角阀论文和设计-张南新

全文摘要

本实用新型公开了一种角阀，包括阀体，阀体具有直线管段以及与直线管段垂直的支线管段，直线管段一端为进水口，另一端为控制装配口，支线管段的开口为出水口，直线管段的内腔壁体上设有径向尺寸由控制装配口向进水口方向增大的阶梯形构造，阶梯形构造处于直线管段内腔中支线管段与进水口之间的区域，阶梯形构造上密封固接有用于固定在进水口内腔的进水管路上并构成固定的进水通道的固定件，固定件上设有用于贴合在固定件表面上做水平运动以改变进水通道的连通关系控制水阀开闭的活动件以及用于带动活动件在固定件表面做水平运动的阀杆；固定件上开设有限制槽，阀杆的控制端贯穿活动件并伸入至固定件的限制槽内，通过限制槽限制阀杆的运动轨迹。

主设计要求

1.一种角阀，包括阀体(1)，阀体(1)具有直线管段(101)以及与所述直线管段(101)垂直的支线管段(102)，所述直线管段(101)一端为进水口(103)，另一端为控制装配口(104)，所述支线管段(102)的开口为出水口(105)，其特征在于，所述直线管段(101)的内腔壁体上设有径向尺寸由所述控制装配口(104)向所述进水口(103)方向增大的阶梯形构造(1011)，所述阶梯形构造(1011)处于所述直线管段(101)内腔中所述支线管段(102)与所述进水口(103)之间的区域，所述阶梯形构造(1011)上密封固接有用于固定在所述进水口(103)内腔的进水管路上并构成固定的进水通道(201)的固定件(2)，所述固定件(2)上设有用于贴合在所述固定件(2)表面上做水平运动以改变进水通道(201)的连通关系控制水阀开闭的活动件(3)以及用于带动所述活动件(3)在所述固定件(2)表面做水平运动的阀杆(4)；所述固定件(2)上开设有限制槽(202)，所述阀杆(4)的控制端贯穿所述活动件(3)并伸入至所述固定件(2)的所述限制槽(202)内，通过所述限制槽(202)限制所述阀杆(4)的运动轨迹。

设计方案

1.一种角阀，包括阀体(1)，阀体(1)具有直线管段(101)以及与所述直线管段(101)垂直的支线管段(102)，

所述直线管段(101)一端为进水口(103)，另一端为控制装配口(104)，

所述支线管段(102)的开口为出水口(105)，

其特征在于，

所述直线管段(101)的内腔壁体上设有径向尺寸由所述控制装配口(104)向所述进水口(103)方向增大的阶梯形构造(1011)，所述阶梯形构造(1011)处于所述直线管段(101)内腔中所述支线管段(102)与所述进水口(103)之间的区域，

所述阶梯形构造(1011)上密封固接有用于固定在所述进水口(103)内腔的进水管路上并构成固定的进水通道(201)的固定件(2)，

所述固定件(2)上设有用于贴合在所述固定件(2)表面上做水平运动以改变进水通道(201)的连通关系控制水阀开闭的活动件(3)以及用于带动所述活动件(3)在所述固定件(2)表面做水平运动的阀杆(4)；

所述固定件(2)上开设有限制槽(202)，所述阀杆(4)的控制端贯穿所述活动件(3)并伸入至所述固定件(2)的所述限制槽(202)内，通过所述限制槽(202)限制所述阀杆(4)的运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的角阀，其特征在于，

所述直线管段(101)采用由管料冲压形成的冲压管，

所述阶梯形构造(1011)为冲压形成的冲压阶梯。

3.根据权利要求1所述的角阀，其特征在于，

所述阀杆(4)的控制端上设有多个朝向所述固定件(2)方向外伸的外伸控制部(401)，

多个所述外伸控制部(401)沿所述阀杆(4)的轴线对称布设，或者多个所述外伸控制部(401)沿所述阀杆(4)的周向均匀排布；

所述活动件(3)上开设有用于所述外伸控制部(401)穿过以使所述活动件(3)随所述阀杆(4)运动的贯穿通槽(301)；

所述阀杆(4)的所述外伸控制部(401)伸入至所述限制槽(202)内并通过所述限制槽(202)限制所述外伸控制部(401)的运动范围；

所述外伸控制部(401)、所述贯穿通槽(301)和所述限制槽(202)三者一一对应布设。

4.根据权利要求3所述的角阀，其特征在于，

所述贯穿通槽(301)开设于所述活动件(3)的外缘侧壁面上，或者

所述贯穿通槽(301)开设于靠近所述活动件(3)外缘的壁体上。

5.根据权利要求4所述的角阀，其特征在于，

所述固定件(2)具有与所述活动件(3)采用镜面级面贴合密封的贴合端面(203)，所述限制槽(202)开设于所述贴合端面(203)的外周区域上；

所述限制槽(202)开设于所述贴合端面(203)外周边缘上，或者所述限制槽(202)开设于所述贴合端面(203)外周平面区域上；

所述限制槽(202)为圆弧形槽。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的角阀，其特征在于，

所述外伸控制部(401)的径向截面形状与所述贯穿通槽(301)的径向截面形状相同，

所述外伸控制部(401)至少有一个面贴合于所述限制槽(202)的内壁面上，

所述阀杆(4)周向转动带动所述活动件(3)在所述固定件(2)上转动。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的角阀，其特征在于，

