用于水阀的控制装置及水阀论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种用于水阀的控制装置及水阀。用于水阀的控制装置，包括固定件、活动件和阀杆，活动件面贴合于固定件表面并在固定件表面上运动以形成不同的连通关系调节和控制水阀开闭，阀杆包括用于与控制手柄连接的受力端以及用于控制活动件在固定件上运动的控制端，阀杆的控制端上设有多个朝向固定件方向外伸的外伸控制部，多个外伸控制部沿阀杆的轴线对称布设，或者多个外伸控制部沿阀杆的周向均匀排布；活动件上开设有用于外伸控制部穿过以使活动件随阀杆运动的贯穿通槽，固定件上开设有用于容纳外伸控制部并限制外伸控制部运动范围的限制槽，外伸控制部、贯穿通槽和限制槽三者一一对应布设。无需借助于周围结构环境，结构的适应性强。

主设计要求

1.一种用于水阀的控制装置，包括固定件(1)、活动件(2)和阀杆(3)，所述活动件(2)面贴合于所述固定件(1)表面并在所述固定件(1)表面上运动以形成不同的连通关系调节和控制水阀开闭，所述阀杆(3)包括用于与控制手柄连接的受力端以及用于控制所述活动件(2)在所述固定件(1)上运动的控制端，其特征在于，所述阀杆(3)的控制端上设有多个朝向所述固定件(1)方向外伸的外伸控制部(301)，多个所述外伸控制部(301)沿所述阀杆(3)的轴线对称布设，或者多个所述外伸控制部(301)沿所述阀杆(3)的周向均匀排布；所述活动件(2)上开设有用于所述外伸控制部(301)穿过以使所述活动件(2)随所述阀杆(3)运动的贯穿通槽(201)，所述固定件(1)上开设有用于容纳所述外伸控制部(301)并限制所述外伸控制部(301)运动范围的限制槽(101)，所述外伸控制部(301)、所述贯穿通槽(201)和所述限制槽(101)三者一一对应布设。

设计方案

1.一种用于水阀的控制装置，包括固定件(1)、活动件(2)和阀杆(3)，

所述活动件(2)面贴合于所述固定件(1)表面并在所述固定件(1)表面上运动以形成不同的连通关系调节和控制水阀开闭，

所述阀杆(3)包括用于与控制手柄连接的受力端以及用于控制所述活动件(2)在所述固定件(1)上运动的控制端，

其特征在于，

所述阀杆(3)的控制端上设有多个朝向所述固定件(1)方向外伸的外伸控制部(301)，

多个所述外伸控制部(301)沿所述阀杆(3)的轴线对称布设，或者多个所述外伸控制部(301)沿所述阀杆(3)的周向均匀排布；

所述活动件(2)上开设有用于所述外伸控制部(301)穿过以使所述活动件(2)随所述阀杆(3)运动的贯穿通槽(201)，所述固定件(1)上开设有用于容纳所述外伸控制部(301)并限制所述外伸控制部(301)运动范围的限制槽(101)，

所述外伸控制部(301)、所述贯穿通槽(201)和所述限制槽(101)三者一一对应布设。

2.根据权利要求1所述的用于水阀的控制装置，其特征在于，

所述固定件(1)具有与所述活动件(2)采用镜面级面贴合密封的贴合端面(102)，所述限制槽(101)开设于所述贴合端面(102)的外周区域上；

所述限制槽(101)开设于所述贴合端面(102)外周边缘上，或者所述限制槽(101)开设于所述贴合端面(102)外周平面区域上。

3.根据权利要求2所述的用于水阀的控制装置，其特征在于，

所述限制槽(101)为圆弧形槽、直线形槽或者圆弧形槽与直线形槽的组合槽。

4.根据权利要求1所述的用于水阀的控制装置，其特征在于，

所述固定件(1)为柱体结构，

所述固定件(1)的侧壁面上开设有沿周向布设的用于容纳密封圈的环形密封槽(103)；和\/或

所述固定件(1)具有朝向水阀进水方向的装配端面(104)，所述装配端面(104)与所述侧壁面的转角部位和\/或所述装配端面(104)上开设有沿周向布设的用于容纳密封圈的环形密封槽(103)。

