CN111664283A - 一种旋转式连续换向控制阀 - Google Patents

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Abstract

一种旋转式连续换向控制阀，包括阀体、驱动端阀盖、末端阀盖、阀芯组件、轴向紧固件、轴向间隙调整垫片和密封件，所述阀芯组件由旋转芯轴、轴承、平键和两个相对装配的阀芯组成，所述阀芯设置有若干组换向通道，所述阀体设置有输入接口P和若干输出接口，所述驱动端阀盖设置有导通孔和排放口R，所述末端阀盖设置有导通孔和排放口S；本发明结构设计合理，通过旋转芯轴带动阀芯转动切换导通孔和排放口之间的导通状态，得到若干输出接口之间的压差转换，实现管路切换从而驱动执行器件运动控制的目的，并连续工作无需休息，可以极大的提高许多机械的效率，满足必须使用旋转式连续换向控制阀机械设备的需求。

Description

一种旋转式连续换向控制阀
技术领域
本发明涉及一种流体方向控制阀，具体涉及一种旋转式连续换向控制阀。
背景技术
流体方向控制阀是液气压领域应用最广最重要的控制元件，主要用于控制液气压系统中各管路之间流体通断和方向，现有方向控制阀的阀芯多是直动式的，这种结构的方向控制阀使用往复轴向直线运动实现换向要求，但存在因轴向换向而引发的惯性力导致设备震动的问题，且不能长时间连续工作的缺点。
发明内容
本发明为解决上述提出的问题，为此提供了一种旋转式连续换向控制阀，包括阀体、驱动端阀盖、末端阀盖、阀芯组件、轴向紧固件、轴向间隙调整垫片和密封件，所述阀芯组件由旋转芯轴、轴承、平键和两个相对装配的阀芯组成，所述阀芯设置有若干组换向通道，两个相对装配的阀芯换向通道轴线轴向方向相对于旋转芯轴轴线径向方向偏差一定角度，所述阀体设置有输入接口P和若干输出接口，所述驱动端阀盖设置有导通孔和排放口R，并通过紧固件与阀体固定连接，所述末端阀盖设置有导通孔和排放口S，并通过紧固件与阀体固定连接，所述密封件设置在驱动端阀盖和末端阀盖两端径向位置。
作为优选，所述输出接口包括输出接口A和输出接口B。
作为优选，所述阀芯包括阀芯A和阀芯B，且结构完全相同。
本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，通过旋转芯轴带动阀芯转动实现换向通道、导通孔和排放孔的通断，得到若干输出接口之间的压差转换，实现管路切换从而驱动执行器件运动控制的目的，并连续工作无需休息，可以极大的提高许多机械的效率，满足必须使用旋转式连续换向控制阀机械设备的需求。
一、附图说明
图1是本发明专利的剖视图示意图。
图2是本发明专利的阀芯组件剖视图示意图。
图3是本发明专利的阀芯立体示意图。
图4是本发明专利的末端阀盖立体示意图。
图5是本发明专利的驱动端阀盖立体示意图。
图6是本发明专利的零位旋转角度位置流体流动方向示意图。
图7是本发明专利的指定量旋转角度位置流体流动方向示意图。
图8是本发明专利的工况组成立体示意图。
附图序号及名称：1-阀体、2-末端阀盖、3-阀芯组件、4-驱动端阀盖、5-轴向紧固件、6-轴向间隙调整垫片、7-密封件、8-随动滚轮、9-流水线工件、10-执行器件、1.1-输入接口P、1.2-输出接口A、1.3-输出接口B、2.1-末端阀盖导通孔、2.2-排放口S、2.3-末端阀盖密封件装配槽、2.4、末端阀盖阀芯孔、2.5-末端阀盖流道、3.1-阀芯A、3.2-轴承、3.3-平键、3.4-旋转芯轴、3.5-阀芯B、3.1.1-换向盲孔、3.1.2-直通孔、3.1.3-键槽、3.1.4-芯轴装配孔、4.1-驱动端阀盖导通孔、4.2-排放口P、4.3-驱动端阀盖密封件装配槽、4.4-驱动端阀盖阀芯孔、4.5-驱动端阀盖流道。
