防回火的燃气旋塞阀的制作方法

1.本发明涉及一种燃气阀门，尤其涉及一种防回火的燃气旋塞阀。


背景技术：

2.燃气旋塞阀是燃气灶具的核心部件，它一般包括阀体、阀芯、阀杆、拨叉和电磁阀，其中，阀体内部设置有进气通道、出气通道以及介于两者之间的阀芯腔，阀芯为锥台型，安装在所述阀芯腔内，阀杆一端伸入阀体内部并穿过阀芯。需要开启旋塞阀时，阀杆通过拨叉顶开电磁阀，开启后可以驱动阀芯旋转，以调节出气通道内的气体流量。
3.灶具的炉头一般具有内环和外环，相应的旋塞阀内部具有外环出气通道和内环出气通道，内环出气通道和外环出气通道与阀芯腔交汇在阀芯腔侧壁形成内环出气口和外环出气口，相应的阀芯上设置有与内环出气口和外环出气口配合的内环配气孔和外环配气孔，在阀芯转动过程中，出气口和配气孔重叠面积发生变化，进而可以改变出气通道内的气体流量。
4.所谓炉灶回火是火焰缩回到灶具内腔，出现“爆燃”的燃烧现象，其主要是燃气的流量过小引起的。只要灶具开启，内环始终是处于有火的状态，但外环有可能存在没有火的阶段，外环的火力从大到小，最终达到没有火的状态(或者从无到有)，该过程气体流量逐渐减小，可能在外环刚出火的位置出现因燃气流量不足而导致回火。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种防回火的燃气旋塞阀，解决了传统旋塞阀在外环在刚出火的位置出现回火的问题。
6.本技术提供的一种防回火的燃气旋塞阀，包括：
7.阀体，所述阀体的内部设置有依次连通的进气通道、阀芯腔以及第一出气通道，所述第一出气通道与阀芯腔交汇，在阀芯腔的侧壁形成第一出气口；
8.阀芯，所述阀芯可转动地装配于所述阀芯腔内，具有连通进气通道的沿轴向设置的中心孔以及与所述中心孔相连通并对应所述第一出气口的配气孔，在阀芯的转动过程中，所述第一出气口和配气孔之间错位或连通；
9.阀杆，所述阀杆的一端穿入阀体与阀芯结合，用于操纵所述阀芯旋转；
10.顶针，所述顶针的一端用于承接所述阀杆，另一端从所述中心孔穿出阀芯；
11.密封组件，所述密封组件用于阻断向中心孔进气，并与所述顶针连动。
12.以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。
13.可选的，所述密封组件设置于顶针穿出阀芯的一端端部。
14.可选的，所述密封组件包括设置在顶针上的密封圈，所述密封圈与阀芯底端配合以密封中心孔的底端开口，所述密封圈随顶针下移过程中，脱离所述阀芯。
15.可选的，所述顶针上设置有限制密封圈移动的限位台阶。
16.可选的，所述顶针上套设有用于驱动所述顶针复位的弹性件。
17.可选的，在阀芯转动过程中，在所述配气孔和第一出气口连通后或者错位前一定角度，所述顶针带动所述密封组件移动，解除对进气的阻断。
18.可选的，所述阀杆穿入阀体的一端具有沿径向延伸的第一拨针，所述阀芯腔的内壁具有沿周向延伸与第一拨针配合的台阶面，所述第一拨针转动至台阶面上时，顶针下移。
19.可选的，所述台阶面上设置有多个档位槽，相应的所述阀芯具有多个配气孔，所述第一拨针处于其中一个档位槽时，所述第一出气口对接其中一个配气孔。
20.可选的，所述阀杆的端部具有沿径向延伸的第二拨针，所述阀芯腔的内壁设置有与第二拨针配合的限位块，所述第二拨针与所述限位块相抵时，所述阀芯的转动角度为0度。
21.可选的，所述阀杆穿入阀体的一端具有沿径向延伸的第一拨针，所述阀芯腔的内壁具有沿周向延伸与第一拨针配合的台阶面，所述第一拨针转动至台阶面上时，所述顶针下移，解除密封组件对进气的阻挡；
22.所述第二拨针与第一拨针的延伸方向相反，所述限位块位于台阶面的内侧。
23.可选的，所述阀体包括带阀芯腔的阀座以及和阀座配合以封闭所述阀芯腔的阀盖，所述台阶面和限位块位于所述阀盖的内侧。
