一种水路切换阀芯制造技术

本实用新型专利技术涉及一种热水器用水路切换阀芯，包括阀芯壳及一端穿出所述阀芯壳的转芯，所述转芯的另一端与动阀片联动，所述动阀片与静阀片密封贴合，所述静阀片至少具有与三条水路对应的通孔，所述动阀片的一侧具有连通至少一个进水通孔和至少一个出水通孔的通槽，所述动阀片的封闭侧与阀芯壳顶端形成减压腔室，且水流能通过所述通槽进入该减压腔室。同时为了减小摩擦阻力，在所述拨叉盘与阀芯壳接触面设置润滑垫片；且在所述静阀片上并与所述动阀片配合的面上设置凸台。本实用新型专利技术的有益效果是：可以较大程度的减小拨叉盘对动阀片的预紧力，并且减小摩擦系数，从而减小摩擦力，达到用小型电机即可驱动的目的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种水路切换阀芯，尤其涉及一种热水器上使用的水路切换阀-!-HΛ ο
技术介绍
现有技术的切换阀芯在使用过程中，当旋转转芯到一定位置时，转芯下端的拨叉盘带动动阀片转动，使得动阀片上的出水通槽连通静阀片上的进、出水通孔，水流从底座进水通孔进入静阀片进水通孔，经过动阀片出水通槽再进入静阀片出水通孔，最后从底座出水通孔流出。再次旋转阀芯，使得动阀片密封住静阀片上的进、出水通孔，水流则阻隔在动阀片出水通槽外，无法继续流动。但该类阀芯在转动时，由于水压的作用，以及接触摩擦力 的影响，使得陶瓷阀芯转动的阻力较大，需要的转矩较大，所以一般使用手动操作，无法用小型电机驱动。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述问题，本技术提供了一种低转动阻力的水路切换阀芯，可以使用小型电机驱动取代手动操作，达到控制自动化、智能化的目的；而且结构简单合理，较好的解决了上述问题。本技术方案的具体结构如下。本阀芯结构包括阀芯壳及一端穿出该述阀芯壳的转芯，所述转芯的另一端与动阀片联动，所述动阀片与静阀片通过密封面贴合，所述静阀片至少具有与三条水路对应的通孔，所述动阀片的一侧具有连通至少一个进水通孔和至少一个出水通孔的通槽，所述动阀片的封闭侧与阀芯壳顶端形成减压腔室，该减压腔室为所述动阀片的封闭侧与所述阀芯壳配合形成的仅可以让水流进入其中的密封空间，水流能通过所述通槽进入该减压腔室。所述转芯与动阀片之间可设置拨叉盘，并且可以将该转芯与拨叉盘设置为一体成型的整体结构，还可以设置为能拆装连接的分体结构。设置为分体结构时，所述拨叉盘又为上拨叉盘和下拨叉盘的分体结构，所述上拨叉盘套接在转芯上，所述下拨叉盘与动阀片扣口 ο另外，阀芯结构还包括与所述阀芯壳接合的底座，该底座上设置与所述静阀片上通孔对应的过水孔。本技术为进一步减小摩擦阻力，在所述拨叉盘与阀芯壳之间设置润滑垫片；并且所述动阀片与设置在静阀片上的凸台密封贴合，该凸台环绕所述通孔的周边且相互之间不接触。为保证密封性，在所述底座与静阀片之间设置密封圈，在转芯与阀芯壳的接触面也设置密封装置。本技术的有益效果是通过上述方案，可以较大程度的减小拨叉盘对动阀片的预紧力，并且通过设置润滑垫片减小摩擦系数，从而减小摩擦力，达到用小功率电机即可驱动的目的。附图说明图I为阀芯结构分解示意图。图2为阀芯结构装配示意图。图3为拨叉盘放大示意图。图4为静阀片放大示意图。图5为动阀片放大示意图。图6为底座的放大示意图。 I 一阀芯壳7—密封圈2—转芯8—底座3—润滑垫片9 一减压腔室4 一拨叉盘10—凸台5一动阀片 11一通孔6—静阀片12—通槽13—过水孔Fl—拨叉盘4对动阀片5的预紧力；F2—动阀片5对拨叉盘4的压力；Fa—平面密封所需力；FbI—减压腔室9中水压对动阀片5产生向下作用力；Fb2—动阀片5下方的水压对动阀片5产生向上的作用力；Fbmax一最高水压作用力；f一转芯2转动阻力；f I一动阀片5与静阀片6之间的摩擦力；f 2—转芯2与阀芯壳I之间的摩擦力；μ I—静阀片6与动阀片5接触摩擦系数；μ 2—拨叉盘4与阀芯壳I摩擦系数。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。本技术方案的力学原理如下在设计的水压使用范围内，都必须要保证阀芯的密封性。陶瓷阀芯的密封主要体现在动阀片5与静阀片6之间平面密封，动阀片5与静阀片6如果没有贴合则平面密封失效。为保证动阀片5与静阀片6平面密封有效，需要拨叉盘4对动阀片5施加预紧力F1，该预紧力Fl=平面密封所需力Fa +最高水压作用力Fbmax。而预紧力Fl造成了转芯2的转动阻力f。