專利名稱：陶瓷片閥芯的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷片閥芯的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
已有的陶瓷密封閥芯，如角通式單水嘴閥芯和逆通式的冷熱水混合閥芯采用的都是二瓷片結(jié)構(gòu)(定片和動(dòng)片)，而一般直通式通常為三瓷片結(jié)構(gòu)(兩片結(jié)構(gòu)相同的定片之間夾一只動(dòng)片)，其相互貼合面平整、平行和光滑，并配以相應(yīng)的閥體和密封部件組成各種陶瓷密封閥門。通常的二瓷片結(jié)構(gòu)的閥芯，在動(dòng)片轉(zhuǎn)動(dòng)或平移過程中，還存在非瓷片部件之間的摩擦，往往在瓷片磨損之前，非瓷片部件之間早已磨損而引起泄漏。瓷片的耐磨性未能全部的發(fā)揮出來；而無論角通式或直通式閥芯均采用平面回轉(zhuǎn)密封方式，陶瓷片多采用均布的扇形孔結(jié)構(gòu)，因而其流量決定于組成瓷片的定片與動(dòng)片的扇形孔的面積大小。當(dāng)瓷片直徑一定、扇形孔數(shù)和其圓心角一定時(shí)，為提高流量而加大扇形孔面積的最好方法是減小扇弧處密封帶的寬度，使圓瓷片的邊緣圓環(huán)帶變窄，但這勢(shì)必影響瓷片與閥體之間(通過密封墊圈)在扇弧處密封帶的密封可靠性，結(jié)果使閥門的耐壓密封性能降低，使整體質(zhì)量不可靠性增加，造成可靠性與流量之間的這一對(duì)矛盾長(zhǎng)期難以解決。同樣也存在密封與開關(guān)轉(zhuǎn)矩(手感)之間的矛盾，以及由于結(jié)構(gòu)上的原因還存在功能上的不能雙向使用。
本發(fā)明的目的在于克服以上缺點(diǎn)，提供一種二瓷片和一瓷環(huán)的優(yōu)化型結(jié)構(gòu)體的陶瓷密封閥芯，以消除非瓷片部件的磨損或在不增加瓷片外徑的前提下，盡量加大扇形孔面積，提高已有的二瓷片和三瓷片為閥芯的各種閥門的極大流量和高可靠性及其使用壽命的陶瓷片閥芯的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種二瓷片和一瓷環(huán)的通用性閥芯以便于裝配和維修使用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是對(duì)已有的二瓷片或三瓷片的瓷閥芯的改進(jìn)，即將二瓷片的瓷閥芯。再增加一瓷環(huán)，而將三瓷片以瓷環(huán)取代動(dòng)片一側(cè)的一只定片，即將陶瓷片閥芯皆以定片與動(dòng)片的二瓷片加一瓷環(huán)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式替代，且該瓷環(huán)專門設(shè)計(jì)為內(nèi)孔為圓錐狀孔的結(jié)構(gòu)；進(jìn)而又考慮到密封性好和提高流量，還將其定片與墊圈相貼合的平面一側(cè)方設(shè)計(jì)成一凹面異形結(jié)構(gòu)體，并將這種優(yōu)化結(jié)構(gòu)的多種閥門的示例作為幾種具體實(shí)施例而展示其廣泛應(yīng)用。
顯然本發(fā)明既區(qū)別于只有二瓷片的瓷閥芯，又與三瓷片瓷閥芯不同，它有效地解決了陶瓷閥芯組成的閥門的上密封泄露的難題，極大地提高了整體閥門的使用壽命，并巧妙合理地克服了流量和可靠性之間以及密封與開關(guān)轉(zhuǎn)矩之間的矛盾，且使所組成的直通閥門雙向皆可使用。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明。


圖1.本發(fā)明(帶有密封墊圈與拔柄)基本結(jié)構(gòu)分解示意圖。
圖2.本發(fā)明冷熱水混合閥芯剖視與分解結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)示意圖。
圖3.本發(fā)明定片結(jié)構(gòu)的右視圖。
圖4.本發(fā)明定片結(jié)構(gòu)的主視圖。
圖5.本發(fā)明定片結(jié)構(gòu)的左視圖。
圖6.本發(fā)明定片結(jié)構(gòu)的C-C剖視圖。
圖7.本發(fā)明的一般直通式通用閥芯裝配圖。
圖8是圖7通用閥芯A-A剖視圖。
圖9是圖7通用閥芯B-B剖視10.本發(fā)明另一種直通式閥芯的分解示意圖。
圖11.本發(fā)明角通式閥芯的分解示意圖。
