一种灌装阀

技术领域

本发明涉及流体灌装领域，具体涉及一种灌装阀。

背景技术

灌装阀作为灌装作业的管路的终端结构，发挥了开关作用，直接控制管路内的物料向外输出的过程。灌装阀包括阀体和阀芯，阀芯位于阀体内部并由位于阀体外部的驱动单元驱动阀芯做直线往复运动。灌装阀通过阀芯与阀体的出料口内侧部位紧密连接实现关断效果、通过阀芯脱离阀体的出料口内侧部位实现开通效果。

现有技术中为了提高灌装阀的关断时的密封效果会在阀芯的端部选用聚四氟材料，这样阀芯的端部具有低硬度的特征，当阀芯与阀体结合后有利于阀芯做适应性的变形，由此获得更好的密封效果。但是现有技术中阀体的出料口采用大直径的单孔结构，阀芯与阀体相互挤压后阀芯的端部的变形区域较大、形成一个大鼓包，变形量过大，进而阀芯的端部极易受到剪切作用，使用一段时间后便会出现阀芯的端部受损的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灌装阀，能够有效解决现有灌装阀的阀芯与阀体挤压变形量过大造成阀芯寿命缩短的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种灌装阀，包括阀芯和阀体，所述阀体内设有与所述阀芯配合的阀腔，所述阀腔的端部设有多个阀口，所述阀芯与所述阀腔的端部之间面接触用以关闭所有阀口；

所述阀腔内设有第一密封部，所述阀芯对应所述第一密封部的位置设有第二密封部，在所述阀芯关闭阀口时，所述第一密封部与所述第二密封部密封接触；在所述阀芯朝远离所述阀口方向运动时，沿垂直于所述阀芯运动方向，所述第一密封部和所述阀芯的距离逐渐增大。

在上述灌装阀中，所述第一密封部朝向所述阀芯的方向凸出于所述阀腔的内侧壁，所述第一密封部成封闭的环形，所述阀芯从第一密封部中心穿过。

在上述灌装阀中，所述第二密封部所在的阀芯成圆台形，且较小的一端靠近所述阀口；或者，所述第二密封部所在的阀芯成鼓形，沿阀芯的轴向，从所述第二密封部与所述第一密封部接触的位置朝向阀口的方向，所述第二密封部的内径逐渐减小。

在上述灌装阀中，所述阀腔的端部成圆锥形，所述阀芯的端部与阀腔的端部相适配。

在上述灌装阀中，所述阀芯包括芯体和连接杆，所述芯体上设有沿轴向开设的连接腔，所述连接杆的下端插入所述连接腔内并且与所述芯体卡接。

在上述灌装阀中，所述连接杆的下端设有连接部，所述连接腔的内侧壁上设有至少两个沿周向间隔设置的导向部，相邻的所述导向部之间形成让所述连接部通过的滑道，所述导向部的底端与所述连接腔的底端之间间隔设置形成与所述滑道连通的固定槽，所述连接部位于所述固定槽内时，所述芯体与所述连接杆保持相对固定。

在上述灌装阀中，所述连接杆上还设有横截面为非圆形的定位部，所述阀芯还包括锁定件，所述锁定件中心开有与所述定位部相适配的锁定孔，所述锁定件上设有伸入所述滑道内的锁定部，所述锁定件的底端与所述导向部的顶端相抵。

