用于液氦温区的三通阀的制作方法

1.本发明涉及三通阀技术领域，尤其是涉及一种用于液氦温区的三通阀。


背景技术：

2.现有的三通阀为一根阀门内杆上装有两个相对位置固定的密封阀芯，通过控制阀门的内杆上下移动控制介质的流出方向。
3.但是，现有的三通阀无法自由改变两个密封阀芯之间的相对位置，且两个出口无法同时关闭。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于液氦温区的三通阀，以缓解了现有技术中存在的现有的三通阀无法自由改变两个密封阀芯之间的相对位置，且两个出口无法同时关闭的技术问题。
5.第一方面，本发明提供的用于液氦温区的三通阀，包括：上阀体、下阀体、第一阀芯、第二阀芯、第一内杆、第二内杆和第一紧定螺母；
6.所述下阀体具有介质入口、第一介质出口和第二介质出口，所述下阀体内具有用于封堵所述第一介质出口的所述第一阀芯和具有用于封堵所述第二介质出口的所述第二阀芯；
7.所述上阀体与所述下阀体连接，内部形成内腔，所述第一内杆和所述第二内杆均设置于所述内腔中，所述第二内杆套设所述第一内杆，且所述第二内杆与所述第一内杆螺纹连接；
8.所述第一内杆的一端穿过所述第二阀芯与所述第一阀芯连接，所述第二内杆的端部与所述第二阀芯连接，所述第一紧定螺母与所述第一内杆远离所述下阀体的一端连接，所述第一紧定螺母配置为能够带动所述第一内杆转动，以使所述第一内杆和所述第二内杆相对移动，调整所述第一阀芯和所述第二阀芯的相对位置；
9.所述下阀体的内壁具有台阶面，所述台阶面用于抵住所述第一阀芯，以限制所述第一阀芯移动。
10.在可选的实施方式中，
11.所述第一内杆包括第一上内杆和第一下内杆；
12.所述第一上内杆的一端与所述第一紧定螺母连接，所述第一上内杆的另一端具有连接凹槽，所述第一下内杆的端部具有连接凸起，所述连接凸起伸入到所述连接凹槽中；
13.所述第一下内杆远离所述第一上内杆的一端与所述第一阀芯连接；
14.所述第二内杆具有螺纹传动段，所述螺纹传动段与所述第一上内杆螺纹连接。
15.在可选的实施方式中，
16.所述用于液氦温区的三通阀还包括第一波纹管和第二波纹管；
17.所述上阀体具有氦保护充气口；
18.所述第一波纹管套设在所述第一下内杆上，所述第一波纹管用于所述第二阀芯和所述氦保护充气口之间密封；
19.所述第二波纹管位于所述第二内杆的顶部，且所述第二波纹管与所述第二内杆连接，所述第二波纹管套设在所述第一上内杆上，所述第二波纹管用于所述第二内杆与所述氦保护充气口之间密封；
20.所述第一波纹管和所述第二波纹管均能够随着所述第一上内杆的移动压缩或拉伸。
21.在可选的实施方式中，
22.所述用于液氦温区的三通阀还包括填料函组件；
23.所述填料函组件设置于所述上阀体的顶部，且所述填料函组件与所述上阀体螺纹连接；
24.当所述第一波纹管破裂时，所述填料函组件用于隔绝低温介质与大气环境；
25.当所述第一波纹管正常工作使，所述填料函组件隔绝大气环境和所述氦保护充气口。
26.在可选的实施方式中，
27.所述用于液氦温区的三通阀还包括执行机构组件；
28.所述执行机构组件位于所述上阀体的上方，所述第一上内杆套设有连接件，所述执行机构组件的驱动端通过第二紧定螺母与所述连接件传动连接，所述执行机构组件配置为能够带动所述第一上内杆、所述第一下内杆和所述第二内杆一同上下移动，以使所述第一阀芯和所述第二阀芯一同上下移动。
29.在可选的实施方式中，
30.所述填料函组件包括填料函主体、带碟簧的填料、压盖和支撑板；
31.所述带碟簧的填料位于所述填料函主体内，且所述填料函主体和所述带碟簧的填料均套设所述第一上内杆；
32.所述支撑板与所述执行机构组件的固定端连接，所述支撑板与所述填料函主体连接，所述压盖位于所述支撑板的上侧，且所述压盖盖设在所述填料函主体和所述带碟簧的填料内。
33.在可选的实施方式中，
34.所述用于液氦温区的三通阀还包括第一密封圈和第二密封圈；
35.所述第二波纹管远离所述第二内杆的一端具有延伸边，所述延伸边搭接在所述上阀体上，所述延伸边的底部与所述上阀体之间设置有第一密封圈，所述延伸边的顶部与所述上阀体之间设置有第二密封圈。
36.在可选的实施方式中，
37.所述用于液氦温区的三通阀还包括锁盖；
38.所述锁盖位于所述上阀体的顶部，且所述锁盖与所述上阀体螺纹连接。
39.在可选的实施方式中，
40.所述用于液氦温区的三通阀还包括至少一个阻尼环；
41.所述阻尼环设置于所述第二内杆和所述上阀体之间，且多个所述阻尼环沿着竖直方向间隔设置。
42.在可选的实施方式中，