如圖1、圖7-9所示，本發(fā)明包括有扇形孔的定片1和可與撥柄10相交連的帶聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)片2，其特征是它還包括一只與動(dòng)片2相貼合的帶圓錐狀孔的瓷環(huán)3，且瓷環(huán)3的內(nèi)圓錐狀孔的大徑一側(cè)的圓環(huán)面和動(dòng)片2互相高精度平滑貼合。即上述瓷環(huán)3不是一只規(guī)則的圓環(huán)狀或管狀體，而是一個(gè)內(nèi)孔為錐狀孔的瓷環(huán)，因此瓷環(huán)3的兩側(cè)面的圓環(huán)面有寬窄之別，該結(jié)構(gòu)的瓷環(huán)3可以保證在不阻擋動(dòng)片扇形孔面積的前提下，又能在殼芯或閥體上設(shè)置軸向限位臺(tái)肩H1和H2。本例直通閥中，有時(shí)也可將瓷芯殼省去，將瓷芯直接安裝在閥體之中。如圖2中，作為冷熱水混合水嘴原閥芯僅是二瓷片的結(jié)構(gòu)(定片1和動(dòng)片2)如在動(dòng)片2上再加一瓷環(huán)3(該瓷環(huán)3與動(dòng)片2吻合面也是非常光滑和平整，動(dòng)片2可在定片1和瓷環(huán)3之間平移或平滑轉(zhuǎn)動(dòng))。當(dāng)動(dòng)片1平移至左端，定片1上的A、B孔被動(dòng)片2隔斷封閉，當(dāng)動(dòng)片1平移至右端，定片1上的A、B孔被動(dòng)片2上的型腔D連通而開啟。本發(fā)明倡導(dǎo)構(gòu)筑的優(yōu)化的陶瓷密封閥芯，顯然，對(duì)二瓷片的閥芯加裝了瓷環(huán)3后，則使其動(dòng)片2的運(yùn)動(dòng)不再產(chǎn)生非瓷片間的摩擦而大大提高了壽命。如圖2、圖10、圖11所示即為在原二瓷片閥芯結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加裝了瓷環(huán)3后本發(fā)明的實(shí)例。
考慮到最大限度地提高流量，還可進(jìn)一步將通常的圓片狀的定片1設(shè)計(jì)成一側(cè)為凹面的異形結(jié)構(gòu)體，如圖3-6所示，即將與動(dòng)片2的貼合面的扇形a′od′逐漸擴(kuò)之為另一側(cè)的扇狀面abcd，也即扇形a′od′在定片1與動(dòng)片2相貼合的一側(cè)面(R平面)，扇狀面abcd則在另一側(cè)，扇形a′od′與動(dòng)片2上的扇形是完全吻合的(位置大小完全一樣)，而扇狀面abcd的面積遠(yuǎn)大于扇形a′od′，該扇形孔的這種異形結(jié)構(gòu)體若逐層橫剖的每一剖面的扇形面積皆大于定片1的右側(cè)面——R平面上的扇形面積，當(dāng)水流入a′od′扇形孔從abcd的扇面流出時(shí)，與水流方向垂直的每一扇形面積皆大于或等于定片1的R平面上的扇形面積，這樣，即確保定片1的流量不小于動(dòng)片2上的流量，唯采用這種結(jié)構(gòu)，才得以盡量加大動(dòng)片2的扇形孔的圓弧段直徑(顯然應(yīng)使其一側(cè)的定片和另一側(cè)的瓷環(huán)在此圓弧段上保持重合)，如此在不增加瓷片外徑的前提下便最大限度地提高了流量。
由此構(gòu)筑的本發(fā)明是將已有的由二瓷片的閥芯增加一個(gè)瓷環(huán)，而將三瓷片的閥芯以瓷環(huán)取代其中一只定片的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的閥芯，而不管動(dòng)片2的具體結(jié)構(gòu)如何，配合成相應(yīng)的芯殼或閥體即可組成各種優(yōu)質(zhì)的陶瓷片類的閥門?？紤]到本發(fā)明的通用性，作為實(shí)施例，在上述閥芯的定片1和瓷環(huán)3側(cè)分別設(shè)置一只定片墊圈4和環(huán)墊圈5，并將其包容固定在左芯殼8與右芯殼9內(nèi)以其臺(tái)肩H1和H2及相應(yīng)的密封件為O形圈狀的左墊圈6與右墊圈7進(jìn)行密封，再用撥柄10插入動(dòng)片2中的盲孔S1中便組成通用閥芯。進(jìn)而考慮到一側(cè)承受水流的水壓較高的情況下，可將上述閥芯的定片1側(cè)的定片墊圈4及左芯殼8的通水孔M設(shè)計(jì)為與定片1的三個(gè)扇形孔中心線重合的、且面積略大的三個(gè)扇形孔，以承受來自左側(cè)水流的較高的水壓，即比左芯殼8為圓孔狀的通水孔時(shí)定片1上的壓力約減少一半，這樣以減小轉(zhuǎn)動(dòng)力矩使手感輕松，以利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
