CN107013709B - 一种四通换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四通换向阀，用于换向阀技术领域，包括阀体和阀芯，阀体具有阀腔，阀腔包括上层阀腔和下层阀腔，阀体上设有与上层阀腔相通的泵侧回口和设备侧回口，阀体上设有与下层阀腔相通的泵侧进口和设备侧进口，阀芯包括位于上层阀腔内的上层阀芯和位于下层阀腔内的下层阀芯，上层阀芯包括上腔和与上腔分隔开来的上腔第一开口，下层阀芯包括下腔和与下腔分隔开来的下腔第一开口，阀芯上设有导通上腔第一开口和下腔的第一通道，阀芯上设有导通下腔第一开口和上腔的第二通道；本发明阀芯动作时没有繁琐的操作顺序和等待时间，阀芯内部给口切换同步由小到大，供回水均匀过渡，最大化的减小换向造成的水锤冲击，保证系统安全性。

Description

一种四通换向阀

技术领域

本发明用于换向阀技术领域，特别是涉及一种四通换向阀。

背景技术

工业水处理应用中经常需要将部分供回水回路中的水流换向以实现反冲洗等特定目的，而普通水泵都无法换向，常见的处理办法是在进回水管路之间增加连通管路和阀门，管路结构复杂，操作繁琐。大流量阀门除手动阀外，大多是电动阀，动作时间长，为防止管路压力突变，方向切换的操作必须严格执行各阀的开闭顺序，一旦出现失误，将对整个供回水系统产生巨大损害。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种四通换向阀，其可以实现换向的目的，且换向阀芯动作时没有繁琐的操作顺序和等待时间，阀芯内部给口切换同步由小到大，供回水均匀过渡，最大化的减小换向造成的水锤冲击，保证系统安全性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种四通换向阀，包括阀体和阀芯，所述阀体具有阀腔，所述阀腔包括上层阀腔和下层阀腔，所述阀体上设有与所述上层阀腔相通的泵侧回口和设备侧回口，阀体上设有与下层阀腔相通的泵侧进口和设备侧进口，所述阀芯包括位于上层阀腔内的上层阀芯和位于下层阀腔内的下层阀芯，所述上层阀芯包括上腔和与上腔分隔开来的上腔第一开口，所述下层阀芯包括下腔和与下腔分隔开来的下腔第一开口，所述阀芯上设有导通所述上腔第一开口和下腔的第一通道，阀芯上设有导通所述下腔第一开口和上腔的第二通道；

换向前：上层阀芯通过上腔导通泵侧回口和设备侧回口，上腔第一开口通过上层阀腔内壁封闭，下层阀芯通过下腔导通泵侧进口和设备侧进口，下腔第一开口通过下层阀腔内壁封闭；

换向后：阀芯通过下腔、第二通道、上腔第一开口导通泵侧进口和设备侧回口，阀芯通过上腔、第一通道、下腔第一开口导通泵侧回口和设备侧进口。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述阀体一侧设有泵侧进口和泵侧回口，阀体对侧设有设备侧进口和设备侧回口。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述阀芯包括轴心管，所述轴心管上设有与上层阀腔内壁贴合的上管套和与下层阀腔内壁贴合的下管套，所述上管套与轴心管之间形成上腔，所述上管套上设有上腔第一开口，轴心管上设有与上腔第一开口正对的上侧管口，所述上管套和轴心管之间设有将上腔第一开口、上侧管口对接并与外围空间分隔开来的第一连接板，所述上管套上设有与上腔相通的上腔第二开口；所述下管套与轴心管之间形成下腔，所述下管套上于上腔第一开口的下方设有下腔第一开口，下管套上设有与所述下腔相通的下腔第二开口，轴心管上设有与下腔第二开口正对的下侧管口，所述下管套和轴心管之间设有将下腔第二开口、下侧管口对接并与外围空间分隔开来的第二连接板，所述下腔第一开口通过下管套的顶部部分管口以及上管套的底部部分管口与上腔相通。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述上腔第二开口在上管套上设置三个，上腔第一开口和各上腔第二开口在上管套上均匀分布，所述下腔第二开口在下管套上设置三个，下腔第一开口和各下腔第二开口在下管套上均匀分布。

进一步作为本发明技术方案的改进，还包括可驱动所述阀芯在阀体内转动的驱动机构。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述驱动机构包括设在阀体顶部的连接座和设在所述连接座顶部的减速电机，所述减速电机的输出轴与所述阀芯相连。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述泵侧进口、设备侧进口、泵侧回口和设备侧回口均外接连接管，所述连接管的管口处设有连接法兰。