上述转芯2的转动阻力f来源包括的因素有I、动阀片5与静阀片6之间的摩擦力f I ；f 1= Fl*y I ；(I)2、转芯2与阀芯壳I之间的摩擦力f 2。f 2= F2* μ 2 ；(2)根据力学原理可知，动阀片5对拨叉盘4的压力F2为预紧力Fl的反作用力，所以F2与Fl大小相等，方向相反，即F2= Fl0贝Ijf 2= Fl*y 2 ；(3)综上f=fl+f2=Fl*y 1+ Fl*y 2= Fl*(y 1+μ 2) ; (4)f= (Fa + Fbmax) * ( μ 1+μ 2) ；(5)由于陶瓷材料的耐磨损、不变形等特性，所以Fa不会发生明显变化。 根据上述力学原理，本方案提供了一种陶瓷阀芯，其特点是能够有效降低动阀片水压作用力Fbmax，减小动阀片所受预紧力Fl ;同时降低摩擦系数μ 2 ;从而降低陶瓷阀芯的转动阻力f。实施例一参见附图所示，本阀芯结构包括阀芯壳I及穿出该阀芯壳I的转芯2，该转芯2下端连接拨叉盘4，该拨叉盘4与动阀片5连接、该动阀片5与静阀片6通过密封面贴合，该静阀片6上设置轴向的通孔11，该动阀片5的一侧具有连通至少一个进水通孔11和至少一个出水通孔11的通槽12。如图3所示，拨叉盘4呈凹凸形状，其凹面与所述动阀片5配合后形成减压腔室9，该减压腔室9为仅可以让水流通过通槽12进入其中的密封空间；另外，在所述动阀片5的封闭侧与阀芯壳I的顶端也可设置类似的减压腔室9，当水流进入减压腔室9后回流产生的压力，与相对侧的水流的压力部分抵消，动阀片5受到的水压作用力Fbmax有效降低。因此只需要对动阀片5施加一个较小的预紧力即可实现密封，以通过减小预紧力达到减小转芯2的转动阻力f，从而实现小型电机驱动的目的。并且不论处于何种切换状态，所述静阀片6至少有两个通孔11与所述动阀片5的通槽12相通，以保证一定的通水面积。为了达到较好的密封效果，所述转芯2与阀芯壳I的接触面采用密封结构，如设置密封圈等；动阀片5与静阀片6的贴合面为密封面。另外，阀芯结构还包括与所述阀芯壳I接合的底座8，该底座8上设置与所述静阀片6上通孔11对应的过水孔13 ;所述拨叉盘4为上拨叉盘和下拨叉盘的分体结构，所述上拨叉盘套接在转芯2上，所述下拨叉盘与动阀片5扣合。本技术为进一步减小摩擦阻力，在所述拨叉盘4与阀芯壳I的接触面设置润滑垫片3，该润滑垫片3采用聚四氟乙烯材料；并且所述动阀片5与设置在静阀片6上的凸台10密封贴合，该凸台10环绕所述通孔11的周边且相互之间不接触。为保证水进出时的密封性，在所述底座8与静阀片6之间设置密封圈7。当水流由底座8上的过水孔13进入后，通过静阀片6上对应的进水通孔11，进入动阀片5上方的减压腔室9，减压腔室9连通动阀片5上的通槽12，最后从静阀片6上的出水通孔11中流出。减压腔室9中水压对动阀片5产生向下作用力Fbl，同时动阀片5下方的水压对动阀片5产生向上的作用力Fb2。根据压力=压强*面积，减压腔室受水压面积与动阀片5下方受水压面积近似相等，则两作用力部分抵消，所以最高水压作用力Fbmax减小，根据前述公式转动阻力f=(平面密封所需力Fa +最高水压作用力Fbmax)*(μ 1+μ2)，则f减小；又因为在转芯2与阀芯壳I之间设置润滑垫片3，所以拨叉盘4与阀芯壳I之间的摩擦系数μ 2较小，另外在静阀片6上与动阀片5贴合的一面设置凸台10，以减小静阀片6与动阀片5之间的接触面积，从而使f进一步减小，所以仅需要较小的电机即可驱动阀芯，使动阀片转动实现状态切换。所述转芯2与小功率电机连接，通过小功率电机即可驱动阀芯工作。实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水路切换阀芯，包括阀芯壳（1）及一端穿出所述阀芯壳（1）的转芯（2），所述转芯（2）的另一端与动阀片（5）联动，所述动阀片（5）与静阀片（6）密封贴合，所述静阀片（6）至少具有与三条水路对应的通孔（11），其特征在于：所述动阀片（5）具有连通至少一个进水通孔（11）和至少一个出水通孔（11）的通槽（12），所述动阀片（5）的封闭侧与阀芯壳（1）的顶端形成减压腔室（9），且水流能通过所述通槽（12）进入该减压腔室（9）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵小荣，茹兴鹏，
申请(专利权)人：艾欧史密斯中国热水器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：