一种旋转多通换向阀的制作方法
【专利摘要】一种旋转多通换向阀，其包括阀体、阀芯和端盖，所述阀体具有阀芯孔，所述端盖位于阀体的阀芯孔端部并固定在阀体上，所述阀体和所述端盖上设有流体第一、第二出/入通道和一对或者多对流体工作通道，具有孔道和开口的阀芯位于所述阀体的阀芯孔内且能绕自身轴心线旋转，其特征在于，所述阀芯在所述阀体内具有旋转位置能将流体第一、第二出/入通道与选定的一对流体工作通道实现两两平行或者交叉连通。本发明换向阀优点在于集开关、换向、多路切换功能为一体，具有通流量大、耐压高、压损低、内泄很少等特点，在大流量高压系统中有广阔应用前景。
【专利说明】—种旋转多通换向阀
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种流体换向阀，具体涉及一种旋转多通换向阀。
【背景技术】
[0002]在循环压力流体系统中，每路流体来/回都需要2个通道来承载；流体在通道中的控制如开/关、换向以及在多个管道之间的切换都需要2个通道同时进行。人们最常用的方法就用在主输入与每路双通道输出管道的连接处并联安装4通换向阀(如3位4通电磁换向阀)，哪路需要就打开还可以控制方向，即结构简单、应用也非常的灵活。目前换向阀普遍都是滑阀式，由于结构的原因，滑阀与阀体为间隙配合，阀体内部通道非常有限，阀芯行程和连通开口比较小，因而流体经过其中都会有不少流量及压力损失；尤其是在大流量、高压力的系统中，其造成系统能量的损失特别显具。为提高系统效率，在大流量系统中人们经常利用多个二通插装阀相互之间的逻辑关系来实现流体的开关、换向和切换等功能。二通插装阀具有通流量大，压力损失小，还可实现零泄漏等优点；但是二通阀不仅开关速度比较快，会对系统产生比较大的冲击，而且二通阀块需要根据系统具体的要求进行定制，使用很有针对性、通用性不强，成本也比较高，并且在大流量情况下系统其能量损失仍然比较大等不足。闭式系统由于管道中没有控制阀，传动效率比开式系统高而成为大流量高压系统的发展方向；在此系统中，由于由泵控制流体的方向和大小，因而每个泵只能控制一套执行机构；当有多个执行机构而且相互工作时间又不重叠时，若有一种能使闭式泵主双通道在多执行机构管道中进行切换的阀，它将能使一个闭式泵很容易对多执行机构分别进行驱动，从而减少系统对泵的需求，这非常有利于降低成本、提高效率、减少能耗。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种换向阀，其具有体积小、通流量大、内泄漏少、压力损失很小并可实现I路双通道输入/出流体在I对或者多对通道之间实现的开关、换向、切换功能。
[0004]为解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种旋转多通换向阀，其包括阀体、阀芯和端盖，所述阀体具有阀芯孔，所述端盖位于阀体的阀芯孔端部并固定在阀体上，所述阀体和所述端盖上设有流体第一、第二出/入通道和一对或者多对流体工作通道，具有孔道和开口的阀芯位于所述阀体的阀芯孔内且能绕自身轴心线旋转，其特征在于，所述阀芯在所述阀体内具有旋转位置能将流体第一、第二出/入通道与选定的一对流体工作通道实现两两平行或者交叉连通。
[0005]作为优选，所述连通在配流面上进行，所述配流面为旋转曲面，具体包括圆柱面或平面或圆锥面或球面。
[0006]作为优选，所述阀芯上与工作通道进行所述连通的2个开口将分别与所述第一、第二出/入通道保持连通。
[0007]作为优选，所述阀芯上与工作通道进行所述连通的2个开口以所述阀芯轴心线为中心相互呈180度布置。
[0008]作为优选，所述阀体或所述端盖上，每对所述流体工作通道与所述阀芯进行所述连通的开口以所述阀芯轴心线为中心相互呈180度布置。
[0009]作为优选，所述换向阀进一步包括能支承所述阀芯运动的轴承。
[0010]作为优选，所述换向阀进一步包括能驱动所述阀芯在所述阀体内运动的阀芯驱动装置。
[0011]作为优选，所述换向阀进一步包括有旋转密封装置。
[0012]作为优选，所述阀芯进一步包括有出口密封装置。
[0013]与现有技术相比，本发明的优点在于:
1.能实现I路双通道流体在I对或多对工作通道中进行换向和切换功能；
2.通流量大、压力损失非常小；
3.内部泄漏很小甚至为零；
4.阀体不用铸造，结构简单，成本低；
5.驱动方式灵活, 功能扩展方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1a是本发明一种4通旋转换向阀连通示意图。
