【中国仪表网 仪表专利】创意无极限，仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利――阀门。该专利由上海鸿研物流技术有限公司申请，并于2017年6月13日获得授权公告。
内容说明
本发明涉及阀门，具体涉及低转矩低摩擦阀门。
发明背景
为了优化球阀的通径、压力、扭矩、寿命等技术参数，近年来，出现了各种各样的阀门复合启闭机构。
申请号为200720082066的中国专利公开一种低扭矩球阀，其提供了一种低扭矩球阀，包括阀体、阀球、阀座、支承座、阀杆、驱动装置、以及阀球支承连接。该球阀的缺点是驱动装置结构复杂，极其占用阀体外部空间；驱动装置涉及零部件较多，装配过程复杂；启闭转动角度为180度；由阀杆以及驱动装置所形成的工作空间对密封工艺要求非常高，传统的密封方式和工艺容易造成泄漏；另外，其加工成本高，不适合节约环保目的。
国内外最近研制出一种导向槽式升降杆球阀，阀杆上有S形导向槽，与导销配合，使阀杆上升时带动球体脱离阀座后，再逆时针旋转90°，完全开启阀门。当阀杆下降时，带动球体顺时针回转90°，然后压向阀座，实现关闭阀门。该阀门的缺点是阀杆上具有长S形导向槽，旋转启闭时，需要阀杆在导向槽内螺旋式上升或下降，所以导向槽占用空间大，旋转角度大等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够以一定运动顺序开启，并且结构紧凑，操作简便的阀门。
为实现上述目的，本发明提供了一种阀门，包括阀体、阀杆、阀芯和阀座，其中，阀体具有入口和出口，在所述入口和出口之间形成一个内部空间以容纳所述阀芯，在入口内侧布置有所述阀座，所述阀芯可绕一轴线转动，使所述阀芯与所述阀座可分离地密封配合，其特征在于：所述阀门还包括将所述阀杆的运动传递给所述阀芯的
传动装置和限制所述阀芯的运动顺序的限位装置；所述阀芯具有凹部，传动装置至少部分置于阀芯的凹部，并与阀芯的凹部形成第一传动关系及第二传动关系；所述第一传动关系为传动装置带动阀芯作轴向转动，当第一传动关系运动结束时，传动装置与阀芯由第一传动关系切换成第二传动关系，所述第二传动关系为传动装置带动阀芯相对阀座作挤压运动，该挤压运动使阀芯具有至少在径向的移动分量；其中所述限位装置用于在打开阀门过程中，对所述阀芯的运动进行限制，使得在所述阀芯作轴向转动之前，所述传动装置带动所述阀芯相对所述阀座作分离运动，以及在关闭阀门过程中，不阻碍阀门的关闭。
图是本发明的一实施例的阀门结构局部剖开的立体示意图
一优选实施例中，限位装置由设置在阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起以及设置在阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑构成，阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑之间具有相互可配合的几何形状和位置关系，几何形状和位置关系设置成只有在第一传动关系转换为第二传动关系后，阀体的内壁和阀芯任一个上的凸起与阀体的内壁和阀芯另一个上的凸起或凹坑才能进行配合。
另一优选实施例中，传动装置包括传动件以及滑动顶杆；阀芯具有一个凹部，传动件结合于阀杆的末端并可随阀杆一起转动，传动件至少部分内置于阀芯的凹部中，阀芯凹部内周壁形成有径向内凸轮廓，传动件形成有径向外凸轮廓，阀杆在其末端上方径向形成有一容置滑动顶杆的阀杆内腔，阀体上形成有一个围绕阀杆的内凸轮廓；阀杆转动时，阀体的内凸轮廓抵接滑动顶杆并驱使滑动顶杆在阀杆内腔中产生径向移动，并由滑动顶杆同步驱动阀芯轴向转动而形成第一传动关系；当阀杆中的滑动顶杆沿径向移动直至阀体的内凸轮廓驱使滑动顶杆脱离阀芯时，阀杆末端的传动件的径向外凸轮廓与阀芯凹部径向内凸轮廓相互配合，以使传动件绕上述轴线的转动转换为阀芯压抵阀体的阀座的径向移动而形成第二传动关系；其中限位装置由位于阀体上的阀体凸起和位于阀芯上的阀芯凸起构成，阀体凸起和阀芯凸起布置成在关闭阀门过程中不影响阀芯的运动，而在打开阀门过程中限制阀芯在与阀座分离之前不相对于阀座转动。
本发明的阀门中，由于阀芯在预关闭或开启过程中，阀芯不与阀座或阀体接触，处于空悬状态，减少它们接触的摩擦力，减少转动的扭矩(只有当阀体关闭的瞬间才会径向挤压球形阀芯)，这就使得阀杆在旋转的过程中扭矩非常的小，从而达到低扭矩开启和关闭阀门的效果。
此外，当需要打开阀时，反向转动阀杆，阀杆带动阀芯运动，不管阀芯和阀座的压触有没有摩擦力，阀体和阀芯上设置的限位结构(限位凸起)使得阀芯只能在从密封状态转换到预开启状态，即阀芯脱离对阀座的压触，才能进行轴向旋转，否者即使阀芯和阀座没有摩擦力，也不会打开阀门。即阀体和阀芯上设置的限位结构使得阀门的阀芯密封转换关系明确，无论什么使用环境，不会有阀芯和密封圈摩擦的问题，使阀门启闭更安全。
