專利名稱：一種兩用球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種球閥，尤其是一種兩用球閥。
公知公用的球閥的球芯都只有一個(gè)自由度，只能繞某一固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，由于有此局限，所以當(dāng)閥門有兩項(xiàng)調(diào)節(jié)任務(wù)時(shí)，就需要兩個(gè)機(jī)構(gòu)來(lái)分別調(diào)節(jié)，并且這兩項(xiàng)調(diào)節(jié)還會(huì)相互干擾，如混合閥的冷、熱水比例及流量的調(diào)節(jié)，又如水咀的給水方向及流量的調(diào)節(jié)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種球芯有兩個(gè)自由度的球閥，它可以獨(dú)立完成兩項(xiàng)調(diào)節(jié)任務(wù)。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述兩用球閥實(shí)現(xiàn)的這種兩用球閥的閥蓋的口徑顯著大于閥桿的外徑，閥蓋套在閥桿上壓住球芯，閥桿與球芯連成一體，球芯與閥桿既可以轉(zhuǎn)動(dòng)又可在閥蓋限定的范圍內(nèi)擺動(dòng)。
為方便理解，我們借助一個(gè)球座標(biāo)系來(lái)敘述，該球座標(biāo)系相對(duì)閥座靜止，原點(diǎn)在球芯中心處，立軸與閥座中軸線重合。
上述球閥可以是一種兩用混合閥閥座與球芯上的混合水孔常通，閥座上的冷、熱水孔的出水端是分布在同一緯度上的兩個(gè)對(duì)稱的腰形孔，這兩個(gè)腰形孔的中心線是從同一子午面開始伸展向該子午面的同一側(cè)，球芯上的冷、熱水孔的進(jìn)水端是兩個(gè)帶細(xì)長(zhǎng)豁口的圓孔，豁口長(zhǎng)度小于或等于圓孔直徑，這兩個(gè)圓孔及其豁口的中心線與手柄和閥桿的中心線在同一子午面上，當(dāng)閥桿帶動(dòng)球芯在該子午面內(nèi)擺到一端時(shí)，球芯上的冷、熱水孔中心線與閥座上的冷、熱水孔中心線處于同一緯度，當(dāng)閥桿帶動(dòng)球芯在該子午面內(nèi)擺動(dòng)到另一端時(shí)，球芯與閥座上的冷、熱水孔相互完全斷開，以閥門開啟方向作參考，球芯上的冷、熱水孔的細(xì)長(zhǎng)豁口是在相應(yīng)的圓孔的前方。
上述兩用球閥也可以是一種兩用混合水咀其出水咀與手柄合二為一，混合水出水通路從球芯開始，貫通閥桿和手柄，該混合水咀的其它特征與上述兩用混合閥的相應(yīng)特征相同。
上述兩用球閥還可以是一種可轉(zhuǎn)向水咀其出水咀與手柄合二為一，出水通路貫通球芯、閥桿和手柄，閥座上的水孔中心線位于閥座的中軸線上，球芯上的進(jìn)水孔的進(jìn)水端是一個(gè)帶細(xì)長(zhǎng)豁口的圓孔，豁口長(zhǎng)度小于或等于圓孔直徑，球芯上的進(jìn)水孔及其豁口的中心線和出水孔的中心線與手柄和閥桿的中心線位于同一子午面內(nèi)，當(dāng)閥桿帶動(dòng)球芯在該子午面內(nèi)擺到一端時(shí)，球芯上的進(jìn)水孔與閥座上的水孔吻合，當(dāng)閥桿帶動(dòng)球芯在該子午面內(nèi)擺到另一端時(shí)，球芯和閥座上的水孔相互完全斷開，以閥門開啟方向作參考，球芯上的水孔的細(xì)長(zhǎng)豁口在該水孔的前方。