43.所述第一阀芯和所述第二阀芯的端面均具有耐低温的密封垫。
44.本发明提供的用于液氦温区的三通阀，由于第一内杆和第二内杆螺纹连接，当正向转动第一紧定螺母时，第一内杆和第一阀芯一同向上移动，第一介质出口打开，第二介质出口关闭，从介质入口进入的低温介质从第一介质出口流出，当反向转动第一紧定螺母时，第一内杆和第一阀芯一同向下移动，第一阀芯与台阶面接触，台阶面抵住第一阀芯，第一阀芯无法继续向下移动，第一介质出口和第二介质出口同时关闭，继续转动第一紧定螺母，第一内杆继续转动，与第一内杆螺纹连接的第二内杆向上移动，第二阀芯向上移动，第二介质出口打开，从介质入口进入的低温介质从第二介质出口流出，实现通过调节第一阀芯和第二阀芯的相对位置，两个出口可以同时关闭，缓解了现有技术中存在的现有的三通阀无法自由改变两个密封阀芯之间的相对位置，且两个出口无法同时关闭的技术问题。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1为本发明实施例提供的用于液氦温区的三通阀的整体结构剖视图；
47.图2为本发明实施例提供的用于液氦温区的三通阀中下阀体的放大结构剖视图；
48.图3为本发明实施例提供的用于液氦温区的三通阀中填料函组件的放大结构剖视图；
49.图4为本发明实施例提供的用于液氦温区的三通阀的整体结构示意图；
50.图5为本发明实施例提供的用于液氦温区的三通阀的轴侧视角下的结构剖视图。
51.图标：10-上阀体；20-下阀体；21-介质入口；22-第一介质出口；23-第二介质出口；24-台阶面；30-第一密封圈；40-第二密封圈；50-锁盖；60-阻尼环；70-氦保护充气口；100-第一阀芯；200-第二阀芯；210-导向环；300-第一内杆；310-第一上内杆；320-第一下内杆；321-连接凸起；400-第二内杆；410-螺纹传动段；500-第一紧定螺母；600-第一波纹管；700-第二波纹管；710-延伸边；800-填料函组件；810-填料函主体；820-带碟簧的填料；830-压盖；840-支撑板；900-执行机构组件；910-连接件；920-第二紧定螺母。
具体实施方式
52.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
53.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
54.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
55.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
56.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
57.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
58.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
59.现有技术中没有应用于液氦温区的超低温三通阀，现有低温三通阀多数为一根阀门内杆上装有2个相对位置固定的密封阀芯，通过控制阀门的内杆上下移动控制介质的流出方向，两个密封阀芯只能同步移动，无法相对移动，且无法同时关闭。
60.如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例提供的用于液氦温区的三通阀，包括：上阀体10、下阀体20、第一阀芯100、第二阀芯200、第一内杆300、第二内杆400和第一紧定螺母500；下阀体20具有介质入口21、第一介质出口22和第二介质出口23，下阀体20内具有用于封堵第一介质出口22的第一阀芯100和具有用于封堵第二介质出口23的第二阀芯200；上阀体10与下阀体20连接，内部形成内腔，第一内杆300和第二内杆400均设置于内腔中，第二内杆400套设第一内杆300，且第二内杆400与第一内杆300螺纹连接；第一内杆300的一端穿过第二阀芯200与第一阀芯100连接，第二内杆400的端部与第二阀芯200连接，第一紧定螺母500与第一内杆300远离下阀体20的一端连接，第一紧定螺母500配置为能够带动第一内杆300转动，以使第一内杆300和第二内杆400相对移动，调整第一阀芯100和第二阀芯200的相对位置；下阀体20的内壁具有台阶面24，台阶面24用于抵住第一阀芯100，以限制第一阀芯100移动。
