本實(shí)用新型涉及流體機(jī)械領(lǐng)域,具體而言,涉及一種閥片組件及閥芯。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的多流道的閥門的閥芯大多采用球形結(jié)構(gòu),閥芯可轉(zhuǎn)動地安裝于多個流道的連通處,轉(zhuǎn)動閥芯即可調(diào)節(jié)多個流道之間的連通關(guān)系和程度,從而得到所需要的混合或者分流的流體。
但是,這種球形閥芯普遍存在工作過程中噪聲大,對流體的密封效果不佳的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種閥片組件,其不但可以有效降低工作過程時的噪聲,還可以大大提高對流體的密封效果。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種閥芯,其能夠有效降低工作過程時的噪聲,同時提高對流體的密封效果,有效防止流體的泄漏,從而保證工作的穩(wěn)定性和可靠性。
本實(shí)用新型的實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種閥片組件,其包括芯殼、第一閥片和第四閥片,所述芯殼的殼壁設(shè)置有出入口,所述第一閥片和第四閥片分別與所述芯殼固定連接且位于所述芯殼內(nèi),所述第一閥片和所述第四閥片均設(shè)置有流通孔。
進(jìn)一步地,在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,所述芯殼的兩端分別設(shè)置有第一端蓋和第二端蓋,所述第一端蓋和所述第二端蓋分別設(shè)置有出入口,所述第一閥片和所述第四閥片分別固定設(shè)置于所述第一端蓋和所述第二端蓋的內(nèi)壁,所述第一閥片和所述第四閥片的流通孔分別與所述第一端蓋和所述第二端蓋的出入口連通。
一種閥芯,其包括轉(zhuǎn)軸、第二閥片、第三閥片以及上述的閥片組件,所述轉(zhuǎn)軸貫穿所述閥片組件的芯殼,所述第二閥片和所述第三閥片分別與所述轉(zhuǎn)軸固定連接,所述第二閥片和所述第三閥片均位于所述芯殼內(nèi),所述第二閥片和所述第三閥片均設(shè)置有流通孔,所述閥片組件的第一閥片與所述第二閥片相互貼合形成第一閥組,所述第三閥片和所述閥片組件的第四閥片相互貼合形成第二閥組,所述第二閥組和所述第一閥組之間設(shè)置有間隙且所述間隙與所述出入口連通。
進(jìn)一步地,在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,所述第一閥片、所述第二閥片、所述第三閥片以及所述第四閥片沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向依次設(shè)置。
進(jìn)一步地,在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,所述轉(zhuǎn)軸上固定設(shè)置有環(huán)形架,所述環(huán)形架位于所述芯殼內(nèi),所述第二閥片和所述第三閥片分別緊貼所述環(huán)形架的兩側(cè)。
進(jìn)一步地,在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,所述環(huán)形架通過鍵固定安裝于所述轉(zhuǎn)軸上。
進(jìn)一步地,在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,所述環(huán)形架的兩側(cè)分別設(shè)置有定位凸起,所述第二閥片和所述第三閥片分別設(shè)置有定位凹槽,所述定位凹槽與所述定位凸起卡接配合。
進(jìn)一步地,在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,所述環(huán)形架、所述轉(zhuǎn)軸、所述第二閥片以及所述第三閥片一體成型。
進(jìn)一步地,在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,所述第一閥片、所述第二閥片、所述第三閥片以及所述第四閥片均設(shè)置有兩個流通孔。
進(jìn)一步地,在本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例中,所述流通孔呈扇環(huán)狀,且所述第一閥片和所述第二閥片的流通孔的直徑相同,所述第三閥片和所述第四閥片的流通孔的直徑相同。
