两位三通换向球阀及其阀芯的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种两位三通换向球阀及其阀芯，两位三通换向球阀包括阀体及其上转动装配的阀芯，阀体上设置有第一气口、第二气口和第三气口，第二气口位于阀芯的下侧，阀芯上设置有第一通道和第二通道，阀芯的下端具有阀芯平面，阀体上于阀芯平面的下侧设有用于与阀芯平面密封配合的阀体平面，第二气口的上端口设置于阀体平面上且与阀芯的转动轴线偏心设置，第二通道具有设置于阀芯平面上以在阀芯处于第一工作位时与第二气口的上端口错开、在阀芯处于第二工作位时与第二气口连通的下通道口，第二通道的下通道口与阀芯的转动轴线偏心设置。本实用新型解决了现有技术中因需通过球面密封来封堵第二通道而导致两位三通换向球阀制作难度大的问题。
【专利说明】两位三通换向球阀及其阀芯
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种两位三通换向球阀及其阀芯。
【背景技术】
[0002]两位三通换向球阀在轨道车辆的气动系统尤其是雨刷气动系统中的应用较为广泛，现有的两位三通换向球阀如中国专利CN202768948U公开的“一种轨道车辆手动解钩阀”，该解钩阀包括阀体，阀体上转动装配有转动轴线沿上下方向延伸的阀芯，阀芯上具有球形部，阀体内具有与球形部吻合转动配合的球形腔，球形腔的腔壁上开设有第一气口和第三气口，阀体上于球形部的下侧开设有与阀芯同轴线设置的第二气口，阀芯内开设有用于导通第一气口和第三气口的第一通道和用于导通第三气口和第二气口的第二通道，第二通道的下通道口与第二气口连通，第二通道的上通道口延伸至球形部的外周面上，阀芯在转动过程中具有封堵第二气口、以使第一通道导通第一、第三气口的第一工作位和封堵第一气口以使第二通道导通第二、第三气口的第二工作位，其中阀芯在第一工作位时通过球形部与球形腔的腔壁密封配合来封堵第二通道的上通道口以达到封堵第二气口的目的，在第二工作位时第一气口被球形部的外周面封堵，第二通道的上通道口与第三气口连通从而实现第二通道导通第二气口与第三气口。现有的这种两位三通换向阀存在的问题在于:1、要想实现在第一工作位时第二通道的上通道口被球形部与球形腔之间球面密封，就必须保证球形部与球形腔两个球面之间达到很高的配合精度，两个球面的配合精度在实际加工中是很难达到的，这一方面会增加两位三通阀的制作难度增加产品的制作成本，同时也不能很好的保证产品的静态工作特性；2、第一气口、第二气口和第三气口的外端分别位于阀体的不同侧面上，这很不利于当需要将阀体集成安装到某个部件上时使用。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种两位三通换向球阀，以解决现有技术中因需通过球面密封来封堵第二通道而导致两位三通换向球阀制作难度大的问题；本实用新型的目的还在于提供一种该两位三通换向球阀中所使用的阀芯。
[0004]为了解决上述问题，本实用新型中两位三通换向球阀的技术方案为:
[0005]一种两位三通换向球阀，包括阀体，阀体上转动装配有转动轴线沿上下方向延伸的阀芯，阀体上设置有第一气口、第二气口和第三气口，第二气口位于阀芯的下侧，阀芯上设置有用于阀芯在第一工作位时导通第一、第三气口的第一通道和用于阀芯在第二工作位时导通第二、第三气口的第二通道，阀芯的下端具有阀芯平面，阀体上于阀芯平面的下侧设有用于与阀芯平面密封配合的阀体平面，第二气口的上端口设置于所述阀体平面上且与所述阀芯的转动轴线偏心设置，第二通道具有设置于所述阀芯平面上以在阀芯处于第一工作位时与第二气口的上端口错开、在阀芯处于第二工作位时与第二气口连通的下通道口，第二通道的下通道口与阀芯的转动轴线偏心设置。
[0006]阀芯平面与阀体平面通过环设于第二通道的下通道口外围的密封圈密封配合，密封圈设置于所述阀芯上。
[0007]所述第二通道的上通道口设置于所述第一通道的通道壁上，阀芯的球形部的相背两侧设有截头平面，第一通道的两端通道口分别设置于对应截头平面上，截头平面与阀体之间形成在阀芯处于第二工作位时连通第三气口与第一通道的连通间隙。
[0008]所述第二通道为轴线沿上下方向延伸的直通道。
[0009]所述阀体的下端面为一平面，第一气口远离阀芯的一端、第二气口远离阀芯的一端、第三气口远离阀芯的一端均设置于所述阀体的下端面上。
[0010]所述第一气口临近所述阀芯的一端设置有用于与阀芯的球形部球面密封配合以在阀芯处于第二工作位时封堵第一气口的活门座。
[0011]本实用新型中阀芯的技术方案为:
[0012]两位三通换向阀的阀芯，包括用于转动装配于相应阀体上的本体，定义本体的转动轴线延伸方向为上下方向，本体上设置有用于阀芯在第一工作位时导通所述阀体上的第一、第三气口的第一通道和用于阀芯在第二工作位时导通所述阀体上的第二、第三气口的第二通道，本体的下端具有用于与阀体上的阀体平面密封配合的阀芯平面，第二通道具有设置于所述阀芯平面上以在阀芯处于第一工作位时与第二气口的上端口错开、在阀芯处于第二工作位时与第二气口连通的下通道口，第二通道的下通道口与阀芯的转动轴线偏心设置。
[0013]阀芯平面与阀体平面通过环设于第二通道的下通道口外围的密封圈密封配合，密封圈设置于所述本体上。
[0014]所述第二通道的上通道口设置于所述第一通道的通道壁上，阀芯的球形部的相背两侧设有截头平面，第一通道的两端通道口分别设置于对应截头平面上。
[0015]所述第二通道为轴线沿上下方向延伸的直通道。
[0016]本实用新型的有益效果为:阀芯在第一工作位时，第一通道将第一、第三气口导通，此时第二通道的下通道口与第二气口的上端口相互错开，工作气体不能经第二通道流向第二气口，通过阀芯平面与阀体平面的配合来封堵第二气口 ；当阀芯转动至第二工作位时第一气口被封堵，第二通道的下通道口与第二气口的上端口连通从而实现第二气口、第三气口的导通，本实用新型中通过平面密封结构来实现第一工作位时第二气口的封堵，平面密封结构相对应球面密封结构而言其制作难度要小的多，也更易于实现密封，易于保证产品的静态工作特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型两位三通换向球阀中阀芯处于第一工作位时的结构示意图；
[0018]图2是图1的A-A向剖视图；
[0019]图3是图1中两位三通换向球阀中阀芯处于第二工作位时的结构示意图；
[0020]图4是图3的B-B向剖视图。
【具体实施方式】
[0021]一种两位三通换向球阀的实施例如图1?4所示:包括阀体21,阀体上转动装配有转动轴线沿上下方向延伸的阀芯20，阀芯包括本体，本体包括上下顺序设置的第一柱形部、球形部8和第二柱形部，第一柱形部的上端通过方轴I连接有手柄，第一柱形部与阀体上的端盖5转动密封配合,第二柱形部与阀体转动密封配合。阀体上设置有第一气口 14、第二气口 15和第三气口 16，第二气口 15位于阀芯20的下侧，第一气口 14、第三气口 16分别位于阀芯的左右两侧，阀体的下端面为一平面，第一气口远离阀芯的一端、第二气口远离阀芯的一端、第三气口远离阀芯的一端均设置于阀体的下端面上。阀芯在转动过程中具有封堵第二气口、导通第一、第三气口的第一工作位和封堵第一气口、导通第二、第三气口的第二工作位，阀芯的本体上设置有沿上下方向延伸的第二通道17和延伸方向与上下方向垂直的第一通道18，第一通道18、第二通道17均为直通道，第一通道18用于在阀芯处于第一工作位时实现第一气口 14、第三气口 16导通，第二通道17用于在阀芯处于第二工作位时实现第二气口 15、第三气口 16导通，阀芯的下端具有阀芯平面，阀体上于阀芯平面的下侧设有用于与阀芯平面密封配合的阀体平面19，第二气口 15的上端口设置于阀体平面上且与阀芯的转动轴线偏心设置，第二通道17的上通道口设置于第一通道18的通道壁上，第二通道17具有设置于阀芯平面上以在阀芯处于第一工作位时与第二气口的上端口错开、在阀芯处于第二工作位时与第二气口连通的下通道口，第二通道的下通道口与阀芯的转动轴线偏心设置，阀芯上于第二通道的下通道口外围环设有密封圈10，通过密封圈可以实现阀芯平面与阀体平面之间的密封配合。阀芯的球形部的相背两侧设有截头平面22，第一通道18的两端通道口分别设置于对应截头平面上，截头平面22与阀体之间形成在阀芯处于第二工作位时连通第三气口与第一通道18的连通间隙23。第一气口临近阀芯的一端设置有用于与阀芯的球形部球面密封配合以在阀芯处于第二工作位时封堵第一气口的活门座11，活门座由橡胶材料制成。图中项12表示铅封；项2、3均表示挡圈；项4表示定位销；项6、7和13均表不O形密封圈。
