CN101338822A - 两位五通换向阀及使用该两位五通换向阀的喷洒控制系统 - Google Patents
两位五通换向阀及使用该两位五通换向阀的喷洒控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种两位五通换向阀，其阀体包括，一五通管，具有近似星型分布的五个管段，其中，五通管的第一、第四管段分别与第五管段贯通，第二管段与第一管段贯通，第三管段与第四管段贯通；第一、第二弯管，一端分别与五通管的第一、第四管段的出口连接；其阀芯包括，第一、第二密封阀门，分别设置在五通管的第一、第四管段的管内；第一、第二连杆，一端分别安装第一、第二密封阀门，另一端分别贯穿第一、第二弯管并连接用以推动阀芯相对阀体移动的第一、第二操控装置输出端。该两位五通换向阀结构简单，控制方便，成本较低，可满足高速、大流量多路喷洒要求。在此基础上，还公开一种使用该两位五通换向阀的喷洒控制系统，具有两条独立喷洒通路。
Description
技术领域
本发明涉及液压技术领域，具体来说是一种两位五通换向阀及使用该两位五通换向阀的喷洒控制系统。
背景技术
一般的喷洒控制系统多使用两位三通换向阀，但两位三通换向阀只能起到简单改变液体流向的作用，而无法选择喷洒通道，这是因为：两位三通换向阀只有三个出口，其最多能外接三套液体装置；如果取液装置有两套，其供液装置为一套；或者，供液装置有两套，其取液装置为一套。因此，由两位三通换向阀的该特性决定，现有喷洒控制系统不能够满足多路喷洒的要求。
若采用现有两位五通换向阀对两位三通换向阀进行置换，可增加喷洒控制系统的喷洒路数，并选择喷洒通道。但是，现有两位五通换向阀仍存在众多缺陷：一是不能满足高速、大流量喷洒要求；二是结构复杂，难于加工；三是控制不便，操作困难；四是成本相对较高，造成维护费用上升。由此，现有两位五通换向阀仍不适于用在多路喷洒控制系统之上。
有鉴于此，需要设计一种全新结构的两位五通换向阀，并在此基础上设计一种新的喷洒控制系统，以满足多路喷洒要求。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种结构简单、控制方便，成本较低的两位五通换向阀，可以满足高速、大流量多路喷洒的要求。在此基础上，本发明还提供一种使用该两位五通换向阀的喷洒控制系统。
为解决以上技术问题，本发明提供的两位五通换向阀，其技术方案是：包括阀体及阀芯；所述阀体包括，一五通管，具有近似星型分布的五个管段，其中，所述五通管的第一、第四管段分别与第五管段贯通，第二管段与第一管段贯通，第三管段与第四管段贯通；第一、第二弯管，一端分别与所述五通管的第一、第四管段的出口连接；所述阀芯包括，第一、第二密封阀门，分别设置在所述五通管的第一、第四管段的管内；第一、第二连杆，一端分别安装第一、第二密封阀门，另一端分别贯穿第一、第二弯管并连接用以推动所述阀芯相对所述阀体移动的第一、第二操控装置的输出端。
优选地，分别在所述五通管与所述第一、第二弯管的连接处设置第一、第二支撑环，用以支撑所述第一、第二连杆。
优选地，所述五通管的第一管段与所述第一弯管之间、所述五通管的第四管段与所述第二弯管之间分别通过法兰连接。
优选地，所述第一弯管与所述第一操控装置之间、所述第二弯管所述第二操控装置之间分别通过法兰连接。
优选地，所述第一、第二操控装置分别为单杆活塞式的第一、第二气缸；所述第一、第二气缸的活塞分别与所述第一、第二连杆连接。
在此基础上，本发明提供的喷洒控制系统，包括，喷洒液管、供液装置、储液装置及水泵；还使用如权利要求上述两位五通换向阀；所述第一弯管的出口连接所述供液装置，所述五通管的第二、第三管段的出口分别连接所述水泵的进液口和出液口，所述第二弯管的出口连接所述喷洒液管，所述五通管的第五管段的出口连接所述储液装置。
