專利名稱：平面旋轉(zhuǎn)多路閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及用于硬水軟化設(shè)備閥門的改進(jìn)。
專利號為ZL88108122的中國發(fā)明專利“多功能集成閥”公開了一種用于水處理設(shè)備的多路閥，這種閥門可以實(shí)現(xiàn)多工位的切換，其缺點(diǎn)是第一、按設(shè)定程序布置的迷宮槽、即“多功能集成閥”中所說的排水連通槽開在上下閥蓋的外表面，用連通槽蓋板將其封閉。與外管路連接的接頭固定在連通槽蓋板上。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致連通槽蓋板與上下閥蓋、連通槽蓋板與外管路接頭的連接強(qiáng)度低，不僅降低了承壓能力，而且連通槽的截面積也不能做得很大，導(dǎo)致過流面積小，閥的流通能力小。第二、在“多功能集成閥”中，每個閥口都被隔離槽即該專利所說的排泄槽隔開，這是沒有必要的。這導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，并且更容易發(fā)生閥門啟閉時介質(zhì)的外泄。第三、隔離槽中的廢液與迷宮腔連通，將造成水質(zhì)污染，影響水處理的效果。第四、放置在啟閉板上啟閉孔內(nèi)的薄板條將導(dǎo)致密封圈的損壞。
本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)的平面旋轉(zhuǎn)多路閥，它具有更高的承壓能力和流通能力，具有設(shè)計更加合理的迷宮槽和排泄槽結(jié)構(gòu)，具有更可靠的介質(zhì)隔離和密封性能。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種平面旋轉(zhuǎn)多路閥，包括同軸安裝的一個上閥蓋1和一個下閥蓋5，上閥蓋上表面1a和下閥蓋下表面5b上帶有接口11和連接外部管路的接頭20，上閥蓋下表面1b上有按程序設(shè)計的與接口11連通的上閥蓋迷宮腔10＇，下閥蓋上表面5a上有按程序設(shè)計的與接口11連通的下閥蓋迷宮腔10a＇，一個位于上下閥蓋之間的墊圈3和位于墊圈3中心孔內(nèi)的帶有啟閉孔15的啟閉板7，上下閥蓋的圓周外緣有均布的緊固件6，上下閥蓋的外緣以及墊圈3的圓環(huán)面上有相應(yīng)的允許緊固件6穿過的緊固孔19，啟閉板7的側(cè)面有齒，與穿進(jìn)上下閥蓋之間的齒輪軸8中部的齒輪嚙合，齒輪軸8穿出上下閥蓋的一個端頭與傳動齒輪17連接，上閥蓋1的中心有芯軸16，啟閉板7的中心孔套在芯軸16上，其特征在于，
(1)有一個與上閥蓋下表面1b粘接成一體的上閥座2，在上閥座上表面2a上有與上閥蓋下表面1b上的上閥蓋迷宮腔10＇輪廓形狀對應(yīng)相同的上閥座迷宮腔10，在上閥座下表面2b上有與迷宮腔10連通的帶有密封圈12的閥口9，上閥座2的外緣有允許緊固件6穿過的緊固孔19；有一個與下閥蓋上表面5a粘接成一體的下閥座4，在下閥座下表面4b上有與下閥蓋上表面5a上的下閥蓋迷宮腔10a＇輪廓形狀對應(yīng)相同的下閥座迷宮腔10a，在下閥座上表面4a上有與迷宮腔10a連通的帶有密封圈12的閥口9，下閥座4的外緣有允許緊固件6穿過的緊固孔19；上閥蓋1上閥座2、墊圈3、下閥座4和下閥蓋5由緊固件6牢固連接成一體，啟閉板7位于由上閥座2、墊圈3和下閥座4包圍的腔體中；(2)在上閥座下表面2b上開有與上閥座上表面2a上的上閥座迷宮腔10輪廓對應(yīng)的、相互連通的隔離槽13，在下閥座上表面4a上開有與下閥座下表面4b上的下閥座迷宮腔10a輪廓對應(yīng)的、相互連通的隔離槽13，貫通下閥座4的下閥座排放孔14的上端與隔離槽13連通，另一端與貫通下閥蓋5的下閥蓋排放孔14a連通。