在上述灌装阀中，沿阀芯的轴线方向，所述连接部的高度与所述固定槽的高度相等。

在上述灌装阀中，所述定位部的横截面为正多边形。

在上述灌装阀中，所述导向部有四个且沿周向均匀间隔设置。

与现有技术相比，本发明的优点是：

通过在阀腔的端部设置多个阀口并且增加第一密封部和第二密封部的密封连接，解决目前阀芯与阀体挤压变形量过大造成阀芯寿命缩短的问题。将原先阀腔端部的大直径单孔结构改为多个阀口设计，缩小每个阀口的大小，增加阀芯与阀体端部的接触面积，使阀体的端部对阀芯有更好的支撑作用，让阀芯在单个阀口处的变形量缩小，阀芯的变形量处于能够实现密封的合理范围内，从而避免阀芯出现鼓包。另外，还在阀腔内增加第一密封部与阀芯上的第二密封部在阀芯关断时形成密封，降低通过阀芯端部与阀腔端部达到关闭效果所需的压力，进一步减少阀芯端部的变形量，延长阀芯使用寿命。另外，由于阀芯端部和阀口之间的配合基本只能实现流体的通断，阀芯端部与阀口之间横截面大小不易控制，也就是无法控制流体流量大小，沿垂直于阀芯运动方向，所述第一密封部和所述阀芯的距离逐渐增大，从而还可以通过阀芯与阀体的相对运动控制液体流速的大小，进而可以满足更多的灌装需求。

进一步的，所述第一密封部朝向所述阀芯的方向凸出于所述阀腔的内侧壁，所述第一密封部成封闭的环形，所述阀芯从第一密封部中心穿过。第一密封部凸出于阀腔的内侧壁在制造时更容易成型和控制第一密封部的形状，并且第一密封部形成封闭的环形与穿过其中心的阀芯可以形成更好的密封效果。

进一步的，所述第二密封部所在的阀芯成圆台形，且较小的一端靠近所述阀口；或者，所述第二密封部所在的阀芯成鼓形，沿阀芯的轴向，从所述第二密封部与所述第一密封部接触的位置朝向阀口的方向，所述第二密封部的内径逐渐减小。两种不同的第二密封部形状都可以实现在阀芯打开时第一密封部和阀芯的距离逐渐增大的目的，并且第一密封部和第二密封部之间的横截面积的变化数据比较容易获取，更有利于控制流过第一密封部和第二密封部之间流体的量。

进一步的，所述阀腔的端部成圆锥形，所述阀芯的端部与阀腔的端部相适配。阀腔的端部成圆锥形可以扩大阀腔端部与阀芯端部之间的接触面积，对阀芯端部能形成更好的支撑，并且也有利于设置更多的阀口，从而降低每个阀口的面积。

进一步的，所述阀芯包括芯体和连接杆，所述芯体上设有沿轴向开设的连接腔，所述连接杆的下端插入所述连接腔内并且与所述芯体卡接。通过插接且可拆卸的方式连接芯体和连接杆，方便更换和安装芯体，并且装配过程更加简单方便。

进一步的，所述连接杆的下端设有连接部，所述连接腔的内侧壁上设有至少两个沿周向间隔设置的导向部，相邻的所述导向部之间形成让所述连接部通过的滑道，所述导向部的底端与所述连接腔的底端之间间隔设置形成与所述滑道连通的固定槽，所述连接部位于所述固定槽内时，所述芯体与所述连接杆保持相对固定。

进一步的，所述连接杆上还设有横截面为非圆形的定位部，所述阀芯还包括锁定件，所述锁定件中心开有与所述定位部相适配的锁定孔，所述锁定件上设有伸入所述滑道内的锁定部，所述锁定件的底端与所述导向部的顶端相抵。通过锁定件上的锁定部与滑道配合，可以阻止锁定件沿垂直于轴线的平面转动，而又因为锁定件和连接杆通过非圆形的定位部和锁定孔配合，就可以防止连接杆在垂直于轴线的平面内转动，从而确定连接杆与芯体的相对位置固定。

进一步的，沿阀芯的轴线方向，所述连接部的高度与所述固定槽的高度相等。通过固定槽的顶面和底面同时对连接部进行限位，从而防止在芯体和连接杆固定后连接杆会沿轴线方向移动。

进一步的，所述定位部的横截面为正多边形。正多边形的定位部比较容易加工，并且可以有效阻止连接杆沿轴线发生转动。

进一步的，所述导向部有四个且沿周向均匀间隔设置。四个导向部可以较为平稳的将连接杆的下部导入芯体内，防止连接杆在插入芯体时出现卡死。

附图说明

图1为本发明一种灌装阀在闭合状态下的剖视图；

图2为本发明一种灌装阀在打开状态下的剖视图；

图3为本发明中阀芯的立体图；

图4为本发明中阀芯的爆炸图；

图5为本发明中芯体的立体图；

图6为图5中A-A剖视图；

图7为本发明中连接杆的立体图；

图8为本发明中锁定件的立体图；

图9为本发明中连接杆和锁定件结合后的立体图一；

图10为本发明中连接杆和锁定件结合后的立体图二。

附图标记：

阀芯100、第二密封部110、芯体120、连接腔121、导向部122、滑道123、固定槽124、连接杆130、连接部131、定位部132、锁定件140、锁定孔141、锁定部142、导向筋150；

