专利名称：气液一体化组合式液路切换装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及流体压力执行装置，尤其涉及用于医用设备、仪器的液路切换装置。
目前，医用设备和仪器中的液路切换，都采用由传感元件、控制电路、电磁阀等构成的切换装置，其控制方式为手动控制和时间控制。这种液路切换装置的主要优点是易于实现自动化和程序化作业，操作也较方便，故其使用较为广泛。但是，这种液路切换装置组成元件较多，结构较为复杂，容易发生故障，存在切换不能准确定位，控制精度不高的缺陷，甚至会因液路不畅而影响正常工作。
本实用新型的目的在于设计并提供一种直接用气压差作为控制动力的气液一体化组合式液体切换装置，以避免传感元件因输出信号失真或过弱而不能正确有效地控制电磁阀，同时避免因电磁阀灵敏度欠佳而造成的控制精度不高等缺点，从而简化液路切换装置的结构，提高控制精度和工作可靠性，并使切换装置体积小型化。
为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案本实用新型的气液一体化组合式液路切换装置，是由气液隔离调制机构和与之密接的由正负气压源控制的塞柱式液路切换机构组合而成的。
所述气液隔离调制机构，其外壳为一刚性的筒形密封容器，该容器内设有一个分隔面可以移位的气密性隔离物并将该容器分隔成上、下二个空间，在上空间的容器上设有一与容器内腔相通并可与正负气压信号(控制)源相接的气接嘴，下空间的容器底部开有一液流通孔。所述分隔面可以移动的气密隔离物，可以是一个气密活塞，也可以是边缘密封固定在容器内壁上的一个面积大于容器截面的软质气密隔离膜。
所述由正负气压源控制的塞柱式液路切换机构由在同一中心轴线上的阀体、阀套、塞柱、气缸缸体和活塞构成；阀套与阀体成紧配合套接，缸体固接在阀体的一端并容纳有接在塞柱端部的活塞，塞柱以只能轴向移动而不可转动的方式套装在阀套中心孔内。
所述阀体，其上面正对筒形容器底部液流孔处开有一铅垂向的且与阀套中心孔相通的阀体液流孔，阀体两侧面分别开有同一中心线与阀套孔中心线、阀体液流孔中心线均成正交并与阀套中心孔相通的二个孔，和一个处于一孔近旁并与该孔平行且与阀套中心孔相通的孔；一侧为单孔的孔口接有限压器接头，另一侧的二孔孔口接有水嘴。
所述塞柱，其与阀体上同一中心线的二孔相对应的位置上开有一个与塞柱中心线垂直的水平通孔，而其与阀体上的另一水平孔相对应的位置上开有一个与塞柱中心线垂直的水平向深孔，塞柱上部开有一个以阀体液流孔外侧母线和深孔外沿切线为轴向边界而宽度不小于阀体液流孔孔径的斜底凹槽，且该凹槽与塞柱上的水平通孔不相连通而与塞柱上的深孔相通；塞柱柱面上设有不少于二个组合密封件，塞柱端部为联接活塞的联接柱。
所述气缸缸体呈筒形，其内设有与筒内壁成气密接合的活塞并由活塞将缸体内腔分隔成互不相通的二个空间，其中一个空间与大气相通，另一空间的缸壁上设有气嘴并与正负气压控制源相接。所述活塞，是边缘设有密封构件并与气缸光滑的内壁成滑移气密配合的通用活塞，也可以是由安装在塞柱联接柱上的前后压盖和内缘压接在前后压盖之间而外缘压接在气缸缸壁上的软质气密性隔离膜构成。
为了能对本气液一体化组合式液路切换装置的结构特点、工作原理及其优点有一清晰了解，兹结合实施例与
如下图1为气液一体化组合式液路切换装置的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视结构示意图。
当正负气压控制源输出正压对，正压即通过连接管和气接嘴15进入气缸内活塞16的右侧空间G3，活塞16即受到向左的大小等于(P+-P0)S的推力将阀套5’中的塞柱7推至极左端；此时，经气嘴2与正负气压控制源接通的气液隔离调制机构1的上半空间G1成正压并施压于活塞或可隔离膜3，而将其下半空间G2中的液体经液流孔4、阀体5上的液流孔6，塞柱7上的斜底凹槽8、水平向深孔9、及水嘴14排出；与此同时，配制的药液经导管、限压器接头11、阀体输液孔12，塞柱水平通孔10、阀体液流孔接头13和管道输至人体的需要部位。