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是首先，具有更高的承壓能力和流通能力。本實(shí)用新型將原來的閥蓋改為閥蓋和閥座兩個零件，兩者牢固粘合。與外管路連接的接頭20牢固固定在接口11上。迷宮腔分別做在上閥蓋、上閥座和下閥蓋、下閥座上，可以做出較大的截面積，提高過流量，同時，承壓能力大大加強(qiáng)。這樣，閥的承壓能力和流通能力都有很大提高。
其次，更加合理的迷宮槽和排泄槽結(jié)構(gòu)設(shè)計，使閥運(yùn)轉(zhuǎn)更加可靠，專用的排放通道大大減小了廢液污染的可能，使閥真正具有監(jiān)測泄漏、安全排放和自清潔功能。
第三，采用了內(nèi)壓自緊式密封結(jié)構(gòu)，保證了密封和密封圈的使用壽命，提高了閥的可靠性。


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圖1是本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中A局部的放大圖。
圖3是上閥蓋下表面1b的示意圖。
圖4是圖3沿B-B剖面的剖視圖。
圖5是上閥蓋上表面1a的示意圖。
圖6是上閥座上表面2a的示意圖。
圖7是圖6沿C-C剖面的剖視圖。
圖8是上閥座下表面2b的示意圖。
圖9是下閥蓋上表面5a的示意圖。
圖10是圖9沿E-E剖面的剖視圖。
圖11是下閥蓋下表面5b的示意圖。
圖12是下閥座下表面4b的示意圖。
圖13是圖12沿F-F剖面的剖視圖。
圖14是下閥座上表面4a的示意圖。
圖15是啟閉板7的示意圖。
圖16是內(nèi)壓自緊式密封圈結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。參見圖1，這是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例。它采用了上閥蓋1、上閥座2、啟閉板7、下閥座4和下閥蓋5平面疊加的五塊板結(jié)構(gòu)，墊圈3與上閥座2、下閥座4構(gòu)成封閉的閥腔，啟閉板7置于該閥腔中。根據(jù)需要設(shè)置的接頭20安裝在上下閥蓋的接口11中。通過電機(jī)18、傳動齒輪17、齒輪軸8和啟閉板7外緣的齒輪實(shí)現(xiàn)對啟閉板7的驅(qū)動，使其能夠繞芯軸16轉(zhuǎn)動，以改變閥門工位。本實(shí)用新型的一個重要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是把迷宮腔分成兩半分別做到閥蓋和閥座上，閥蓋和閥座的迷宮腔合起來形成完整的迷宮腔。參見圖3至圖8，圖4是上閥座上表面2a的形狀，其上有很多按照需要開的閥口，根據(jù)程序的要求用迷宮腔10把有關(guān)閥口連通。在圖4這個具體實(shí)施例中，上閥座上表面2a上有四個上閥座迷宮腔10。不同的閥門還可以設(shè)計不同的迷宮腔。圖3是上閥蓋下表面1b的形狀，它上面也有四個上閥蓋迷宮腔10＇，這些迷宮腔的輪廓與上閥座迷宮腔10對應(yīng)相同。當(dāng)把上閥蓋1和上閥座2粘合起來以后，上閥座迷宮腔10與上閥蓋迷宮腔10＇分別對應(yīng)合成四個完整的迷宮腔。同樣，圖9所示的下閥蓋上表面5a上的兩個下閥蓋迷宮腔10a＇也與圖12所示的下閥座下表面4b上的兩個迷宮腔10a對應(yīng)合成兩個完整的迷宮腔。本實(shí)用新型這種迷宮腔的結(jié)構(gòu)使閥的承壓能力和流通能力得到大大增強(qiáng)。