所述固定件(2)为柱体结构，所述固定件(2)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(204)；和\/或

所述固定件(2)具有朝向所述进水口(103)方向的装配端面(205)，所述装配端面(205)与侧壁面的转角部位和\/或所述装配端面(205)上开设有沿周向布设的用于容纳密封圈的环形密封槽(204)。

8.根据权利要求7所述的角阀，其特征在于，

所述固定件(2)的侧壁面上设有用于与所述直线管段(101)的所述阶梯形构造(1011)相匹配以对所述固定件(2)进行装配定位的定位阶梯构造(206)或者定位凸环构造。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的角阀，其特征在于，

所述活动件(3)具有用于封盖所述进水通道(201)出水端的封盖部(302)以及用于开放所述进水通道(201)的空区部(303)；

所述进水通道(201)设置为至少一个。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的角阀，其特征在于，

所述控制装配口(104)上密封连接有密封压盖(5)，

所述密封压盖(5)的底端与所述活动件(3)接触并将所述活动件(3)沿轴向压紧至所述固定件(2)上以限制所述活动件(3)和所述固定件(2)的轴向移动。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及进水控制阀门结构技术领域，特别地，涉及一种角阀。

背景技术

角阀又称角式截止阀，其结构简单，属于生活和工业中常用的阀门之一，并且需求量巨大(例如，一套三居室的房屋可能需要十多个角阀，甚至更多)。角阀常用于转接内外出水口，通过开关调节可以调节转接的水量或者关闭转接通水，以便于下游的维护和更换，无需经常性的开闭水路总阀门。

角阀，存在不同材质的阀体，以及不同结构的内芯。角阀的核心部分在于控制部分，控制部分的寿命直接关系到角阀的寿命。角阀销售竞争优势在于价格低廉且使用寿命长。

现有市面上的角阀良莠不齐，价格也差异巨大，使用寿命也是差异很大。而角阀的控制部分，种类繁多，外形结构各异且结构复杂，导致采用不同的控制部分需要相对应的角阀阀体内腔结构与之配合，这就导致角阀阀体结构的制造难度增加；采用某些材质的角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，使得角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，从而导致角阀成本增加。

实用新型内容

本实用新型提供了一种角阀，以解决现有角阀，结构复杂，制造成本高的技术问题。

提供一种角阀，包括阀体，阀体具有直线管段以及与直线管段垂直的支线管段，直线管段一端为进水口，另一端为控制装配口，支线管段的开口为出水口，直线管段的内腔壁体上设有径向尺寸由控制装配口向进水口方向增大的阶梯形构造，阶梯形构造处于直线管段内腔中支线管段与进水口之间的区域，阶梯形构造上密封固接有用于固定在进水口内腔的进水管路上并构成固定的进水通道的固定件，固定件上设有用于贴合在固定件表面上做水平运动以改变进水通道的连通关系控制水阀开闭的活动件以及用于带动活动件在固定件表面做水平运动的阀杆；固定件上开设有限制槽，阀杆的控制端贯穿活动件并伸入至固定件的限制槽内，通过限制槽限制阀杆的运动轨迹。

进一步地，直线管段采用由管料冲压形成的冲压管，阶梯形构造为冲压形成的冲压阶梯。

进一步地，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；阀杆的外伸控制部伸入至限制槽内并通过限制槽限制外伸控制部的运动范围；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，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，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；限制槽为圆弧形槽。

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，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\/或固定件具有朝向进水口方向的装配端面，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与直线管段的阶梯形构造相匹配以对固定件进行装配定位的定位阶梯构造或者定位凸环构造。

进一步地，活动件具有用于封盖进水通道出水端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。

进一步地，控制装配口上密封连接有密封压盖，密封压盖的底端与活动件接触并将活动件沿轴向压紧至固定件上以限制活动件和固定件的轴向移动。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型角阀，在直线管段内设置径向尺寸由控制装配口向进水口方向增大的阶梯形构造，以此形成对控制部分的轴向定位。通过将固定件压入至直线管段的阶梯形构造部位进行固定定位，活动件贴合于固定件表面并通过阀杆控制活动件在固定件表面做水平运动，从而形成不同的进水通道的连通关系，当活动件完全遮挡水进水通道的出口则水路关闭，当活动件完全让开进水通道的出口则水路完全打开，当活动件遮挡一部分进水通道的出口则控制出水水量大小，以实现水路通断和水流量大小的控制。阀杆的控制端贯穿活动件并伸入至固定件的限制槽内；通过阀杆与活动件之间的贯穿插接连接关系，以实现阀杆带动活动件贴合在固定件表面做水平运动；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。通过限制槽限制阀杆的控制端的移动范围以及运动轨迹，以限制阀杆相对于固定件仅能够按照运动轨迹做往复运动，以实现水路控制。将传统通过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，从而降低了控制部分对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，均由控制部分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角阀的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的阀杆的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例的固定件的结构示意图；

