本發(fā)明涉及閥門領(lǐng)域,特別是涉及空調(diào)機中控制流體流向的旋轉(zhuǎn)閥。
背景技術(shù):
連通閥廣泛用于流通控制領(lǐng)域,安裝在管道中,通過旋轉(zhuǎn)閥芯來控制流體的流通方向。市面上售有二通閥、三通閥和四通閥等,按流體作用方式分為合流閥和分流閥,普通三通閥一般是合流閥有兩個入口,合流后從一個出口流出;分流閥有一個流體入口,經(jīng)分流后由兩個流體出口流出。但是,傳統(tǒng)的三通或四通閥很難精確控制流體在各支路的流量比例。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種驅(qū)動部分采用步進電機原理,每接收一定數(shù)目脈沖,電機驅(qū)動滑塊切換一個位置,進、出口可實現(xiàn)兩通、三通、四通或按設計比例分流的旋轉(zhuǎn)閥。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種旋轉(zhuǎn)閥,包括閥體、閥體上端連接的驅(qū)動裝置,位于所述閥體下端的閥座上設有三個流通通孔分別與流體通道管a、管b、管c相通,所述驅(qū)動裝置內(nèi)的芯軸向下插入所述閥體內(nèi),所述閥體內(nèi)偏心軸上端連接芯軸,下端與外齒輪中心孔相配合;所述外齒輪與內(nèi)齒輪通過所述偏心軸驅(qū)動做嚙合傳動;所述外齒輪下端面通過柱銷與閥座上面同心設置的滑塊連接,且?guī)踊瑝K轉(zhuǎn)動。
所述偏心軸的上端重心與芯軸重合,偏心軸的下端重心與外齒輪重合。
所述偏心軸上端通過d型孔與芯軸軸向連接,偏心軸下端圓柱結(jié)構(gòu)軸向連接外齒輪上的外齒輪中心孔,偏心軸與外齒輪之間可相對轉(zhuǎn)動。
所述滑塊水平圓周面為三個凸角a、凸角b、凸角c形狀,且三個凸角兩兩之間形成有凹部。
所述滑塊底部在中心部分切出凹面。
所述滑塊中心孔與接管a軸向間隙配合。
所述柱銷外部設有銷套,銷套外部套有支撐彈性部件。
所述閥座上表面設有凸點a凸點b控制所述滑塊轉(zhuǎn)動角度。
一種旋轉(zhuǎn)閥,包括閥體、閥體上端連接的驅(qū)動裝置,位于所述閥體下端的閥座上設有四個流通通孔分別與流體通道s管、d管、e管和f管相通,所述驅(qū)動裝置內(nèi)的芯軸向下插入所述閥體內(nèi),所述閥體內(nèi)偏心軸上端連接芯軸,下端與外齒輪中心孔相配合;所述外齒輪與內(nèi)齒輪通過所述偏心軸驅(qū)動做嚙合傳動;所述外齒輪下端面通過柱銷與連接板連接,連接板中心孔通過d型銷連接,同心設置在閥座中心孔的閥座凸臺上。
所述滑塊包括帶有d型孔的柱形連接體和環(huán)形底座,所述環(huán)形底座截面大于柱形連接體橫截面,所述環(huán)形底座內(nèi)徑一側(cè)端部為圓形孔,位于柱形連接體下端,中心與閥座凸臺相適配,所述環(huán)形底座內(nèi)徑另一側(cè)端部上部設有隆起與環(huán)形底座底部形成內(nèi)腔與所述圓形孔相通。
本發(fā)明的有益效果是:傳動結(jié)構(gòu)采用差齒式行星輪結(jié)構(gòu),傳動比大、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊,傳動穩(wěn)定;滑塊結(jié)構(gòu)設計能夠?qū)崿F(xiàn)出口流量按設計比例分流。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)式三通閥結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明齒輪傳動原理圖;
圖3為本發(fā)明齒輪傳動圖;
圖4為本發(fā)明三通閥滑塊示意圖;
圖5為本發(fā)明齒輪嚙合正視示意圖;
圖6為本發(fā)明齒輪與偏心軸配合示意圖;
圖7為本發(fā)明三通閥閥口開啟狀態(tài)示意圖;
圖8為本發(fā)明旋轉(zhuǎn)角度與流量b\c關(guān)系示意圖;
圖9為本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)式三通閥結(jié)構(gòu)爆炸視圖;
圖10為本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)式四通閥閥體結(jié)構(gòu)爆炸視圖;
圖11本發(fā)明四通閥滑塊示意圖;
圖12本發(fā)明四通閥閥座示意圖.