圖5和圖11給出上閥蓋上表面1a和下閥蓋下表面5b的形狀，接口11處安裝連接外管路的接頭20。給出圖4和圖10的目的是，使讀者能更清楚地區(qū)分上閥蓋1的上、下表面1a、1b和下閥蓋5的上下表面5b、5a。
本實(shí)用新型的另一個重要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是排泄槽的設(shè)計。圖8是上閥座下表面2b的形狀，圖14給出了下閥座上表面4a的形狀，在這兩個表面上都有相互連通的排泄槽13。這些排泄槽13不是隔離每一個閥口9，而是根據(jù)閥口9不同的功能，將它們進(jìn)行分區(qū)隔離，功能相同的閥口位于同一隔離區(qū)。事實(shí)上，迷宮腔就是隔離區(qū)劃分的主要依據(jù)，因此，排泄槽13與迷宮腔的輪廓相對應(yīng)。上閥座下表面2b上的排泄槽與下閥座上表面4a上的排泄槽是通過墊圈3與啟閉板7外緣之間的間隙連通的，請參見圖2。在墊圈3和啟閉板7外緣齒輪之間總存在間隙21，上閥座下表面2b上的排泄槽與下閥座上表面4a上的排泄槽通過間隙21保持連通。在下閥座4上設(shè)有專門的下閥座排放孔14，它與下閥蓋5上的下閥蓋排放孔14a連通，直接連通閥外大氣。由于本實(shí)用新型設(shè)置了專門的通路排放排泄槽中的廢液，使本實(shí)用新型的閥門保證在任何工作程序下都能可靠實(shí)現(xiàn)監(jiān)測排泄，安全排放廢液，具有自清潔功能。此外，排放孔14還有閥腔泄壓和輔助密封的作用。圖7和圖13使讀者更清楚地區(qū)分上下閥座的上下表面。圖15是一種間歇式閥的啟閉板7的示意圖，啟閉板上有啟閉孔15，其外緣是齒輪。
為了改進(jìn)閥口的密封，本實(shí)用新型的另一個重要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在閥口安裝有內(nèi)壓自緊式密封圈12。該密封圈的外緣面是圓柱面，內(nèi)緣面是V形旋轉(zhuǎn)面，外緣的厚度小于內(nèi)緣的厚度，密封圈12的內(nèi)徑大于啟閉板7上啟閉孔15的直徑。密封圈12是在一個截面形狀為梯形的旋轉(zhuǎn)體的內(nèi)緣向外切出一個V形槽，形成由上下兩個唇邊組成的唇口。唇口的厚度大于密封圈外緣的厚度，因此兩個唇邊向上下微微傾斜。設(shè)閥口9的內(nèi)徑、也稱止口底徑為d，啟閉孔的內(nèi)徑為d1，閥口9端部放置密封圈12的臺階圓的內(nèi)徑、也稱止口直徑為D2，密封圈12的外徑為D，密封圈12內(nèi)緣V形槽槽底直徑為D1，密封圈12的內(nèi)徑為D0，密封圈外緣厚度為h，唇口的厚度為H，唇邊的最小厚度為t，則計算密封圈的各參數(shù)的公式是d1≤dd1+1＜D0＜d1+(4～8)d≤D0＜d+(2～4)h=H1-(0～0.2)H=h+2×(0.3～0.4)D=(1.004～1.008)D2D1=D-(2～6)t=0.5～3以上公式中的單位為毫米。