图4是本实用新型优选实施例的活动件的结构示意图。

图例说明：

1、阀体；101、直线管段；1011、阶梯形构造；102、支线管段；103、进水口；104、控制装配口；105、出水口；2、固定件；201、进水通道；202、限制槽；203、贴合端面；204、环形密封槽；205、装配端面；206、定位阶梯构造；3、活动件；301、贯穿通槽；302、封盖部；303、空区部；4、阀杆；401、外伸控制部；5、密封压盖。

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角阀的结构示意图；图2是本实用新型优选实施例的阀杆的结构示意图；图3是本实用新型优选实施例的固定件的结构示意图；图4是本实用新型优选实施例的活动件的结构示意图。

如图1所示，本实施例的角阀，包括阀体1，阀体1具有直线管段101以及与直线管段101垂直的支线管段102，直线管段101一端为进水口103，另一端为控制装配口104，支线管段102的开口为出水口105，直线管段101的内腔壁体上设有径向尺寸由控制装配口104向进水口103方向增大的阶梯形构造1011，阶梯形构造1011处于直线管段101内腔中支线管段102与进水口103之间的区域，阶梯形构造1011上密封固接有用于固定在进水口103内腔的进水管路上并构成固定的进水通道201的固定件2，固定件2上设有用于贴合在固定件2表面上做水平运动以改变进水通道201的连通关系控制水阀开闭的活动件3以及用于带动活动件3在固定件2表面做水平运动的阀杆4；固定件2上开设有限制槽202，阀杆4的控制端贯穿活动件3并伸入至固定件2的限制槽202内，通过限制槽202限制阀杆4的运动轨迹。本实用新型角阀，在直线管段101内设置径向尺寸由控制装配口104向进水口103方向增大的阶梯形构造1011，以此形成对控制部分的轴向定位。通过将固定件2压入至直线管段101的阶梯形构造1011部位进行固定定位，活动件3贴合于固定件2表面并通过阀杆4控制活动件3在固定件2表面做水平运动，从而形成不同的进水通道201的连通关系，当活动件3完全遮挡水进水通道201的出口则水路关闭，当活动件3完全让开进水通道201的出口则水路完全打开，当活动件3遮挡一部分进水通道201的出口则控制出水水量大小，以实现水路通断和水流量大小的控制。阀杆4的控制端贯穿活动件3并伸入至固定件2的限制槽202内；通过阀杆4与活动件3之间的贯穿插接连接关系，以实现阀杆4带动活动件3贴合在固定件2表面做水平运动；由于贯穿插接连接关系，使得阀杆4与活动件3之间的接触面增大，而相应的应力集中减少，降低了阀杆4与活动件3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。通过限制槽202限制阀杆4的控制端的移动范围以及运动轨迹，以限制阀杆4相对于固定件2仅能够按照运动轨迹做往复运动，以实现水路控制。将传统通过阀体1内壁面对阀杆4运动或活动件3运动进行限位的结构改进为：通过固定件2上的限制槽202对阀杆4运动进行限位，从而降低了控制部分对阀体1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4与活动件3的传动关系，以及固定件2对阀杆4和活动件3的活动限制关系，均由控制部分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1结构及各种阀体1材料中进行水路控制。可选地，固定件2的固定装配采用在侧壁面上开设至少两个环形密封槽204并在里面放入环形密封圈，将固定件2压入至直线管段101内腔至预定位置进行固定，多条环形密封圈构成固定件2沿轴向和周向的固定定位；并且还能够构成作用力的缓冲作用，当阀杆4受力过大时，过大的作用力通过阀杆4与固定件2之间的接触并传递至环形密封圈，利用环形密封圈产生轴向和周向的弹力以缓冲作用力，从而避免作用力过大而造成的损坏。