本发明的有益效果：以设置在水路上说明为例，主泵通过换向阀后给设备正常供水，设备回水经过换向阀流回水泵或排放，即流向为泵侧进口-设备侧进口-设备侧回口-泵侧回口方向；当需要设备内水流换向时，阀芯切换内部流向，水泵给水经换向阀后从原设备侧回口流出，经原设备侧进口流回，再经过泵侧回口流回水泵或排放，即方向变为泵侧进口-设备侧回口-设备侧进口-泵侧回口方向，进而实现换向的目的。其可以实现换向的目的，且换向阀芯动作时没有繁琐的操作顺序和等待时间，阀芯内部给口切换同步由小到大，供回水均匀过渡，最大化的减小换向造成的水锤冲击，保证系统安全性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明阀芯结构示意图；

图3是本发明阀芯内部结构示意图；

图4是本发明阀芯主视图；

图5是图4中A-A处截面图；

图6是图4中B-B处截面图。

具体实施方式

参照图1-图6，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本发明各部件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图1所示的结构为参考描述，但本发明的实际使用方向并不局限于此。

本发明提供了一种四通换向阀，包括阀体1和阀芯2，所述阀体1具有横截面呈圆形的阀腔，所述阀腔包括上层阀腔和下层阀腔，上层阀腔和下层阀腔可为平滑连续的圆柱形腔，也可以为采用阶梯面连接的阶梯形腔，所述阀体1上设有与所述上层阀腔相通的泵侧回口11和设备侧回口12，阀体1上设有与下层阀腔相通的泵侧进口13和设备侧进口14，所述阀芯2包括位于上层阀腔内的上层阀芯21和位于下层阀腔内的下层阀芯22，所述上层阀芯21包括上腔和与上腔分隔开来的上腔第一开口23，所述下层阀芯包括下腔和与下腔分隔开来的下腔第一开口24，所述阀芯2上设有导通所述上腔第一开口23和下腔的第一通道，阀芯2上设有导通所述下腔第一开口24和上腔的第二通道；

换向前：上层阀芯通过上腔导通泵侧回口11和设备侧回口12，上腔第一开口23通过上层阀腔内壁封闭，下层阀芯通过下腔导通泵侧进口13和设备侧进口14，下腔第一开口24通过下层阀腔内壁封闭；换向后：阀芯2通过下腔、第二通道、上腔第一开口23导通泵侧进口13和设备侧回口12，阀芯2通过上腔、第一通道、下腔第一开口导通泵侧回口11和设备侧进口14。

以设置在水路上说明为例，主泵通过换向阀后给设备正常供水，设备回水经过换向阀流回水泵或排放，即流向为泵侧进口13-设备侧进口14-设备侧回口12-泵侧回口11方向；当需要设备内水流换向时，阀芯切换内部流向，水泵给水经换向阀后从设备侧回口12流出，经原设备侧进口14流回，再经过泵侧回口11流回水泵或排放，即方向变为泵侧进口13-设备侧回口12-设备侧进口14-泵侧回口11方向，进而实现换向的目的。其可以实现换向的目的，且换向阀芯动作时没有繁琐的操作顺序和等待时间，阀芯内部给口切换同步由小到大，供回水均匀过渡，最大化的减小换向造成的水锤冲击，保证系统安全性。

作为本发明优选的实施方式，所述阀体1一侧设有泵侧进口13和泵侧回口11，阀体1对侧设有设备侧进口14和设备侧回口12，即泵侧进口13正对设备侧进口14设置，泵侧回口11正对设备侧回口12设置。

其中，所述阀芯2包括轴心管25，轴心管25的管腔形成第一通道，所述轴心管25上设有与上层阀腔内壁贴合的上管套26和与下层阀腔内壁贴合的下管套27，上管套26顶端管口封闭，下管套27的底端管口封闭，为了保证整个结构的强度和稳定性，上管套26与轴心管25、下管套27与轴心管25之间可设置若干连接柱。所述上管套26与轴心管25之间形成上腔210，所述上管套27上设有上腔第一开口23，轴心管25上设有与上腔第一开口23正对的上侧管口28，所述上管套26和轴心管25之间设有将上腔第一开口23、上侧管口28对接并与外围空间分隔开来的第一连接板29，所述上管套26上设有与上腔210相通的上腔第二开口211；所述下管套27与轴心管25之间形成下腔212，所述下管套27上于上腔第一开口23的下方设有下腔第一开口24，下管套27上设有与所述下腔212相通的下腔第二开口213，轴心管25上设有与下腔第二开口213正对的下侧管口，所述下管套27和轴心管25之间设有将下腔第二开口213、下侧管口对接并与外围空间分隔开来的第二连接板215，所述下腔第一开口24通过下管套27的顶部部分管口以及上管套26的底部部分管口与上腔210相通，即形成所述第二通道。

所述上腔第二开口211在上管套26上设置三个，上腔第一开口23和各上腔第二开口211在上管套26上均匀分布，所述下腔第二开口213在下管套27上设置三个，下腔第一开口24和各下腔第二开口213在下管套27上均匀分布，使得相邻轴线夹角为90°；阀芯2的每一个开口和阀体1内壁贴合，当开口旋转到内壁无孔位置时可以满足封闭效果。阀芯2其余部分和内壁形成外围连通通道，其通流截面积不小于管路通径。