5.根据权利要求4所述的用于水阀的控制装置，其特征在于，

所述固定件(1)的侧壁面上设有用于装配定位的阶梯形构造(105)、凸块构造、凸条构造或凸环构造中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的用于水阀的控制装置，其特征在于，

所述贯穿通槽(201)开设于所述活动件(2)的外缘侧壁面上，或者

所述贯穿通槽(201)开设于靠近所述活动件(2)外缘的壁体上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于水阀的控制装置，其特征在于，

所述外伸控制部(301)的径向截面形状与所述贯穿通槽(201)的径向截面形状相同，

所述外伸控制部(301)至少有一个面贴合于所述限制槽(101)的内壁面上，

所述阀杆(3)周向转动带动所述活动件(2)在所述固定件(1)上转动。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的用于水阀的控制装置，其特征在于，

所述阀杆(3)侧壁上设有用于构成所述阀杆(3)摆动中心的转轴(302)，所述外伸控制部(301)与所述贯穿通槽(201)之间留有用于所述阀杆(3)摆动并使所述活动件(2)随所述阀杆(3)的摆动进行水平移动的活动间隙(4)；

所述限制槽(101)具有与所述外伸控制部(301)摆动轨迹相匹配的直线形槽以及与所述外伸控制部(301)沿所述阀杆(3)周向转动轨迹相匹配的圆弧形槽；

所述外伸控制部(301)的端部呈弧形或球形，

所述外伸控制部(301)的端部的摆动高度小于所述外伸控制部(301)伸入至所述限制槽(101)内的伸入深度。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的用于水阀的控制装置，其特征在于，

所述固定件(1)上开设有进水通道(106)，所述进水通道(106)连通至水阀进水口，所述进水通道(106)的出水端处于所述固定件(1)与所述活动件(2)之间的贴合面上；

所述活动件(2)具有用于封盖所述进水通道(106)的封盖部(202)以及用于开放所述进水通道(106)的空区部(203)；

所述进水通道(106)设置为至少一个，且均为单冷通道；或者

所述进水通道(106)设置为两个，其中一个为冷水通道，另一个为热水通道。

10.一种水阀，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的用于水阀的控制装置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及水控制阀门结构技术领域，特别地，涉及一种用于水阀的控制装置。此外，本实用新型还涉及一种包括上述用于水阀的控制装置的水阀。

背景技术

水阀包括进水控制阀、减压阀、角阀、龙头等，属于常用的水路控制装置。而水阀的核心部分在于控制装置，控制装置的寿命直接关系到水阀的寿命。

现有水阀的控制装置主要采用两类，第一类是采用集成的阀芯结构进行阀门的开闭和流量大小调节控制，第二类是采用分体式的动静片转动配合以实现阀门的开闭和流量大小调节控制。

现有市面上的控制装置，种类繁多，外形结构各异且结构复杂，导致采用不同的控制装置需要相对应的水阀阀体内腔结构与之配合，这就导致水阀阀体结构的制造难度增加；采用某些材质的水阀阀体甚至于难以制造出相匹配的阀体内腔，特别是带有特定定位沟槽的内腔，使得水阀阀体为了匹配于某些特定结构的控制装置而使得材料选取受到局限。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于水阀的控制装置及水阀，以解决现有水阀的控制装置，结构复杂、外形各异，使得与之相匹配的阀体内腔制造工艺复杂且材料受到加工工艺限制的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于水阀的控制装置，包括固定件、活动件和阀杆，活动件面贴合于固定件表面并在固定件表面上运动以形成不同的连通关系调节和控制水阀开闭，阀杆包括用于与控制手柄连接的受力端以及用于控制活动件在固定件上运动的控制端，阀杆的控制端上设有多个朝向固定件方向外伸的外伸控制部，多个外伸控制部沿阀杆的轴线对称布设，或者多个外伸控制部沿阀杆的周向均匀排布；活动件上开设有用于外伸控制部穿过以使活动件随阀杆运动的贯穿通槽，固定件上开设有用于容纳外伸控制部并限制外伸控制部运动范围的限制槽，外伸控制部、贯穿通槽和限制槽三者一一对应布设。