61.具体的，上阀体10焊接在下阀体20上，上阀体10与下阀体20焊接后内部形成空腔，第一阀芯100、第二阀芯200、第一内杆300和第二内杆400均安装在空腔中，第二内杆400套设第一内杆300，即第一内杆300在第二内杆400内，第一内杆300穿过第二阀芯200与第一阀芯100焊接，利用第一内杆300带动第一阀芯100移动，第二内杆400与第二阀芯200焊接，利用第二内杆400带动第二阀芯200移动，下阀体20的内部底部位置向内延伸形成台阶面24，台阶面24处的孔径小于第一阀芯100的直径，即可利用台阶面24抵住第一阀芯100，使第一阀芯100无法继续向下移动，并且第一阀芯100和第二阀芯200的端面均具有耐低温的密封
垫，能够适用于液氦温区。
62.另外，在第二阀芯200远离第一阀芯100的一端还设置有导向环210，导向环210对第一内杆300起到导向作用。
63.本实施例提供的用于液氦温区的三通阀，由于第一内杆300和第二内杆400螺纹连接，当正向转动第一紧定螺母500时，第一内杆300和第一阀芯100一同向上移动，第一介质出口22打开，第二介质出口23关闭，从介质入口21进入的低温介质从第一介质出口22流出，当反向转动第一紧定螺母500时，第一内杆300和第一阀芯100一同向下移动，第一阀芯100与台阶面24接触，台阶面24抵住第一阀芯100，第一阀芯100无法继续向下移动，第一介质出口22和第二介质出口23同时关闭，继续转动第一紧定螺母500，第一内杆300继续转动，与第一内杆300螺纹连接的第二内杆400向上移动，第二阀芯200向上移动，第二介质出口23打开，从介质入口21进入的低温介质从第二介质出口23流出，实现通过调节第一阀芯100和第二阀芯200的相对位置，两个出口可以同时关闭，缓解了现有技术中存在的现有的三通阀无法自由改变两个密封阀芯之间的相对位置，且两个出口无法同时关闭的技术问题。
64.在可选的实施方式中，第一内杆300包括第一上内杆310和第一下内杆320；第一上内杆310的一端与第一紧定螺母500连接，第一上内杆310的另一端具有连接凹槽，第一下内杆320的端部具有连接凸起321，连接凸起321伸入到连接凹槽中；第一下内杆320远离第一上内杆310的一端与第一阀芯100连接；第二内杆400具有螺纹传动段410，螺纹传动段410与第一上内杆310螺纹连接。
65.具体的，第一上内杆310位于第一下内杆320的上方，第一上内杆310的底部开设连接槽，第一下内杆320的顶部具有连接凸起321，连接凸起321伸入到连接槽中，即可使第一上内杆310与第一下内杆320连接，并且，由于连接凸起321和连接槽的设置，使第一紧定螺母500带动第一上内杆310转动时，第一上内杆310沿自身轴线方向转动，而第一下内杆320不转动，实现第一下内杆320只能随着第一上内杆310上下移动。
66.正向转动第一紧定螺母500时，第一上内杆310向上移动，第一下内杆320随同向上移动，第一阀芯100远离第一介质出口22，第一介质出口22打开；反向转动第一紧定螺母500时，第一紧定螺母500带动第一上内杆310向下移动，第一下内杆320随同向下移动，第一阀芯100与台阶面24接触，堵住第一介质出口22，第一介质出口22和第二介质出口23同时关闭，继续反向转动第一紧定螺母500，由于第一阀芯100无法继续向下移动，第一紧定螺母500带动第一上内杆310沿自身轴线转动，配合第二内杆400上的螺纹传动段410带动第二内杆400向上移动，第二阀芯200上移，即可打开第二介质出口23。
67.在可选的实施方式中，用于液氦温区的三通阀还包括第一波纹管600和第二波纹管700；上阀体10具有氦保护充气口70；第一波纹管600套设在第一下内杆320上，第一波纹管600用于第二阀芯200和氦保护充气口70之间密封；第二波纹管700位于第二内杆400的顶部，且第二波纹管700与第二内杆400连接，第二波纹管700套设在第一上内杆310上，第二波纹管700用于第二内杆400与氦保护充气口70之间密封；第一波纹管600和第二波纹管700均能够随着第一上内杆310的移动压缩或拉伸。
68.具体的，上阀体10上的氦保护充气口70，使三通阀具有氦气保护功能，第一波纹管600套设在第一下内杆320上，且第一波纹管600位于第二内杆400和第一下内杆320之间，利用第一波纹管600使第二阀芯200和外部腔体的氦保护充气口70之间密封，第二波纹管700