当正负气压控制源输出负压时，则活塞受到向右的大小等于(P0-P_)S的推力，将塞柱推到极右位置。此时，塞柱水平通孔10被封，药液不能再输至人体需要部位；相反，因此时气液隔离调制机构1的上半空间G1呈负压，故人体注入药液部位的污液经管道、水嘴13、塞柱水平深孔9、塞柱斜底凹槽8、阀体液流孔6和液流孔4被吸入气液隔离调制机构的下半空间G2。如此循环往复，即可不断地将药液输至人体的需要部位，再将经药液冲洗后的污液吸出至调制机构下半空间而后经水嘴14排出。式中P0为大气压，P_为输入负压，P+为输入正压，S为活塞面积。
这种气液一体化组合式液路切换装置的优点是在正负气压控制源直接控制下进行液路切换，不存在信号采集、信号转换和多个电磁阀执行所带来的失真和错误，故而控制精确；由于气压信号用活塞放大，故而能克服较大阻力准确切换到位，适用性和可靠性大幅度提高；本装置中的切换液路孔径、管径较大，无堵塞发生，不会出现停滞、卡死等故障；体积小、结构简单，容易操作和维修；采用限压输、排液，故安全性高；本装置易于实现微机程序化管理，有利于进一步提高自动化程度和安全可靠的作业。
权利要求1.一种气液一体化组合式液路切换装置，其特征在于它是由气液隔离调制机构和与之密接的由正负气压源控制的塞柱式液路切换机构组合而成的；所述气液隔离调制机构，其外壳为一刚性的筒形密封容器，该容器内设有一个分隔面可以移位的气密性隔离物并将该容器分隔成上、下二个空间，在上空间的容器上设有一与容器内腔相通并可与正负气压信号源相接的气接嘴，下空间的容器底部开有一液流通孔；所述由正负气压源控制的塞柱式液路切换机构由在同一中心轴线上的阀体、阀套、塞柱、气缸缸体和活塞构成；阀套与阀体成紧配合套接，缸体固接在阀体的一端并容纳有接在塞柱端部的活塞，塞柱以只能轴向移动而不可转动的方式套装在阀套中心孔内；所述阀体，其上面正对筒形容器底部液流孔处开有一铅垂向的且与阀套中心孔相通的阀体液流孔，阀体两侧面分别开有同一中心线与阀套孔中心线、阀体液流孔中心线均成正交并与阀套中心孔相通的二个孔，和一个处于一孔近旁并与该孔平行且与阀套中心孔相通的孔；一侧为单孔的孔口接有限压器接头，另一侧的二孔孔口接有水嘴；所述塞柱，其与阀体上同一中心线的二孔相对应的位置上开有一个与塞柱中心线垂直的水平通孔，而其与阀体上的另一水平孔相对应的位置上开有一个与塞柱中心线垂直的水平向深孔，塞柱上部开有一个以阀体液流孔外侧母线和深孔外沿切线为轴向边界而宽度不小于阀体液流孔孔径的斜底凹槽，且该凹槽与塞柱上的水平通孔不相连通而与塞柱上的深孔相通；塞柱柱面上设有不少于二个组合密封件，塞柱端部为联接活塞的联接柱；所述气缸缸体呈筒形，其内设有与筒内壁成气密接合的活塞并由活塞将缸体内腔分隔成互不相通的二个空间，其中一个空间与大气相通，另一空间的缸壁上设有气嘴并与正负气压控制源相接。
2.根据权利要求1所述的气液一体化组合式液路切换装置，其特征在于所述分隔面可以移动的气密隔离物，可以是一个气密活塞，也可以是边缘密封固定在容器内壁上的一个面积大于容器截面的软质气密隔离膜。
3.根据权利要求1、2所述的气液一体化组合式液路切换装置，其特征在于所述活塞，是边缘设有密封构件并与气缸光滑的内壁成滑移气密配合的通用活塞，也可以是由安装在塞柱联接柱上的前后压盖和内缘压接在前后压盖之间而外缘压接在气缸缸壁上的软质气密性隔离膜构成。
专利摘要气液一体化组合式液路切换装置,由气液隔离调制机构和正负气压源控制的塞柱式液路切换机构组成。调制机构为一刚性容器,其内设有可移动分隔膜,上空间与正负气压源相通,下空间盛液并与切换机构连通。切换机构由端部固接有气缸中心设有阀套的阀体、与阀套成轴向滑动配合前端接有活塞的塞柱构成,活塞一侧通大气,另一侧通正负气压源,故可左右滑动,使阀体上的通孔与塞柱上的通孔变换通路完成切换。其结构简单、到位精确。
文档编号F15B11/072GK2460763SQ0025364
公开日2001年11月21日 申请日期2000年10月12日 优先权日2000年10月12日
发明者万智存, 刘凤岗, 左志坚, 陈刚, 古思海 申请人:天津市同业科技发展有限公司