本发明涉及高压换向阀、强磁场领域，主要涉及一种应用于托卡马克强磁场环境下的二位四通换向球阀。
背景技术：
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在托卡马克装置中，在真空泵与托卡马克装置之间以及一些诊断系统与装置之前安装有气动插板阀，这些插板阀起到连通或者隔断真空泵等子系统与托卡马克装置的目标，插板阀的开关是通过一个电磁换向阀来控制的，为了装置的安全，必须保证阀门开关的有效性及准确性，但是在实验中发现，由于在托卡马克装置周围存在着几百高斯的变化磁场，这些电磁换向阀很容易受装置变化磁场的影响而出现误动作的现象发生，换向阀的误动作会导致插板阀的错误开启或者关闭，从而会导致子系统与托卡马克装置的错误连通或关闭，从而会对托卡马克装置造成不良的影响，进而会影响装置的正常运行，针对此问题，我们研发了一套二位四通换向球阀来代替目前使用的电磁换向阀，该二位四通换向球阀通过特殊的结果设计，使其同样具有电磁换向阀的换向功能，因而可以控制气动插板阀的开关，同时由于不是采用电磁驱动结构的，因而不再受变化磁场的影响，从而提高系统的安全性，对托卡马克装置的安全运行具有重要的意义。
技术实现要素：
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本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种应用于托卡马克强磁场环境下的二位四通换向球阀，该换向球阀可以于气动插板阀配套使用，可以代替目前的电磁换向阀，以避免现有电磁换向阀在强磁场环境中容易受磁场影响而误动作事故的发生。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种应用于托卡马克强磁场环境下的二位四通换向球阀，其特征在于：包括有一个光滑金属球体，所述光滑金属球体上在沿着一个大圆周方向上开有六个对接气孔，所述六个对接气孔中三个为一组，且每组的对接气孔之间通过内部管道连通，两组对接气孔叠加间隔式设置在光滑金属球体的上下方，所述光滑金属球体外部设有一个与其配合的金属外壳，所述金属外壳与光滑金属球体对应的大圆周方向上的开有四个进出气孔，所述金属外壳与光滑金属球体之间安装有起密封作用的密封垫，所述光滑金属球体在金属外壳内部按固定的幅度顺时针或者逆时针转动，使得金属外壳上的四个进气孔中最多只能同时有三个进出气孔与金属球体中的六个对接气孔中的三个孔连通，其驱动力通过外部驱动机构驱动。
所述的六个对接气孔其中两个对接气孔为大孔，其开孔大小一致且上下对称设置在光滑金属球体的上下端，其余四个对接气孔两两对称分布在上下对称的大孔两侧，其两侧的对接气孔开孔大小相同且均与对应端的大孔通过管道连通。
所述的光滑金属球体的上下端的对接气孔大孔的截面形状均为扇形。
所述的四个进出气孔包括有与供气系统连接的进气孔、用于排放气缸里的气体的排气孔以及与与插板阀的气缸两个进气嘴连通的进出气孔。
所述的四个进出气孔中两两对称分布在金属外壳的圆周面上，且其中两个位于金属外壳的上下端，其余两个位于金属外壳的上端部两侧。
所述的金属外壳上分布有限位结构，所述限位结构使得金属外壳上的四个进气孔中最多只能有三个进出孔与光滑金属球体中的六个对接气孔中的三个孔连通
所述的二位四通球阀跟插板阀配套使用，可以方便的控制插板阀的开关，起到了代替电磁换向阀的效果，而由于该阀没有采用电磁驱动结构，从而也从源头上避免了交变磁场对插板阀的影响。从而提高系统的安全性，对托卡马克装置的安全运行具有重要的意义。
本发明的优点是：
本发明采用了特殊的结构设计，采用多孔交替连通的方式来实现供气回路的方便切换，由于该阀没有采用电磁驱动结构，从而从源头上避免了托卡马克周围的交变磁场对插板阀的影响，进一步提高了系统的安全性。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：
参见附图。
一种应用于托卡马克强磁场环境下的二位四通换向球阀，包括有一个光滑金属球体，光滑金属球体上在沿着一个大圆周方向上开有六个对接气孔2、3、4、6、8、9，所述六个对接气孔中三个为一组，且每组的对接气孔之间通过内部管道连通，其中2、3、4三个对接气孔连通，而6、8、9三个对接气孔连通，两组对接气孔叠加间隔式设置在光滑金属球体的上下方，光滑金属球体外部设有一个与其配合的金属外壳，所述金属外壳与光滑金属球体对应的大圆周方向上的开有四个进出气孔1、5、7、10，所述的金属外壳内部设有限位机构11，所述金属外壳与光滑金属球体之间安装有起密封作用的密封垫，所述光滑金属球体在金属外壳内部按固定的幅度顺时针或者逆时针转动，使得金属外壳上的四个进气孔中最多只能同时有三个进出气孔与金属球体中的六个对接气孔中的三个孔连通，其驱动力通过外部驱动机构驱动。
所述的六个对接气孔其中两个对接气孔2、9为大孔，其开孔大小一致且上下对称设置在光滑金属球体的上下端，其余四个对接气孔3、4、6、8两两对称分布在上下对称的大孔两侧，其两侧的对接气孔开孔大小相同且均与对应端的大孔通过管道连通。
所述的光滑金属球体的上下端的对接气孔2、9大孔的截面形状均为扇形，转动过程中对接气孔2、9可始终与进出气孔1、10连通。
所述的四个进出气孔包括有与供气系统连接的进气孔、用于排放气缸里的气体的排气孔以及与与插板阀的气缸两个进气嘴连通的进出气孔。
所述的四个进出气孔中两两对称分布在金属外壳的圆周面上，且其中进出气孔1、10两个位于金属外壳的上下端，其余两个进出气孔5、7位于金属外壳的上端部两侧。
所述的金属外壳上分布有限位结构11，所述限位结构使得金属外壳上的四个进气孔中最多只能有三个进出孔与光滑金属球体中的六个对接气孔中的三个孔连通
其原理是：通过改变内部球体的转动方向可以使内部球体与外部外壳不同的气孔连通，当顺时针转动内部球体时，金属外壳上的进出气孔1始终与中心光滑金属球体上的对接气孔2处于连通状态，而当转动到位后，外壳上的进出气孔7就与光滑金属球体的对接气孔8处于连通状态，而对接气孔4和进出气孔5也处于连通状态，此时对接气孔3和对接气孔6处于封闭状态，气体从进出气孔1流入，然后通过对接气孔2沿着内部管道从进出气孔5流出，此时插板阀气缸在两端压差的作用下就会向一个方向运动，实现阀门的开或者关；而当逆时针转动内部球体时，金属外壳上的进出气孔1始终与光滑金属球体上的对接气孔2仍然处于连通状态，当金属球体转动到位后，外壳上的进出气孔7就与中心金属球体上的对接气孔3处于连通状态，而对接气孔6和进出气孔5也处于连通状态，此时进出气孔4和进出气孔8处于封闭状态，气体从进出气孔1流入，然后通过对接气孔2沿着内部管道从进出气孔7流出；此时进出气孔5与对接气孔6连通，进而与对接气孔9、进出气孔10连通，之前气缸里的气体就会从进出气孔10放出，此时插板阀的气缸就会在两侧压力差的作用下向另外一侧运动，从而实现了插板阀的开关切换。