优选地，所述第一、第二操控装置分别为单杆活塞式的第一、第二气缸；所述第一、第二气缸的活塞分别与所述第一、第二连杆连接；所述第一、第二气缸的前、后气室通过气路连接气源；所述气路上还设置气路控制装置，以便控制所述第一、第二气缸前、后气室中的气压。
优选地，所述气源为一储气筒。
优选地，所述气路控制装置包括第一、第二两位五通电磁阀；其中，第一、第二两位五通电磁阀的进气口连接所述储气筒；第一两位五通电磁阀的正动作出气孔连接所述第一气缸的后气室，第一两位五通电磁阀的反动作出气孔连接所述第一气缸的前气室；第二两位五通电磁阀的正动作出气孔连接所述第二气缸的前气室，第二两位五通电磁阀的反动作出气孔连接所述第二气缸的后气室。
优选地，所述气路控制装置包括一个两位五通电磁阀；所述两位五通电磁阀的进气口连接所述储气筒；所述两位五通电磁阀的正动作出气孔同时连接所述第一气缸的后气室、所述第二气缸的前气室；所述两位五通电磁阀的反动作出气孔同时连接所述第一气缸的前气室、所述第二气缸的后气室。
与现有技术相比，本发明的两位五通换向阀，阀体由一个五通管及两个弯管构成，阀芯由两个连杆及两个密封阀门构成，其部件数量较少，可采用常规零配件组装，其结构简单、容易加工，控制方便、易于操作，成本较低，有利于降低维护费用；而且，根据喷洒流量的要求，可以方便地设计五通管及弯管的管径大小，使之适用高速、大流量的喷洒要求。
使用该两位五通换向阀的喷洒控制系统，增加喷洒管路的出口，不仅可以改变液体流向，还可选择喷洒通道。由此可提供两条完整独立的液体通路，其供液装置和取液装置分别有两套，并且可以独立工作，从而满足更多的工作要求。
附图说明
图1是本发明两位五通换向阀的结构示意图。
图2A是本发明喷洒控制系统第一实施例在为储液装置蓄液状态下的示意图；
图2B是本发明喷洒控制系统第一实施例在储液喷洒状态下的示意图；
图2C是本发明喷洒控制系统第一实施例在外路喷洒状态下的示意图；
图3是本发明喷洒控制系统第二实施例的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例与附图具体说明。
请参考图1，该图是本发明两位五通换向阀的结构示意图。该两位五通换向阀1，包括阀体1-1及阀芯1-2，其中，
所述阀体1-1包括一五通管1-1-1，具有近似星型分布的五个管段，其中，五通管的第一管段1-1-1-1、第四管段1-1-1-4分别与第五管段1-1-1-5贯通，第二管段1-1-1-2与第一管段1-1-1-1贯通，第三管段1-1-1-3与第四管段1-1-1-4贯通；第一弯管1-1-2、第二弯管1-1-3，其中，第一弯管1-1-2的一端与五通管的第一管段1-1-1-1的出口连接；第二弯管1-1-3与五通管的第四管段1-1-1-4的出口连接。
所述阀芯1-2包括，第一密封阀门1-2-1，设置在五通管的第一管段1-1-1-1的管内；第二密封阀门(图1未示)，设置在五通管的第四管段1-1-1-4的管内；第一连杆1-2-3，一端安装第一密封阀门1-2-1，另一端贯穿第一弯管1-1-2，并连接第一操控装置(图未示)的输出端；第二连杆(图1未示)，一端安装第二密封阀门(图1未示)，另一端贯穿第二弯管1-1-3，并连接第二操控装置(图未示)的输出端。其中，第一操控装置、第二操控装置用以推动阀芯1-2相对所述阀体1-1移动，可以采用手动换向、机动换向、电磁换向、液动换向、电液换向和气动换向等多种换向形式。
优选地，两位五通换向阀1采用气动换向阀，其第一操控装置为第一气缸1-3，第二操控装置为第二气缸(图1未示)；第一气缸1-3、第二气缸的活塞分别与第一连杆1-2-3、第二连杆连接。
其中，所述第一气缸1-3、第二气缸，分别位于两位五通换向阀1的两侧，两者均为单杆活塞式气缸：每个气缸均有前、后两个气室，中间用活塞及密封圈隔开，每个气室都带有一个进/排气口，以便与气路连接。由此，通过控制高压气路的进/排气方向，使活塞在气缸内移动，并由活塞带动连杆和密封阀门在两位五通换向阀内1移动，使得密封阀门被开启或关闭。