圖中:
1.閥體2.芯軸3.軸套4.定位桿
5.套管6.轉(zhuǎn)子7.導向套8.偏心軸
9.內(nèi)齒輪10.外齒輪11.銷套12.柱銷
13.閥座14.滑塊15.彈簧16.彈性部件
17.轉(zhuǎn)子連接板18.凸點a19.凸點b
20.凸角a21.凸角b22.凸角c
23.連接板12′.柱銷14′.滑塊
24.d型銷13′.閥座13′-1.閥座凸臺
14′-1.柱形連接體14′-2.環(huán)形底座14′-3圓形孔
14′-4.環(huán)內(nèi)腔
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明:
一種旋轉(zhuǎn)閥,包括驅(qū)動裝置、傳動裝置和執(zhí)行裝置。驅(qū)動裝置包括線圈部件、套管、轉(zhuǎn)子、導向套、芯軸、彈性元件、軸套、定位桿、轉(zhuǎn)子連接板等。線圈部件安裝在套管上;轉(zhuǎn)子內(nèi)壁塑封有轉(zhuǎn)子連接板,轉(zhuǎn)子連接板通過d型孔與芯軸固定連接;線圈驅(qū)動轉(zhuǎn)子,通過芯軸輸出轉(zhuǎn)動力矩;傳動裝置包括:閥體、內(nèi)/外齒輪、偏心軸、柱銷、銷套、彈性元件。閥體上端與套管下端焊接一體。偏心軸上端通過d型孔與芯軸軸向連接,偏心軸下端圓柱結(jié)構(gòu)軸向連接外齒輪柱銷孔,偏心軸與外齒輪之間可相對轉(zhuǎn)動;內(nèi)齒輪軸向設置在閥體內(nèi)部臺階面上,并與外齒輪差齒嚙合;柱銷一端設置在外齒輪周邊圓孔內(nèi),與圓孔內(nèi)壁徑向相切,一端固定連接滑塊;執(zhí)行裝置包括:滑塊、閥座、管接口,接管安裝在閥座上,閥座上端面設有凸點,用于限制滑塊旋轉(zhuǎn)角度?;瑝K按分流需要設計,每轉(zhuǎn)動一定角度,滑塊會切換至一個位置,改變各管流量比例。
實施例1:
如圖1、圖5、圖6和圖9所示,一種旋轉(zhuǎn)式三通閥,包括閥體1、閥體1上端連接的驅(qū)動裝置,位于所述閥體1下端的閥座13上設有三個流通孔分別與流體通道a管、b管、c管相通,所述驅(qū)動裝置內(nèi)的芯軸2向下插入所述閥體1內(nèi),所述閥體1內(nèi)偏心軸8的上端重心與芯軸2重合,偏心軸8的下端重心與外齒輪9重合。所述偏心軸8上端通過d型孔與芯軸軸向連接,偏心軸8下端圓柱結(jié)構(gòu)軸向連接外齒輪9上的外齒輪中心孔,偏心軸8與外齒輪9之間可相對轉(zhuǎn)動。
驅(qū)動裝置包括:線圈部件(圖中未視出)、套管5、轉(zhuǎn)子6、導向套7、芯軸2、彈簧15、軸套3、定位桿4、轉(zhuǎn)子連接板17,線圈部件安裝在套管5上;轉(zhuǎn)子6內(nèi)壁塑封有轉(zhuǎn)子連接板17,轉(zhuǎn)子連接板17通過d型孔與芯軸2固定連接,或轉(zhuǎn)子6直接與芯軸2塑封一體;芯軸2上端沿軸向開孔,孔內(nèi)設置有彈簧15;彈簧15上端抵住定位桿4;定位桿4大端鉚進芯軸2上端孔內(nèi),可沿軸向運動,小端部分安裝在軸套3內(nèi),軸套3固定在套管5頂部孔內(nèi);導向套7固定在套管5下端,支撐芯軸,限制軸向移動,防止芯軸轉(zhuǎn)動時偏心,造成失步或卡死。