上述動(dòng)片2的定位聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)根據(jù)撥柄10各種方式的配合需要，可以是動(dòng)片2側(cè)周或平面上的盲孔S1或凸爪(后者圖略)，如圖9，圖10。從圖中還可明顯看出本發(fā)明的瓷環(huán)3可以使多種形式的撥柄10從內(nèi)中穿過而插入動(dòng)片2平面上的盲孔S1或凹槽S2中，從而可以做成各種不同用途的閥門。
上述兩片一環(huán)的閥芯結(jié)構(gòu)中，由于動(dòng)片在與瓷環(huán)相吻合處，其平面度和光潔度與另一側(cè)面一樣都達(dá)到很高的精度，即在動(dòng)片(2)的兩側(cè)面皆為高平面度和光潔度時(shí)，那么，在某些要求不很高的情況如圖11的角通式閥芯中。為降低成本，瓷環(huán)亦可用聚四氟乙烯等其他材料代替。
綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。本發(fā)明構(gòu)筑的閥芯或利用本發(fā)明配合以相應(yīng)閥體組成的各種陶瓷片閥門，圓滿完善地解決了流量與密封，可靠性之間的矛盾以及開關(guān)轉(zhuǎn)矩與密封之間的矛盾，也合理地解決了陶瓷片閥芯上密封泄露的難題，延長(zhǎng)了整體閥門的使用壽命和相同尺度下獲得最大流量的可能，因此開辟了陶瓷密封閥芯技術(shù)及其應(yīng)用的新天地。
權(quán)利要求
1.一種陶瓷片閥芯的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，它包括定片(1)和可與撥柄(10)相交連的帶聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)片(2)，其特征是它還包括一只與動(dòng)片(2)相貼合的帶圓錐狀孔的瓷環(huán)(3)，且瓷環(huán)(3)內(nèi)圓錐狀孔的大徑一側(cè)的圓環(huán)面和動(dòng)片(2)互相高精度平滑貼合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥芯，其特征是上述定片(1)一側(cè)為凹面的異形結(jié)構(gòu)體，即將與動(dòng)片(2)的貼合面的扇形ao′d′逐漸擴(kuò)之為另一側(cè)的扇面狀的abcd。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的閥芯，其特征是在動(dòng)片(2)的兩側(cè)面皆為高平面度和光潔度時(shí)上述瓷環(huán)(3)可以用聚四氟乙烯材料替代。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥芯，其特征是上述動(dòng)片(2)上的定位聯(lián)動(dòng)結(jié)構(gòu)可以是動(dòng)片(2)上的盲孔S1、凹槽S2或凸爪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥芯，其特征是在上述閥芯的定片(1)和瓷環(huán)(3)側(cè)分別設(shè)置一只定片墊圈(4)和環(huán)墊圈(5)，并將其包容固定在左芯殼(8)與H1和H2及相應(yīng)的密封件為O形圈狀的左墊圈(6)與右墊右芯殼(9)內(nèi)以其臺(tái)肩圈(7)進(jìn)行密封，再用撥柄(10)插入動(dòng)片(2)中的盲孔S1中組成通用閥芯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的閥芯，其特征是在上述閥芯的定片(1)側(cè)的定片墊圈(4)及左芯殼(8)的通水孔R(shí)皆為與定片(1)的三個(gè)扇形孔中心線重合的、且面積略大的三個(gè)扇形孔。
全文摘要
一種陶瓷片閥芯的優(yōu)化結(jié)構(gòu),它是將二瓷片或者三瓷片陶瓷片皆以動(dòng)片、定片和瓷環(huán)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)替代,進(jìn)而將其定片與墊圈相貼合的一側(cè)方設(shè)計(jì)成一凹面異形結(jié)構(gòu)體,這種優(yōu)化結(jié)構(gòu)可廣泛應(yīng)用于所有陶瓷片閥門。它極大地提高了閥門的壽命,有效地解決了陶瓷閥芯上密封泄漏的難題,并合理地克服了流量和可靠性以及密封與開關(guān)轉(zhuǎn)矩之間的矛盾,若是所組成的是直通閥則雙向皆可使用。
文檔編號(hào)F16K11/074GK1336501SQ0011127
公開日2002年2月20日 申請(qǐng)日期2000年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月7日
發(fā)明者崔源湘, 崔荀 申請(qǐng)人:崔荀, 崔源湘, 左力剛, 劉新