CN105570495A - 切换阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切换阀，属于阀类产品，解决了现有的切换阀在电磁线圈不通电时，滑块意外转动的问题，解决该问题的技术方案主要是在芯轴或滑块上设有与芯轴同步转动的止动板，所述止动板与阀座之间具有相互配合的在周向上对滑块进行锁止限位的限位结构。本发明主要用于空调系统切换管路。

Description

切换阀

技术领域

本发明涉及阀类产品，特别是一种切换阀。

背景技术

现有的一种切换阀是通过电动的方式来控制滑块的水平转动从而改变各个出水口的连通状态，而电磁线圈得电控制磁转子转动，当电磁线圈不通电时，滑块静止在某个位置上，但是在震动环境下，磁转子的永久磁力不足以限制磁转子受震动影响而转动，导致滑块意外转动，造成滑块的导流孔与出水口错位，使得各个出水口无法正常切换，影响介质的正常流动，严重时会影响到空调系统的正常运行。

发明内容

本发明所要达到的目的就是提供一种能够在电磁线圈不通电时将滑块锁止在当前位置的切换阀。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：切换阀，包括阀体、电磁线圈和转子组件，电磁线圈设在阀体上，转子组件设于阀体内，所述转子组件包括芯轴和固定在芯轴上的磁转子，阀体的一端为封闭端、另一端为开口端，阀体的开口端设有将开口端封闭的阀座，所述阀座上设有进口通道和出口通道，所述芯轴上设有与芯轴同步转动的滑块，所述滑块具有导流孔，滑块跟随芯轴转动使进口通道通过导流孔与不同的出口通道连通，所述芯轴或滑块上设有与芯轴同步转动的止动片，所述止动片与阀座之间具有相互配合的在周向上对滑块进行锁止限位的限位结构。

进一步的，所述限位结构包括设于止动片的限位凸起和设于阀座的限位凹陷。

进一步的，所述限位凹陷设于阀座的外侧壁，限位凹陷沿阀座的外侧壁的周向分布有多个。

进一步的，所述阀座上设有止动圈，所述限位结构包括设于止动片的限位凸起和设于止动圈的限位凹陷。

进一步的，所述止动圈套在阀座的外侧壁上，限位凹陷设于止动圈的外侧壁，限位凹陷沿止动圈的外侧壁的周向分布有多个。

进一步的，所述止动片包括固定部、连接部和定位部，所述固定部固定在滑块或芯轴上，所述定位部通过连接部与固定部连接，所述限位凸起设于定位部上，所述连接部具有弹性并将限位凸起压向限位凹陷。

进一步的，所述定位部上位于限位凸起的水平两侧设有弹性翼片，弹性翼片与阀体的内侧壁相抵并使限位凸起压向限位凹陷。

进一步的，所述止动圈上设有止动臂，所述止动臂位于止动片的转动轨迹上从而限制止动片的转动角度小于360度。

进一步的，所述阀座包括阀座本体和密封座，所述密封座固定在阀座本体上，密封座上设有下接触面，滑块上设有与下接触面相互贴合的上接触面。

进一步的，所述阀座本体上设有进水安装孔，进水接管插入进水安装孔中与阀座本体连接，所述密封座设有进水连接孔，进水连接孔的一端与进水接管连接，进水连接孔的另一端封闭或者进水连接孔上下贯穿密封座并且由滑块将进水连接孔的另一端封闭，密封座的侧壁上设有将进水连接孔与阀体内腔连通的通槽，所述进口通道由进水接管、进水连接孔和通槽依次连接形成，所述阀座本体上设有出水安装孔，出水接管插入出水安装孔中与阀座连接，所述密封座设有出水连接孔，所述出口通道由导流孔、出水连接孔和出水接管依次连接形成。