24.可选的，所述阀体内部具有第二出气通道，所述第二出气通道与阀芯腔交汇形成第二出气口，所述阀芯腔的侧壁具有连通进气通道和阀芯腔的进气口，所述阀芯的侧壁具有沿周向延伸对接进气口和第二出气口的配气槽。
25.可选的，所述配气槽分为连通的多段，相邻两段的间距不大于第二出气口的宽度。
26.可选的，所述配气槽分为第一段、第二段以及第三段，其中第二段的长度均大于第一段以及第三段。
27.本技术中的燃气旋塞阀，在出气通道的气流量不足时，可以通过密封组件阻断向阀芯进气，进而避免灶具出现回火现象。
附图说明
28.图1为本技术提供的一实施例燃气旋塞阀的结构示意图；
29.图2为图1中燃气旋塞阀另一视角的结构示意图；
30.图3为本技术提供的一实施例燃气旋塞阀的剖视图；
31.图4为图3中a部放大结构示意图；
32.图5为图3中b部放大结构示意图；
33.图6为图3中密封组件开启中心孔的结构示意图；
34.图7为图1中燃气旋塞阀另一角度的剖视图；
35.图8为图7中c部放大结构示意图；
36.图9为图7中密封组件开启中心孔的结构示意图；
37.图10为图9中阀芯的结构示意图；
38.图11为图10中阀芯另一视角的结构示意图；
39.图12为图11中a-a剖视图；
40.图13为图1中阀杆与阀盖配合的结构示意图；
41.图14为图13中阀杆的结构示意图；
42.图15为图13中阀盖的结构示意图；
43.图16为图1中阀体的结构示意图；
44.图17为图3中拨叉的结构示意图；
45.图18为图3中底盖的结构示意图；
46.图19为阀芯转动0度及30度时的配气图；
47.图20为阀芯转动60度及90度时的配气图；
48.图21为阀芯转动130度及165度时的配气图；
49.图22为阀芯转动200度及230度时的配气图。
50.图中附图标记说明如下：
51.100、燃气旋塞阀；
52.10、阀体；11、阀座；111、进气通道；112、第一出气通道；113、第二出气通道；114、第一出气口；115、第二出气口；116、拨叉腔；117、阀芯腔；118、进气口；12、阀盖；121、台阶面；122、档位槽；123、限位块；124、过孔；125、定位块；13、底盖；131、支撑板；
53.20、阀杆；21、操作端；22、配合端；23、第一拨针；24、第二拨针；
54.30、阀芯；31、中心孔；32、配气孔；33、配气槽；331、第一段；332、第二段；333、第三段；334、连接孔；34、切口槽；
55.40、顶针；41、弹性件；42、卡簧；
56.50、密封组件；51、密封圈；52、限位台阶；
57.60、电磁阀；
58.70、拨叉；71、铰接端；72、作用端；73、触发凸起；74、转轴。
具体实施方式
59.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
60.需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
61.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
62.如图1至图18所示，本技术一实施例提供了一种燃气旋塞阀100，包括阀体10、安装于阀体内部的阀芯30以及一端伸入阀体10与阀芯30结合的阀杆20，阀体10的内部设置有依次连通的进气通道111、阀芯腔117、第一出气通道112以及第二出气通道113，第一出气通道112和第二出气通道113分别与阀芯腔117交汇，在阀芯腔117的侧壁形成第一出气口114以
及第二出气口115。
63.阀芯30大致呈锥台型，具有相对设置的大端以及小端；阀芯30的侧壁与阀芯腔117的内壁之间紧密贴合，以能够避免介质(例如天然气)从阀芯30的侧壁与阀芯腔117的内壁之间溢出。阀芯腔117沿阀芯30的轴向的一端开放于进气通道111，且阀芯30的小端朝向进气通道111。另外，阀芯腔117的侧壁具有连通进气通道111和阀芯腔117的进气口118。