二、具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1，图2所示，一种旋转式连续换向控制阀，包括阀体（1）、驱动端阀盖（4）、末端阀盖（2）、阀芯组件（3）、轴向紧固件（5）、轴向间隙调整垫片（6）和密封件（7），所述阀芯组件（3）由旋转芯轴（3.4）、轴承（3.2）和两个阀芯（3.1）组成，并使用平键（3.3）将旋转芯轴（3.4）的旋转力同步传输给两个阀芯（3.1），所述的阀体（1）设置有输入接口P（1.1）和若干输出接口，且接口均设置有用于管路连接的内螺纹结构，所述驱动端阀盖（4）和末端阀盖（2）使用紧固件与阀体（1）固定连接，所述输出接口包括输出接口A（1.2）和输出接口B（1.3），所述阀芯包括阀芯A（3.4）和阀芯B（3.5）。
如图3所示，阀芯（3.1）设置有若干组圆周排列的换向通道，每组换向通道由换向盲孔（3.1.1）和直通孔（3.1.2）组成；阀芯（3.1）上的芯轴装配孔（3.1.4）设置有两个键槽（3.1.3）。
如图2，图3所示，阀芯组件上的阀芯A（3.4）和阀芯B（3.5）结构相同，使用平键（3.3）同旋转芯轴（3.4）装配成转动副。阀芯A（3.1）和阀芯B（3.5）为相对装配方式，阀芯A（3.1）上的换向盲孔（3.1.1）轴线同相对装配的阀芯B（3.5）上的直通孔（3.1.2）轴线为同轴关系；同时反之同理，阀芯A（3.1）上的直通孔（3.1.2）轴线同相对装配的阀芯B（3.5）上的换向盲孔（3.1.1）轴线为同轴关系。
如图4，所示，末端阀盖（2）设置有末端阀盖导通孔（2.1）、排放口S（2.2）、末端阀盖密封件装配槽（2.3）、末端阀盖阀芯孔（2.4）和末端阀盖流道（2.5），末端阀盖导通孔（2.1）的中心轴线和排放口S（2.2）的中心轴线位于同一径向截面内并平行排列，排放口S（2.2）贯穿末端阀盖（2）整体并预留有内螺纹结构排放连接接口，末端阀盖导通孔（2.1）只连通末端阀盖流道（2.5）没有贯穿末端阀盖（2），末端阀盖密封件装配槽（2.3）设置于末端阀盖（2）两端径向位置。
如图5所示，驱动端阀盖（4）设置有驱动端阀盖导通孔（4.1）、排放口R（4.2）、驱动端阀盖密封件装配槽（4.3）、驱动端阀盖阀芯孔（4.4）和驱动端阀盖流道（4.5），驱动端阀盖导通孔（4.1）的中心轴线和排放口R（4.2）的中心轴线位于同一径向截面内并平行排列，排放口R（4.2）贯穿驱动端阀盖（4）整体并预留有内螺纹结构排放连接接口，驱动端阀盖导通孔（4.1）只连通驱动端阀盖流道（4.5）没有贯穿驱动端阀盖（4），驱动端阀盖密封件装配槽（4.3）设置于驱动端阀盖（4）两端径向位置。
如图1、图4、图5所示，阀芯组件（3）被轴向紧固件（5）限制轴向移动并使用轴向间隙调整垫片（6）对各配合平面的间隙进行调整以达到满足使用要求无缝隙泄漏的目的。末端阀盖（2）和驱动端阀盖（4）均设置有密封件装配槽用于装配密封件（7）以达到整体密封要求。阀体（1）上的输入接口P（1.1）同两个阀芯组成的中间流道相连通，输出接口A（1.2）同末端阀盖流道（2.5）相连通，输出接口B（1.3）同驱动端阀盖流道（4.5）相连通。末端阀盖导通孔（2.1）的中心轴线同驱动端阀盖导通孔（4.1）的中心轴线为同轴线方式装配，排放口S（2.2）的中心轴线同排放口R（4.2）的中心轴线为同轴线方式装配。阀芯组件（3）装配于末端阀盖阀芯孔（2.4）和驱动端阀盖阀芯孔（4.4）上且旋转芯轴（3.4）贯穿驱动端阀盖（4）并延伸到阀体（1）外部。