采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：由于止动片与芯轴、滑块是同步转动的，所以通过增加止动片后并通过限位结构对止动片进行周向限位，限位结构的锁止力矩的大小能够控制，就能够实现对滑块进行锁止限位，这样在电磁线圈不通电时，滑块能够保持在当前所需要的工位，不会出现意外转动的情况，而电磁线圈通电后，磁转子能够轻松克服限位结构的锁止力矩从而带动滑块正常转动，因此限位结构又不会影响切换阀的正常工作。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明第一种实施例的结构示意图；

图2为本发明第一种实施例的拆解图；

图3为实施例一中密封座的结构示意图；

图4为实施例一中止动板的的结构示意图；

图5为实施例一中止动圈的的结构示意图；

图6为实施例一中阀体内部在弹性翼片位置的示意图；

图7a为滑块处于第一工位时导流孔与出水连接孔的位置关系示意图；

图7b为滑块处于第二工位时导流孔与出水连接孔的位置关系示意图；

图7c为滑块处于第三工位时导流孔与出水连接孔的位置关系示意图；

图7d为滑块处于第四工位时导流孔与出水连接孔的位置关系示意图；

图7e为滑块处于第五工位时导流孔与出水连接孔的位置关系示意图；

图8为实施例一中阀体外部的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种切换阀，包括阀体、电磁线圈和转子组件，电磁线圈设在阀体上，转子组件设于阀体内，所述转子组件包括芯轴和固定在芯轴上的磁转子，阀体的一端为封闭端、另一端为开口端，阀体的开口端设有将开口端封闭的阀座，所述阀座上设有进口通道和出口通道，所述芯轴上设有与芯轴同步转动的滑块，所述滑块具有导流孔，滑块跟随芯轴转动使进口通道通过导流孔与不同的出口通道连通，所述芯轴或滑块上设有与芯轴同步转动的止动片，所述阀座上设有止动圈，所述止动片与阀座之间具有相互配合的在周向上对滑块进行锁止限位的限位结构。由于止动片与芯轴、滑块是同步转动的，所以本发明通过增加止动片并对止动片进行周向限位，就能够实现对滑块进行锁止限位，这样在电磁线圈不通电时，滑块能够保持在当前所需要的工位，不会出现意外转动的情况。

具体结构见以下实施例。

实施例一：

如图1和图2所示为本发明一种实施例。在图1中，阀体1的上端为封闭端，下端为开口端，本实施例中提到“上”、“下”都以此方位为参照。

电磁线圈11套在阀体1的外侧壁的上部，因为阀体1内腔的下部要设置密封座2、滑块3等零件，而将磁转子41设置在阀体1内腔的上部，所以电磁线圈11的位置相对要靠近阀体1的封闭端。

芯轴4的上端套有轴套42并定位在阀体1的封闭端上，在阀体1的封闭端设置了圆锥形凹陷101，轴套42具有圆锥头，圆锥头定位在圆锥形凹陷101内，同时轴套42与阀体1之间通过圆锥面接触，不仅能够保证芯轴4的轴向定位的稳定性，而且在芯轴4转动过程中还能够自动对中，不会偏离。磁转子41中空，磁转子41内部通过设置支架44与芯轴4固定连接。