線圈驅(qū)動轉(zhuǎn)子6,通過芯軸2輸出轉(zhuǎn)動力矩。該結(jié)構(gòu)在一定程度上可防止轉(zhuǎn)動卡死,并避免轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時軸向竄動,芯軸下端穿過導向套內(nèi)孔,防止轉(zhuǎn)動偏心。閥體1內(nèi)設有內(nèi)齒輪9、外齒輪10、偏心軸8、柱銷12、銷套11、彈性部件16。
閥體1上端與套管5下端焊接一體。偏心軸8上端通過d型孔與芯軸2軸向連接,偏心軸8下端圓柱結(jié)構(gòu)軸向連接外齒輪10上的外齒輪中心孔,偏心軸8與外齒輪10之間可相對轉(zhuǎn)動;外齒輪10上端面抵住偏心軸8的臺階面,外齒輪10下端面設置彈性部件16支撐。內(nèi)齒輪9軸向設置在閥體1內(nèi)部臺階面上,并于外齒輪10差齒嚙合;柱銷12一端設置在外齒輪10周邊柱銷孔內(nèi),與圓孔內(nèi)壁徑向相切,一端固定連接滑塊14,柱銷12軸向安裝在滑塊上端面,彈性元件16將滑塊14下端面抵在閥座1上端面,柱銷12外安裝有銷套11,銷套11的外部套有彈性元件16。閥座與閥體軸向固定;接管a/b/c安裝在閥座上。
如圖4所示,所述滑塊14水平圓周面為三個凸角a20、凸角b21、凸角c22形狀,且三個凸角兩兩之間形成有凹部,所述滑塊14底部在中心部分切出凹面。所述滑塊14中心孔與a管軸向間隙配合。
如圖7所示,所述閥座13上表面設有凸點a和凸點b控制所述滑塊14轉(zhuǎn)動角度?;瑝K14中心孔與流體通道a管接口間隙配合,滑塊14繞閥座中心轉(zhuǎn)動?;瑝K按分流需要設置,圖7a為滑塊14初始位置狀態(tài),線圈每接收80脈沖信號,套管內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)360°,經(jīng)傳動結(jié)構(gòu)減速,驅(qū)動滑塊繞閥座中心轉(zhuǎn)動25°,這時滑塊遮蓋b/c口的面積改變,從而改變b/c的流量,即線圈每接收80脈沖,滑塊遮蓋閥座b/c口面積改變一次,即切換至一個流量狀態(tài)。
圖7b是b管接口閉合,c管接口全打開;圖7c是b、c管接口各開50%;圖7d是b管接口打開70%,c管接口打開30%;圖7e是b管接口打開90%,c管接口打開10%;圖7f是b管接口全閉,c管接口全開。因此,轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動一定角度,滑塊14會切換至一個位置,改變流體通道b/c管流量比例,可用于調(diào)節(jié)多聯(lián)機流量分配,可逆向?qū)ā;瑝K底部在中心部分切出凹面,降低通氣時壓差造成的摩擦力。
