CN1027831C - 四通柱塞阀 - Google Patents

Abstract

三阀组一体化柱塞阀主要由四个通口的阀体，上有孔或沟槽的柱塞阀芯组成，移动或转动阀芯，可使四个通口有三种连通状态：(1)各口不通；(2)一个进口与两个出口相通；(3)两组进出口分别相通。这样的四通柱塞阀可取代与压差计配套的三阀组，做到同步快速切换，本阀结构简单，制造容易，体积小巧，操作方便，价格低廉而且密封良好，保证了测量的精度。

Description

本发明涉及一种四通柱塞阀，特别是涉及一种与差压计配套的三阀组一体化柱塞阀。

本发明所述的三阀组是指与差压计配套使用的一组三个截止阀，常用来测量流体的流量、压力、压差以及容器内液体液位、比重、密度及两种不同比重液体的界面位置等。其测量系统的典型连接方式如图4所示。图中（1）、（2）、（3）分别为正压阀、负压阀和平衡阀，它们都是相同的三个截止阀，由于使用上的需要，通常做成一体，称为三阀组。三阀组有四个通口，A、B为正负压输入口，C、D为正负压输出口。它的测量程序为：先调零、后测量。对应的三阀的工作状态有三种：（1）初始状态：三阀均关闭。（2）调零状态，阀（1）（3）开，（2）关或阀（2）（3）开，（1）关。（3）测量状态：阀（1）（2）开，阀（3）关。对应三阀组三种工作状态，其四个通口的状态也有三种：（1）初始态：A、B、C、D互不相通。（2）调零态：A、C、D通，B不通;或B、C、D通，A不通。（3）测量态：A、C和B、D分别连通，而相互不能泄漏。

三阀组虽做成一个整体，但其操作仍相互独立。有三个手柄、管路的切换不能保证同步，还易出现动作。中国专利85103570提出了一种可取代三阀组的一体球阀。只用一个手柄实现多路同步切换，简化了结构，方便了操作并避免了误动作。但还存在许多亟待改进的地方才能实用化。首先，它的阀体对半开合，四个密封座都成45°配置，而两个输入口和两个输出口又须分居两侧。这务必增大阀的体积，更严重的是难以保证密封。其次，它的启闭件为球形阀芯，球内流通孔道多而复杂。加工难度大、制造成本高。

本发明的目的是针对上述缺点，提出一种结构简单、体积小巧、制造容易、密封良好、成本低廉的三阀组一体化柱塞阀。

本发明采用如下的技术方案达到上述目的：

1.采用结构简单、制造容易的柱塞阀包括有两个输入通口A和B和两个输出通口C和D的阀体和可在阀体圆柱孔内移动或转动的阀芯及操作件，其特征在于所述阀芯为圆柱型，其上有孔或沟槽，这些孔或沟槽的配置可通过阀芯所处的三个不同位置，使得阀体上四个通口有三种连通状态：①四口互不相通;②一个进口与两个通口相通。例如A、C、D相通，B口不通。③两组进出口分别相通，即A、C和B、D分别相通，相互之间又密封隔离。

2.阀体或阀芯上装有O形密封圈。

3.阀体上有定位或限位元件，阀芯上有定位坑或导向槽，其形状可以是螺施形、L形或口字形等等。

本发明的具体结构及优点通过下面的实施例并对照附图加以说明。

图1为第一实施例的结构原理示意图。

图2为第二实施例的结构原理示意图。

图3为第三实施例的结构原理示意图。

图4为现有技术中三阀组安装示意图。

图1所示的第一实施例为一个带有沟槽的轴向移动的柱塞阀。它包括阀体（11），阀芯（12），O形密封圈（13），定位钢球（14），手柄（15）等主要零件。阀体上有两个进口A、B和两个出口C、D，阀体的内孔与柱塞阀芯（12）成精密滑动配合，阀芯上有两条环形槽E和F，还有两条表面轴向沟槽G、H与环形槽F相通。扳动手柄可移动阀芯，由钢珠定位在三个轴向位置。当阀芯处于图（1a）所示位置，A、B、C、D四个通口全不通，相当于三阀组的初始态。图（1b）所示位置，则A、C、D三口通过沟槽G、F、H相通，而B口不通，此为调零态。图（1c）所示的位置为A、C和B、D分别通过环形槽F和E相通， 三阀组最关键的是测量态AC和BD两条通道之间不能泄漏，否则就会造成测量的误差，本例中的O形圈（13）容易地做到了这一点。

图2所示的实施例2，柱塞阀芯（22）上有两个径向通孔J、K，通孔M和半通孔N，还有一个轴向孔P。阀芯的位置变换采用转动和移动相结合方式，阀芯表面有L形槽L，阀体上装有限位元件（26）。图（2a）位置A、B、C、D四口不通，此为初始态;手柄转动90°，图（2b）所示，A、C、D三口通过通孔M和轴向孔P和半通孔N相通，此为调零态;手柄推动阀芯轴向移动至图（2c）位置，则A、C和B、D分别通过孔K、J相通，此为测量态。同样该例也有O形密封圈。如需测量态直接转为初始态，则可将L形沟槽改为口字形槽，图中未标出。

图3所示的实施例3，阀芯（32）上既有环形槽Q和R又有轴向孔T径向孔U和半通孔V，阀芯上还有螺旋槽S，阀体（31）上有限位件（36）与S相配合。阀芯处于（3a）位置A、B、C、D均不通，为初始态;转动手柄（37），阀芯既转又移至图（3b）位置，A、C、D通而B不通，为调零态;此时钢球（34）进入阀芯的凹坑内定位，再继续转动手柄，阀芯既转又移至图（3c）位置，A、C、和B、D分别相通，此为测量态。O形圈（33）保证了测量态的密封。在图（3a）和（3c）位置，由限位杆（36）和螺旋槽S边缘直接限位。

从以上三个实施例的说明可以看出，柱塞阀芯上的沟槽和孔可以有多种不同的形式，位置的变换也可有多种不同方式，所以产品结构可以有很多种组合形式。

这种柱塞式多通阀十分简单地实现了三阀组的一体化。它只有一个操作手柄，避免了误动作而且变换快速，它体积很小，只有一个小阀芯，形状简单，加工也容易，制造成本大幅度下降。它的密封结构十分简单可靠，能保证测量精度。所以本发明技术性能好又经济实用。

本发明除用于与压差计配套之外也可用于其它场合。

Claims (3)

1、一种四通柱塞阀，包括确定了两个进口和两个出口的阀体、可在阀体圆柱孔内移动或转动的阀芯及操作件，其特征在于所述的阀芯为圆柱形，其上有孔或沟槽，这些孔或沟槽的配置可通过阀芯所处三个不同位置，使得阀体上四个通口有三种连通状态：①各口不通；②一个进口与两个出口相通；③两组进出口分别相通。

2、根据权利要求（1）所述的四通柱塞阀，其特征还在于阀体或阀芯上有O形密封圈。

3、根据权利要求（1）或（2）所述的四通柱塞阀，其特征还在于阀体上有定位或限位元件，阀芯上有定位坑或导向槽包括螺旋形、L形、口字形。

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