套设在第一上内杆310上，且第二波纹管700位于上阀体10的内壁与第一上内杆310之间，利用第二波纹管700使第二内杆400与外部腔体的氦保护充气口70之间密封，并且，当正向转动第一紧定螺母500时，第一上内杆310、第一下内杆320、第一阀芯100均向下移动，第一波纹管600和第二波纹管700均处于拉伸状态，当反向转动第一紧定螺母500时，第一上内杆310、第一下内杆320和第一阀芯100均向上移动，第一波纹管600和第二波纹管700均处于压缩状态，第一波纹管600和第二波纹管700相较于传统的密封圈来讲，波纹管在移动过程中是能够压缩或拉伸，损害较小，而密封圈或上下移动损害较大，波纹管密封保证了低温工况下阀门多次频繁动作后其密封效果依旧优异的特性。
69.在可选的实施方式中，用于液氦温区的三通阀还包括执行机构组件900；执行机构组件900位于上阀体10的上方，第一上内杆310套设有连接件910，执行机构组件900的驱动端通过第二紧定螺母920与连接件910传动连接，执行机构组件900配置为能够带动第一上内杆310、第一下内杆320和第二内杆400一同上下移动，以使第一阀芯100和第二阀芯200一同上下移动。
70.具体的，执行机构组件900安装在上阀体10的上方，连接件910固定在第一上内杆310的端部，连接件910的外壁具有外螺纹，第二紧定螺母920与连接件910螺纹连接，执行机构组件900的驱动端带动第二紧定螺母920转动，连接件910上下移动，即可带动第一上内杆310上下移动，带动第一阀芯100和第二阀芯200整体上下移动，任一处阀芯关闭时执行机构组件900的密封力全部作用在阀芯密封面处，保证了阀芯处的优异密封效果。
71.另外，执行机构组件900可使用具有单作用的气动执行机构，降低了成本和控制难度，也可使用其他类型的执行机构。
72.需要注意的是，当需要调整第一阀芯100和第二阀芯200之间的相对位置时，需要先将第二紧定螺母920与连接件910的之间的连接断开，使第一上内杆310能够自由转动，当调整好第一阀芯100和第二阀芯200的相对位置后，将第二紧定螺母920与连接件连接，利用执行机构组件900产生的驱动力带动第一阀芯100和第二阀芯200一同上下移动。
73.在可选的实施方式中，用于液氦温区的三通阀还包括填料函组件800；填料函组件800设置于上阀体10的顶部，且填料函组件800与上阀体10螺纹连接；当第一波纹管600破裂时，填料函组件800用于隔绝低温介质与大气环境；当第一波纹管600正常工作使，填料函组件800隔绝大气环境和氦保护充气口70。
74.具体的，填料函组件800形成的填料函密封既可防止空气在外部腔体的氦保护充气口70中液化结冰，又能在第一波纹管600破裂时作为低温介质和大气环境之间的补充密封。
75.在可选的实施方式中，填料函组件800包括填料函主体810、带碟簧的填料820、压盖830和支撑板840；带碟簧的填料820位于填料函主体810内，且填料函主体810和带碟簧的填料820均套设第一上内杆310；支撑板840与执行机构组件900的固定端连接，支撑板840与填料函主体810连接，压盖830位于支撑板840的上侧，且压盖830盖设在填料函主体810和带碟簧的填料820内。
76.具体的，填料函主体810套设在第一上内杆310上，带碟簧的填料820位于填料函主体810和第一上内杆310之间，压盖830盖设在填料函主体810和带碟簧的填料820上部，支撑板840支撑压盖830，且支撑板840围绕在填料函主体810上。
77.在可选的实施方式中，用于液氦温区的三通阀还包括第一密封圈30和第二密封圈40；第二波纹管700远离第二内杆400的一端具有延伸边710，延伸边710搭接在上阀体10上，延伸边710的底部与上阀体10之间设置有第一密封圈30，延伸边710的顶部与上阀体10之间设置有第二密封圈40。
78.具体的，第一密封圈30和第二密封圈40均设置为o型圈，第一密封圈30为上下压紧密封结构，第二密封圈40为侧封结构。
79.在可选的实施方式中，用于液氦温区的三通阀还包括锁盖50；锁盖50位于上阀体10的顶部，且锁盖50与上阀体10螺纹连接。
80.具体的，锁盖50螺纹连接在上阀体10上，实现锁盖50与上阀体10的可拆卸连接，锁盖50拆卸后，可将内腔中的第一内杆300和第二内杆400取出，对任一处阀芯的密封垫进行更换。
81.在可选的实施方式中，用于液氦温区的三通阀还包括至少一个阻尼环60；阻尼环60设置于第二内杆400和上阀体10之间，且多个阻尼环60沿着竖直方向间隔设置。
82.具体的，在第二内杆400和上阀体10之间设置有阻尼环60，阻尼环60的设置有些阻止介质发生热声振荡问题。
83.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。