如圖2、圖3和圖8所示,少齒差傳動的基本原理,中心輪1(即內(nèi)齒輪9)、行星輪(即外齒輪10)轉(zhuǎn)臂h、輸出軸v;柱銷直徑為d1,偏心軸偏心距為a,柱銷孔直徑d2=d1+2a。圖2中a1為輸入、輸出軸的軸線,a2為行星輪的軸線,行星輪柱銷孔中心的分布圓與柱銷中心的分布圓具有相同的直徑。當偏心軸-h回轉(zhuǎn)時,柱銷始終與柱銷孔壁接觸,由于柱銷直徑d2=d1+2a,所以無論柱銷與柱銷孔壁在任何位置接觸,柱銷中心到柱銷孔中心的距離b1b2始終等于偏心軸的偏心距a,因此行星輪傳動過程中a1a2b2b1四點始終構(gòu)成平行四邊形,所以構(gòu)件a2b2(滑塊)的角速度等于構(gòu)件a1b1(行星輪2)的角速度。
減速比計算:
故
故
由此形成偏心軸8帶動外齒輪9轉(zhuǎn)動,外齒輪9通過與內(nèi)齒輪10差齒嚙合,帶動柱銷12沿芯軸2軸線做圓周運動。柱銷12帶動滑塊14做圓周運動時,滑塊14的三個凸角和三個凸角兩兩相間形成的凹部控制流體管道b管和c管的開閉或開閉大小。
實施例2:
如圖10—12所示,一種旋轉(zhuǎn)式四通閥,包括閥體1、閥體1上端連接的驅(qū)動裝置,位于所述閥體1下端的閥座13上設有四個流通通孔分別與流體通道s管、d管、e管和f管相通,所述驅(qū)動裝置內(nèi)的芯軸2向下插入所述閥體1內(nèi),所述閥體1內(nèi)偏心軸8上端連接芯軸2,下端與外齒輪10中心孔相配合;所述外齒輪10與內(nèi)齒輪9通過所述偏心軸8驅(qū)動做嚙合傳動;所述外齒輪10下端面通過柱銷12′與連接板23連接,連接板23中心孔通過d型銷24連接同心設置在閥座13′中心孔上的滑塊14′。所述閥座13′中心孔與所述滑塊14′連接部位之間同心設有閥座凸臺13′-1。所述滑塊14′包括帶有d型孔的柱形連接體14′-1和環(huán)形底座14′-2,所述環(huán)形底座14′-2截面大于柱形連接體14′-1橫截面,所述環(huán)形底座14′-2內(nèi)徑一側(cè)端部為圓形孔14′-3,位于柱形連接體14′-1下端,中心與閥座凸臺13′-1相適配,所述環(huán)形底座14′-2內(nèi)徑一側(cè)端部上部設有隆起與環(huán)形底座14′-2底部形成內(nèi)腔與所述圓形孔14′-3相通,圓形孔14′-3的開口連通環(huán)形底座14′-2的環(huán)內(nèi)腔14′-4?;瑝K14′為注塑一體結(jié)構(gòu),里面為腔體,用于連通se或sf管口。當滑塊14′遮蓋s/e管口時,壓縮機排出制冷劑由d管口進入閥內(nèi),f管口出;壓縮機吸氣端連接s管口,循環(huán)制冷劑由e管口進入閥內(nèi),經(jīng)s管口進入壓縮機?;瑝K起隔離壓縮機進、出氣管口的作用,用于制冷、制熱狀態(tài)的切換。
外齒輪9通過柱銷12′帶動連接板23轉(zhuǎn)動,連接板23通過d型銷24帶動滑塊14′轉(zhuǎn)動;滑塊14′下端切出圓孔與閥座凸臺13′-1相配合,保證滑塊14′繞閥座13′中心轉(zhuǎn)動。在閥座13′上設有與三通閥相同的凸點,限制滑塊兩個狀態(tài)(連通s、e或s、f管口)的轉(zhuǎn)動角度。d接壓縮機出氣端,為四通閥進氣口;s接壓縮機吸氣端,為出氣口
旋轉(zhuǎn)式四通閥的驅(qū)動部分、減速結(jié)構(gòu)均與上述三通閥結(jié)構(gòu)相同。