如图3、图4、图5、图6所示，当旋转芯轴（3.4）处于指定位置时，既当阀芯A（3.1）上的直通孔（3.1.2）处于驱动端阀盖导通孔（4.1）位置时，输入接口P（1.1）的高压流体经直通孔（3.1.2）、驱动端阀盖导通孔（4.1）进入驱动端阀盖流道（4.5）后从输出接口B（1.3）排出；同时相对阀芯B（3.5）上的换向盲孔（3.1.1）同时处于末端阀盖（2）的末端阀盖导通孔（2.1）和排放孔S（2.2）的位置，输出接口A（1.2）的高压流体由末端驱动流道（2.5）、末端阀盖导通孔（2.1）和换向盲孔（3.1.1）后从排放口S（2.2）排出。
如图3、图4、图5、图7所示，当旋转芯轴（3.4）旋转一定角度时，既当阀芯B（3.5）上的直通孔（3.1.2）处于末端阀盖导通孔（2.1）位置时，输入接口P（1.1）的高压流体经直通孔（3.1.2）、末端阀盖导通孔（2.1）进入末端阀盖流道（2.5）后从输出接口A（1.2）排出；同时相对阀芯A（3.1）上的换向盲孔（3.1.1）同时处于驱动端阀盖（4）的驱动端阀盖导通孔（4.1）和排放孔B（2.2）的位置，输出接口A（1.2）的高压流体由驱动端驱动流道（4.5）、驱动端阀盖导通孔（4.1）和换向盲孔（3.1.1）后从排放口R（4.2）排出。
如图8所示，随动滚轮（8）与旋转芯轴（3.4）使用紧固件装配固定，随动滚轮（9）被流水线工件（9）带动做旋转运动，同时滚轮（9）带动阀芯组件（3）做旋转运动，从而连续不断切换输出接口A（1.2）和输出接口B（1.3）的流体方向，由此带动执行器件（10）运动。
本发明结构设计合理，通过旋转芯轴带动阀芯转动实现换向通道、导通孔和排放孔的通断，实现管路的切换连通，切换效率由旋转芯轴换向通道的数量和旋转阀芯的输入转速决定。首先满足了在安全条件下，不能使用电力驱动，但又需要控制管路连续换向且避免引发设备震动的设备要求，同时通过增加随动件可将直线运动转化为往复运动的机械结构，同时也满足了有源旋转输入转化为往复运动的机械结构需求，且可将末端阀盖替换为驱动端阀盖，加长芯轴作为双端驱动或者中间连接阀件使用。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式，对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种旋转式连续换向控制阀，其特征是：由阀体、驱动端阀盖、末端阀盖、阀芯组件、轴向紧固件、轴向间隙调整垫片和密封件组成，所述阀芯组件由旋转芯轴、轴承、平键和两个相对装配的阀芯组成，所述阀芯设置有若干组换向通道，所述阀体设置有输入接口P和若干输出接口，所述驱动端阀盖设置有导通孔和排放口R，所述末端阀盖设置有导通孔和排放口S。
2.根据权利要求1所述的旋转式连续换向控制阀，其特征是：旋转芯轴带动阀芯转动从而切换导通孔和排放口之间的导通状态，得到若干输出接口之间的压差转换，实现驱动执行器件运动控制的目的。
3.根据权利要求1所述的旋转式连续换向控制阀，其特征是：密封件设置在驱动端阀盖和末端阀盖的两端径向位置。
4.根据权利要求1所述的旋转式连续换向控制阀，其特征是：末端阀盖可以替换为驱动端阀盖，同时使用加长型芯轴，作为双端输入旋转式连续换向控制阀使用。
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