以设置在水路上说明为例，正常工作时，阀芯2的两个下腔第二开口213和阀体1的泵侧进口13和设备侧进口14分别对应，形成直通，在换向阀上部，阀芯2和下腔连通的上腔第一开口23被上层阀腔内壁封闭，使阀芯2内的水不能流出，保证从泵侧进口13进入的水通过设备侧进口14流出，设备回水进入设备侧回口12后绕过阀芯2，经过上腔210和泵侧回口11流入回水总管；

换向时，阀芯旋转90°，进水经过泵侧进口13流经下腔第一开口24、下管套27的顶部部分管口、上管套26的底部部分管口与上腔210，从设备侧回口12流入用水设备，设备内水流换向，经设备侧进口14进入换向阀，下腔第二开口213、下侧管口、轴心管25、上侧管口28、上腔第一开口23，再经过泵侧回口11流入回水总管。从而完成换向操作，换向结束后阀芯再旋转90°将水流换回正常方向。

为了方便整个阀芯的换向动作，还包括可驱动所述阀芯2在阀体1内转动的驱动机构。作为本发明优选的实施方式，所述驱动机构包括设在阀体顶部的连接座3和设在所述连接座3顶部的减速电机4，所述减速电机4的输出轴与所述阀芯2相连，减速电机的输出力矩可驱动阀芯2在阀体内绕自身轴线转动。

此外，所述泵侧进口13、设备侧进口14、泵侧回口11和设备侧回口12均外接连接管，所述连接管的管口处设有连接法兰15，方便连接泵体和设备。

本发明具有以下特点，阀体和阀芯各自为整体结构，牢固可靠，故障率低。阀芯和阀体共同组成水流通道和换向结构，内部流通面积和外接总管相同，压损微乎其微。换向阀阀芯采用平衡结构设计，供回水压差互相平衡，大大降低阀芯的换向阻力，从而降低执行机构的输入功率，并提高阀的快速响应特性。

阀芯驱动的平台和低阻力特性允许执行机构的多样性，从常规的减速电机到气液动力设备都可以满足，且连接简便，低损高效。

简洁的结构形式更便于维护修理，同时也减少了故障点数量，降低整机的故障率。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (3)

1.一种四通换向阀，其特征在于：包括阀体和阀芯，所述阀体具有阀腔，所述阀腔包括上层阀腔和下层阀腔，所述阀体上设有与所述上层阀腔相通的泵侧回口和设备侧回口，阀体上设有与下层阀腔相通的泵侧进口和设备侧进口，所述阀芯包括位于上层阀腔内的上层阀芯和位于下层阀腔内的下层阀芯，所述上层阀芯包括上腔和与上腔分隔开来的上腔第一开口，所述下层阀芯包括下腔和与下腔分隔开来的下腔第一开口，所述阀芯上设有导通所述上腔第一开口和下腔的第一通道，阀芯上设有导通所述下腔第一开口和上腔的第二通道；所述阀体一侧设有泵侧进口和泵侧回口，阀体对侧设有设备侧进口和设备侧回口，所述阀芯包括轴心管，所述轴心管上设有与上层阀腔内壁贴合的上管套和与下层阀腔内壁贴合的下管套，所述上管套与轴心管之间形成上腔，所述上管套上设有上腔第一开口，轴心管上设有与上腔第一开口正对的上侧管口，所述上管套和轴心管之间设有将上腔第一开口、上侧管口对接并与外围空间分隔开来的第一连接板，所述上管套上设有与上腔相通的上腔第二开口；所述下管套与轴心管之间形成下腔，所述下管套上于上腔第一开口的下方设有下腔第一开口，下管套上设有与所述下腔相通的下腔第二开口，轴心管上设有与下腔第二开口正对的下侧管口，所述下管套和轴心管之间设有将下腔第二开口、下侧管口对接并与外围空间分隔开来的第二连接板，所述下腔第一开口通过下管套的顶部部分管口以及上管套的底部部分管口与上腔相通；

换向前：上层阀芯通过上腔导通泵侧回口和设备侧回口，上腔第一开口通过上层阀腔内壁封闭，下层阀芯通过下腔导通泵侧进口和设备侧进口，下腔第一开口通过下层阀腔内壁封闭；

换向后：阀芯通过下腔、第二通道、上腔第一开口导通泵侧进口和设备侧回口，阀芯通过上腔、第一通道、下腔第一开口导通泵侧回口和设备侧进口。

2.根据权利要求1所述的四通换向阀，其特征在于：所述上腔第二开口在上管套上设置三个，上腔第一开口和各上腔第二开口在上管套上均匀分布，所述下腔第二开口在下管套上设置三个，下腔第一开口和各下腔第二开口在下管套上均匀分布。

3.根据权利要求1或2所述的四通换向阀，其特征在于：所述泵侧进口、设备侧进口、泵侧回口和设备侧回口均外接连接管，所述连接管的管口处设有连接法兰。