优选地，在五通管1-1-1与第一弯管1-1-2的连接处设置第一支撑环1-5，以便为第一连杆1-2-3提供支撑及导向；在五通管1-1-1与第二弯管1-1-3的连接处设置第二支撑环(图1未示)，以便为第二连杆提供支撑及导向。
优选地，五通管1-1-1与第一弯管1-1-2、五通管1-1-1与第二弯管1-1-3之间，第一弯管1-1-2与第一操控装置之间、第二弯管1-1-3与第二操控装置之间，分别通过法兰连接，其连接便捷、可靠。
上述两位五通换向阀1，通过操纵第一连杆1-2-3、第二连杆在阀体1-1内移动，使第一密封阀门1-2-1、第二密封阀门开启或关闭相应管段的出口，从而组合出不同的通道，其结构简单、操作方便、可以满足多路喷洒控制系统的要求。
需指出的是，前文将五通管1-1-1分成了五个管段，其目的仅在于对五通管1-1-1的结构进行清除的描述，而绝不意味着五通管1-1-1应由五个分体的管段组成。实际上，相对分体结构而言，整体结构形式的五通管1-1-1，强度更好，更易于加工，也为本发明所推荐。
以上对两位五通换向阀1的结构进行了详细的说明，在此基础上，以该两位五通换向阀1为主体，增加相应的设备构成本发明的喷洒控制系统，如下所述。
请参考图2A、图2B、图2C，其中，图2A是本发明喷洒控制系统第一实施例在为储液装置蓄液状态下的示意图；图2B是本发明喷洒控制系统第一实施例在储液喷洒状态下的示意图；图2C是本发明喷洒控制系统第一实施例在外路喷洒状态下的示意图。该喷洒控制系统，包括，喷洒液管2、供液装置3、储液装置4及水泵5，以及上述两位五通换向阀1，其中：
第一弯管1-1-2的出口连接所述供液装置3，五通管的第二管段1-1-1-2、第三管段1-1-1-3的出口分别连接水泵5的进液口和出液口，第二弯管1-1-3的出口连接喷洒液管2，五通管的第五管段1-1-1-5的出口连接储液装置4。
当第一连杆1-2-3、第二连杆的操控方式可为手动换向、机动换向、电磁换向、液动换向、电液换向和气动换向等形式，下面以气动换向为例进行说明。
如图2A、图2B、图2C所示，该喷洒控制系统中，所述第一操控装置为第一气缸1-3、第二操控装置为第二气缸。两气缸均为单杆活塞式，其中：第一气缸1-3的活塞与第一连杆1-2-3连接，第二气缸的活塞与第二连杆连接。
此外，还设置高压气路，第一气缸前气室1-3-1、第一气缸后气室1-3-2，第二气缸前气室1-4-1、第二气缸后气室1-4-2通过气路连接气源，该气源可为储气筒6；此外，在气路上还设置气路控制装置(图未示)，以便控制第一气缸前气室1-3-1、第一气缸后气室1-3-2，第二气缸前气室1-4-1、第二气缸后气室1-4-2中的气压；由此，前、后气室形成压力差，以推动第一连杆1-2-3、第二连杆的移动。
气路控制装置也可以采用多种形式，例如采用两位五通电磁阀组进行控制。其中，两位五通电磁阀具有，一进气孔，用以接进气源；一正动作出气孔、一反动作出气孔，分别给目标设备提供一正一反动作的气源；一正动作排气孔、一反动作排气孔，用于安装消声器。
优选地，所述两位五通电磁阀为双电控，即双线圈，其线圈电压可采用DC24V、AC220V等。在给正动作线圈通电，则正动作气路接通，即正动作出气孔有气，使得正动作线圈断电后正动作气路仍然是接通的，并一直维持到给反动作线圈通电为止；给反动作线圈通电，则反动作气路接通，即反动作出气孔有气，即使给反动作线圈断电后反动作气路仍然是接通的，并一直维持到给正动作线圈通电为止。
由此可见，因两位五通电磁阀具有“自锁”的特性，从而可方便地设计控制回路或编制PLC程序。需指出的是，线圈动作1～2秒就可以了，以防止线圈损坏。
