CN112145777A - 一种电动手动两用四通阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动手动两用四通阀，包括电机和换向系统，还包括用于控制电机运动过程中停止位置的电机控制结构，电机控制结构设有带动换向系统旋转的旋转轴，旋转轴上设有两个呈设定相位差的撞块，旋转轴在电机带动下与电机同步运动；旋转轴旁每个撞块对应的位置均设有一个行程开关；撞块呈凸轮状，在撞块转动时通过凸轮的外凸部与对应行程开关作用，电机的两个停止位置分别对应换向系统内的两种通道连通状态。采用本发明，将电机控制结构、换向系统、电机相连接，使得三者通过旋转轴传递动力并实现同步转动；电机控制结构设有两对配合使用的撞块和行程开关，两个作用位置，分别与换向系统内通道的两种连通状态相对应。

Description

一种电动手动两用四通阀

技术领域

本发明涉及一种旋转驱动四通阀，特别涉及一种通过旋转驱动进行换向控制的电动手动两用四通阀。

背景技术

旋转驱动四通阀包括旋转驱动机构，旋转驱动机构包括电动和手动驱动方式，电动通常是通过控制电机的旋转角度，来实现四通阀内部接通方式的切换，电机的旋转角度控制由控制系统发出控制指令并由驱动系统执行，但这种方式由于多种原因包括控制系统出现程序错误，驱动系统的窜动误差等因素，造成驱动系统实际执行不到位，则会使得四通阀的连通方式切换不到位，进而造成四通阀内部通道连通方式错误或连通性能不可靠。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中电机旋转角度通过独立的控制器控制，易造成四通阀内部通道切换不到位的问题，提供一种将电机控制器与通道切换旋转限位相结合的电动手动两用四通阀。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种电动手动两用四通阀，包括电机和换向系统，还包括用于控制电机运动过程中停止位置的电机控制结构，电机控制结构设有带动换向系统旋转的旋转轴，旋转轴上设有两个呈设定相位差的撞块，旋转轴能够在电机带动下与电机同步运动；旋转轴旁每个撞块对应的位置均设有一个行程开关；撞块呈凸轮状，在撞块转动时通过凸轮的外凸部触动对应行程开关，使电机停止，电机的两个停止位置分别对应换向系统内的两种通道连通状态。

采用上述技术方案的本发明，将电机控制结构、换向系统、电机相连接，使得三者通过旋转轴传递动力并实现同步转动；电机控制结构设有两对配合使用的撞块和行程开关，两个作用位置，分别与换向系统内通道的两种连通状态相对应，当第一对撞块触动对应行程开关时电机停止，进而使得旋转轴停止转动，并带动换向系统停止转动，实现四通阀内换向系统的第一种连通方式；当第二对撞块触动对应行程开关作用时，电机在另一位置停止，实现四通阀内换向系统的第二种连通方式。

进一步地，行程开关设有簧片和静触点，当每个撞块的外凸部位压住对应行程开关的簧片、并使得簧片与静触点接触时，电机停止运动；两个行程开关相连并位于同一竖直方向。撞块通过簧片来压下行程开关，按动力小，通断迅速；两个行程开关相连并位于同一竖直方向，即电机只能在一定的角度内来回转动，两个转动的临界点与四通阀内的两种通路连通方式相对应。

进一步地，电机连接有主动轮，主动轮与位于旋转轴上的从动轮啮合；从动轮与旋转轴径向、轴向均固定连接；旋转轴与换向系统径向卡接相连，且二者轴向留有余量并可进行一定距离的相对运动，从动轮与换向系统间设有弹簧；旋转轴一端露在四通阀外表面，且旋转轴该端端面开设有旋拧孔，下压旋转轴可使主动轮、从动轮从啮合状态脱离，通过旋转旋拧孔以手动调节换向系统内部的连通方式。旋转轴通过齿轮结构与电机连接，由于旋转轴与换向系统径仅径向卡接，二者的轴向留有余量；因而在需要手动转换四通内部通道的连接方式时，可通过工具按压露在四通阀外表面的旋转轴，使主动轮、从动轮不再啮合，再通过旋转工具带动旋转轴旋转，进而转换四通阀内部通道的连通方式。

进一步地，四通阀分设有上层盖板、中层盖板和下层底座，旋转轴上端面设有旋转指示标志并通过上层盖板外露，上层盖板上设有与旋转指示标志对应的旋转位置图标。四通阀由三层结构组成，上层盖板的旋转位置图标方便手动操控四通阀时，将旋转轴旋拧到位。

进一步地，中层盖板上设有电路板，电路板通过胶垫固定在中层盖板上。电路板通过胶垫抬高，未直接固定在中层盖板上，避免中层盖板和上层盖板连接缝隙少量进水时，损坏电路板。