由于這種兩用球閥的球芯具有兩個(gè)自由度，所以這種球閥可以獨(dú)立完成兩項(xiàng)調(diào)節(jié)任務(wù)，且這兩項(xiàng)調(diào)節(jié)互不干擾。球芯上的進(jìn)水孔的移動(dòng)可以分解成沿經(jīng)度方向的移動(dòng)和沿緯度方向的移動(dòng)，且球芯上進(jìn)水孔的經(jīng)緯度與球閥手柄的經(jīng)緯度是一一對(duì)應(yīng)的。對(duì)于混合閥和混合水咀，可以通過(guò)調(diào)節(jié)手柄的經(jīng)度來(lái)調(diào)節(jié)冷、熱水的比例，通過(guò)調(diào)節(jié)手柄的緯度來(lái)調(diào)節(jié)混合水的流量及啟閉。操作時(shí)，可先使手柄處于關(guān)閉緯度，再將手柄搖至所需水溫對(duì)應(yīng)的經(jīng)度上，然后調(diào)節(jié)手柄的緯度，出水便從無(wú)到有，由小到大。由于手柄的經(jīng)度位置反映了冷、熱水的混合比例，從而可以在水流關(guān)閉的情況下調(diào)節(jié)水溫，因此可以節(jié)水。對(duì)于可轉(zhuǎn)向水咀，可以通過(guò)調(diào)節(jié)手柄的經(jīng)度來(lái)調(diào)節(jié)給水方向，通過(guò)調(diào)節(jié)手柄的緯度來(lái)調(diào)節(jié)出水的流量及啟閉。另外，由于這種混合水咀和可轉(zhuǎn)向水咀可沿經(jīng)度方向作360°轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，其關(guān)閉時(shí)可以不占水池上方空間。


圖1是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例兩用混合閥的剖面圖；圖2是本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例兩用混合水咀的剖面圖；圖3是本實(shí)用新型第三個(gè)實(shí)施例可轉(zhuǎn)向水咀的剖面圖。
在
圖1至圖3所示的三個(gè)實(shí)施例中，共同的特征是閥蓋4的口徑顯著大于閥桿2的外徑，閥蓋4套在閥桿2上壓住球芯3，閥蓋4與球芯3及閥座5之間的密合面用密封圈6密封，閥座5與球芯3之間的密合面用密封圈8或密封圈19密封，密封圈6和密封圈8或密封圈19是用摩擦系數(shù)很小的材料制成的，比如可用聚四氟乙烯。在
圖1所示的兩用混合閥中，閥蓋4與閥座5通過(guò)螺栓7聯(lián)接。在與球芯上的水孔所在子午面垂直且通過(guò)球芯中心的軸線上有兩個(gè)限位銷從球芯3內(nèi)突出于球芯表面，限位銷的內(nèi)端不影響球芯內(nèi)的水孔，限位銷的外端伸入閥蓋4與閥座5之間的零緯度處的限位槽10內(nèi)。在限位銷、限位槽10及閥蓋4的限制下，通過(guò)操縱手柄1可使球芯3以閥座中軸線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以限位銷的軸線為軸擺動(dòng)。球芯3上任一點(diǎn)的經(jīng)緯度與手柄1上的每一點(diǎn)的經(jīng)緯度都是一一對(duì)應(yīng)的。當(dāng)手柄1處于最大緯度時(shí)，球芯3上的冷、熱水孔中心線與閥座5上的冷、熱水孔中心線處于同一緯度，球芯3與閥座5上的混合水孔常通，當(dāng)手柄1處于最小緯度時(shí)，球芯3與閥座5上的冷、熱水孔相互完全斷開。閥座5上的冷、熱水孔的出水端是分布在同一緯度上的兩個(gè)對(duì)稱的腰形孔，這兩個(gè)腰形孔的中心線是從同一子午面開始伸展向該子午面的同一側(cè)。球芯3上的冷、熱水孔的進(jìn)水端是兩個(gè)帶細(xì)長(zhǎng)豁口的圓孔，細(xì)長(zhǎng)豁口可以方便調(diào)節(jié)流量，豁口長(zhǎng)度小于或等于圓孔直徑，這兩個(gè)圓孔及其豁口的中心線與手柄1和閥桿2的中心線在同一子午面上，以閥門開啟的方向?yàn)閰⒖迹骷?xì)長(zhǎng)豁口處于相應(yīng)的圓孔的前方。