在本发明中，优选地采用两个两位五通电磁阀进行控制，其中：第一两位五通电磁阀7-1的进气口连接储气筒6；第一两位五通电磁阀的正动作出气孔连接第一气缸后气室1-3-2，第一两位五通电磁阀7-1的反动作出气孔连接第一气缸前气室1-3-1；第二两位五通电磁阀7-2的正动作出气孔连接第二气缸前气室1-4-1，第二两位五通电磁阀的反动作出气孔连接第二气缸后气室1-4-2。此外，第一两位五通电磁阀7-1、第二两位五通电磁阀7-2的正动作排气孔、反动作排气孔可按照现有技术连接消声器。
由此，通过在第一两位五通电磁阀7-1、第二两位五通电磁阀7-2上施加不同的驱动电压，就可控制相应的第一气缸前气室1-3-1与第一气缸后气室1-3-2，第二气缸前气室1-4-1与第二气缸后气室1-4-2中的压力差，然后通过活塞推动第一连杆1-2-3、第二连杆的移动，并带动第一密封阀门1-2-1、第二密封阀门的运动，形成不同的喷洒通道。
上述喷洒控制系统，可以为储液装置4蓄液；可从储液装置4喷洒，也可旁路喷洒。下面分别进行说明：
如图2A所示，在为储液装置4蓄液状态下，分别给第一两位五通电磁阀7-1、第二两位五通电磁阀7-2的正动作线圈通电，打开储气筒6上的相应阀门，由此使得：
两位五通换向阀1的第一气缸后气室1-3-2进气，第一气缸后气室1-3-2气压增高；在气压的推动下，第一气缸1-3的活塞带动第一连杆1-2-3前移(向前气室方向运动简称前移，向后气室方向运动简称后移，以下相同)；第一密封阀门1-2-1在第一连杆1-2-3连杆的推动下前移至图所示位置，使得水泵5与储液装置4之间的第一通路(图中为左通路，以下相同)被关闭，而水泵5与供液装置3之间通路被打开。
同时，两位五通换向阀1的第二气缸前气室1-4-1进气，其中的气压增高；在气压的推动下，第二气缸1-4的活塞带动第二连杆和第二密封阀门后移至图2A所示位置；此时，水泵5与储液装置4之间的第二通路(图中为右通路，以下相同)被打开，而去往喷洒液管2的通路被关闭。
由此，水泵5就可以将液体从供液装置3抽出，并送至储液装置4中，从而实现为储液装置4蓄液之目的。
如图2B所示，在从储液喷洒的状态下，分别给第一两位五通电磁阀7-1、第二两位五通电磁阀7-2的的反动作线圈通电，打开储气筒6上的相应阀门，使得：
两位五通换向阀1的第一气缸前气室1-3-1进气，加大其气压，在气压的推动下，活塞带动第一连杆1-2-3后移，第一密封阀门1-2-1在第一连杆1-2-3的拉动下后移至图2B所示位置。此时水泵5与储液装置4之间的第一通路被打开，同时，水泵5与供液装置3之间的通路被关闭。
与此同时，两位五通换向阀第二气缸后气室1-4-2进气，加大其气压，在气压的推动下，活塞带动第二连杆和第二密封阀门前移至图2B所示位置。此时，水泵5与储液装置4之间的第二通路被关闭，同时去往喷洒液管2的通路被打开。
这样，水泵5就可以将液体从储液装置4抽出，并送至喷洒液管2，实现从储液装置4喷洒之目的。
如图2C所示，在外路喷洒状态下，分别给第一两位五通电磁阀7-1的正动作线圈，第二两位五通电磁阀7-2的反动作线圈通电，打开储气筒上的相应阀门，使得：
两位五通换向阀1的第一气缸后气室1-3-2进气，加大其气压，在气压的推动下，活塞带动连杆1-2-3前移，则第一密封阀门1-2-1在第一连杆1-2-3的推动下前移至图2C所示位置。此时，水泵5与储液装置4之间的第一通路被关闭，同时，水泵5与供液装置3之间的通路被打开。
与此同时，两位五通换向阀1的第二气缸后气室1-4-2进气，加大其气压，在气压的推动下，活塞带动第二连杆和第二密封阀门前移至图2C所示位置。此时，水泵5与储液装置4之间的第二通路被关闭，同时去往喷洒液管2的通路被打开。
这样，水泵5就可以将液体从供液装置3抽出，并直接送至喷洒液管，完成液体的外路喷洒之目的。
此外，在某种状况下，本发明喷洒控制系统也可加以简化，以下简要进行说明。
请参考图3，该图是本发明喷洒控制系统第二实施例在为储液装置蓄液状态下的示意图，其为第一实施例的简化。其同样包括，喷洒液管2、供液装置3、储液装置4及水泵5，以及上述两位五通换向阀1。