上述參數(shù)尺寸范圍的確定出于以下考慮1、密封圈內(nèi)徑即密封直徑相對于d1的要求，一方面是主密封面在切換工位過程中定位存在一定的誤差，D0大于d1在1毫米以上，擴(kuò)大了密封直徑，降低了對定位精度的要求，同時，D0大于d1也是密封結(jié)構(gòu)的需要。當(dāng)然，密封直徑越大，對密封越有利。但是，受閥面區(qū)域和密封圈結(jié)構(gòu)的限制，給出一個上限；另一方面，由于d1的縮小而造成截流，使得密封圈區(qū)域壓力將增大一些，有利于密封圈的密封。而啟閉板的厚度較薄，對通過流量的影響很小。
密封圈內(nèi)徑D0相對于止口底徑d也有要求。因?yàn)橹箍诘酌媸禽o助密封面，被密封口徑應(yīng)包容在密封直徑之內(nèi)，由于密封圈與止口的相對位置固定，所以二者可以相等。D1可以大于D0，但不能大太多，否則會影響過往水流對密封圈的作用。
2、密封圈尺寸h要求比止口深度低，主要是為了減少閥在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，啟閉板與密封圈的摩擦阻力的作用，避免密封圈的磨損。同時，也減小了啟閉板在旋轉(zhuǎn)時的阻力，使閥在旋轉(zhuǎn)時，需要的驅(qū)動力可以減小。
3、密封圈尺寸H的取值是根據(jù)材料的性能和密封機(jī)理來考慮。密封時，唇口在介質(zhì)力作用下應(yīng)能緊緊壓向主輔密封面。閥旋轉(zhuǎn)時，主密封面的唇口應(yīng)能回縮，脫離主密封面或輕輕與之接觸H是唇口的最高點(diǎn)位置。
4、密封面尺寸D應(yīng)比止口直徑D2大千分之六，這是基于在靜態(tài)時，使密封圈與止口不會脫離；動態(tài)時，又能使密封圈周邊與止口很好密封，具有保護(hù)密封圈的作用，增加了一道輔助密封。密封圈裝配時，在周邊有較小的壓縮量，這個壓縮量不足以使密封圈的整體形狀和其他尺寸發(fā)生任何改變，這是它有較確定量值的原因。
5、密封圈尺寸t的選取是根據(jù)密封圈的大小和材料性能來考慮，既要保證唇口有一定的強(qiáng)度，不易損壞；又要在受到介質(zhì)力作用時很容易伸張起來。
6、密封圈尺寸D1與密封圈唇口提起的初始位置一致或者略大，主要考慮有利于介質(zhì)力對于唇口的作用和對密封圈周面的作用。
基于密封圈的主要尺寸的限制和一般的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，就可以確定其他各尺寸的數(shù)值。
密封圈12的材料應(yīng)選擇耐老化，不易變形，彈性好的橡膠材料。下表是密封圈12的具體參數(shù)選擇實(shí)例。 本實(shí)用新型所采用的內(nèi)壓自緊式密封圈的工作原理是當(dāng)閥轉(zhuǎn)到工作位置，閥口需要密封時，由于迷宮腔進(jìn)水，密封圈12的唇口受水壓作用使唇邊向外漲起，緊緊壓向啟閉板7和閥口9端部的臺階圓底面，同時密封圈V形槽也受壓使密封圈12的外緣與閥口端部臺階圓的側(cè)面緊密貼合，起到可靠的密封作用。當(dāng)閥需要轉(zhuǎn)動時，迷宮腔進(jìn)水停止，密封圈12唇口的水壓消失，唇邊回縮，恢復(fù)原狀，對啟閉板7的轉(zhuǎn)動沒有阻力，因此啟閉板7轉(zhuǎn)動自如。