64.阀芯30具有中心孔31、配气孔32以及配气槽33，中心孔31沿阀芯30的轴向设置，配气孔32与配气槽33均位于阀芯30的侧壁，且配气槽33与配气孔32在阀芯30的轴向呈错位设置，中心孔31与进气通道111相连通，配气孔32与中心孔31相连通并与第一出气口114对接，配气槽33沿阀芯30周向延伸，并对接进气口118与第二出气口115。
65.阀芯30转动地装配于阀芯腔117内，阀芯30在转动的过程中，第一出气口114和配气孔32之间错位或者连通，并且在连通状态下，可以改变第一出气口114以及第二出气口115和阀芯上配气孔或配气槽的重叠面积，进而改变第一出气通道112与第二出气通道113内部的气体流量。
66.灶具的炉头一般具有内环和外环，相应的第一出气通道112以及第二出气通道113通过管路分别与灶具的外环和内环相连接。当灶具处于开启状态，其内环一直处于有火的状态，但是通过调节火力，其外环可能存在无火的状态，从有火变化到无火(或者从无火到有火)，外环可能存在回火。
67.本技术所述的火力是针对灶具内环和外环而言，对应到燃气阀是指出气通道的出气量大小，本领域为了方便表述，通常用火力大小来表示燃气阀的出气量。
68.为解决回火的问题，在本实施例中，阀芯30的中心孔内设置有顶针40，顶针40呈杆状、并具有相对的第一端与第二端，顶针40的第二端从阀芯30穿出，且该端的端部具有用于阻断向中心孔31进气的密封组件50。
69.为便于表述，假设阀芯30从零度转动到角度为α时，配气孔32与第一出气通道112之间由错位状态切换为连通状态。也就是说，灶具的外环在阀芯转动角度从零度到α度时处于无火状态，在转动角度大于α时处于有火状态，因此在阀芯30转动α角度附近，第一出气通道112的气体流量较小，导致出现回火现象发生。
70.本技术通过在顶针端部设置密封组件50，在阀芯30转动到α角度附近时，阻断进气，避免出现回火。当气体流量足够大时再解除密封，使得灶具外环出火，也就是在配气孔32与第一出气通道112连通的状态下解除密封，解除密封的时机应当是阀芯转动角度大于α角度的时刻。
71.密封组件50的设置上，参考其中一实施例中，如图4所示，密封组件50包括密封圈51以及限位台阶52，密封圈51套设于顶针40的端部、并与阀芯30的小端端面配合以密封中心孔31底端开口(朝向进气通道111的一侧)，限位台阶52设置在顶针40的第二端，限制密封圈51在顶针40上移动。
72.在本实施例中，如图5所示，顶针40的第一端设置有弹性件41，弹性件41可以驱使密封圈51密封中心孔31的底端开口。优选地，弹性件41为弹簧，顶针40的第一端穿出阀芯30，并在第一端上设置有卡簧42，且弹簧的一端与卡簧42抵接，另一端与阀芯30相抵接。
73.如图10至图15所示，阀体10包括带阀芯腔117的阀座11以及和阀座11配合以封闭阀芯腔117的阀盖12，阀盖12通过螺钉等方式固定在阀座11上，阀杆20具有相对的操作端21
与配合端22，其中阀杆20的配合端22穿过阀盖12，并与阀芯30相配合。其中，阀盖12具有供阀杆20穿过的过孔124。
74.阀杆20的配合端22与顶针40相抵靠，并具有沿径向延伸的第一拨针23与第二拨针24，第二拨针24与第一拨针23的延伸方向相反。其中，第一拨针23为圆柱状(第一拨针23的截面呈圆形)，第二拨针24呈多边形柱状(例如，第二拨针24的截面呈矩形)，且第一拨针23的长度长于第二拨针24。第一拨针23插接固定于阀杆20，第二拨针24与阀杆20之间一体设置。
75.阀芯30朝向阀盖12的端部具有切口槽34，第一拨针23和第二拨针24伸入两个切口槽34内，进而可以通过操作阀杆20，驱动阀芯30旋转。为保证操作准确性，在调节火力阶段，第一拨针23的至少二分之一伸入到切口槽34内，保证两者的间隙足够小。