在圖2所示的兩用混合水咀中，出水咀與手柄1合二為一，混合水通路從球芯3開始，貫通閥桿2和手柄1。閥蓋4與閥座5之間通過(guò)螺紋連接，閥蓋4上端的外圍做成六角。浮動(dòng)密封圈19的非密合面的邊沿有一圈裙邊，其裙邊置于閥座5的冷、熱水孔的出水端內(nèi)，浮動(dòng)密封圈19在水壓作用下緊壓在球芯3上及閥座5的冷、熱水孔出水端的孔壁上，且可沿閥座5的冷、熱水孔出水端的孔壁滑動(dòng)。浮動(dòng)密封圈19上的水孔形狀及分布與第一個(gè)實(shí)施例兩用混合閥中閥座5上的冷、熱水孔出水端的形狀及分布相同。球芯3上的冷、熱水孔的進(jìn)水端的形狀及分布與第一個(gè)實(shí)施例兩用混合閥中球芯3上的冷、熱水孔的進(jìn)水端的形狀及分布相同。限位銷9位于閥座5的中軸線上，從閥座5內(nèi)突出于閥座5的半球腔的表面，限位銷9的上端伸入球芯3上的限位槽10內(nèi)，限位槽10的中心線與球芯3上的各水孔中心線處于同一子午面，限位槽10的長(zhǎng)度及位置與閥桿2的擺角相適應(yīng)。半球殼形的閥罩11通過(guò)螺釘12固定在閥桿2上。密封圈13、雙孔密封圈壓片14及管接螺帽15的組合實(shí)現(xiàn)了冷、熱水管與閥座5的聯(lián)接。螺母16與墊圈17用于固定閥座5。手柄1的外面包有一層隔熱層18。內(nèi)六角止動(dòng)片20防止閥蓋4松動(dòng)。閥罩11中心與球芯3的中心重合，其半徑大于閥座5的半徑。
在圖3所示的可轉(zhuǎn)向水咀中，出水咀與手柄1合二為一，閥蓋4與閥座5之間用螺栓7聯(lián)接，限位槽10及球芯3上的限位銷的形狀及位置與第一個(gè)實(shí)施例兩用混合閥中的相應(yīng)的形狀及位置相同。球芯3上的水孔與手柄1及閥桿2中的水孔相通且它們的中心線在同一子午面內(nèi)，當(dāng)手柄1處于最大緯度時(shí)，球芯3上的進(jìn)水孔中心線與閥座5上的水孔中心線重合，閥座5上的水孔中心線就是閥座5的中軸線，當(dāng)手柄1處于最低緯度時(shí)，球芯3與閥座5上的水孔相互完全斷開。球芯3上的進(jìn)水孔的進(jìn)水端的形狀及其豁口方向與第一個(gè)實(shí)施例兩用混合閥中的進(jìn)水孔相同。半球殼形閥罩11用螺釘12固定在閥桿2上。
第二個(gè)實(shí)施例中的浮動(dòng)密封圈式密封方案也可用于第一和第三個(gè)實(shí)施例中。第一個(gè)實(shí)施例中閥蓋4與閥座5的連接方案也可用于第二個(gè)實(shí)施例中。在第一和第二個(gè)實(shí)施例中，也可以將球芯3上的冷、熱水孔的進(jìn)水端做成腰形孔，而將閥座5上的冷、熱水孔的出水端做成帶細(xì)長(zhǎng)豁口的圓孔。在第三個(gè)實(shí)施例中，也可將球芯3上的水孔進(jìn)水端做成圓孔，而將閥座5上的水孔的出水端做成帶細(xì)長(zhǎng)豁口的圓孔。本發(fā)明也適應(yīng)于非水流體。
權(quán)利要求1.一種兩用球閥，由手柄(1)、閥桿(2)、球芯(3)、閥蓋(4)、閥座(5)、密封圈(6)和(8)或(19)組成，其特征在于閥蓋(4)的口徑顯著大于閥桿(2)的外徑，閥蓋(4)套在閥桿(2)上壓住球芯(3)，閥桿(2)與球芯(3)連成一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩用球閥，其特征在于它是一種兩用混合閥，閥座(5)上的冷、熱水孔的出水端是分布在同一緯度上的兩個(gè)對(duì)稱的腰形孔，這兩個(gè)腰形孔的中心線是從同一子午面開始伸展向該子午面的同一側(cè)，球芯(3)上的冷、熱水孔的進(jìn)水端是兩個(gè)帶細(xì)長(zhǎng)豁口的圓孔，豁口長(zhǎng)度小于或等于圓孔直徑，這兩個(gè)圓孔及其豁口的中心線與手柄(1)和閥桿