權(quán)利要求1.一種平面旋轉(zhuǎn)多路閥，包括同軸安裝的一個上閥蓋[1]和一個下閥蓋[5]，上閥蓋上表面[1a]和下閥蓋下表面[5b]上帶有接口[11]和連接外部管路的接頭[20]，上閥蓋下表面[1b]上有按程序設(shè)計的與接口[11]連通的上閥蓋迷宮腔[10＇]，下閥蓋上表面[5a]上有按程序設(shè)計的與接口[11]連通的下閥蓋迷宮腔[10a＇]，一個位于上下閥蓋之間的墊圈[3]和位于墊圈[3]中心孔內(nèi)的帶有啟閉孔[15]的啟閉板[7]，上下閥蓋的圓周外緣有均布的緊固件[6]，上下閥蓋的外緣以及墊圈[3]的圓環(huán)面上有相應(yīng)的允許緊固件[6]穿過的緊固孔[19]，啟閉板[7]的側(cè)面有齒，與穿進(jìn)上下閥蓋之間的齒輪軸[8]中部的齒輪嚙合，齒輪軸[8]穿出上下閥蓋的一個端頭與傳動齒輪[17]連接，上閥蓋[1]的中心有芯軸[16]，啟閉板[7]的中心孔套在芯軸[16]上，其特征在于，(1)有一個與上閥蓋下表面[1b]粘接成一體的上閥座[2]，在上閥座上表面[2a]上有與上閥蓋下表面[1b]上的上閥蓋迷宮腔[10＇]輪廓形狀對應(yīng)相同的上閥座迷宮腔[10]，在上閥座下表面[2b]上有與迷宮腔[10]連通的帶有密封圈[12]的閥口[9]，上閥座[2]的外緣有允許緊固件[6]穿過的緊固孔[19]；有一個與下閥蓋上表面[5a]粘接成一體的下閥座[4]，在下閥座下表面[4b]上有與下閥蓋上表面[5a]上的下閥蓋迷宮腔[10a＇]輪廓形狀對應(yīng)相同的下閥座迷宮腔[10a]，在下閥座上表面[4a]上有與迷宮腔[10a]連通的帶有密封圈[12]的閥口[9]，下閥座[4]的外緣有允許緊固件[6]穿過的緊固孔[19]；上閥蓋[1]、上閥座[2]、墊圈[3]、下閥座[4]和下閥蓋[5]由緊固件[6]牢固連接成一體，啟閉板[7]位于由上閥座[2]、墊圈[3]和下閥座[4]包圍的腔體中；(2)在上閥座下表面[2b]上開有與上閥座上表面[2a]上的上閥座迷宮腔[10]輪廓對應(yīng)的、相互連通的隔離槽[13]，在下閥座上表面[4a]上開有與下閥座下表面[4b]上的下閥座迷宮腔[10a]輪廓對應(yīng)的、相互連通的隔離槽[13]，貫通下閥座[4]的下閥座排放孔[14]的上端與隔離槽[13]連通，另一端與貫通下閥蓋[5]的下閥蓋排放孔[14a]連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面旋轉(zhuǎn)多路閥，其特征在于，所說的密封圈[12]是唇形自緊式密封圈，其外緣面是圓柱面，內(nèi)緣面是V形旋轉(zhuǎn)面，外緣的厚度小于內(nèi)緣的厚度，密封圈[12]的內(nèi)徑大于啟閉板[7]上啟閉孔[15]的直徑。
專利摘要本實(shí)用新型屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。它包括同軸安裝的上閥蓋、上閥座、下閥蓋、下閥座和啟閉板,在上閥座下表面上有與上閥座上表面的上閥座迷宮腔輪廓對應(yīng)的隔離槽,在下閥座上表面上有與下閥座下表面的下閥座迷宮腔輪廓對應(yīng)的隔離槽。本實(shí)用新型具有更高的承壓能力和流通能力;減小了廢液污染的可能,具有監(jiān)測泄漏、安全排放和自清潔功能;提高了閥的可靠性。
文檔編號F16K11/06GK2420474SQ00206400
公開日2001年2月21日 申請日期2000年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月17日
發(fā)明者劉蔚安, 魏廣平, 趙文華, 駱幼龍, 王東 申請人:西安力利科技產(chǎn)業(yè)總公司