进一步地，固定件具有与活动件采用镜面级面贴合密封的贴合端面，限制槽开设于贴合端面的外周区域上；限制槽开设于贴合端面外周边缘上，或者限制槽开设于贴合端面外周平面区域上。

进一步地，限制槽为圆弧形槽、直线形槽或者圆弧形槽与直线形槽的组合槽。

进一步地，固定件为柱体结构，固定件的侧壁面上开设有沿周向布设的用于容纳密封圈的环形密封槽；和\/或固定件具有朝向水阀进水方向的装配端面，装配端面与侧壁面的转角部位和\/或装配端面上开设有沿周向布设的用于容纳密封圈的环形密封槽。

进一步地，固定件的侧壁面上设有用于装配定位的阶梯形构造、凸块构造、凸条构造或凸环构造中的至少一种。

进一步地，贯穿通槽开设于活动件的外缘侧壁面上，或者贯穿通槽开设于靠近活动件外缘的壁体上。

进一步地，外伸控制部的径向截面形状与贯穿通槽的径向截面形状相同，外伸控制部至少有一个面贴合于限制槽的内壁面上，阀杆周向转动带动活动件在固定件上转动。

进一步地，阀杆侧壁上设有用于构成阀杆摆动中心的转轴，外伸控制部与贯穿通槽之间留有用于阀杆摆动并使活动件随阀杆的摆动进行水平移动的活动间隙；限制槽具有与外伸控制部摆动轨迹相匹配的直线形槽以及与外伸控制部沿阀杆周向转动轨迹相匹配的圆弧形槽；外伸控制部的端部呈弧形或球形，外伸控制部的端部的摆动高度小于外伸控制部伸入至限制槽内的伸入深度。

进一步地，固定件上开设有进水通道，进水通道连通至水阀进水口，进水通道的出水端处于固定件与活动件之间的贴合面上；活动件具有用于封盖进水通道的封盖部以及用于开放进水通道的空区部；进水通道设置为至少一个，且均为单冷通道；或者进水通道设置为两个，其中一个为冷水通道，另一个为热水通道。

根据本实用新型的另一方面，还提供了一种水阀，其包括上述用于水阀的控制装置。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型用于水阀的控制装置，主要包括分体的固定件、活动件和阀杆三个部分，结构简单，易于加工制造形成通用零件。阀杆控制端上的外伸控制部贯穿活动件并伸入至固定件的限制槽内；阀杆通过与活动件的贯穿通槽形成贯穿插接连接关系，使得阀杆与活动件构成水平方向的整体结构，通过阀杆的转动或水平方向的运动而带动活动件贴合于固定件表面做水平运动，从而实现水路开闭和流量大小的控制；由于贯穿插接连接关系，使得阀杆与活动件之间的接触面增大，而相应的应力集中减少，降低了阀杆与活动件彼此发生相对作用力而导致破损的几率，提高了结构的使用寿命。将传统通过阀芯内壁面或者阀体内壁面对阀杆运动或活动件运动进行限位的结构改进为：通过固定件上的限制槽对阀杆运动进行限位，从而降低了控制装置对阀芯内腔或阀体内腔的匹配性要求，降低生产制造工艺难度及工艺成本。阀杆与活动件的传动关系，以及固定件对阀杆和活动件的活动限制关系，均由控制装置自身的结构构造及连接关系实现，无需借助于周围结构环境，因此相应地对周边结构的要求低，结构的适应性更强，相应的制造成本能够大大降低，能够适应于各种现有阀体结构及各种阀体材料中进行水路控制。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的用于水阀的控制装置的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的固定件的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例的活动件的结构示意图；

