼體為三通或多通中空體時，所述偏心輪外圍上與轉軸間距離最遠的遠端位設置有擋塊。
組裝好的閥芯安設在殼體內，轉軸安置於殼體上與之相匹配的中心孔內。
偏心卡位轉動閥門的控制方法，其特徵在於由閥片及活動頂置於閥片內壁的凸輪組成閥芯，通過凸輪的轉動使閥片產生軸向及徑向的位移，閥片在到達密封位置前的轉動中與殼體內壁呈分離狀態，在到達密封位置的分離處時，由凸輪的轉動將其推向密封位置。
所述的偏心卡位轉動閥門的用途，其特徵在於所述閥門用於液體或氣體輸送管路或交替封閉帶有三通或多通的液體或氣體輸送管路中的一個通道。
所述的偏心卡位轉動閥門的用途，其特徵在於所述閥門用於上水管路或下水管路。
所述的偏心卡位轉動閥門的用途，其特徵在於所述閥門用於氣體交換系統。
所述的偏心卡位轉動閥門的用途，其特徵在於所述閥門用於馬桶中的排汙通道或排汙口處。
由於本發明的閥芯在轉動時，閥片不與殼體內壁接觸，所以很容易使之轉動，當偏心輪把閥片向殼體內壁推動時，由於閥片與殼體內壁處於一個漸進頂置的過程，位移較為容易，只需較小的力即可使閥片與殼體內壁貼合或分離，從而使閥門關閉或開啟。不僅大幅度地降低了摩擦力，而且，也可以確保密封效果。
圖1為本發明閥片結構示意圖。
圖2為本發明帶有短軸的凸輪結構示意3為本發明組裝好的閥芯結構示意4-1為本發明閥片與殼體內壁密封狀態示意圖。
圖4-2為本發明閥芯旋轉示意圖。
圖4-3為本發明閥芯偏心輪上的定位凹槽處於閥片內壁的圓柱或圓珠處時的卡位狀態示意圖。
圖4-4為偏心輪帶動圓弧面到達密封位置前的限位示意圖。
圖4-5為定位凹槽與圓柱或圓珠分離示意圖。
圖4-6為偏心輪將閥片推向密封位置示意圖。
圖5-1為本發明兩通閥門關閉狀態示意圖。
圖5-2為本發明兩通閥門中閥片與殼體內壁初始分離狀態示意5-3為本發明兩通閥門中定位凹槽與圓柱或圓珠咬合示意5-4為本發明兩通閥門處於開啟狀態示意5-5為本發明兩通閥門中凸輪結構示意6為本發明選擇的一種殼體結構示意圖具體實施方式
以下結合附圖及實施方式詳述本發明。
實施方式1如圖1-圖4-6所示本發明包括殼體1及閥芯2，其特徵在於閥芯2由閥片3及活動頂置於閥片內壁的凸輪4組成。
所述殼體1是一其內壁弧度與閥片相匹配的中空體(圖示為三通中空體，其徑向設有開口5C、5D、5E，軸向的中心孔6可供凸輪4的轉軸14驅轉定位其間，在殼體的內壁設有若干個限位裝置(圖示為7A、7B)。
所述閥片3由與殼體內壁相匹配的圓弧面8及帶有活動槽9的側板10組成，側板10位於圓弧面的兩端，在所述圓弧面的內壁設有圓柱或圓珠11，彈性元件12(彈簧片或彈簧絲或彈簧)安裝在閥片的側板10上。
所述凸輪4由偏心輪13及轉軸14組成，定位凹槽15位於偏心輪外圍與轉軸間距離最近的近端位處，其定位凹槽與圓柱或圓珠相配。
所述凸輪的轉軸安置於閥片的活動槽內，與閥片相互組合成閥芯2，彈性元件使凸輪與閥片相互間產生靠攏。
組裝好的閥芯2安設在殼體1內，轉軸14安置於殼體上與之相匹配的中心孔6內。
以下是已組裝好的三通閥門動作說明如圖4-1所示當偏心輪13外圍上與轉軸間距離最遠的遠端擋塊17位於閥片內壁的圓柱(或圓珠)11處時，圓弧面8與殼體內壁相貼合，閥片封閉殼體上一通道5D，通道5D處於關閉狀態。在本實施例中逆時針方向轉動由偏心輪13與轉軸14組成的凸輪4，偏心輪的外圍在閥片內壁的圓柱或圓珠上滑動。由於閥片與殼體內壁相貼合，磨擦力較大，所以閥片不跟隨偏心輪轉動。
