專利名稱：自壓密封式浮球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于浮球閥類。
浮球閥是一種用于控制液位的專用閥門。目前應(yīng)用中的浮球閥型式雖然各異，但原理相同，都是利用浮球所產(chǎn)生的浮力通過杠桿的傳遞轉(zhuǎn)化成壓緊橡皮墊的壓力而堵住出水口，關(guān)斷水流的。因此，這類閥門可統(tǒng)稱為浮力作用式浮式浮球閥。浮力作用式浮球閥由于受到其構(gòu)成原理的限制，密封壓力的有效值很低，密封橡皮墊易損壞或發(fā)生位移，決定了這種閥門存在著有效通徑小，浮球直徑大，閥桿長，易損壞，維修量大，使用周期短，及開關(guān)性能差，涓流期長、易泄漏等諸多缺點(diǎn)。
為解決浮球閥的泄漏問題，曾有人推出取代產(chǎn)品《不漏浮球閥》(公告號(hào)2038970，公告日890607)，它是將現(xiàn)行浮球閥的外壓密封改為內(nèi)壓密封，從閥內(nèi)向外壓緊閥芯而達(dá)到可靠的密封的目的。為減小浮球和杠桿機(jī)構(gòu)尺寸，密封可靠，設(shè)計(jì)出取代產(chǎn)品《液位控制用浮球閥》(公告號(hào)2061631，公告日900905)，其閥芯位于閥桿下端和閥座下方，平衡活塞位于閥桿上端和閥座下方，杠桿機(jī)構(gòu)一端與閥桿下端連接，一端與浮球連接，這樣，當(dāng)容器內(nèi)的液面升高，或超過標(biāo)高，就很容易使閥門關(guān)閉。這兩個(gè)閥還是以浮球產(chǎn)生的浮力為密封壓力源，因而仍存在原理上的問題。
本實(shí)用新型是針對(duì)上述以浮球產(chǎn)生的浮力實(shí)施密封所產(chǎn)生的問題，旨在設(shè)計(jì)一種靠自來水自身壓力密封的自壓密封式浮球閥，閥的浮球體積小、流量大、開關(guān)性能好。
本實(shí)用新型的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的，自壓密封式浮球閥包括柱塞閥，浮球3及使之連接的閥桿4。柱塞閥包括閥芯11、閥體8、閥座9。下粘密封墊圈10的閥芯11位于閥座9上方。閥芯中間開孔，周邊開有進(jìn)水槽18。閥座下方有導(dǎo)向圈7，閥芯尾桿穿過導(dǎo)向圈，頂向閥桿的壓力端，閥桿的浮力端連浮球3。
下面參照
本實(shí)用新型內(nèi)容。
圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2閥芯縱向剖示圖圖3閥芯橫向剖示圖圖4閥座密封面受力狀態(tài)圖參照附圖，閥桿4的浮力端連浮球3，其頂端用螺母1、墊圈2固定。閥桿的浮力端和壓力端間以連接銷釘5作為支點(diǎn)，浮球可繞支點(diǎn)上下運(yùn)動(dòng)。閥芯尾桿頂向閥桿壓力端，與壓力端軟接觸，即使支點(diǎn)銹蝕，引起閥桿位移，也不會(huì)影響閥芯正常工作。閥桿和閥體8連接處設(shè)有耳子6，固定連接。導(dǎo)向圈7、閥座9、閥芯11裝在閥體8內(nèi)，閥芯與閥體間有襯圈12。閥體與進(jìn)水管17間用彎頭14連通，并用緊固螺栓、螺母15、16固定。
本實(shí)用新型密封壓力源來自自來水自身的壓力，關(guān)閉的過程是浮球3浮起，閥芯在水壓和自重的作用下下移，落在閥座上自行關(guān)閉，這時(shí)水壓是機(jī)動(dòng)因素又是對(duì)抗因素。開啟過程是依靠浮球和閥桿的自重將閥芯向上頂起，水從閥芯進(jìn)水槽18流出，而開啟，因此開啟過程是重力和水壓的對(duì)抗過程，這時(shí)水壓由關(guān)閉狀態(tài)的機(jī)動(dòng)因素變成對(duì)抗因素，而重力變成機(jī)動(dòng)因素，整個(gè)過程與浮力無關(guān)緊要，只要能起浮球及閥桿的自重即可，因而浮球可以作得很小，出水口的有效通徑可比現(xiàn)在的浮球閥大3－5倍，故流量也可大3－5倍。
