搖擺式二位四通換向閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及搖擺式二位四通換向閥，屬于流體控制領(lǐng)域，本閥門可以代替電動四通換向閥，電磁四通換向閥。本搖擺式二位四通換向閥可應(yīng)用于制冷熱泵系統(tǒng)、噴泉系統(tǒng)、采礦篩選系統(tǒng)、流體蓄熱系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)和煤焦化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有公開的電磁四通換向閥一般為閥芯直線往復(fù)運(yùn)動，通徑與體積比較小，一般僅能作為流體方向控制；由于四通換向閥能夠代替兩只三通閥，因此應(yīng)用廣泛；對于工藝要求通過很大流量的流體輸送兼方向控制的二位四通換向閥，如果采用閥芯旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的換向閥代替閥芯直線運(yùn)動的換向閥，可以使流量與體積比有所增大，但是現(xiàn)有公開的搖擺式二位四通換向閥流量與體積比增加有限，且制造精度要求高，制造成本較高，壽命較低；此外，現(xiàn)有公開的用在輸送食品工業(yè)的流體的四通換向閥，不易拆卸清洗，難以滿足衛(wèi)生要求；由于現(xiàn)有公開的四通換向閥的數(shù)個外接支管口位置固定，難以滿足現(xiàn)場設(shè)備管路系統(tǒng)布置的簡單、減少阻力和降低投資的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對以上種種缺陷，本發(fā)明提出了解決存在問題的搖擺式二位四通換向閥的技術(shù)方案:一種搖擺式二位四通換向閥，搖擺式二位四通換向閥包括閥體、閥芯和機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)，閥體內(nèi)部為圓柱形空心腔體，閥芯安裝在該圓柱形空心腔體內(nèi)并兩端軸向密封，閥芯在機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)作用下可以左右往復(fù)旋轉(zhuǎn)；
[0004]在閥體的圓柱形空心腔體內(nèi)設(shè)有四個閥口，其中第一閥口、第二閥口和第三閥口的中心線位于同一個平面A上，第一閥口位于平面A的豎直位置，該第一閥口中心線與空心腔體中心線構(gòu)成鉛錘橫截面，鉛錘橫截面與平面A相互垂直；第二閥口和第三閥口分別位于第一閥口的左右兩側(cè)，且第二閥口和第三閥口對稱于第一閥口的中心線，第二閥口與第三閥口中心線的夾角Θ I為150°?210° ；
[0005]閥芯為與閥體內(nèi)部的圓柱形空心腔體緊密配合的圓柱體，在該圓柱體的圓周面上開有兩個互不連通的獨(dú)立的通道A和通道B，通道A和通道B分別包括環(huán)向盲槽A和環(huán)向盲槽B，設(shè)在圓柱體的軸向由內(nèi)外兩個側(cè)邊構(gòu)成的環(huán)向盲槽A和環(huán)向盲槽B，環(huán)向盲槽A和環(huán)向盲槽B的軸向外側(cè)邊的軸向厚度接近一致；閥芯上面的環(huán)向盲槽A的中心線與平面A重合，環(huán)向盲槽A的朝上開口角為ε?，開口角ε?小于Θ 1，通道A的第一閥芯口和第二閥芯口是利用環(huán)向盲槽A在平面A上的左右兩個端部構(gòu)成；當(dāng)環(huán)向盲槽A的開口角ε I使閥芯處在任何旋轉(zhuǎn)位置時，環(huán)向盲槽A的第一閥芯口和第二閥芯口都不能使第二閥口與第三閥口連通；通道B包括第三閥芯口、第四閥芯口和軸向通道，在環(huán)向盲槽B內(nèi)的圓柱體上軸向的內(nèi)側(cè)邊上的孔隙為第三閥芯口，環(huán)向盲槽B的朝下開口角為ε 2 ;環(huán)向盲槽Α、環(huán)向盲槽B、第一閥口、第二閥口和第三閥口的開口軸向最大寬度均接近一致；環(huán)向盲槽A和環(huán)向盲槽B的開口角左右方向的中位線重合且開口方向相反，環(huán)向盲槽B在圓柱體上軸向的內(nèi)側(cè)邊的第三閥芯口與圓柱體的軸側(cè)端面的第四閥芯口之間設(shè)有軸向通道，環(huán)向盲槽B通過軸向通道與第四閥芯口連通，第四閥口中心線設(shè)置在與平面A平行的平面B上，第四閥芯口是在閥芯的圓柱體的端部圍繞閥芯銷軸形成的環(huán)狀槽溝，閥芯銷軸的長軸線與閥芯的圓柱體的長軸線平行；
