CN106763902A - 阀芯及阀门 - Google Patents

Abstract

一种阀芯和阀门，属于流体机械领域，阀芯包括芯壳、第一阀片以及第二阀片，所述第一阀片转动连接于所述芯壳内，所述第二阀片固定连接于所述芯壳内，所述第一阀片和所述第二阀片相互贴合且均设置有流通孔，所述第一阀片的流通孔和所述第二阀片的流通孔能通过所述第一阀片的转动相互连通或者断开。阀门包括上述阀芯。本阀芯能够有效降低工作过程时的噪声，提高对流体的密封效果，有效防止流体的泄漏，从而保证工作的稳定性和可靠性。本阀门采用上述的阀芯，其具有工作平稳可靠，噪声小，密封效果好的特点。

Description

阀芯及阀门

技术领域

本发明涉及流体机械领域，具体而言，涉及一种阀芯及阀门。

背景技术

现有的多流道的阀门的阀芯大多采用球形结构，阀芯可转动地安装于多个流道的连通处，转动阀芯即可调节多个流道之间的连通关系和程度，从而得到所需要的混合或者分流的流体。

但是，这种球形阀芯普遍存在工作过程中噪声大，对流体的密封效果不佳的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阀芯，其能够有效降低工作过程时的噪声，同时提高对流体的密封效果，有效防止流体的泄漏，从而保证工作的稳定性和可靠性。

本发明的另一目的在于提供一种阀门，其具有工作平稳可靠，噪声小，密封效果好的特点。

本发明的实施例是这样实现的：

一种阀芯，其包括芯壳、第一阀片以及第二阀片，所述第一阀片转动连接于所述芯壳内，所述第二阀片固定连接于所述芯壳内，所述第一阀片和所述第二阀片相互贴合且均设置有流通孔，所述第一阀片的流通孔和所述第二阀片的流通孔能通过所述第一阀片的转动相互连通或者断开。

一种阀芯，其包括芯壳、转轴、第一阀片、第二阀片、第三阀片以及第四阀片，所述芯壳的壳壁设置有出入口，所述转轴贯穿所述芯壳，所述第一阀片、所述第二阀片、所述第三阀片以及所述第四阀片均设置有流通孔，所述第一阀片、第二阀片、第三阀片以及第四阀片均位于所述芯壳内，所述第一阀片和所述第二阀片相互贴合形成第一阀组，所述第三阀片和所述第四阀片相互贴合形成第二阀组，所述第二阀组和所述第一阀组之间设置有间隙且所述间隙与所述出入口连通，所述第一阀片和第四阀片与所述芯壳固定连接，所述第二阀片和所述第三阀片与所述转轴固定连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述第一阀片、所述第二阀片、所述第三阀片以及所述第四阀片沿所述转轴的轴向依次设置。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述转轴上固定设置有环形架，所述环形架位于所述芯壳内，所述第二阀片和所述第三阀片分别紧贴所述环形架的两侧。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述环形架的两侧分别设置有定位凸起，所述第二阀片和所述第三阀片分别设置有定位凹槽，所述定位凹槽与所述定位凸起卡接配合。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述环形架、转轴、第二阀片以及第三阀片一体成型。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述芯壳的两端分别设置有第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分别设置有出入口，所述第一阀片和所述第四阀片分别固定设置于所述第一端盖和所述第二端盖的内壁，所述第一阀片和所述第四阀片的流通孔分别与所述第一端盖和所述第二端盖的出入口连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述第一阀片、所述第二阀片、所述第三阀片以及所述第四阀片均设置有两个流通孔。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述流通孔呈扇环状，且第一阀片和第二阀片的流通孔的直径相同，所述第三阀片和所述第四发的直径相同。

一种阀门，其包括上述的阀芯。

本发明实施例的有益效果是：

本阀芯将现有的球面密封和摩擦替换为平面密封和摩擦，能够有效降低工作过程时的噪声，提高对流体的密封效果，有效防止流体的泄漏，从而保证工作的稳定性和可靠性。同时，平面密封和摩擦结构还可以消除球形阀普遍存在的进入工作死角就无法正常运作的问题，使得多个阀片即使转动到工作死角位置，只要打开阀芯的旁通阀，整个阀芯就能恢复运作，有效弥补了现有的多流道阀门的球形阀芯的缺陷。