76.为了实现多档位调节和零度限位，阀芯腔的内壁在第一拨针的转动路径上设置有用于指示火力档位的阻尼位，在第二拨针的转动路径上设置有限制阀杆转动的限制位，所述火力档位是指阀体的出气量，多个火力档位是指多个出气量档位。在本实施例中，阀盖12的内侧具有台阶面121与限位块123，沿阀杆20的径向，限位块123位于台阶面121的内侧，以使第一拨针23与台阶面121相配合，第二拨针24与限位块123相配合。台阶面121大致呈扇环设置，台阶面121的两端设置有限制第一拨针23转动幅度的定位块125。
77.台阶面121沿阀杆20的周向延伸，并设置有多个档位槽122，相应的阀芯30具有多个配气孔32，第一拨针23处于其中一个档位槽122时，第一出气口114对接其中一个配气孔32。档位槽122的内壁呈弧面设置，以便于第一拨针23在各档位槽122切换。多个配气孔32沿阀芯30周向布置，且各配气孔32为台阶孔，保证每个档位的出气量稳定。
78.限位块123主要是为了在阀杆零度角时(燃气阀关闭状态)限制阀杆的转动，即所谓的复位自锁功能，因此限位块123与阀杆20的零度角配合位置是垂直设置，而在另一侧为倾斜设置，便于第二拨针24能够越过限位块123，使得阀杆20能够回到零度角。为了保证安全性，在燃气阀关闭状态，第二拨针24抵靠阀芯腔的内壁，而第一拨针与阀芯腔内壁之间具有间隙，确保第二拨针24在零度角与限位块123处于相抵的状态。
79.为了实现复位自锁功能，容易想到在第一拨针23的移动路上设置限位块，但是由于第一拨针23的横截面为圆形，必然要求限位块123的高度要大于第一拨针23，会导致燃气阀开启时阀杆的行程较长，阀体整体变高。而设置两根拨针可以解决该问题，因为第二拨针24的横截面为矩形，并不必然要求限位块的高度要大于第二拨针24，使得燃气阀开启时阀杆的行程较短。从图中可以看出，限位块123的高度要低于台阶面121和第二拨针24，就是为了阀杆的开启行程足够短。
80.如上所述，第二拨针24与限位块123相抵时，阀芯30的转动角度为零度；第一拨针23转动至台阶面121上时，阀杆20推动顶针40下移，解除密封组件50对进气的阻挡，灶具的外环开始进气。
81.阀体10上设置有电磁阀60，电磁阀60用于控制进气通道111的通断。灶具上一般设置有热电偶，热电偶连接电磁阀60，当灶具出现熄火，热电偶无法提供电动势给电磁阀，电磁阀60闭合阻断进气通道111，具有熄火保护功能。
82.在本实施例中，阀芯30的转动角度在0～α度范围内，此时第一拨针23未处于台阶面121上，密封组件50阻断进气；阀芯30的角度稍大于α度时，第一拨针23处于台阶面121，阀
杆20推动顶针40，以使密封组件50解除阻断。
83.在本实施例中，如图16至图18所示，进气通道111包括拨叉腔116，拨叉腔116内安装有作为顶针40和电磁阀60之间连动件的拨叉70，进气口118连通拨叉腔116和阀芯腔117。阀体10还包括密封拨叉腔116的底盖13，底盖13通过螺钉等方式固定在阀体10，且与阀盖12分别位于阀体10的两侧。
84.拨叉70大致呈l形，且在l形的拐角处外侧设置有触发凸起73，拨叉70的其中一端为与阀体10转动连接的铰接端71，另一端为与顶针40配合的作用端72，在顶针40推动拨叉70时，触发凸起73顶开电磁阀60，以使进气通道111开启。
85.拨叉腔116至少包括相互连通的第一腔体以及第二腔体，第一腔体与第二腔体之间并没有严格的界限。其中，第一腔体位于底盖13与阀芯腔117之间，拨叉70的作用端72位于第一腔体；第二腔体位于阀芯腔117与进气通道111之间，拨叉70的铰接端71与第二腔体与底盖13相对的侧壁转动连接。