阀座本体12与阀体1的开口端焊接固定，密封座2焊接固定在阀座本体12上，阀体1一般采用圆柱状结构，因此阀体1的开口端为圆形，阀座本体12也相应采用圆形板，密封座2对应采用圆柱体，止动圈6套在密封座2的外侧壁上并且与密封座2焊接固定。阀座本体12上设有进水安装孔121，进水接管91插入进水安装孔121中与阀座本体12连接。结合图3，所述密封座2设有进水连接孔21，进水连接孔21的下端与进水接管91连接，进水连接孔21上下贯穿密封座2并且由滑块3将进水连接孔21的上端封闭，密封座2的侧壁上设有将进水连接孔21与阀体1内腔连通的通槽20，所述进口通道由进水接管91、进水连接孔21和通槽20依次连接形成，所述阀座本体12上设有出水安装孔122，出水接管92插入出水安装孔122中与阀座本体12连接，所述密封座2设有出水连接孔22，所述出口通道由导流孔31、出水连接孔22和出水接管92依次连接形成。密封座2的上表面为下接触面，滑块3的下表面为上接触面，上接触面和下接触面相互贴合，上接触面和下接触面都是垂直芯轴轴向的面，一般采用平面即可，比较容易加工，也可以采用上凹圆锥面和上凸圆锥面结合起来，或者是下凸圆锥面和下凹圆锥面结合，这样密封性会相对好一点。此外，也可以直接将进水连接孔21的上端封闭。设置通槽20来改变介质流入阀体1的方向，可以避免介质冲击滑块3，影响滑块3的正常工作，避免将不需要导通的出口通道连通。由于滑块3是旋转动作实现切换，因此导流孔31优选采用弧形孔，并且弧形孔的圆心与滑块3的转动中心重合。

阀体1一般由钣金冲压成型，加工起来很方便，阀座本体12要与阀体1密封连接，因此优选为不锈钢件，容易车加工，而密封座2因为一直与滑块3处于面面接触滑动摩擦，而且密封座2中孔槽结构较多，因此优选为粉末冶金件，孔槽结构容易加工，成本低。滑块3也优选为粉末冶金件，适合与密封座2接触摩擦。

阀座本体12的上表面中心设置有定位柱123，密封座2的中心设置有中心孔23，中心孔23与定位柱123配合，便于密封座2在焊接过程中对中定位，而芯轴4的下端则从中心孔23的上端插入定位。芯轴4的下端套设滑块3，滑块3轴向定位在芯轴4上并且与芯轴4同步转动即可。

而为了让滑块3能够很好地与密封座2贴合，同时将滑块3和止动片5轴向定位在芯轴4上，所以在芯轴4上套设了弹簧43，弹簧43的下端压在止动片5上，弹簧43的上端则定位在转子组件上，例如定位在支架44上或芯轴4的轴肩上，弹簧43处于压缩状态将滑块3压紧在密封座2上，从而使得滑块3和止动片5被轴向定位。滑块3和止动片5在芯轴4的轴向采用弹性定位，不必考虑在芯轴4上设计用来定位滑动3和止动片5的定位结构，简化芯轴4结构，降低生产成本，同时安装工艺也能够简化。另外，滑块3与止动片5的周向限位，是通过设置异形轴孔和在芯轴4上设置异形轴段配合实现的，例如本实施例中，在滑块3和止动片5上均设置了截面为D形的轴孔，芯轴4上设置了截面为D形的轴段。滑块3和止动片5也可以采用传统的轴向定位结构来定位在芯轴4上，甚至可以将滑块3与芯轴5一体加工出来，此外，止动片5也可以与滑块3一体加工出来，这样一来可以省去弹簧43。