本實(shí)用新型實(shí)施例的有益效果是:
本閥片組件采用平面結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)密封和摩擦,不但可以有效降低工作過程時的噪聲,還可以提高對流體的密封效果,有效防止流體的泄漏,彌補(bǔ)現(xiàn)有閥芯的缺陷。
本閥芯將現(xiàn)有的球面密封和摩擦替換為平面密封和摩擦,能夠有效降低工作過程時的噪聲,提高對流體的密封效果,有效防止流體的泄漏,從而保證工作的穩(wěn)定性和可靠性。同時,平面密封和摩擦結(jié)構(gòu)還可以消除球形閥普遍存在的進(jìn)入工作死角就無法正常運(yùn)作的問題,使得多個閥片即使轉(zhuǎn)動到工作死角位置,只要打開閥芯的旁通閥,整個閥芯就能恢復(fù)運(yùn)作,有效彌補(bǔ)了現(xiàn)有的多流道閥門的球形閥芯的缺陷。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的閥芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的閥片組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的第一閥組在閥芯處于第一種工作模式時的狀態(tài)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的第二閥組在閥芯處于第一中工作模式時的狀態(tài)示意圖;
圖6為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的第一閥組在閥芯處于第二種工作模式時的狀態(tài)示意圖;
圖7為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的第二閥組在閥芯處于第二中工作模式時的狀態(tài)示意圖;
圖8為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的第一閥組在閥芯處于第三種工作模式時的狀態(tài)示意圖;
圖9為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的第二閥組在閥芯處于第三中工作模式時的狀態(tài)示意圖;
圖10為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的第一閥組在閥芯處于第四種工作模式時的狀態(tài)示意圖;
圖11為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的第二閥組在閥芯處于第四中工作模式時的狀態(tài)示意圖。
圖標(biāo):100-閥芯;110-芯殼;112-第一端蓋;114-第二端蓋;116-出入口;120-轉(zhuǎn)軸;122-環(huán)形架;130-第一閥片;140-第二閥片;150-第三閥片;160-第四閥片;170-流通孔。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。
因此,以下對在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍,而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
此外,術(shù)語“水平”、“豎直”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂,而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平,并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平,而是可以稍微傾斜。
在本實(shí)用新型的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
請參照圖1-2,本實(shí)施例提供了一種閥芯100,其包括轉(zhuǎn)軸120、第二閥片140、第三閥片150以及閥片組件。閥片組件包括芯殼110、第一閥片130以及第四閥片160。
其中,參照圖3,芯殼110呈圓柱管狀,其殼壁上設(shè)置有多個出入口116,多個出入口116均呈長方形且沿芯殼110的圓周方向間隔設(shè)置。芯殼110的兩端分別設(shè)置有第一端蓋112和第二端蓋114。第一端蓋112和第二端蓋114上均設(shè)置有兩個出入口。