本阀门采用上述的阀芯，其具有工作平稳可靠，噪声小，密封效果好的特点，有效弥补了现有的多流道的阀门的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的阀芯的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的阀芯的内部结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的第一阀组在阀芯处于第一种工作模式时的状态示意图；

图4为本发明第一实施例提供的第二阀组在阀芯处于第一中工作模式时的状态示意图；

图5为本发明第一实施例提供的第一阀组在阀芯处于第二种工作模式时的状态示意图；

图6为本发明第一实施例提供的第二阀组在阀芯处于第二中工作模式时的状态示意图；

图7为本发明第一实施例提供的第一阀组在阀芯处于第三种工作模式时的状态示意图；

图8为本发明第一实施例提供的第二阀组在阀芯处于第三中工作模式时的状态示意图；

图9为本发明第一实施例提供的第一阀组在阀芯处于第四种工作模式时的状态示意图；

图10为本发明第一实施例提供的第二阀组在阀芯处于第四中工作模式时的状态示意图。

图标：100－阀芯；110－芯壳；112－第一端盖；114－第二端盖；116－出入口；120－转轴；122－环形架；130－第一阀片；140－第二阀片；150－第三阀片；160－第四阀片；170－流通孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种阀芯，其包括芯壳、第一阀片以及第二阀片，所述第一阀片转动连接于所述芯壳内，所述第二阀片固定连接于所述芯壳内，所述第一阀片和所述第二阀片相互贴合且均设置有流通孔，所述第一阀片的流通孔和所述第二阀片的流通孔能通过所述第一阀片的转动相互连通或者断开，从而实现经过芯壳的流体的通断。同时，在连通时，第一阀片的流通孔和第二阀片的流通孔的连通程度会随着第一阀片的转动不断变化，因此通过第一阀片的转动还可以调节经过芯壳的流体的流量大小。

进一步地，当第一阀片和第二阀片上的连通孔均有两个时，本阀芯还可以调节输出流体的成分。具体地，使得第二阀片上的两个流通孔分别与两个输入流道连通，第一阀片上的两个流通孔分别与一个输出流道连通，两种流体从分别从两个输入流道输入，并从输出流道流出，通过第一阀片的转动，就可以调节两种流体经过阀芯时的流量，从而调节输出流道内的流体成分；输入和输出交换时，本阀芯则可以调节输出的两股流体的比例。

请参照图1－2，本实施例还提供了一种阀芯100，其包括芯壳110、转轴120、第一阀片130、第二阀片140、第三阀片150以及第四阀片160。

其中，芯壳110呈圆柱管状，其壳壁上设置有多个出入口116，多个出入口116均呈长方形且沿芯壳110的圆周方向间隔设置。芯壳110的两端分别设置有第一端盖112和第二端盖114。第一端盖112和第二端盖114上均设置有两个出入口。

转轴120为圆柱轴且贯穿芯壳110。转轴120的外壁固定设置有环形架122，固定设置的方式有很多，本实施例中，环形架122通过平键固定安装于转轴120上。当然，需要说明的是，在其它实施例中，环形架122也可以通过注塑与转轴120一体成型。

环形架122上设置有多个通孔，多个通孔沿环形架122的圆周方向间隔设置。环形架122位于芯壳110内，其上的多个通孔分别与芯壳110的多个出入口116对应连通。

第一阀片130、第二阀片140、第三阀片150以及第四阀片160可以采用各种材料制成，比如陶瓷、铝合金、不锈钢等。四个阀片均为圆形阀片，四个圆形阀片均设置有两个流通孔170。八个流通孔170均呈扇环状，且八个流通孔170的直径(包括内径和外径)均相同。

第一阀片130、第二阀片140、第三阀片150以及第四阀片160沿转轴120的轴向依次设置于芯壳110内。第一阀片130和第二阀片140相互贴合形成第一阀组，第三阀片150和第四阀片160相互贴合形成第二阀组，第一阀组和第二阀组分别设置于环形架122的两侧。

第一阀片130和第四阀片160分别通过平键固定连接于第一端盖112和第二端盖114的内壁。第一阀片130的两个流通孔170分别与第一端盖112上的两个出入口连通，第四阀片160的两个流通孔170分别与第二端盖114的两个出入口连通。第二阀片140和第三阀片150分别通过平键固定安装于转轴120上，第二阀片140和第三阀片150分别紧贴环形架122的两侧。