再具体到限位结构，在本实施例中，阀座上设有止动圈6，具体是将止动圈6套在密封座2的外侧壁上，限位结构包括设于止动片5的限位凸起50和设于止动圈6的限位凹陷60，止动圈6可以单独加工、更换，有利于降低维护成本。如图4所示，止动片5包括固定部51、连接部52和定位部53，所述固定部51固定在滑块3上，所述定位部53通过连接部52与固定部51连接，所述限位凸起50设于定位部53上，所述连接部52具有弹性并将限位凸起50压向限位凹陷60，由于定位部53是位于止动圈6的外侧，因此限位凸起50是在定位部53的内侧壁上，在本实施例中，是直接冲压形成限位凸起50。整个止动片5可以冲制加工出来，固定部51、连接部52和定位部53是一体结构，加工方便，成本相对较低，此外也可以将固定部51单独加工，连接部52与定位部53采用弹性较好的金属制成，这样能够加强锁止限位的效果。因为阀体1的内腔空间有限，止动圈6采用圆筒结构，并且壁厚较薄，如图5所示，限位凹陷60设于止动圈6的外侧壁，而通过连接部52的过渡，从固定部51的径向状态(以芯轴4为参照)变化成定位部53的轴向状态(以芯轴4为参照)，减少止动片5所占用的空间，整体结构能够更加紧凑。限位凹陷60在止动圈6的外侧壁上沿周向分布的数量根据实际工位数量来定，在本实施例中，出水连接孔22设置了三个，并且一共具有5个工位，后面会具体描述，因此限位凹陷60一共设置了5个，并且间隔60度设置一个限位凹陷60。还有就是限位凹陷60可以是盲孔结构，也可以如本实施例中一样，采用通孔结构。另外，限位结构也可以是设于止动片5的限位凹陷60和设于止动圈6的限位凸起50。为了有效进行锁止限位，限位凸起50与限位凹陷60之间的锁止力矩的大小，要满足在转子组件不通电时无法克服，例如在震动环境下，能够锁住滑块3，而在电磁线圈11通电后能够克服这一锁止力矩，不会影响切换阀的正常工作。

为了防止止动片5相对止动圈6无限制的旋转，在止动圈6上设有止动臂61，止动臂61位于连接部52的转动轨迹上从而限制止动片5的转动角度小于360度。在本实施例中，止动臂61上用来限制止动片5继续转动的两个止动面之间的夹角为60度，也就是说，止动片5只能在300度范围内旋转。当然这只是本实施例的具体情况，在其它场合，可以另行设计。

另外，为了强化连接部52弹性作用，使限位凸起50更好地定位在限位凹陷60内，在定位部53上位于限位凸起50的水平两侧设有弹性翼片54，结合图4和图6所示，弹性翼片54与阀体1的内侧壁相抵使限位凸起50压向限位凹陷60。之所以选择在定位部53上位于限位凸起50的水平两侧设置弹性翼片54，是因为芯轴4、滑块3和止动片5都是水平旋转的，这样不会影响各个零件的旋转。弹性翼片54的端部有弧形折弯，通过弧形折弯的凸面与阀体1的内侧壁接触，阻力很小，而且不会产生噪音。

本实施例中，出水连接孔22设置了三个，出水接管92也相应设置了三根，为了实现不同工位下导通不同的出水接管92，结合图7a、7b、7c、7d和7e来作说明。为了便于说明，将三个出水连接孔22按逆时针顺序分别定义为A孔、B孔和C孔，并且三个出水连接孔22间隔90度设置，而导流孔31跨越的弧度也为90度，因此可以保证无论导流孔31处于什么位置，都会至少有一个出水连接孔22被连通，不会造成堵塞。先看图7a，滑块3处于第一工位，此时连接部52抵在止动臂61的一个止动面上，而限位凸起50位于第一个限位凹陷60内进行锁止限位，此时导流孔31仅与A孔连通，阀体1内的介质通过导流孔31进入A孔。当电磁线圈11通电，使转子组件旋转，滑块3逆时针旋转60度，达到图7b所示的位置，此时，滑块3处于第二工位，限位凸起50位于第二个限位凹陷60内进行锁止限位，导流孔31将A孔和B孔同时连通。当滑块3继续逆时针旋转60度，达到图7c所示的位置，此时限位凸起50位于第三个限位凹陷60内进行锁止限位，滑块3处于第三工位，导流孔31已经离开A孔所在的位置，只将B孔连通。滑块3继续逆时针旋转60度，达到图7d所示的位置，限位凸起50位于第四个限位凹陷60内进行锁止限位，滑块3处于第四工位，导流孔31将B孔和C孔同时连通，滑块3最后旋转60度，达到图7e所示的位置，此时限位凸起50位于第五个限位凹陷60内进行锁止限位，滑块3处于第五工位，而且止动部抵到止动臂61的另一个止动面上，导流孔31则离开B孔所在的位置，仅将C孔连通。以上采用步进电机的工作原理，通过控制转子组件逆时针或顺时针转动，即可将不同的出水连接孔22连通，实现切换目的。