阀体200、阀腔210、阀口220、阀道230、第一密封部240；

驱动杆300。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1至图10为本发明一种灌装阀的实施例，灌装阀包括阀芯100和阀体200，阀体200内设有与阀芯100配合的阀腔210，一般来说阀芯100成圆柱形或者类似的圆柱形，阀芯100可以沿阀腔210的轴线方向运动，阀腔210一端开口，另一端设有阀口220，在本实施例中如图1所示的位置，阀腔210的顶部开口，阀芯100从阀腔210的顶部插入，阀腔210的底部设有多个阀口220，每个阀口220均连有阀道230，使阀腔210与外界相通，通过阀芯100底部与阀腔210的底端面接触配合实现灌装阀的关闭。在阀芯100的外壁上设有导向筋150，导向筋150可以更好的引导阀芯100相对于阀腔210沿轴向运动，同时，导向筋150可以将阀芯100的外侧壁与阀腔210的内侧壁之间留出足够的空间，让液体通过。

在阀腔210内设有第一密封部240，阀芯100对应第一密封部240的位置设有第二密封部110，在阀芯100关闭阀口220时，第一密封部240和第二密封部110密封接触，形成第二道密封，从而可以减轻阀芯100的端部压力，降低阀芯100的端部变形量，延长阀芯100使用寿命。而在阀芯100朝远离阀口220方向运动时，沿垂直于阀芯100运动方向，也就是垂直于阀芯100轴线的方向，第一密封部240与阀芯100之间的距离逐渐增大，从而可以通过第一密封部240与阀芯100之间横街面积的变化调整通过灌装阀的液体的流速，从而弥补传统阀芯100与阀口220之间只能调节通断不能明显调节流速的缺陷。

进一步，第一密封部240朝向阀芯100方向凸出于阀腔210的内侧壁，这样更容易与第二密封部110密封接触，并且第一密封部240形成封闭的环形，阀芯100从第一密封部240中心穿过，这样可以确保第一密封部240与第二密封部110形成完整的密封连接关系，由于阀芯100从第一密封部240中心穿过，第一密封部240和第二密封部110可以获得更大的接触面积，有利于降低第二密封部110在密封时的压力，并且在阀芯100沿轴向竖直运动时，还可以保持阀芯100四周受到压力相等，维持沿轴线竖直运动的稳定性。

要实现阀芯100朝远离阀口220方向运动时，沿垂直于阀芯100运动方向，第一密封部240与阀芯100之间的距离逐渐增大的目的，一般是通过第二密封部110的结构实现，可以将第二密封部110所在位置的阀芯100做成圆台形，并且尺寸较小的一端靠近阀口220，也就是第二密封部110位置的阀芯100成上大下小的圆台形，第二密封部110的侧壁与第一密封部240接触形成密封，这样在阀芯100远离阀口220时，第一密封部240与第二密封部110之间的距离在线性增大。除了上述结构外，还可以将第二密封部110所在的阀芯100设置成鼓形，也就是第二密封部110所在的阀芯100位置外侧壁是弧形的，这样在同样可以实现上述目的，并且弧形的外侧壁结构可以让液体更顺畅的流动，因此，优先考虑该第二密封部110结构。

而阀腔210的下端部成圆锥形，阀口220都分布在圆锥面上，相应的阀芯100的端部也做成圆锥形，一方面可以提高阀芯100的端部与阀腔210的接触面积，另一方面也可以布置更多的阀口220。