[0006]閥體空心腔體內(nèi)部設(shè)有的第一閥口與第二閥口或第三閥口通過閥芯上通道A上設(shè)有的環(huán)向盲槽A連通，同時平面A的剩余閥口與通道B的環(huán)向盲槽B連通；閥芯旋轉(zhuǎn)Θ角度后，閥體空心腔體內(nèi)部設(shè)有的第一閥口與剛才剩余閥口通過閥芯上通道A上設(shè)有的環(huán)向盲槽A連通，同時平面A的其余閥口與通道B的環(huán)向盲槽B連通，第四閥芯口與其外側(cè)的閥體上設(shè)有的第四閥口一直連通。
[0007]本方案由于閥芯在軸向同時承受左右的流體壓力，盡量減小了閥芯承受在進(jìn)出閥口之間產(chǎn)生的較大的單向軸向壓差，因此使壓差造成的閥芯磨損降低了，本閥門的使用壓力大大增加了。由于第四閥口的空間角度可以靈活布置，且第二閥口、第三閥口或第四閥口中心線均不一定橫平豎直，與其配套的現(xiàn)場設(shè)備管路系統(tǒng)布置容易做到簡化、減少阻力和降低投資。本搖擺式二位四通換向閥，符合加工工藝，旋轉(zhuǎn)自如。不管閥體還是閥缸，其內(nèi)外壁都是旋轉(zhuǎn)加工的，本閥體也是在閥缸中旋轉(zhuǎn)，所以閥體在閥缸中阻力很小，旋轉(zhuǎn)靈活，比較球形閥芯，制造成本較少。
[0008]搖擺式二位四通換向閥的更進(jìn)一步方案，閥體上的第四閥口并聯(lián)聯(lián)通的數(shù)個外連通的并聯(lián)閥口，并聯(lián)閥口的中心線與平面B重合。本方案使與其配套的現(xiàn)場設(shè)備管路系統(tǒng)布置進(jìn)一步容易做到簡化、減少阻力和降低投資。
[0009]搖擺式二位四通換向閥的更進(jìn)一步方案，在閥體上開通的第一閥口、第二閥口或第三閥口通道為長圓孔，長圓孔的長軸線與圓柱形空心腔體的中心線平行，第一閥口、第二閥口或第三閥口外連接的法蘭或接管上的通道為圓形孔，閥體的長圓孔與法蘭的圓形孔之間通過長圓-圓形錐形筒連接。本方案可以使外接管路通徑與閥口、閥芯口的通徑一致，減少“瓶頸”型的阻力，減少流體雜質(zhì)滯留的可能；對于制冷劑的輸送還避免了節(jié)流膨脹的可會K。
[0010]搖擺式二位四通換向閥的更進(jìn)一步方案，機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)為托盤活塞式搖擺執(zhí)行器，閥芯通過閥芯驅(qū)動軸與托盤活塞式搖擺執(zhí)行器的搖擺托盤中心的驅(qū)動孔連接。本方案采用托盤活塞式搖擺執(zhí)行器作為機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)，效率高、成本低、結(jié)構(gòu)緊湊，與外界隔絕性好。關(guān)于托盤活塞式搖擺執(zhí)行器參見《托盤活塞式搖擺驅(qū)動機(jī)》中國專利ZL201420074711.9，所述的托盤活塞式搖擺執(zhí)行器是托盤活塞式搖擺驅(qū)動機(jī)中的一種型式。
[0011]搖擺式二位四通換向閥的更進(jìn)一步方案，機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)為步進(jìn)電機(jī)，閥芯上的驅(qū)動軸通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)連接。本方案采用步進(jìn)電機(jī)作為機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)，在閥芯的運(yùn)動過程中，四支管可以沒有處于完全接通的周期，如果將閥芯旋轉(zhuǎn)至四支管互不接通的中封位置，起到截止閥的功能。
[0012]搖擺式二位四通換向閥的更進(jìn)一步方案，機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)為手柄，閥芯的驅(qū)動軸與手柄連接。