此外，在气路控制装置设置一个两位五通电磁阀7；该两位五通电磁阀7的进气口连接储气筒6；两位五通电磁阀7的正动作出气孔同时连接所述第一气缸后气室1-3-2、第二气缸前气室1-4-1；两位五通电磁阀7的反动作出气孔同时连接第一气缸前气室1-3-1、第二气缸后气室1-4-2。
如图3所示，当给两位五通电磁阀7的正动作线圈通电时，第一气缸后气室1-3-2和第二气缸前气室1-4-1同时进气，两密封阀门同时移动，蓄水通路打开，由供液装置3向储液装置4蓄液；当给两位五通电磁阀7的反动作线圈通电时，第一气缸前气室1-3-1和第二气缸后气室1-4-2同时进气，两密封阀门同时移动，喷洒通路打开，由储液装置4供液进行喷洒。
由此，通过一个两位五通电磁阀7的控制，简化系统结构，其不影响系统蓄液和喷洒的工作，可在一定场合下使用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1、一种两位五通换向阀，包括阀体及阀芯，其特征在于：所述阀体包括，一五通管，具有近似星型分布的五个管段，其中，所述五通管的第一、第四管段分别与第五管段贯通，第二管段与第一管段贯通，第三管段与第四管段贯通；第一、第二弯管，一端分别与所述五通管的第一、第四管段的出口连接；所述阀芯包括，第一、第二密封阀门，分别设置在所述五通管的第一、第四管段的管内；第一、第二连杆，一端分别安装第一、第二密封阀门，另一端分别贯穿第一、第二弯管并连接用以推动所述阀芯相对所述阀体移动的第一、第二操控装置的输出端。
2、如权利要求1所述的两位五通换向阀，其特征在于：分别在所述五通管与所述第一、第二弯管的连接处设置第一、第二支撑环，用以支撑所述第一、第二连杆。
3、如权利要求2所述的两位五通换向阀，其特征在于：所述五通管的第一管段与所述第一弯管之间、所述五通管的第四管段与所述第二弯管之间分别通过法兰连接。
4、如权利要求3所述的两位五通换向阀，其特征在于：所述第一弯管与所述第一操控装置之间、所述第二弯管所述第二操控装置之间分别通过法兰连接。
5、如权利要求1-4任一项所述的两位五通换向阀，其特征在于：所述第一、第二操控装置分别为单杆活塞式的第一、第二气缸；所述第一、第二气缸的活塞分别与所述第一、第二连杆连接。
6、一种喷洒控制系统，包括，喷洒液管、供液装置、储液装置及水泵，其特征在于：使用如权利要求1-4任一项所述的两位五通换向阀；所述第一弯管的出口连接所述供液装置，所述五通管的第二、第三管段的出口分别连接所述水泵的进液口和出液口，所述第二弯管的出口连接所述喷洒液管，所述五通管的第五管段的出口连接所述储液装置。
7、如权利要求6所述的喷洒控制系统，其特征在于：所述第一、第二操控装置分别为单杆活塞式的第一、第二气缸；所述第一、第二气缸的活塞分别与所述第一、第二连杆连接；所述第一、第二气缸的前、后气室通过气路连接气源；所述气路上还设置气路控制装置，以便控制所述第一、第二气缸前、后气室中的气压。
8、如权利要求7所述的喷洒控制系统，其特征在于：所述气源为一储气筒。
9、如权利要求8所述的喷洒控制系统，其特征在于：所述气路控制装置包括第一、第二两位五通电磁阀；其中，第一、第二两位五通电磁阀的进气口连接所述储气筒；第一两位五通电磁阀的正动作出气孔连接所述第一气缸的后气室，第一两位五通电磁阀的反动作出气孔连接所述第一气缸的前气室；第二两位五通电磁阀的正动作出气孔连接所述第二气缸的前气室，第二两位五通电磁阀的反动作出气孔连接所述第二气缸的后气室。
10、如权利要求8所述的喷洒控制系统，其特征在于：所述气路控制装置包括一个两位五通电磁阀；所述两位五通电磁阀的进气口连接所述储气筒；所述两位五通电磁阀的正动作出气孔同时连接所述第一气缸的后气室、所述第二气缸的前气室；所述两位五通电磁阀的反动作出气孔同时连接所述第一气缸的前气室、所述第二气缸的后气室。
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