图4是本实用新型优选实施例的阀杆的结构示意图；

图5是本实用新型优选实施例的冷热混水控制装置的结构示意图；

图6是本实用新型优选实施例的冷热混水控制装置的剖视结构示意图。

图例说明：

1、固定件；101、限制槽；102、贴合端面；103、环形密封槽；104、装配端面；105、阶梯形构造；106、进水通道；107、出水通道；2、活动件；201、贯穿通槽；202、封盖部；203、空区部；3、阀杆；301、外伸控制部；302、转轴；4、活动间隙。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本实用新型优选实施例的用于水阀的控制装置的结构示意图；图2是本实用新型优选实施例的固定件的结构示意图；图3是本实用新型优选实施例的活动件的结构示意图；图4是本实用新型优选实施例的阀杆的结构示意图；图5是本实用新型优选实施例的冷热混水控制装置的结构示意图；图6是本实用新型优选实施例的冷热混水控制装置的剖视结构示意图。

如图1所示，本实施例的用于水阀的控制装置，包括固定件1、活动件2和阀杆3，活动件2面贴合于固定件1表面并在固定件1表面上运动以形成不同的连通关系调节和控制水阀开闭，阀杆3包括用于与控制手柄连接的受力端以及用于控制活动件2在固定件1上运动的控制端，阀杆3的控制端上设有多个朝向固定件1方向外伸的外伸控制部301，多个外伸控制部301沿阀杆3的轴线对称布设，或者多个外伸控制部301沿阀杆3的周向均匀排布；活动件2上开设有用于外伸控制部301穿过以使活动件2随阀杆3运动的贯穿通槽201，固定件1上开设有用于容纳外伸控制部301并限制外伸控制部301运动范围的限制槽101，外伸控制部301、贯穿通槽201和限制槽101三者一一对应布设。本实用新型用于水阀的控制装置，主要包括分体的固定件1、活动件2和阀杆3三个部分，结构简单，易于加工制造形成通用零件。阀杆3控制端上的外伸控制部301贯穿活动件2并伸入至固定件1的限制槽101内；阀杆3通过与活动件2的贯穿通槽201形成贯穿插接连接关系，使得阀杆3与活动件2构成水平方向的整体结构，通过阀杆3的转动或水平方向的运动而带动活动件2贴合于固定件1表面做水平运动，从而实现水路开闭和流量大小的控制；由于贯穿插接连接关系，使得阀杆3与活动件2之间的接触面增大，而相应的应力集中减少，降低了阀杆3与活动件2彼此发生相对作用力而导致破损的几率，提高了结构的使用寿命。将传统通过阀芯内壁面或者阀体内壁面对阀杆3运动或活动件2运动进行限位的结构改进为：通过固定件1上的限制槽对阀杆3运动进行限位，从而降低了控制装置对阀芯内腔或阀体内腔的匹配性要求，降低生产制造工艺难度及工艺成本。阀杆3与活动件2的传动关系，以及固定件1对阀杆3和活动件2的活动限制关系，均由控制装置自身的结构构造及连接关系实现，无需借助于周围结构环境，因此相应地对周边结构的要求低，结构的适应性更强，相应的制造成本能够大大降低，能够适应于各种现有阀体结构及各种阀体材料中进行水路控制。阀杆3的外伸控制部301呈轴对称布设，或者呈周向等间距排布，形成均匀施力结构，并且外伸控制部301、贯穿通槽201和限制槽101三者一一对应布设，使得控制装置整体形成均匀传力及均匀受力的结构，避免局部产生应力集中现象而导致的破损，有效提高结构的使用寿命；同时该均匀传力及均匀受力的结构，使得水阀在进行开闭控制及水量控制时，能够降低控制难度。优选地，控制装置适用于角阀结构。角阀结构的阀体内腔采用冲压方式形成柱形内腔，或者阶梯形内腔。本实用新型控制装置也可以用于阀芯结构中，用作控制部分的结构，且对阀芯结构的内腔要求低，仅需要实现固定件1与阀芯内腔壁体之间的密封即可。可选地，阀杆3的控制端上也可以替换为一个朝向固定件1方向外伸的外伸控制部301，且该外伸控制部301处于阀杆3的中轴线上；外伸控制部301为非圆柱结构，且外伸控制部301与贯穿通槽201的外形相匹配，外伸控制部301与限制槽101之间留有外伸控制部301运动的活动间隙，限制槽101内腔形状即为外伸控制部301的运动轨迹。