[0015]图1b是本发明一种6通旋转换向阀连通示意图。
[0016]图1c是本发明一种8通旋转换向阀连通示意图。
[0017]图2a是本发明第一实施例主剖视图。
[0018]图2b是本发明第一实施例4通换向阀K-K剖视图。
[0019]图2c是本发明第一实施例6通换向阀K-K剖视图。
[0020]图2d是本发明第一实施例8通换向阀K-K剖视图。
[0021]图3a是本发明第二实施例主剖视图。
[0022]图3b是本发明第二实施例4通换向阀K向视图。
[0023]图3c是本发明第二实施例6通换向阀K向视图
【具体实施方式】
[0024]下面参照附图结合实施例对本发明进一步说明。
[0025]图1a为本发明一种4通旋转换向阀的连通示意图，其中位机能为中位截止，由于只有一对工作通道，通过示意图可知，所述阀芯具有旋转位置能将流体第一、第二输入/出通道(A/B)与工作通道(C/D)实现两两平行或者交叉连通，即能实现C-A/D-B或者D-A/C-B连通。图1b为本发明一种6通旋转换向阀连通示意图，其具有2对工作通道，中位机能为中位截止；如图所示，所述阀芯具有旋转位置能将流体第一、第二输入/出通道(A/B)与选定的一对工作通道(C/D或者E/F)实现两两平行或者交叉连通，即能实现A-C/B-D或者A-D/B-C或者A-E/B-F或者A-F/B-E连通。图1c为本发明一种8通旋转换向阀连通示意图，其具有3对工作通道，如图所示，所述阀芯具有旋转位置能将流体第一、第二输入/出通道(A/B)与选定的一对工作通道(C/D或者E/F或者G/Η)实现两两平行或者交叉连通，即能实现A-C/B-D 或者 A-D/B-C 或者 A-E/B-F 或者 A-F/B-E 或者 A-G/B-H 或者 A-H/B-G 连通。当有更多对工作通道时，其连通原理如此类推。通过原理示意图可看出，当多对输出通道时，阀芯在达到所需位置的过程中可能要经过其它的换向位置，为避免在换向时对其它通道造成影响，在换向前第一、第二输入/出通道(A/B)最好没有压力或者采取其他的保护措施。
[0026]实施例1，如图2a、2b、2c、2d所示。图中:I为阀芯，2为阀体，3为端盖，4为阀芯驱动装置，5为旋转密封件,6为出口密封装置,7为轴承；A/B为流体第一、第二输入通道；C/D、E/F、G/H为3对工作通道。如图所示，在本实施例中，圆柱形阀芯被安装在阀体的圆柱形阀芯孔内，阀芯与工作通道的连通在阀芯与阀芯孔的圆柱配合面上进行，因而本实施例换向阀的配流面为圆柱面。如图2a所示，在阀芯(I)上设有用于连通的孔道及开口，其中a2/b2为阀芯上分别与工作通道进行连通的开口，它俩以阀芯轴心线为中心呈180度布置在阀芯的配流面上；al/bl为阀芯上分别与第一、第二输入/出通道A/B进行连通的开口，Ta /Tb分别为将阀芯开口 al与a2、bl与b2相互连通的内部孔道。在本实施例中，al/bl为环形导流槽，从而能使阀芯连通开口 a2/b2通过孔道Ta/Tb分别与流体第一、第二输入通道A/B保持连通；当然开口 al/bl的导流槽也可开在阀体上或者为其他类型的开口。在图2b、2c、2d中，cl/dl、el/fl、hl/gl分别为各对工作通道(C/D、E/F、G/H)与阀芯进行连通的开口，从图可看出，每对工作通道对应的2个连通开口以阀芯旋转轴心线为中心相互呈180度布置。从而当阀芯旋转时，a2/b2就能按一定的顺序分别与cl/dl或者el/fl或者hl/gl实现相互连通；在连通后，阀芯再旋转180度即可更换相互连通的顺序实现换向。这也就是说阀芯具有旋转位置能将流体第一、第二输入/出通道与任意选定的一对工作通道实现两两平行或者交叉连通。其中，图2b带有I对输出通道即C/D，其具体连通原理图等同于图1a ;图2c带有2对输出通道即C/D、E/F，其具体连通原理图等同于图1b ;图2c带有3对输出通道即C/D、E/F、G/H，其具体连通原理图等同于图lc。据此也说明本发明换向阀具有更多对工作通道是可行的。图中，旋转密封件(5)沿轴向布置在阀芯与阀体之间各开口的两端，它能消除阀芯与阀芯孔之间轴向的泄漏；出口密封装置(6)安装在阀芯连通开口 a2/b2位置，它能减少连通时配流面上连通开口之间的泄漏；阀芯(I)通过轴承(7)支承在阀体
(2)的阀芯孔内，从而可使阀芯驱动装置(4)用更小的力就可驱动阀芯在各个连通位置之间准确移动；阀芯驱动装置(4)具体包括手动，减速电机、液孔马达，油缸等等。