轉(zhuǎn)軸120為圓柱軸且貫穿芯殼110。轉(zhuǎn)軸120的外壁固定設(shè)置有環(huán)形架122,固定設(shè)置的方式有很多,本實(shí)施例中,環(huán)形架122通過平鍵固定安裝于轉(zhuǎn)軸120上。當(dāng)然,需要說明的是,在其它實(shí)施例中,環(huán)形架122也可以通過注塑與轉(zhuǎn)軸120一體成型。
環(huán)形架122上設(shè)置有多個通孔,多個通孔沿環(huán)形架122的圓周方向間隔設(shè)置。環(huán)形架122位于芯殼110內(nèi),其上的多個通孔分別與芯殼110的多個出入口116對應(yīng)連通。
第一閥片130、第二閥片140、第三閥片150以及第四閥片160可以采用各種材料制成,比如陶瓷、鋁合金、不銹鋼等。四個閥片均為圓形閥片,四個圓形閥片均設(shè)置有兩個流通孔170。八個流通孔170均呈扇環(huán)狀,且八個流通孔170的直徑(包括內(nèi)徑和外徑)均相同。
第一閥片130、第二閥片140、第三閥片150以及第四閥片160沿轉(zhuǎn)軸120的軸向依次設(shè)置于芯殼110內(nèi)。第一閥片130和第二閥片140相互貼合形成第一閥組,第三閥片150和第四閥片160相互貼合形成第二閥組,第一閥組和第二閥組分別設(shè)置于環(huán)形架122的兩側(cè)。
第一閥片130和第四閥片160分別通過平鍵固定連接于第一端蓋112和第二端蓋114的內(nèi)壁。第一閥片130的兩個流通孔170分別與第一端蓋112上的兩個出入口連通,第四閥片160的兩個流通孔170分別與第二端蓋114的兩個出入口連通。第二閥片140和第三閥片150分別通過平鍵固定安裝于轉(zhuǎn)軸120上,第二閥片140和第三閥片150分別緊貼環(huán)形架122的兩側(cè)。
為了提高第一閥片130、第二閥片140、第三閥片150以及第四閥片160安裝的穩(wěn)定性,保證第一閥片130和第四閥片160相對于芯殼110靜止不動,同時保證第二閥片140和第三閥片150與轉(zhuǎn)軸120同步轉(zhuǎn)動,本實(shí)施例中,閥芯100還設(shè)置有定位結(jié)構(gòu)。
定位結(jié)構(gòu)包括多個定位凸起和多個定位凹槽,多個定位凸起分別沿第一端蓋112的內(nèi)壁邊緣、第二端蓋114的內(nèi)壁邊緣以及環(huán)形架122的兩側(cè)邊緣間隔設(shè)置,多個定位凹槽分別沿第一閥片130和第四閥片160的外壁邊緣以及第二閥片140和第三閥片150的內(nèi)壁邊緣間隔設(shè)置。
第一閥片130的多個定位凹槽與第一端蓋112的多個定位凸起卡接配合,第四閥片160的多個定位凹槽與第二端蓋114上的多個定位凸起卡接配合,第二閥片140和第三閥片150的多個定位凹槽分別與環(huán)形架122兩側(cè)的多個定位凸起卡接配合。
本閥芯100適用于五流道的閥門中。安裝于上述閥門中時,第一端蓋112和第二端蓋114上的四個出入口分別與閥門的第一流道、第二流道、第三流道以及第四流道連通,芯殼110上的多個出入口116則分別與第五流道連通。本閥芯100的具體工作原理和過程是這樣的:工作時,第一流道、第二流道、第三流道以及第四流道中的流體通過相應(yīng)的四個出入口流入閥芯100中,然后分別通過多個流通孔170流經(jīng)相應(yīng)的第一閥片130、第二閥片140、第三閥片150以及第四閥片160,之后在芯殼110內(nèi)對應(yīng)環(huán)形架122的位置(即第二閥片140和第三閥片150之間)匯集,最終通過環(huán)形架122上的多個通孔和芯殼110上的多個出入口116流入到第五流道。
在流體流經(jīng)第一閥片130、第二閥片140、第三閥片150以及第四閥片160的過程中,轉(zhuǎn)軸120可以驅(qū)動第二閥片140相對于第一閥片130轉(zhuǎn)動以及第三閥片150相對于第四閥片160轉(zhuǎn)動,在第二閥片140和第三閥片150轉(zhuǎn)動的過程中,第二閥片140的兩個流通孔170和第三閥片150的兩個流通孔170可以相互對應(yīng)連通或者錯位斷開,這樣就可以實(shí)現(xiàn)對第一流道、第二流道、第三流道以及第四流道內(nèi)流體的接通和截?cái)唷R簿褪钦f,本閥芯100工作過程中,驅(qū)動轉(zhuǎn)軸120轉(zhuǎn)動可以控制第一流道、第二流道第三流道以及第四流道內(nèi)流體的通斷,從而控制第五流道中的流體成分。