为了提高第一阀片130、第二阀片140、第三阀片150以及第四阀片160安装的稳定性，保证第一阀片130和第四阀片160相对于芯壳110静止不动，同时保证第二阀片140和第三阀片150与转轴120同步转动，本实施例中，阀芯100还设置有定位结构。

定位结构包括多个定位凸起和多个定位凹槽，多个定位凸起分别沿第一端盖112的内壁边缘、第二端盖114的内壁边缘以及环形架122的两侧边缘间隔设置，多个定位凹槽分别沿第一阀片130和第四阀片160的外壁边缘以及第二阀片140和第三阀片150的内壁边缘间隔设置。

第一阀片130的多个定位凹槽与第一端盖112的多个定位凸起卡接配合，第四阀片160的多个定位凹槽与第二端盖114上的多个定位凸起卡接配合，第二阀片140和第三阀片150的多个定位凹槽分别与环形架122两侧的多个定位凸起卡接配合。

本阀芯100适用于五流道的阀门中。安装于上述阀门中时，第一端盖112和第二端盖114上的四个出入口分别与阀门的第一流道、第二流道、第三流道以及第四流道连通，芯壳110上的多个出入口116则分别与第五流道连通。本阀芯100的具体工作原理和过程是这样的：工作时，第一流道、第二流道、第三流道以及第四流道中的流体通过相应的四个出入口流入阀芯100中，然后分别通过多个流通孔170流经相应的第一阀片130、第二阀片140、第三阀片150以及第四阀片160，之后在芯壳110内对应环形架122的位置(即第二阀片140和第三阀片150之间)汇集，最终通过环形架122上的多个通孔和芯壳110上的多个出入口116流入到第五流道。

在流体流经第一阀片130、第二阀片140、第三阀片150以及第四阀片160的过程中，转轴120可以驱动第二阀片140相对于第一阀片130转动以及第三阀片150相对于第四阀片160转动，在第二阀片140和第三阀片150转动的过程中，第二阀片140的两个流通孔170和第三阀片150的两个流通孔170可以相互对应连通或者错位断开，这样就可以实现对第一流道、第二流道、第三流道以及第四流道内流体的接通和截断。也就是说，本阀芯100工作过程中，驱动转轴120转动可以控制第一流道、第二流道第三流道以及第四流道内流体的通断，从而控制第五流道中的流体成分。

在转轴120驱动第二阀片140和第三阀片150转动的过程中，阀芯100可以获得四种工作模式。第一种工作模式，第一通道、第二通道第三通道以及第四通道处于全关闭状态，第五流道内没有流体流入，此时，第一阀片130的两个流通孔170和第二阀片140的两个流通孔170均相互错开(见图3)，第三阀片150的两个流通孔170和第四阀片160的两个流通孔170也均相互错开(见图4)。

第二种工作模式，第四流道处于全通状态，第一流道、第二流道、第三流道处于关闭状态，第五流道中的流体即为第四流道中的流体，此时，第一阀片130的两个流通孔170和第二阀片140的两个流通孔170均相互错开(见图5)，第三阀片150的其中一个流通孔170与第四阀片160连通第四流道的流通孔170正对连通，第三阀片150的另一个流通孔170和第四阀片160的另一个流通孔170相互错开(见图6)。

第三种工作模式，第一流道、第二流道、第四流道处于全通状态，第三流道处于关闭状态，第五流道中的流体为第一流道、第二流道以及第四流道内的流体的混合，此时，第一阀片130的两个流通孔170分别与第二阀片140的两个流通孔170分别对应连通(见图7)，第三阀片150的其中一个流通孔170与第四阀片160连通第四流道的流通孔170正对连通，第三阀片150的另一个流通孔170和第四阀片160的另一个流通孔170相互错开(见图8)。

第四种工作模式，第一流道、第二流道、第三流道处于全通状态，第四流道处于关闭状态，第五流道中的流体为第一流道、第二流道以及第三流道内的流体的混合，此时，第一阀片130的两个流通孔170分别与第二阀片140的两个流通孔170分别对应连通(见图9)，第三阀片150的其中一个流通孔170与第四阀片160连通第三流道的流通孔170正对连通，第三阀片150的另一个流通孔170和第四阀片160的另一个流通孔170相互错开(见图10)。

需要说明的是，在第二阀片140和第三阀片150相对于第一阀片130和第四阀片160转动的过程中，第一阀片130和第二阀片140上的流通孔170的连通程度以及第三阀片150和第四阀片160上的流通孔170的连通程度是逐渐变化的，因此上述四种工作模式之间的转化均是线性渐变的过程。