进一步地，换向系统设有动力传递组件，动力传递组件包括旋转件，旋转件的柄部通过柱孔配合结构可转动地与固定件连接，旋转件穿出固定件的一端用于与旋转轴相连，旋转件伸入固定件里端的部分与固定件之间形成有旋转限位结构，该旋转限位结构用于限制旋转件的旋转角度；旋转限位结构包括旋转件径向延伸部，以及固定件上径向向内凸起的至少两个限位部，两个限位部之间的周向空间构成径向延伸部旋转所需的旋转空间，以使旋转件可在设定角度内相对于固定件转动，进而切换四通阀的连接通道。

动力传递组件分设有旋转件和固定件，由旋转件与驱动结构连接传递旋转动力，同时旋转件位于固定件开设的旋转空间内，通过旋转空间内限位部的设置，使得旋转件在旋转空间内只能以一定的角度进行转动，该角度对应四通阀的两种不同连通状态，进而带动与旋转件固定的工件进行转动，从而实现四通阀内不同连通方式的切换；简化了动力传递组件的结构控制方式，也减少了动力传递组件的工件数目，有利于提高四通阀的安装效率。

进一步地，旋转件与固定件的柱孔配合段上设有密封圈，密封圈通过旋转件上开设的安装槽设置。将密封圈放在旋转件、固定件的连接处，在实现二者旋转连接的同时，也起到了密封的作用。

进一步地，固定件呈桶状，旋转空间设在桶内底部；固定件的桶内装有固定盘和旋转盘；固定件和固定盘之间，以及旋转件和旋转盘之间分别通过轴向插接配合结构相连且不产生相对转动；固定件倒扣在四通阀的下层底座开设的换向槽内，固定件与下层底座插接配合结构相连且不产生相对转动。固定盘和旋转盘位于固定件的桶状结构内，固定件与固定盘通过轴向插接配合结构不产生相对转动，旋转件和旋转盘通过轴向插接配合结构不产生相对转动，驱动结构带动旋转件旋转，进而使得旋转盘在固定盘上产生旋转，从而实现四通阀内不同连通方式的切换。

进一步地，旋转盘朝向固定盘的一面开设有两条对称的长槽，固定盘上开设有对称分布的4个通孔，每条长槽可连通任意两个相邻的通孔；旋转件朝向旋转盘的一侧伸出有两根连接销，旋转盘上开设有供连接销插入的连接孔，连接销与连接孔构成对应的插接配合结构；固定件内壁开设有两个第一凹槽，固定盘周侧对应位置凸出有插接部，插接部与第一凹槽构成对应的插接配合结构；换向槽内周侧固定有两根防转销，固定件外周的对应位置开设有两个第二凹槽，第二凹槽与防转销构成对应的插接配合结构；固定件与换向槽的槽底间设有密封件，换向槽槽底开设有连接孔，密封件上设有伸入连接孔中的凸起结构。

旋转盘相对固定盘进行一次旋转后，同一长槽对应的通孔发生转换，进而实现四通阀内不同连通方式的切换；旋转件通过连接销与旋转盘形成插接配合结构，实现二者不发生相对转动的效果，同时方便旋转盘的拆卸；固定盘通过插接部卡入固定件的第一凹槽内，从而实现二者不发生相对转动的效果，也方便固定盘从固定件上拆卸下来；固定件位于换向槽内，且固定件和换向槽通过防转销形成插接配合结构，使得固定件和换向槽之间不发生相对转动，从而固定了固定件的位置；密封件利于固定件与换向槽间的密封，密封件的凸起结构伸入连接孔中，加强了密封效果。

进一步地，动力传递组件轴向通过固定件和压紧盘固定在换向槽内，并压紧在密封件上；压紧盘和下层底座之间螺合连接。压紧盘用于在轴向固定动力传递组件的位置，压紧动力传递组件，实现固定件在换向槽内的密封。

与现有技术相比，本发明的有益效果：将电机控制结构、换向系统、电机相连接，使得三者通过旋转轴传递动力并实现同步转动；电机控制结构设有两对配合使用的撞块和行程开关，两个作用位置，分别与换向系统内通道的两种连通状态相对应，当第一对撞块触动对应行程开关时电机停止，进而使得旋转轴停止转动，并带动换向系统停止转动，实现四通阀内换向系统的第一种连通方式；当第二对撞块触动对应行程开关作用时，电机在另一位置停止，实现四通阀内换向系统的第二种连通方式。