在轉(zhuǎn)軸120驅(qū)動第二閥片140和第三閥片150轉(zhuǎn)動的過程中,閥芯100可以獲得四種工作模式。第一種工作模式,第一通道、第二通道第三通道以及第四通道處于全關(guān)閉狀態(tài),第五流道內(nèi)沒有流體流入,此時,第一閥片130的兩個流通孔170和第二閥片140的兩個流通孔170均相互錯開(見圖4),第三閥片150的兩個流通孔170和第四閥片160的兩個流通孔170也均相互錯開(見圖5)。
第二種工作模式,第四流道處于全通狀態(tài),第一流道、第二流道、第三流道處于關(guān)閉狀態(tài),第五流道中的流體即為第四流道中的流體,此時,第一閥片130的兩個流通孔170和第二閥片140的兩個流通孔170均相互錯開(見圖6),第三閥片150的其中一個流通孔170與第四閥片160連通第四流道的流通孔170正對連通,第三閥片150的另一個流通孔170和第四閥片160的另一個流通孔相互錯開(見圖7)。
第三種工作模式,第一流道、第二流道、第四流道處于全通狀態(tài),第三流道處于關(guān)閉狀態(tài),第五流道中的流體為第一流道、第二流道以及第四流道內(nèi)的流體的混合,此時,第一閥片130的兩個流通孔170分別與第二閥片140的兩個流通孔170分別對應(yīng)連通(見圖8),第三閥片150的其中一個流通孔170與第四閥片160連通第四流道的流通孔170正對連通,第三閥片150的另一個流通孔170和第四閥片160的另一個流通孔170相互錯開(見圖9)。
第四種工作模式,第一流道、第二流道、第三流道處于全通狀態(tài),第四流道處于關(guān)閉狀態(tài),第五流道中的流體為第一流道、第二流道以及第三流道內(nèi)的流體的混合,此時,第一閥片130的兩個流通孔170分別與第二閥片140的兩個流通孔170分別對應(yīng)連通(見圖10),第三閥片150的其中一個流通孔170與第四閥片160連通第三流道的流通孔170正對連通,第三閥片150的另一個流通孔170和第四閥片160的另一個流通孔170相互錯開(見圖11)。
需要說明的是,在第二閥片140和第三閥片150相對于第一閥片130和第四閥片160轉(zhuǎn)動的過程中,第一閥片130和第二閥片140上的流通孔170的連通程度以及第三閥片150和第四閥片160上的流通孔170的連通程度是逐漸變化的,因此上述四種工作模式之間的轉(zhuǎn)化均是線性漸變的過程。
還需要說明的是,上述閥芯100的工作過程也可以是逆向的,即流體也可以從第五流道流入閥芯100,然后分流流入第一流道、第二流道、第三流道以及第四流道。逆向工作時,閥芯100對應(yīng)的四種工作模式也與正向時的四種工作模式相反。
綜上,本閥芯100將現(xiàn)有的球面密封和摩擦替換為平面密封和摩擦,能夠有效降低工作過程時的噪聲,提高對流體的密封效果,有效防止流體的泄漏,從而保證工作的穩(wěn)定性和可靠性。同時,平面密封和摩擦結(jié)構(gòu)還可以消除球形閥普遍存在的進(jìn)入工作死角就無法正常運(yùn)作的問題,使得多個閥片即使轉(zhuǎn)動到工作死角位置,只要打開旁通閥,閥芯100就能恢復(fù)運(yùn)作,有效彌補(bǔ)了現(xiàn)有的多流道閥門的球形閥芯的缺陷。
最后,需要說明的是,上述閥芯100可以應(yīng)用于各類系統(tǒng)和設(shè)備中,比如發(fā)動機(jī)或者電動車的熱管理模塊中,用于控制不同溫度的輸入流體的混合,從而間接調(diào)節(jié)輸出流體的溫度。
本實(shí)施例還提供了一種閥門,其包括上述的閥芯100。
本閥門采用上述的閥芯100,其具有工作平穩(wěn)可靠,噪聲小,密封效果好的特點(diǎn),有效彌補(bǔ)了現(xiàn)有的多流道的閥門的缺陷。
第二實(shí)施例:
本實(shí)施例提供一種閥芯100,其整體構(gòu)造、工作原理以及取得的技術(shù)效果與第一實(shí)施例基本相同,不同之處在于環(huán)形架122和四個閥片的安裝結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例中,環(huán)形架122、轉(zhuǎn)軸120、第二閥片140以及第三閥片150通過注塑一體成型,第一閥片130與第一端蓋112通過注塑一體成型,第四閥片160和第二端蓋114通過注塑一體成型。采用一體成型的目的在于可以簡化本閥芯100的加工和裝配過程,同時優(yōu)化整個閥芯100的工作性能。
以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。