[0027]实施例2，如图3a、图3b、图3c所示。图中I为阀芯，2为阀体，3为端盖，4为阀芯驱动装置，5为旋转密封件,6为出口密封装置,7为轴承；A/B为流体第一、第二输入通道在阀体上的开口 ；C/D、E/F为2对工作通道，它们均位于端盖(3)上，SI为阀芯配流面；S2为端盖配流面。本实施例原理与第一实施例一样，区别在于在本实施例中，阀芯和各对工作通道进行连通用的开口均位于平面上，即阀芯的配流面(SI)和端盖配流面(S2)均为平面。从图可看出，在配流面上，阀芯与工作通道进行连通的开口以阀芯旋转轴心线为中心呈180度布置；而各对工作通道的2个连通开口也以阀芯轴心线为中心呈180度布置。因此当SI面与S2面紧密配合时，本实施例与第一实施例一样，阀芯在所述阀体内具有旋转位置能将流体第一、第二出/入通道与选定的一对流体工作通道实现两两平行或者交叉连通。本实例换向阀工作通道也可以为I对，2对或者更多对，其中图1b为具有I对工作通道的K向视图，图1c为具有2对工作通道K向视图。由于本实例旋转换向阀阀芯的连通开口位于阀芯的轴端，因而流体在连通开口处将会对阀芯产生轴向推力，为此在图3a中，利用轴承(7)承受阀芯的轴向力，从而能降低阀芯的运动阻力。与第一实例一样，旋转密封(5)能将流体第一、第二输入通道沿阀芯的泄漏降到最低；出口密封装置(6)能使连通开口之间保持紧密配合并减少开口连通处的泄漏；阀芯驱动装置(4)可包括手动，减速电机、液孔马达，油缸
坐坐寸寸ο
[0028]通过上述换向阀以圆柱面和平面为配流面作为第一和第二优先实施例进行介绍可知，本发明旋转式多通换向阀的换向过程就是通过阀芯的旋转使阀芯连通开口与各对工作通道连通开口在配流面上相互进行接触、交叉、重合的过程，因此任意的旋转曲面均可作为本发明旋转多通换向阀的配流面。它不仅可以为圆柱面和平面还包括圆锥面、球面等其它类型的旋转平面。在连通过程中，阀芯连通开口和工作通道连通开口的重合区也就是换向阀流体的连通面积，它将随着阀芯的旋转角度不断逐渐增大或逐渐减小；这也就是说通过改进连通开口的大小、形式或调节阀芯的旋转角度、速度就可对连通过程中流体流量大小、变化曲线和速度进行有效的控制。因而本发明旋转换向阀不仅换向冲击小，而且通过控制阀芯旋转的角度和速度，对连通面积进行智能化控制，从而实现换向阀更加优良的比例流量或者压力控制，进一步扩大本发明的使用范围。
[0029]本发明主要针对高压、大流量多通流体换向阀所进行的改进，以上所述仅为本发明较佳实施例而已，非因此即局限本发明的专利范围，故举凡用本发明说明书及图示内容所为的简易变化及等效变换，均应包含于本发明的专利范围内。
【权利要求】
1.一种旋转多通换向阀，其包括阀体、阀芯和端盖，所述阀体具有阀芯孔，所述端盖位于阀体的阀芯孔端部并固定在阀体上，所述阀体和所述端盖上设有流体第一、第二出/入通道和一对或者多对流体工作通道，具有孔道和开口的阀芯位于所述阀体的阀芯孔内且能绕自身轴心线旋转，其特征在于，所述阀芯在所述阀体内具有旋转位置能将流体第一、第二出/入通道与选定的一对流体工作通道实现两两平行或者交叉连通。
2.根据权利要求1所述的旋转多通换向阀，其特征在于，所述连通在配流面上进行，所述配流面为旋转曲面，具体包括圆柱面或平面或圆锥面或球面。
3.根据权利要求1所述的旋转多通换向阀，其特征在于，所述阀芯上与所述工作通道实现所述连通的2个开口将分别与所述第一、第二出/入通道保持连通。
4.根据权利要求1所述的旋转多通换向阀，其特征在于，所述阀芯上与所述工作通道实现所述连通的2个开口以所述阀芯轴心线为中心相互呈180度布置。
5.根据权利要求1所述的旋转多通换向阀，其特征在于，所述阀体或端盖上，每对所述流体工作通道与所述阀芯进行所述连通的开口以所述阀芯轴心线为中心相互呈180度布置。
6.根据权利要求1所述的旋转多通换向阀，其特征在于，所述换向阀进一步包括能支承所述阀芯运动的轴承。
7.根据权利要求1所述的旋转多通换向阀，其特征在于，所述换向阀进一步包括能驱动所述阀芯在所述阀体内运动的阀芯驱动装置。
8.根据权利要求1所述的旋转多通换向阀，其特征在于，所述换向阀进一步包括有旋转密封装置。
9.根据权利要求1所述的旋转多通换向阀，其特征在于，所述阀芯进一步包括有出口密封装置。
【文档编号】F16K11/08GK103851225SQ201310493220
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2012年11月1日
【发明者】宋久林, 李 权 申请人:宋久林, 李 权