附图说明：

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对发明的不当限定。在附图中：

图1示出本发明电动手动两用四通阀的部分结构示意图。

图2示出了图1中A处的结构放大图。

图3示出了图1的俯视图。

图4示出了图3中B-B处的剖视图。

图5示出了图3中C-C处的剖视图。

图6示出了四通阀的整体结构图。

图7示出了上层盖板的底部结构图。

图8示出了下层底座与换向系统的结构图。

图9示出了图8的爆炸图。

图10示出了图8的剖视图。

图11示出了换向系统中旋转件和固定件的结构图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1电机；

2换向系统；21旋转件；211安装槽；212连接销；22固定件；221旋转空间；222第一凹槽；223第二凹槽；23固定盘；231通孔；232卡接部；24旋转盘；241长槽；

3电机控制结构；31旋转轴；311旋转标志；312旋拧孔；32撞块；34行程开关；341簧片；342静触点；36主动轮；37从动轮；

4弹簧；

5上层盖板；51旋转指示图标；

6中层盖板；61电路板；62胶垫；

7下层底座；71换向槽；72防转销；73密封件；74压紧盘。

具体实施方式

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1与图2，一种电动手动两用四通阀，包括电机1和换向系统2，还包括用于控制电机1运动过程中停止位置的电机控制结构3，电机控制结构3设有带动换向系统2旋转的旋转轴31，旋转轴31上设有两个呈设定相位差的撞块32，旋转轴31能够在电机1带动下与电机1同步运动；旋转轴31旁每个撞块32对应的位置均设有一个行程开关34；撞块32呈凸轮状，在撞块32转动时通过凸轮的外凸部触动对应行程开关34，使电机1停止，电机1的两个停止位置分别对应换向系统2内的两种通道连通状态。

如图2，优选的，行程开关34设有簧片341和静触点342，当每个撞块32的外凸部位压住对应行程开关34的簧片341、并使得簧片341与静触点342接触时，电机1停止运动；两个行程开关34相连并位于同一竖直方向。

如图3、图4与图7，优选的，电机1连接有主动轮36，主动轮36与位于旋转轴31上的从动轮37啮合；从动轮37与旋转轴31径向、轴向均固定连接；旋转轴31与换向系统2径向卡接相连，且二者轴向留有余量并可进行一定距离的相对运动，从动轮37与换向系统2间设有弹簧4；旋转轴31一端露在四通阀外表面，且旋转轴31该端端面开设有旋拧孔312，下压旋转轴31可使主动轮36、从动轮37从啮合状态脱离，通过旋转旋拧孔312以手动调节换向系统2内部的连通方式。

如图5与图6，优选的，四通阀分设有上层盖板5、中层盖板6和下层底座7，旋转轴31上端面设有旋转标志311并通过上层盖板5外露，上层盖板5上设有与旋转标志311对应的旋转指示图标51。

优选的，中层盖板6上设有电路板61，电路板61通过胶垫62固定在中层盖板6上。

电路板61呈方形，底部四角各固定有一个胶垫62。

如图8与图9，优选的，换向系统2设有动力传递组件，动力传递组件包括旋转件21，旋转件21的柄部通过柱孔配合结构可转动地与固定件22连接，旋转件21穿出固定件22的一端用于与旋转轴31相连，旋转件21伸入固定件22里端的部分与固定件22之间形成有旋转限位结构，该旋转限位结构用于限制旋转件21的旋转角度；旋转限位结构包括旋转件21径向延伸部，以及固定件22上径向向内凸起的至少两个限位部，两个限位部之间的周向空间构成径向延伸部旋转所需的旋转空间221，以使旋转件21可在设定角度内相对于固定件22转动，进而切换四通阀的连接通道。

动力传递组件分设有旋转件21和固定件22，由旋转件21与驱动结构连接传递旋转动力，同时旋转件21位于固定件22开设的旋转空间内，通过旋转空间内限位部的设置，使得旋转件21在旋转空间内只能以一定的角度进行转动，该角度对应四通阀的两种不同连通状态，进而带动与旋转件21固定的工件进行转动，从而实现四通阀内不同连通方式的切换。

如图10，优选的，旋转件21与固定件22的柱孔配合段上设有密封圈，密封圈通过旋转件21上开设的安装槽211设置。

优选的，固定件22呈桶状，旋转空间221设在桶内底部；固定件22的桶内装有固定盘23和旋转盘24；固定件22和固定盘23之间，以及旋转件21和旋转盘24之间分别通过轴向插接配合结构相连且不产生相对转动；固定件22倒扣在四通阀的下层底座7开设的换向槽71内，固定件22与下层底座7插接配合结构相连且不产生相对转动。