如圖4-2所示在轉動著的偏心輪與彈性元件(圖示為彈簧片)相互作用下，閥片與殼體內壁開始分離，當轉動到偏心輪上的定位凹槽與閥片內壁上的圓柱或圓珠處於同一位置時，在彈性元件的作用下，定位凹槽與圓柱或圓珠咬合(見圖4-3)，此時閥片與殼體內壁已鬆脫，繼續轉動偏心輪，偏心輪帶動已與殼體內壁鬆脫的閥片一起轉動，直到閥片碰到限位裝置7A(圖示為限位塊)，此時閥片離開殼體上的通道5D，通道5D處於開啟狀態(圖4-4)。繼續轉動偏心輪，由於閥片被限位擋塊7A所擋，閥片不能轉動，當偏心輪轉動的扭力超過了彈簧對定位凹槽的壓力，偏心輪上的定位凹槽又從圓柱或圓珠上滑出(圖4-5)，在轉動著的偏心輪推動下，閥片被推向殼體內壁並最終與殼體內壁相互貼合，此時殼體上的通道5E被封閉(圖4-6)，完成一次通道5D從封閉到開啟，通道5E從開啟到封閉的過程。
當往反方向轉動偏心輪，圓弧面8與殼體內壁相貼合，閥片封閉殼體上一通道5E，通道5E處於關閉狀態(圖4-6)。轉動由偏心輪13與轉軸14組成的凸輪4，偏心輪的外圍在閥片內壁的圓柱或圓珠上滑動。由於閥片與殼體內壁相貼合，磨擦力較大，所以閥片不跟隨偏心輪轉動。在轉動著的偏心輪與彈性元件(圖示為彈簧片)相互作用下，閥片與殼體內壁開始分離(圖4-5)，當轉動到偏心輪上的定位凹槽與閥片內壁上的圓柱或圓珠處於同一位置時，在彈性元件的作用下，定位凹槽與圓柱或圓珠咬合(見圖4-4)，此時閥片與殼體內壁已鬆脫，繼續轉動偏心輪，偏心輪帶動已與殼體內壁鬆脫的閥片一起轉動，直到閥片碰到限位裝置7B(圖示為限位塊)，此時閥片不封閉殼體上的通道5E，通道5E處於開啟狀態(圖4-3)。繼續再轉動偏心輪，由於閥片被限位擋塊7B所擋，閥片不能轉動，當偏心輪轉動的扭力超過了彈簧對定位凹槽的壓力，偏心輪上的定位凹槽又從圓柱或圓珠上滑出(圖4-2)，在轉動著的偏心輪推動下，閥片被推向殼體內壁並最終與殼體內壁相互貼和，此時殼體上的通道5D被封閉(圖4-1)，完成一次通道5D從開啟到封閉，通道5E從封閉到開啟的過程。
實施方式2如圖5-1-圖5-5所示為典型的殼體是一其內壁弧度與閥片相匹配的兩通中空體的實施情況本發明包括殼體1及閥芯2，其特徵在於閥芯2由閥片3及活動頂置於閥片內壁的凸輪4組成。
所述殼體1是一其內壁弧度與閥片相匹配的兩通中空體，其徑向設有開口5，軸向的中心孔6可供凸輪4的轉軸14驅轉定位其間，在殼體的內壁設有限位裝置(圖示為7A、7B)。
所述閥片3由與殼體內壁相匹配的圓弧面8及帶有活動槽9的側板10組成，側板10位於圓弧面的兩端，在所述圓弧面的內壁設有圓柱或圓珠11，彈性元件12(彈簧片或彈簧絲或彈簧)安裝在閥片的側板10上。
所述凸輪4由偏心輪13及轉軸14組成，定位凹槽15位於偏心輪外圍與轉軸間距離較近或最近的近端處，其定位凹槽與圓柱或圓珠相匹配。
所述凸輪的轉軸安置於閥片的活動槽內，通過彈性元件與閥片相互組合成閥芯2，彈性元件使凸輪與閥片相互間產生靠攏。
組裝好的閥芯2安設在殼體1內，轉軸14安置於殼體上與之相匹配的中心孔6內。
以下是已組裝好的兩通閥門動作說明如圖5-1所示當偏心輪13外圍上與轉軸間距離較遠的遠端位17位於閥片內壁的圓柱11處時，圓弧面8與殼體內壁相貼合，閥片封閉殼體上一開口5，閥門處於關閉狀態。在本實施例中逆時針方向轉動由偏心輪13與轉軸14組成的凸輪4，偏心輪的外圍在閥片內壁的圓柱或圓珠上滑動。由於閥片與殼體內壁相貼合，磨擦力較大，所以閥片不跟隨偏心輪轉動。
如圖5-2所示在轉動著的偏心輪與彈性元件(圖示為彈簧片)相互作用下，閥片與殼體內壁開始分離，當轉動到偏心輪上的定位凹槽與閥片內壁上的圓柱或圓珠處於同一位置時，在彈性元件的作用下，定位凹槽與圓柱或圓珠咬合(見圖5-3)，此時閥片與殼體內壁已鬆脫，繼續轉動偏心輪，偏心輪帶動已與殼體內壁鬆脫的閥片一起轉動，直到閥片碰到限位裝置7A(圖示為限位塊)停止轉動，此時閥片離開殼體上的開口，閥門處於開啟狀態(圖5-4)。