如图1所示，本实施例中，直线管段101采用由管料冲压形成的冲压管。阶梯形构造1011为冲压形成的冲压阶梯。直线管段101可以采用通用型号的管料进行截取并冲压得到，然后在直线管段101的设计位置通过开孔和焊接支线管段102，从而得到阀体1。整个阀体1的结构及工艺简单，易于获取，且管料成本低、加工成本低，从而能够降低角阀的整体成本。并且直接采用通用型号的管料直接进行冲压加工，对管料的结构影响小，阀体的质量能够得以保证。即可以获取高性价比的角阀产品。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，阀杆4的控制端上设有多个朝向固定件2方向外伸的外伸控制部401，多个外伸控制部401沿阀杆4的轴线对称布设，或者多个外伸控制部401沿阀杆4的周向均匀排布。活动件3上开设有用于外伸控制部401穿过以使活动件3随阀杆4运动的贯穿通槽301。阀杆4的外伸控制部401伸入至限制槽202内并通过限制槽202限制外伸控制部401的运动范围。外伸控制部401、贯穿通槽301和限制槽202三者一一对应布设。阀杆4的外伸控制部401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401、贯穿通槽301和限制槽202三者一一对应布设，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，使得角阀在进行开闭控制及水量控制时，能够降低控制难度。角阀的阀体1内腔采用冲压方式形成柱形内腔，或者阶梯形内腔。可选地，阀杆4的控制端上也可以替换为一个朝向固定件2方向外伸的外伸控制部401，且该外伸控制部401处于阀杆4的中轴线上；外伸控制部401为非圆柱结构，且外伸控制部401与贯穿通槽301的外形相匹配，外伸控制部401与限制槽202之间留有外伸控制部401运动的活动间隙，限制槽202内腔形状即为外伸控制部401的运动轨迹。

如图1和图4所示，本实施例中，贯穿通槽301开设于活动件3的外缘侧壁面上，或者贯穿通槽301开设于靠近活动件3外缘的壁体上。可以根据活动件3的尺寸及阀杆4的结构特性，合理设置贯穿通槽301的位置，以使得阀杆4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和图3所示，本实施例中，固定件2具有与活动件3采用镜面级面贴合密封的贴合端面203，限制槽202开设于贴合端面203的外周区域上。限制槽202开设于贴合端面203外周边缘上，或者限制槽202开设于贴合端面203外周平面区域上。将限制槽202布设于贴合端面203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，使得对控制部分的控制难度降低。可选地，固定件2的外形制作成与阀体1内腔相匹配的结构，固定件2的外形结构可以为圆柱体、椭圆形柱体、圆锥台体、多边形锥台体、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2采用圆柱体时，通过在固定件2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2的周向定位，并且当阀杆4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4、活动件3、固定件2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2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2外周布设环形密封圈，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4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4、活动件3、固定件2上的表面结构破损，从而提高整体结构的使用寿命。限制槽202为圆弧形槽。限制阀杆4仅能够做正反往复的旋转运动，从而实现角阀的开闭及流量控制，操作过程简单，结构简单，相应的制造成本低。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中，外伸控制部401的径向截面形状与贯穿通槽301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4能够稳定控制活动件3在固定件2上进行贴合且水平转动。外伸控制部401至少有一个面贴合于限制槽202的内壁面上。使得阀杆4在运动调节过程中始终与固定件2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4周向转动带动活动件3在固定件2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4与活动件3之间以及阀杆4与固定件2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1和图3所示，本实施例中，固定件2为柱体结构，固定件2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204；和\/或固定件2具有朝向进水口103方向的装配端面205，装配端面205与侧壁面的转角部位和\/或装配端面205上开设有沿周向布设的用于容纳密封圈的环形密封槽204。可以根据固定件2的轴向长度、密封要求以及角阀应用环境，合理布设环形密封槽204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2的轴向和周向定位，同时还能够缓冲阀杆4向固定件2传递过来的瞬间作用力及过大的扭矩。

如图1和图3所示，本实施例中，固定件2的侧壁面上设有用于与直线管段101的阶梯形构造1011相匹配以对固定件2进行装配定位的定位阶梯构造206或者定位凸环构造。固定件2可以设置与布设内腔相应的定位阶梯构造206，以确保固定件2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1结构使用。固定件2外表面可以设置有与现有阀体1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2安装到位。

如图4所示，本实施例中，活动件3具有用于封盖进水通道201出水端的封盖部302以及用于开放进水通道201的空区部303。进水通道201设置为至少一个。

如图1所示，本实施例中，控制装配口104上密封连接有密封压盖5，密封压盖5的底端与活动件3接触并将活动件3沿轴向压紧至固定件2上以限制活动件3和固定件2的轴向移动。根据装配位置的内腔结构形状选取固定件2，固定件2的外形与装配内腔形状相匹配，固定件2外套设至少两个环形密封圈，然后将固定件2压入至装配内腔中，然后放入活动件3并插接装配阀杆4，通过在装配内腔设置密封压盖5将活动件3压紧至固定件2上，阀杆4从密封压盖5的开口外伸且阀杆4与密封压盖5之间通过至少两个环形密封圈进行密封连接，阀杆4的外伸端装配控制手柄即可进行控制。

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。

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