如图1、图2、图5和图6所示，本实施例中，固定件1具有与活动件2采用镜面级面贴合密封的贴合端面102，限制槽101开设于贴合端面102的外周区域上。限制槽101开设于贴合端面102外周边缘上，或者限制槽101开设于贴合端面102外周平面区域上。将限制槽101布设于贴合端面102外围区域，使得力臂增加，从而达到利用更小的作用力就能够实现同样扭矩的目的，使得对控制装置的控制难度降低。可选地，固定件1的外形制作成与阀芯内腔或阀体内腔相匹配的结构，固定件1的外形结构可以为圆柱体、椭圆形柱体、方柱体、梯形柱体、三棱柱体、棱形柱体或其他多边形柱体。当固定件1采用圆柱体时，通过在固定件1外周布设多条密封圈，通过密封圈的密封及摩擦力实现对固定件1的周向定位，并且当阀杆3传递的作用力过大时，通过密封圈构成对该作用力的缓冲作用，避免作用力过大而导致的阀杆3、活动件2、固定件1上的表面结构破损，从而提高整体结构的使用寿命。当固定件1采用圆柱体以外的结构体时，由于结构体本身就能够形成周向定位效果，同时通过在固定件1外周布设密封圈，即能够起到防水密封作用，又能够起到作用力缓冲作用，当阀杆3传递的作用力过大时，通过密封圈构成对该作用力的缓冲作用，避免作用力过大而导致的阀杆3、活动件2、固定件1上的表面结构破损，从而提高整体结构的使用寿命。

如图1、图2、图5和图6所示，本实施例中，限制槽101为圆弧形槽、直线形槽或者圆弧形槽与直线形槽的组合槽。限制槽101的开设依据固定件1与活动件2之间的进水通道106的通断控制关系匹配开设，可以形成旋转开闭控制方式、上下抬升下落开闭控制方式等等。

如图1、图2、图5和图6所示，本实施例中，固定件1为柱体结构，固定件1的侧壁面上开设有沿周向布设的用于容纳密封圈的环形密封槽103；和\/或固定件1具有朝向水阀进水方向的装配端面104，装配端面104与侧壁面的转角部位和\/或装配端面104上开设有沿周向布设的用于容纳密封圈的环形密封槽103。可以根据固定件1的轴向长度、密封要求以及水阀应用环境，合理布设环形密封槽103与环形密封圈的数量，从而实现既能够进行多重密封防水，又能够实现固定件1的轴向和周向定位，同时还能够缓冲阀杆3向固定件1传递过来的瞬间作用力及过大的扭矩。

如图1、图2和图5所示，本实施例中，固定件1的侧壁面上设有用于装配定位的阶梯形构造105、凸块构造、凸条构造或凸环构造中的至少一种。固定件1可以根据现有的阀体内腔或阀芯内腔结构形状选取。固定件1可以设置与布设内腔相应的阶梯形构造105，以确保固定件1装配到位，同时形成阶梯形配合的止水防水结构，防水效果更好，特别适用于冲压加工而成的阀体或阀芯结构使用。固定件1外表面可以设置有与现有阀体或阀芯内腔周向环形凸环相匹配的凸环构造，凸环与凸环构造压紧配合，用于构成止水构造、确保固定件1安装到位。固定件1可以设置与现有阀体或阀芯内腔的轴向凹槽相应的沿轴向布设的凸块构造和凸条构造，以形成对固定件1的周向定位。