(2)的中心線在同一子午面內(nèi)，當(dāng)閥桿(2)帶動(dòng)球芯(3)在該子午面內(nèi)擺到一端時(shí)，球芯(3)上的冷、熱水孔中心線與閥座(5)上的冷、熱水孔出水端的中心線處于同一緯度，當(dāng)閥桿(2)帶動(dòng)球芯(3)在該子午面內(nèi)擺到另一端時(shí)，球芯(3)與閥座(5)上的冷、熱水孔相互完全斷開，球芯(3)與閥座(5)上的混合水孔常通，以閥門開啟方向作參考，球芯(3)上的冷、熱水孔的細(xì)長(zhǎng)豁口是在相應(yīng)的圓孔的前方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩用混合閥，其特征在于它是一種出水咀與手柄(1)合二為一的兩用混合水咀，混合水通路從球芯(3)開始，貫通閥桿(2)和手柄(1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩用球閥，其特征在于它是一種出水咀與手柄(1)合二為一的可轉(zhuǎn)向水咀，出水通路貫通球芯(3)、閥桿(2)和手柄(1)，閥座(5)上的水孔中心線位于閥座(5)的中軸線上，球芯(3)上的進(jìn)水孔的進(jìn)水端是一個(gè)帶細(xì)長(zhǎng)豁口的圓孔，豁口長(zhǎng)度小于或等于圓孔直徑，球芯(3)上的進(jìn)水孔及其豁口的中心線和出水孔的中心線與手柄(1)和閥桿(2)的中心線位于同一子午面內(nèi)，當(dāng)閥桿(2)帶動(dòng)球芯(3)在該子午面內(nèi)擺到一端時(shí)，球芯(3)上的進(jìn)水孔與閥座(5)上的水孔吻合，當(dāng)閥桿(2)帶動(dòng)球芯(3)在該子午面內(nèi)擺到另一端時(shí)，球芯(3)與閥座(5)上水孔相互完全斷開，以閥門開啟方向作參考，球芯(3)上的進(jìn)水孔的細(xì)長(zhǎng)豁口在該進(jìn)水孔的前方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩用球閥，其特征在于閥座(5)中的水孔通向球芯(3)的出水端有一個(gè)浮動(dòng)密封圈(19)，該密封圈的非密合面的邊沿有一圈裙邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩用球閥，其特征在于，它有一個(gè)半球殼形的閥罩(11)套在并固定于閥桿(2)上，其中心與球芯(3)的中心重合，其半徑大于閥座(5)的半徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩用混合閥，其特征在于它與冷、熱水供水管之間的聯(lián)接和密封是利用密封圈(13)、雙孔密封圈壓片(14)及管接螺帽(15)的組合實(shí)現(xiàn)的。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種球芯有兩個(gè)自由度的兩用球閥，閥蓋的口徑顯著大于閥桿的外徑，閥蓋套在閥桿上壓住球芯，閥桿與球芯連成一體，球芯的兩個(gè)自由度分別完成兩種調(diào)節(jié)任務(wù)，且這兩種調(diào)節(jié)互不干擾，只有一個(gè)手柄，閥的操作就是改變手柄的經(jīng)緯度，球芯中通路的入端有細(xì)長(zhǎng)豁口，便于調(diào)節(jié)流量，浮動(dòng)密封圈式密封方案大大減小了操作阻力，可開發(fā)出混合閥、混合水嘴、可轉(zhuǎn)向水嘴等兩用球閥系列產(chǎn)品。
文檔編號(hào)F16K11/087GK2106946SQ9122082
公開日1992年6月10日 申請(qǐng)日期1991年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月9日
發(fā)明者杜力 申請(qǐng)人:杜力