[0013]搖擺式二位四通換向閥的更進(jìn)一步方案，機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)為托盤活塞搖擺發(fā)動機(jī)頭，閥芯通過閥芯驅(qū)動軸與托盤活塞搖擺發(fā)動機(jī)頭的搖擺托盤中心的驅(qū)動孔連接，托盤活塞式搖擺發(fā)動機(jī)頭的固定托盤上的法蘭盤固定在閥體軸向端部。本方案采用托盤活塞搖擺發(fā)動機(jī)頭作為機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)，可以構(gòu)成流體循環(huán)激蕩器。流體循環(huán)激蕩器可應(yīng)用于噴泉系統(tǒng)、采礦篩選系統(tǒng)，流體蓄熱系統(tǒng)。關(guān)于托盤活塞搖擺發(fā)動機(jī)頭參見《壓縮空氣驅(qū)動的托盤活塞式搖擺發(fā)動機(jī)頭》中國專利申請201420531286.1。
[0014]搖擺式二位四通換向閥的更進(jìn)一步方案，閥體包裹閥芯的軸向一側(cè)的端部采用可拆卸的閥體下密封法蘭密封和軸向限位。如果進(jìn)一步采用快速拆卸緊固件，本方案可以快速取出閥芯，便于清洗、維護(hù)和安裝。
[0015]搖擺式二位四通換向閥的更進(jìn)一步方案，閥芯的軸向通道為開口槽溝或通孔。閥芯的軸向通道采用開口槽溝可以在閥芯上獲得較大的流通口徑；閥芯的軸向通道采用通孔可以使閥芯的結(jié)構(gòu)容易加工。
[0016]本閥門通過多種方式往復(fù)旋轉(zhuǎn)閥芯至兩個位置使兩個通道的流體方向發(fā)生反向，滿足流體方向控制要求。
[0017]本發(fā)明的搖擺式二位四通換向閥與現(xiàn)有的產(chǎn)品技術(shù)相比的有益效果是:
[0018]1、零件很少，強(qiáng)度增加，故障的可能性降低，可以承受較大的流體壓力。
[0019]2、體積減小，但是通過流量的能力增加，可以制成超大大口徑四通。
[0020]3、閥機(jī)一體，安裝簡化。
[0021]4、成本降低。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的一種搖擺式二位四通換向閥的總體實施例1的軸側(cè)圖；
[0023]圖2是圖1的搖擺式二位四通換向閥的軸測爆炸剖視圖；
[0024]圖3是圖1搖擺式二位四通換向閥的正視圖；
[0025]圖4是圖3的C-C剖面圖；
[0026]圖5是圖3的A-A剖面圖；
[0027]圖6是圖3的B-B剖面圖
[0028]圖7是圖1的搖擺式二位四通換向閥的閥芯6的軸側(cè)圖；
[0029]圖8是圖1的搖擺式二位四通換向閥的閥體3的軸側(cè)圖；
[0030]圖9是本發(fā)明的一種搖擺式二位四通換向閥的總體實施例2的軸側(cè)圖，在閥體上設(shè)有代替第四閥口 7的四個并聯(lián)閥口 7a ;
[0031]圖10是本發(fā)明的一種托盤活塞式搖擺執(zhí)行器驅(qū)動的搖擺式二位四通換向閥的總體實施例3的軸側(cè)圖，該托盤活塞式搖擺執(zhí)行裝置中采用一個固搖托盤組，在固搖托盤組中設(shè)有I個活塞缸體活塞組；
[0032]圖11是圖10搖擺式二位四通換向閥的剖面圖；還是圖12的E-E的剖面圖
[0033]圖12是圖11的D-D剖面圖；
[0034]圖13是本發(fā)明的一種托盤活塞搖擺發(fā)動機(jī)頭驅(qū)動的搖擺式二位四通換向閥的總體實施例4的軸側(cè)圖，該托盤活塞搖擺發(fā)動機(jī)頭采用一個固搖托盤組，在固搖托盤組中設(shè)有2個活塞缸體活塞組；
[0035]圖14是圖13搖擺式二位四通換向閥的剖面圖；還是圖15的G-G的剖面圖；
[0036]圖15是圖13的F-F剖面圖。
[0037]圖16是圖13的搖擺式二位四通換向閥的閥芯的軸側(cè)圖；
[0038]圖中:1-第一閥口，2-第二閥口，3-閥體，4-緊固件，5-閥體上密封法蘭，6_閥芯驅(qū)動軸，6a-可拆卸閥芯驅(qū)動軸，7-第四閥口，8-長圓-圓形錐形筒，9-第三閥口，10-閥芯軸密封型圈，11-密封墊，12-閥體密封圈，13-閥芯，14-閥芯銷軸，15-環(huán)向盲槽B，16-環(huán)向盲槽A，17-軸向外側(cè)邊，18-圓柱形空心腔體，19-軸向通道，19a-通孔，20-搖擺式二位四通換向閥A，21-搖擺式二位四通換向閥B，22-托盤活塞式搖擺執(zhí)行器驅(qū)動的搖擺式二位四通換向閥，23-托盤活塞式搖擺執(zhí)行器，24a-進(jìn)氣孔，24b-排氣孔，25-彈性元件，26-閥體下密封法蘭，27-托盤活塞搖擺發(fā)動機(jī)頭驅(qū)動的搖擺式二位四通換向閥，28-托盤活塞搖擺發(fā)動機(jī)頭，29-搖擺式二位四通換向閥，30-閥芯銷軸。
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