还需要说明的是，上述阀芯100的工作过程也可以是逆向的，即流体也可以从第五流道流入阀芯100，然后分流流入第一流道、第二流道、第三流道以及第四流道。逆向工作时，阀芯100对应的四种工作模式也与正向时的四种工作模式相反。

综上，本阀芯100将现有的球面密封和摩擦替换为平面密封和摩擦，能够有效降低工作过程时的噪声，提高对流体的密封效果，有效防止流体的泄漏，从而保证工作的稳定性和可靠性。同时，平面密封和摩擦结构还可以消除球形阀普遍存在的进入工作死角就无法正常运作的问题，使得多个阀片即使转动到工作死角位置，只要打开旁通阀，阀芯100就能恢复运作，有效弥补了现有的多流道阀门的球形阀芯的缺陷。

最后，需要说明的是，上述阀芯100可以应用于各类系统和设备中，比如发动机或者电动车的热管理模块中，用于控制不同温度的输入流体的混合，从而间接调节输出流体的温度。

本实施例还提供了一种阀门，其包括上述的阀芯100。

本阀门采用上述的阀芯100，其具有工作平稳可靠，噪声小，密封效果好的特点，有效弥补了现有的多流道的阀门的缺陷。

第二实施例：

本实施例提供一种阀芯100，其整体构造、工作原理以及取得的技术效果与第一实施例基本相同，不同之处在于环形架122和四个阀片的安装结构。

本实施例中，环形架122、转轴120、第二阀片140以及第三阀片150通过注塑一体成型，第一阀片130与第一端盖112通过注塑一体成型，第四阀片160和第二端盖114通过注塑一体成型。采用一体成型的目的在于可以简化本阀芯100的加工和装配过程，同时优化整个阀芯100的工作性能。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阀芯，其特征在于，包括芯壳、第一阀片以及第二阀片，所述第一阀片转动连接于所述芯壳内，所述第二阀片固定连接于所述芯壳内，所述第一阀片和所述第二阀片相互贴合且均设置有流通孔，所述第一阀片的流通孔和所述第二阀片的流通孔能通过所述第一阀片的转动相互连通或者断开。

2.一种阀芯，其特征在于，包括芯壳、转轴、第一阀片、第二阀片、第三阀片以及第四阀片，所述芯壳的壳壁设置有出入口，所述转轴贯穿所述芯壳，所述第一阀片、所述第二阀片、所述第三阀片以及所述第四阀片均设置有流通孔，所述第一阀片、第二阀片、第三阀片以及第四阀片均位于所述芯壳内，所述第一阀片和所述第二阀片相互贴合形成第一阀组，所述第三阀片和所述第四阀片相互贴合形成第二阀组，所述第二阀组和所述第一阀组之间设置有间隙且所述间隙与所述出入口连通，所述第一阀片和第四阀片分别与所述芯壳固定连接，所述第二阀片和所述第三阀片分别与所述转轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的阀芯，其特征在于，所述第一阀片、所述第二阀片、所述第三阀片以及所述第四阀片沿所述转轴的轴向依次设置。

4.根据权利要求3所述的阀芯，其特征在于，所述转轴上固定设置有环形架，所述环形架位于所述芯壳内，所述第二阀片和所述第三阀片分别紧贴所述环形架的两侧。

5.根据权利要求4所述的阀芯，其特征在于，所述环形架的两侧分别设置有定位凸起，所述第二阀片和所述第三阀片分别设置有定位凹槽，所述定位凹槽与所述定位凸起卡接配合。

6.根据权利要求3所述的阀芯，其特征在于，所述环形架、所述转轴、所述第二阀片以及所述第三阀片一体成型。

7.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述芯壳的两端分别设置有第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖分别设置有出入口，所述第一阀片和所述第四阀片分别固定设置于所述第一端盖和所述第二端盖的内壁，所述第一阀片和所述第四阀片的流通孔分别与所述第一端盖和所述第二端盖的出入口连通。

8.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述第一阀片、所述第二阀片、所述第三阀片以及所述第四阀片均设置有两个流通孔。

9.根据权利要求1－8任意一项所述的阀芯，其特征在于，所述流通孔呈扇环状，且第一阀片和第二阀片的流通孔的直径相同，所述第三阀片和所述第四阀片的流通孔的直径相同。

10.一种阀门，其特征在于，包括权利要求1－9任意一项所述的阀芯。