86.在本实施例中，拨叉70的铰接端71两侧具有转轴74，底盖13的内侧具有两并排布置的支撑板131，支撑板131的端部分别作用于对应的转轴74，以使转轴74与拨叉腔116的内壁转动配合。
87.在本实施例中，配气槽33分为连通的多段，相邻两段的间距不大于第二出气口115的宽度，各段之间通过连接孔334相连通。阀芯30由零度旋转到最大角度的过程中，第二出气口115始终与配气槽33的对应段相连通。
88.配气槽33分为第一段331、第二段332以及第三段333，其中第二段332的长度均大于第一段331以及第三段333；沿阀芯30的轴向，第一段331与第三段333位于第二段332的两侧。在本实施例中，沿阀芯30的周向，第一段331与第三段333的长度相同，且分别至第二段332的距离相同。
89.在本实施例中，配气槽33的长度对应的圆心角度273度，第一段331与第三段333的长度对应的圆心角为19度，第二段332的长度对应的圆心角为200度，第一段331、第三段333分别与第二段332之间的间隙长度对应的圆心角为16度。
90.如图19至图22所示，在燃气阀关闭状态，阀芯30的转动角度为零度时，第一出气口114与配气孔32在阀芯30周向上处于错位状态；第二出气口115与进气口118至少一者与配气槽33在阀芯30周向上处于错位状态。
91.启动燃气阀时，需要推进并转动阀杆20，使阀杆20上的第二拨针24越过限位块123，阀杆20下压顶针40，经拨叉70传动，顶开电磁阀60，让燃气进入进气通道111的内部，同时压板可以触发微动开关，进行点火，炉具的炉头燃烧。如果阀杆20的转动角度小于30度，松开阀杆20后，阀杆20和顶针40在弹簧作用下回位，密封组件50重新密封阻断进气。
92.在阀杆转动30度的位置，第一出气口114与配气孔32连通，配气槽33与进气口118、第二出气口115连通，但此时由于密封组件50的阻断作用，中心孔31并没有与进气通道111通道，实际上外环处于无火状态。第二出气口115始终与进气通道111保持连通，因此内环处于小火状态。
93.如果继续转动阀杆20，第一拨针23就会跃上台阶面121，阀杆20下压顶针40，密封组件50脱离阀芯30，对进气的阻断解除。由于台阶面121存在档位槽122，阀杆20在转到相应位置会停顿，比如60度，此时外环和内环都处于小火状态。
94.随着阀杆20的转动，第一拨针23与不同的档位槽配合，灶具炉头呈现不同的火力，比如在转动90度时，炉头处于外环猛火、内环猛火的状态；在转动130度时，炉头处于外环大火、内环大火的状态；在转动到165度时，炉头处于外环中火、内环中火的状态。
95.当阀杆转动到200度时，此时第一拨针23从台阶面121落下，密封组件50重新与阀芯30的端部配合，堵塞中心孔31，虽然第一出气口114与配气孔32连通，但是由于进气被阻断，外环实际上处于无火状态，而内环处于中火的状态。
96.当阀杆20转动到230度，第一拨针23又重新跃上台阶面121，密封组件50解除对进气的阻断，但此时第一出气口114与配气孔32错位，第二出气口115与进气口118和配气槽33连通，外环处于无火状态，内环处于小火状态。
97.以上所说的角度及档位可以根据实际需要调整，为了解决回火的问题，如果出气口与配气孔从错位状态切换到连通状态，则需要在连通后再让阀杆20转动一定角度，以解除对进气的阻断，如果是从连通状态切换到错位状态，则需要在错位状态前，提前阻断进气，避免临界状态的出现。
98.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。不同实施例中的技术特征体现在同一附图中时，可视为该附图也同时披露了所涉及的各个实施例的组合例。
99.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。