[发明专利]一种浮动圆锥旋塞阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种浮动圆锥旋塞阀，尤其涉及一种使流体改变方向或通断的浮动圆锥旋塞阀，可应用于高温度波动、高压、高密封要求的直通、三通、四通等手动或电动阀，属于阀门技术领域。

背景技术

由于结构简单、开关迅速、压降较小，旋塞阀在一定范围内得到广泛应用。

目前的旋塞阀的锥形外表面与阀腔的锥形内表面之间必须建立密封和润滑膜，在旋塞大端部置轴向密封比压，且旋塞阀芯在旋转时仍保留相同的密封比压，故旋转时的转矩大，密封面的磨损也大，当受到高温冲击，振动会破坏润滑膜，导致旋塞滞附阀腔上无法旋转启闭；

在使用中，由于高温或管路压力突然升高，旋塞阀芯一度脱开阀腔，使管路介质流入密封腔内，可能会冲走密封膜；

工业上也出现过先提升旋塞再旋转后下压的旋塞阀，如提升式旋塞阀和双动作旋塞阀。但都需要二付以上的操作机构或二个以上动作，使阀结构复杂，操作不便，因此这类改进的旋塞阀并没有得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种磨损小，密封性好，结构简单的浮动圆锥旋塞阀。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种浮动圆锥旋塞阀，包括阀体，阀体两侧设有一个入口和一个出口，入口和一个出口之间设有一供介质流过的贯通的通道，及与所述通道垂直相交的锥形的阀腔，可旋转地设于阀腔中的用于在阀的关闭状态下阻断所述通道的圆锥形阀芯，该阀还包括一用于转动阀芯的旋转传动套与阀杆，旋转传动套设于阀杆外，阀芯下部和阀体底部之间设有上浮弹簧，带有限位销的阀盖设于阀体上端，其特征在于，所述的阀芯为可在阀腔上下移动的浮动圆锥旋塞阀芯，旋转传动套下端设有至少1个下端为锥形的扭力传递销，在阀芯的上端设有与扭力传递销相等数量顶端为锥形的扭力传递滑块，在阀芯和扭力传递滑块之间设有滑动弹簧，扭力传递滑块下部设有压板，通过螺栓固定在阀芯上，在阀盖上端通过压紧密封环设有对阀杆密封的锁紧螺母，阀盖和旋转传动套之间通过a轴承设有弹性垫片，在旋转传动套与阀杆之间通过b轴承设有可与旋转传动套与阀杆同步转动的但可与阀杆上下移动的伸缩内套，伸缩内套外设有相互螺纹配合的伸缩外套。

本发明操作杆的单方向旋转能使阀芯先提升脱开阀体，再旋转至限位，然后再压紧并施加一定的密封比压，由于在旋转时与阀体完全脱开，阀芯只有在上移及下压时有极小的磨损，在旋转时只有很小的摩擦力，而密封面无磨损，可以用很小的扭力进行快速切换流体。

当高温时由于阀芯与阀体的膨胀不一致，或阀芯与阀体的密封面磨损时，轴向力通过弹性垫片施加在阀芯上，可以自动补偿密封泄漏。

本发明只需一付操作机构的单方向旋转，就可以使阀芯先上浮提升—旋转一定角度一下压一密封；阀腔与阀芯之密封面不需要润滑膜，无旋转摩擦及磨损，可作为用于高温度波动、高压、高密封要求的直通、三通、四通等手动或电动阀。

在圆锥阀芯的顶端轴向施加压紧力P，可得密封压力P/sinα(α为圆锥半尖角)，当α＝6度时，密封压力为轴向压紧力的9.6倍，因此圆锥旋塞阀在轴向施加压紧力密封时具有放大作用，具有密封可靠的特点。

本发明的浮动圆锥旋塞结构的特征是圆锥旋塞阀芯在开闭时是浮动的，即阀门操作杆的单向旋转运动，通过伸缩与传动机构，转换为以下几个过程：

1.撤消阀芯顶端密封比压；

2.在阀芯底部弹簧作用下使阀芯上浮与阀体完全脱开；

3.旋转传动套通过扭力传递销及扭力传递滑块使阀芯旋转到一定角度并限位；

4.阀芯下移并完全压紧并施加一定密封比压。

本发明的优点是只需一付操作机构的单方向旋转，就可以使旋塞阀阀芯先上浮提升一旋转一定角度一下压一密封；阀腔与阀芯之密封面不需要润滑膜，无旋转摩擦，磨损小，密封性好，结构简单。

附图说明

图1为一种浮动圆锥旋塞阀结构示意图；

图2为一种浮动圆锥旋塞阀阀芯结构及限位示意图；

图3为一种浮动圆锥旋塞阀使阀芯旋转的扭力限制机构结构及配合示意图；

图4为浮动圆锥旋塞阀开启时阀芯上浮及伸缩机构配合示意图；

图5为图4状态扭力限制机构的位置示意图；

图6为阀芯旋转90度限位后扭力限制机构脱开并置密封比示意图；

图7为图6状态扭力限制机构的位置示意图；

图8为实施例2设有弹簧压板钢球的一种浮动圆锥旋塞阀结构示意图；

图9为实施例3一种四通浮动圆锥旋塞阀阀芯平剖面示意图；

图10为实施例4主动磁铁、被动磁铁代替扭力限制机构结构示意图；