當關閉閥門時，往反方向轉動偏心輪，由於圓柱或圓珠與定位凹槽仍處於咬合狀態(圖5-4)，偏心輪帶動閥片一起往反方向轉動直至閥片碰到限位裝置7B處(圖5-3)，閥片被擋不能轉動，而偏心輪則繼續轉動，由於轉動的扭力超過了定位凹槽對圓柱或圓珠的壓力，偏心輪上的定位凹槽從圓柱或圓珠上滑出(圖5-2)，在轉動著的偏心輪作用下，閥片被推向殼體內壁，使閥片與殼體內壁相互貼合，殼體上的開口被閥片封閉，此時閥門處於關閉狀態(圖5-1)。
實施方式3偏心卡位轉動閥門的控制方法，其特徵在於由閥片及活動頂置於閥片內壁的凸輪組成閥芯，通過凸輪的轉動使閥片產生軸向及徑向的位移，閥片在到達密封位置前的轉動中與殼體內壁呈分離狀態，在到達密封位置的分離處時，由凸輪的轉動將其推向密封位置。
實施方式4偏心卡位轉動閥門的用途，其特徵在於所述閥門用於液體或氣體輸送管路。
實施方式5偏心卡位轉動閥門的用途，其特徵在於所述閥門用於上水管路或下水管路。
實施方式6偏心卡位轉動閥門的用途，其特徵在於所述閥門用於氣體交換系統。
實施方式7偏心卡位轉動閥門的用途，其特徵在於所述兩通閥門用於馬桶中的排汙通道或排汙。
實施方式8偏心卡位轉動閥門的用途，其特徵在於所述三通閥門用於交替封閉帶有三通或多通的液體或氣體輸送管路中的一個通道。
權利要求
1.偏心卡位轉動閥門，包括殼體及閥芯，其特徵在於閥芯由閥片及活動頂置於閥片內壁的凸輪組成，閥芯安設在殼體內。
2.根據權利要求1所述的偏心卡位轉動閥門，其特徵在於所述殼體是一其內壁弧度與閥片相匹配的中空體，其徑向設有開口，軸向設有可供轉軸安置其間的中心孔，在殼體的內壁設有限位裝置。
3.根據權利要求2所述的偏心卡位轉動閥門，其特徵在於所述殼體是一其內壁弧度與閥片相匹配的三通或多通中空體，所述偏心輪外圍上與轉軸間距離最遠的遠端位設有凸起。
4.根據權利要求2所述的偏心卡位轉動閥門，其特徵在於所述殼體是一其內壁弧度與閥片相匹配的兩通中空體。
5.根據權利要求1所述的偏心卡位轉動閥門，其特徵在於所述閥片由與殼體內壁相匹配的圓弧面及帶有活動槽的側板組成，側板位於圓弧面的兩端，在所述圓弧面的內壁設有圓柱或圓珠，彈性元件安裝在閥片的側板上。
6.根據權利要求1所述的偏心卡位轉動閥門，其特徵在於所述凸輪由偏心輪及轉軸組成，定位凹槽位於偏心輪外圍與轉軸間距離較近或最近的近端位處，所述定位凹槽與閥片內壁設置的圓柱或圓珠相匹配。
7.根據權利要求1所述的偏心卡位轉動閥門，其特徵在於所述凸輪的轉軸安置於閥片的活動槽內，與閥片相互組合成閥芯。
8.根據權利要求1或2或3或4或5或6或7所述的偏心卡位轉動閥門的用途，其特徵在於所述閥門用於液體或氣體輸送管路或交替封閉帶有兩通或多通的液體或氣體輸送管路中的一個通道。
9.根據權利要求1或2或3或4或5或6或7所述的偏心卡位轉動閥門的用途，其特徵在於所述閥門用於上水管路或下水管路或用於氣體交換系統。
10.根據權利要求1或2所述的偏心卡位轉動閥門的用途，其特徵在於所述閥門用於馬桶中的排汙通道或排汙口處。
全文摘要
本發明披露了一種偏心卡位轉動閥門及其用途。其特徵在於閥芯由閥片及活動頂置於閥片內壁的凸輪組成，殼體是一其內壁弧度與閥片相匹配的兩通或三通或多通中空體，其徑向設有開口，軸向的中心孔可供凸輪的轉軸驅轉定位其間，在殼體的內壁設有限位裝置。閥片由與殼體內壁相匹配的圓弧面及帶有活動槽的側板組成，側板位於圓弧面的兩端，在所述圓弧面的內壁設有圓柱或圓珠，彈性元件安裝在閥片的側板上。凸輪由偏心輪及轉軸組成，定位凹槽位於偏心輪外圍與轉軸間距離較近或最近的近端處，所述定位凹槽與圓柱或圓珠相匹配。所述凸輪的轉軸安置於閥片的活動槽內，彈性裝置使凸輪與閥片相互間產生靠攏。
文檔編號F16K11/02GK1598373SQ0314690
公開日2005年3月23日 申請日期2003年9月21日 優先權日2003年9月21日
發明者張未鳴 申請人:張未鳴