最后，如图8所示，为了便于安装电磁线圈11，在阀体1的外侧壁设置一线圈固定架13，线圈固定架13为环形结构并套在阀体1的外侧壁上，线圈固定架13上设置径向向外凸出的凸柄131，凸柄131上设有固定孔。

实施例二：

限位凹陷可以直接设置在阀座上，例如设在密封座的外侧壁上。如此一来，止动臂就直接设置在密封座上。

限位凸起与限位凹陷除了在平行芯轴轴向的轴向面上进行配合外，也可以在垂直芯轴轴向的径向面上进行配合，甚至在相对芯轴轴向倾斜的面上进行配合，只是这样在径向上需要更大空间，导致阀体的直径变大，结构不如实施例一紧凑。

除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。

Claims (10)

1.切换阀，包括阀体、电磁线圈和转子组件，电磁线圈设在阀体上，转子组件设于阀体内，所述转子组件包括芯轴和固定在芯轴上的磁转子，阀体的一端为封闭端、另一端为开口端，阀体的开口端设有将开口端封闭的阀座，所述阀座上设有进口通道和出口通道，所述芯轴上设有与芯轴同步转动的滑块，所述滑块具有导流孔，滑块跟随芯轴转动使进口通道通过导流孔与不同的出口通道连通，其特征在于：所述芯轴或滑块上设有与芯轴同步转动的止动片，所述止动片与阀座之间具有相互配合的在周向上对滑块进行锁止限位的限位结构。

2.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于：所述限位结构包括设于止动片的限位凸起和设于阀座的限位凹陷。

3.根据权利要求2所述的切换阀，其特征在于：所述限位凹陷设于阀座的外侧壁，限位凹陷沿阀座的外侧壁的周向分布有多个。

4.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于：所述阀座上设有止动圈，所述限位结构包括设于止动片的限位凸起和设于止动圈的限位凹陷。

5.根据权利要求4所述的切换阀，其特征在于：所述止动圈套在阀座的外侧壁上，限位凹陷设于止动圈的外侧壁，限位凹陷沿止动圈的外侧壁的周向分布有多个。

6.根据权利要求2至4任一所述的切换阀，其特征在于：所述止动片包括固定部、连接部和定位部，所述固定部固定在滑块或芯轴上，所述定位部通过连接部与固定部连接，所述限位凸起设于定位部上，所述连接部具有弹性并将限位凸起压向限位凹陷。

7.根据权利要求6所述的切换阀，其特征在于：所述定位部上位于限位凸起的水平两侧设有弹性翼片，弹性翼片与阀体的内侧壁相抵并使限位凸起压向限位凹陷。

8.根据权利要求4或5所述的切换阀，其特征在于：所述止动圈上设有止动臂，所述止动臂位于止动片的转动轨迹上从而限制止动片的转动角度小于360度。

9.根据权利要求1至4任一所述的切换阀，其特征在于：所述阀座包括阀座本体和密封座，所述密封座固定在阀座本体上，密封座上设有下接触面，滑块上设有与下接触面相互贴合的上接触面。

10.根据权利要求9所述的切换阀，其特征在于：所述阀座本体上设有进水安装孔，进水接管插入进水安装孔中与阀座本体连接，所述密封座设有进水连接孔，进水连接孔的一端与进水接管连接，进水连接孔的另一端封闭或者进水连接孔上下贯穿密封座并且由滑块将进水连接孔的另一端封闭，密封座的侧壁上设有将进水连接孔与阀体内腔连通的通槽，所述进口通道由进水接管、进水连接孔和通槽依次连接形成，所述阀座本体上设有出水安装孔，出水接管插入出水安装孔中与阀座连接，所述密封座设有出水连接孔，所述出口通道由导流孔、出水连接孔和出水接管依次连接形成。