[0022]本两位三通换向阀的使用过程为:当需要第一气口、第三气口导通时，转动阀芯至第一工作位，第一通道导通第一气口、第三气口，此时第二通道的下通道口与第二气口的上端口相互错开，受密封圈的密封作用，气体不会经第二通道进入第二气口，因此第二气口被封堵；当需要第二气口、第三气口导通时，转动阀芯至第二工作位，活门座与球形部球面密封配合，第一通道被封堵，此时第二通道的下通道口与第二气口的上端口连通，气体经截头平面与阀体之间的间隙进入第一通道，然后经第二通道进入第二气口。在阀芯处于第一工作位是采用平面密封结构对第二气口进行封堵，大大降低了阀芯和阀体的制作精度需求，进而降低了产品的制作成本，易于批量加工制作，同时平面密封还能保证产品的可靠密封特性，使得本产品比较适用于在恶劣工作环境中工作的轨道车辆；第二通道的上通道口设置于第一通道的通道壁上，使得第二通道可以是沿上下方向延伸的直通道，这样方便第二通道加工，球形部的外周面与阀体不再是完整的球面配合，阀体仅需加工出直的阀腔即可，阀体的制作相当简单；第一、第二、第三气口远离阀芯的一端均设置于阀体的下端面上，这样方便将阀体安装于其它部件上以实现管路的连接；活门座为软密封结构，可以保证密封效果，同时对零件的磨损具有一定的补偿作用。
[0023]在本两位三通换向球阀的其它实施例中:密封圈也可以不设，此时阀芯平面可以与阀体平面直接接触密封以实现在阀芯处于第一工作位时对第二气口的封堵；第二通道的上通道口也可以不设置于第一通道的通道壁上，比如说设置于阀芯的外周面上，此时截头平面和截头平面与阀体之间的连通间隙均可以不设；第二通道和第一通道也可以不是直通道，比如说为具有拐角的拐角通道；活门座也可以不设，此时球形部的外周面可以通过与阀体球面密封配合来实现阀芯在第二工作位时封堵第一气口。
[0024]阀芯的实施例如图f 4所示:阀芯的具体结构与上述各两位三通换向球阀实施例中所述的阀芯相同，在此不再详述。
【权利要求】
1.一种两位三通换向球阀，包括阀体，阀体上转动装配有转动轴线沿上下方向延伸的阀芯，阀体上设置有第一气口、第二气口和第三气口，第二气口位于阀芯的下侧，阀芯上设置有用于阀芯在第一工作位时导通第一、第三气口的第一通道和用于阀芯在第二工作位时导通第二、第三气口的第二通道，其特征在于:阀芯的下端具有阀芯平面，阀体上于阀芯平面的下侧设有用于与阀芯平面密封配合的阀体平面，第二气口的上端口设置于所述阀体平面上且与所述阀芯的转动轴线偏心设置，第二通道具有设置于所述阀芯平面上以在阀芯处于第一工作位时与第二气口的上端口错开、在阀芯处于第二工作位时与第二气口连通的下通道口，第二通道的下通道口与阀芯的转动轴线偏心设置。
2.根据权利要求1所述的两位三通换向球阀，其特征在于:阀芯平面与阀体平面通过环设于第二通道的下通道口外围的密封圈密封配合，密封圈设置于所述阀芯上。
3.根据权利要求1所述的两位三通换向球阀，其特征在于:所述第二通道的上通道口设置于所述第一通道的通道壁上，阀芯的球形部的相背两侧设有截头平面，第一通道的两端通道口分别设置于对应截头平面上，截头平面与阀体之间形成在阀芯处于第二工作位时连通第三气口与第一通道的连通间隙。
4.根据权利要求3所述的两位三通换向球阀，其特征在于:所述第二通道为轴线沿上下方向延伸的直通道。
5.根据权利要求1所述的两位三通换向球阀，其特征在于:所述阀体的下端面为一平面，第一气口远离阀芯的一端、第二气口远离阀芯的一端、第三气口远离阀芯的一端均设置于所述阀体的下端面上。
6.根据权利要求广5任意一项所述的两位三通换向球阀，其特征在于:所述第一气口临近所述阀芯的一端设置有用于与阀芯的球形部球面密封配合以在阀芯处于第二工作位时封堵第一气口的活门座。
7.两位三通换向球阀的阀芯，包括用于转动装配于相应阀体上的本体，定义本体的转动轴线延伸方向为上下方向，本体上设置有用于阀芯在第一工作位时导通所述阀体上的第一、第三气口的第一通道和用于阀芯在第二工作位时导通所述阀体上的第二、第三气口的第二通道，其特征在于:本体的下端具有用于与阀体上的阀体平面密封配合的阀芯平面，第二通道具有设置于所述阀芯平面上以在阀芯处于第一工作位时与第二气口的上端口错开、在阀芯处于第二工作位时与第二气口连通的下通道口，第二通道的下通道口与阀芯的转动轴线偏心设置。
8.根据权利要求7所述的阀芯，其特征在于:阀芯平面与阀体平面通过环设于第二通道的下通道口外围的密封圈密封配合，密封圈设置于所述本体上。
9.根据权利要求7所述的阀芯，其特征在于:所述第二通道的上通道口设置于所述第一通道的通道壁上，阀芯的球形部的相背两侧设有截头平面，第一通道的两端通道口分别设置于对应截头平面上。
10.根据权利要求7、任意一项所述的阀芯，其特征在于:所述第二通道为轴线沿上下方向延伸的直通道。
【文档编号】F16K11/087GK204187050SQ201420572080
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】刘建辉, 王硕, 王献岭, 王玉涛, 贾方迪, 屈利丽 申请人:平原机器厂（新乡）