如图1、图3和图5所示，本实施例中，贯穿通槽201开设于活动件2的外缘侧壁面上，或者贯穿通槽201开设于靠近活动件2外缘的壁体上。可以根据活动件2的尺寸及阀杆3的结构特性，合理设置贯穿通槽201的位置，以使得阀杆3的传力性能达到最优且不易折断，从而达到省力调节控制的同时提高控制装置的使用寿命。

如图1、图3和图4所示，本实施例中，外伸控制部301的径向截面形状与贯穿通槽201的径向截面形状相同。使得结构插接装配后能够尽可能的以面进行接触，从而通过阀杆3能够稳定控制活动件2在固定件1上进行贴合且水平转动。外伸控制部301至少有一个面贴合于限制槽101的内壁面上。使得阀杆3在运动调节过程中始终与固定件1进行接触，从而降低彼此之间的冲击作用力，从而降低冲击力破坏的几率。阀杆3周向转动带动活动件2在固定件1上转动。用于实现简单的旋转调节控制，整个调节过程中阀杆3与活动件2之间以及阀杆3与固定件1之间都存在面贴合接触，以减少彼此之间发生相互冲击作用，从而降低瞬时集中应力破坏的几率。

如图5和图6所示，本实施例中，阀杆3侧壁上设有用于构成阀杆3摆动中心的转轴302，外伸控制部301与贯穿通槽201之间留有用于阀杆3摆动并使活动件2随阀杆3的摆动进行水平移动的活动间隙4。限制槽101具有与外伸控制部301摆动轨迹相匹配的直线形槽以及与外伸控制部301沿阀杆3周向转动轨迹相匹配的圆弧形槽。外伸控制部301的端部呈弧形或球形。确保阀杆3在摆动过程中，外伸控制部301不会与限制槽101之间发生相互阻碍。外伸控制部301的端部的摆动高度小于外伸控制部301伸入至限制槽101内的伸入深度，确保阀杆3在摆动控制推动活动件2在固定件1表面沿水平直线运动时不会脱出至限制槽101外，以确保控制装置的调节稳定性。通过摆动实现开闭控制和流量大小控制，通过转动实现冷热水切换。如图5所示，转轴302装配在内环上，内环外套设有外环，外环用于与阀体或阀芯固定装配(既进行轴向固定，也进行周向固定)，内环转动连接于外环内，转轴转动连接于内环中。装配时，先将内环套设在阀杆3上，然后插接转轴构成组合件，然后分别装配外环以及外环内的组合件。

如图1、图2、图3和图5所示，本实施例中，固定件1上开设有进水通道106，进水通道106连通至水阀进水口，进水通道106的出水端处于固定件1与活动件2之间的贴合面上。活动件2具有用于封盖进水通道106的封盖部202以及用于开放进水通道106的空区部203。可选地，进水通道106设置为至少一个，且均为单冷通道，如图2所示。可选地，进水通道106设置为两个，其中一个为冷水通道，另一个为热水通道；同时还还布设有出水通道107，用于将单冷水、单热水或冷热混水输出，如图5所示。

本实施例的水阀，包括上述用于水阀的控制装置。

实施时，提供一种用于水阀的控制装置，根据装配位置的内腔结构形状选取固定件1，固定件1的外形与装配内腔形状相匹配，固定件1外套设至少两个环形密封圈，然后将固定件1压入至装配内腔中，然后放入活动件2并插接装配阀杆3，通过在装配内腔设置密封压盖将活动件2压紧至固定件1上，阀杆3从密封压盖的开口外伸且阀杆3与密封压盖之间通过至少两个环形密封圈进行密封连接，阀杆3的外伸端装配控制手柄即可进行控制。可选地，用于水阀的控制装置，既可以适应于现有的阀芯结构，也可以直接适用于水阀阀体结构内充当控制部分。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

用于水阀的控制装置及水阀论文和设计

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