當(dāng)閥桿處于圖1所示水平位置時(shí)為止水位，即閥處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)閥芯受力狀態(tài)如圖4所示，自來水的全部壓力H壓在閥芯上，水的出口剩余壓力為0，閥座密封面所受到的水壓正面壓力P為
P＝ (H×πr1+ G)/(π(r22-r21)) (G為閥芯重力)顯然正面壓力大于側(cè)面壓力，故不發(fā)生泄漏現(xiàn)象。而且水壓越高，P與H的差值越大，越不會(huì)泄漏。當(dāng)水壓很低，接近于0時(shí)，密封面受到的正面壓力P為P＝ (G)/(π(r22-r21))此壓力正好可以使橡膠墊產(chǎn)生輕微的彈性變形，克服由于其表面不光滑而可能造成的泄漏現(xiàn)象。
閥門由關(guān)閉到開啟的過程是水位下降，浮球和閥桿在自重作用下下降，將閥芯向上頂，此時(shí)水經(jīng)閥芯上的進(jìn)水槽，閥座的中心孔流出，此時(shí)閥芯上受到的水壓由關(guān)閉時(shí)的全壓狀態(tài)變成了只承受部分水壓，(另一部分以出口剩余壓力形式消耗了)，而閥桿向上頂?shù)牧α坎o變化，所以閥芯會(huì)立即向上運(yùn)動(dòng)，使閥門呈突然打開狀態(tài)。反之，閥門由開啟到關(guān)閉的過程是當(dāng)水位上升到接近恒定止水位時(shí)，浮球上浮，閥芯下移，密封面有效經(jīng)流面積變窄。這時(shí)流過密封面的流速增大，而流量變小，水的出口剩余壓力變小，此時(shí)作用在閥芯上下兩面的壓力差變大，而與閥芯相抗衡的浮球及閥桿的重力卻無變化，此時(shí)閥芯自然向下運(yùn)動(dòng)直到落到閥座上，使閥門很快地進(jìn)入完全關(guān)閉狀態(tài)。所以本實(shí)用新型產(chǎn)品具有電磁閥一般優(yōu)良的開關(guān)性能。
本實(shí)用新型產(chǎn)品不僅體積小，流量大，開關(guān)性能好，密封性能好，而且由于密封材料處于周邊介質(zhì)水中，不僅受力均勻，不會(huì)變形損壞，同時(shí)也避免了與空氣接觸，克服了氧化老化現(xiàn)象，使密封材料使用壽命大大提高，使本產(chǎn)品具有優(yōu)良的免維護(hù)功能。
權(quán)利要求1.自壓密封式浮球閥，包括柱塞閥、浮球(3)及使之連接的閥桿(4)，柱塞閥包括閥芯(11)、閥體(8)、閥座(9)，其特征在于下粘密封圈(10)的閥芯位于閥座上方，閥芯中間開孔，周邊開有進(jìn)水槽(18)，閥座下有導(dǎo)向圈(7)，閥芯尾桿穿過導(dǎo)向圈，頂向閥桿的壓力端，閥桿的浮力端連浮球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮球閥，其特征在于閥桿的浮力端和壓力端間以連接銷釘(5)作為支點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮球閥，其特征在于閥桿和閥體連接處設(shè)有耳子(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浮球閥，其特征在于閥芯與閥體間有襯圈(12)。
專利摘要自壓密封式浮球閥，由柱塞閥、浮球及閥桿組成。柱塞閥包括閥芯、閥體、閥座、導(dǎo)向圈。閥桿壓力端與閥芯尾桿軟接觸，浮力端與浮球連接。閥周邊伸進(jìn)水槽。本閥密封壓力源來自自來水自身的壓力，關(guān)閉的過程是浮球隨水位上升浮起，閥芯在水壓和自重作用下下移，落在閥座上自行關(guān)閉。開啟過程是浮球和閥桿依自重隨水位下降而下降，將閥芯向上頂起，水從進(jìn)水槽流出。本閥體積小，流量大、開關(guān)密封性能好，不需經(jīng)常維修，使用壽命長。
文檔編號(hào)F16K1/00GK2171041SQ93221159
公開日1994年7月6日 申請日期1993年8月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月13日
發(fā)明者樊喜元 申請人:樊喜元