如图4所示，在上述实施例的基础上，阀芯100包括芯体120和连接杆130，芯体120整个采用聚四氟材料制造，连接杆130一般为金属材质，如果采用普通的螺纹连接，连接杆130与芯体120之间容易出现滑丝的情况，因此，本发明中采用在芯体120的顶面开设沿轴线设置的连接腔121，连接杆130的下端插入连接腔121内并且与芯体120卡接，这样在芯体120出现损坏后可以方便的更换，而且无需采用螺纹连接，可以避免出现滑丝的情况。

进一步，如图5至图10所示，连接杆130的下端设有连接部131，连接部131凸出于连接杆130的外侧壁，连接腔121的侧壁上设有至少两个沿连接腔121的周向间隔设置的导向部122，相邻的导向部122之间形成让连接部131通过的滑道123，连接部131的数量最好与滑道123的数量相等，以便发挥所有连接部131和滑道123的作用。导向部122的底端与连接腔121的底端之间间隔设置形成于滑道123连通的固定槽124，连接部131位于固定槽124内时，连接杆130带动芯体120沿轴线方向运动，连接部131与固定槽124的顶面和/或固定槽124的底面接触，也就是连接部131在沿轴线方向被限制在固定槽124内，从而实现芯体120随连接杆130一同沿轴线方向运动的目的。本实施例中导向部122有四个且沿轴向均匀间隔设置，这样在将连接杆130插入连接腔121时就不用特别的对位，而且连接杆130对芯体120施力时，芯体120的受力也更加均匀，不易出现偏转的情况。

再进一步，由于固定槽124只能在沿轴线方向限制连接部131，随着流体对芯体120的影响，要避免芯体120相对于连接杆130发生周向旋转，也就是避免连接部131滑出固定槽124，因此，阀芯100还包括锁定件140，在连接杆130上设有横截面为非圆形的定位部132，所谓非圆形可以是多边形或者椭圆形或者不规则的形状，为了方便制造，优先采用正多边形，比如正四边形或者正六边形等。锁定件140中心开有与定位部132相适配的锁定孔141，锁定件140上还设有与滑道123相适配的锁定部142，锁定件140的底端与导向部122的顶端相抵。由于定位部132的横截面是非圆形的，锁定孔141套在定位部132上以后，锁定件140和连接杆130就不会发生相对的周向旋转，而由于锁定件140上还设有伸入滑道123内的锁定部142，也就通过导向部122阻止锁定件140发生周向转动，从而使得芯体120和连接杆130在周向保持相对静止。

沿阀芯100的轴线方向，连接部131的高度与固定槽124的高度相等，利用导向部122的底端和连接腔121的底端对连接部131沿阀芯100轴线方向进行上下限位，从而确保连接杆130和芯体120能同步沿阀芯100的轴线方向运动，避免连接杆130在运动时对芯体120造成振动，也能准确的控制芯体120的移动位置，从而确保阀芯100运动到准确的位置，让灌装阀的流量控制更加精确。

在安装时，将连接杆130的连接部131从连接腔121插入，连接部131沿着相邻导向部122之间的滑槽向连接腔121底端滑动，当连接部131滑动到连接腔121的底端时，转动连接杆130，使连接部131进入固定槽124内，再将锁定件140套在连接杆130上，锁定件140的锁定孔141与连接杆130上的定位部132配合，并且锁定件140的锁定部142伸入到滑槽内，从而完成对连接杆130和芯体120的锁定，再将连接杆130安装在灌装机的驱动杆300上，控制阀芯100伸入到固定在灌装机机架上的阀体200内，完成灌装阀的装配。通过驱动杆300驱动阀芯100相对于阀体200沿阀芯100的轴线滑动，在阀芯100运行到最低点时，阀芯100的底面与阀腔210的底端相抵，将所有阀口220封闭，第一密封部240与第二密封部110密封接触，灌装阀处于关闭状态；驱动杆300带动阀芯100向上运动，阀芯100将所有阀口220打开，第一密封部240与第二密封部110分开，灌装阀处于打开状态，此时再利用驱动杆300控制阀芯100相对于阀体200的位置，第一密封部240与第二密封部110之间的横截面面积将发生变化，从而可以控制灌装阀内液体流速。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。