如图9至图11，优选的，旋转盘24朝向固定盘23的一面开设有两条对称的长槽241，固定盘23上开设有对称分布的4个通孔231，每条长槽241可连通任意两个相邻的通孔231；旋转件21朝向旋转盘24的一侧伸出有两根连接销212，旋转盘24上开设有供连接销212插入的连接孔，连接销212与连接孔构成对应的插接配合结构；固定件22内壁开设有两个第一凹槽222，固定盘23周侧对应位置凸出有插接部，插接部与第一凹槽222构成对应的插接配合结构；换向槽71内周侧固定有两根防转销72，固定件22外周的对应位置开设有两个第二凹槽223，第二凹槽223与防转销72构成对应的插接配合结构；固定件22与换向槽71的槽底间设有密封件73，换向槽71槽底开设有连接孔，密封件73上设有伸入连接孔中的凸起结构。

优选的，动力传递组件轴向通过固定件22和压紧盘74固定在换向槽71内，并压紧在密封件73上；压紧盘74和下层底座7之间螺合连接。

本发明的四通阀内部设有换向系统，可以实现四通阀内两种通道连接方式的切换，且本四通阀有两种切换方式，分别为电动和手动。

采用电动切换四通阀的连通方式时，通过电机1来带动电机控制结构3、换向系统2转动，当电机控制结构3的旋转轴31旋转至，第一对撞块32与行程开关34的静触点342相作用时，电机1停止转动，进而带动换向系统2停止转动，此时换向系统2内部通道处于第一种连通方式；当需要切换四通阀的通道连接方式时，通过外部控制器，控制电机1反向转动，电机1带动电机控制结构3、换向系统2转动，当电机控制结构3的旋转轴31旋转至，第二对撞块32与行程开关34的静触点342相作用时，电机1停止转动，进而带动换向系统2停止转动，此时换向系统2内部通道处于第二种连通方式。(电机1可采用减速电机1，转速可控制在4转/min，以减少换向过程中的转动角度误差。)

需要采用手动切换四通阀的连通方式时，由于旋转轴31通过齿轮结构与电机1连接，旋转轴31与换向系统2径仅径向卡接，二者的轴向留有余量；因而手动转换四通内部通道的连接方式时，可使用与旋拧孔配合的工具卡入并按压露在四通阀外表面的旋转轴31，使主动轮36、从动轮37不再啮合，再通过旋转该工具带动旋转轴31旋转，由于换向系统2内部带有限位结构，因而工具带动旋转轴31旋转时不会旋转超限，此外由于旋转轴31设有旋转标志311，同时上层盖板5上设置有旋转指示图标51，旋转标志311与旋转指示图标51的两端分别对上时，四通阀内的换向系统2刚好位于两种连通状态，防止手动旋转时，旋转轴31旋转不到位的情况。

撞块32与旋转轴31间沿轴向设有凹凸配合的防转结构，两个撞块32的外凸部位呈一定的角度，该角度与电机1可转动的角度相同。

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

Claims (10)

1.一种电动手动两用四通阀，包括电机(1)和换向系统(2)，其特征在于，还包括用于控制电机(1)运动过程中停止位置的电机控制结构(3)，所述电机控制结构(3)设有带动所述换向系统(2)旋转的旋转轴(31)，所述旋转轴(31)上设有两个呈设定相位差的撞块(32)，所述旋转轴(31)能够在所述电机(1)带动下与所述电机(1)同步运动；所述旋转轴(31)旁每个所述撞块(32)对应的位置均设有一个行程开关(34)；所述撞块(32)呈凸轮状，在所述撞块(32)转动时通过凸轮的外凸部触动对应所述行程开关(34)，使所述电机(1)停止，所述电机(1)的两个停止位置分别对应所述换向系统(2)内的两种通道连通状态。

2.根据权利要求1所述的电动手动两用四通阀，其特征在于，所述行程开关(34)设有簧片(341)和静触点(342)，当每个所述撞块(32)的外凸部位压住对应所述行程开关(34)的簧片(341)、并使得所述簧片(341)与静触点(342)接触时，所述电机(1)停止运动；两个所述行程开关(34)相连并位于同一竖直方向。

3.根据权利要求1所述的电动手动两用四通阀，其特征在于，所述电机(1)连接有主动轮(36)，所述主动轮(36)与位于所述旋转轴(31)上的从动轮(37)啮合；所述从动轮(37)与旋转轴(31)径向、轴向均固定连接；所述旋转轴(31)与换向系统(2)径向卡接相连，且二者轴向留有余量并可进行一定距离的相对运动，所述从动轮(37)与换向系统(2)间设有弹簧(4)；所述旋转轴(31)一端露在四通阀外表面，且所述旋转轴(31)该端端面开设有旋拧孔(312)，下压所述旋转轴(31)可使所述主动轮(36)、所述从动轮(37)从啮合状态脱离，通过旋转所述旋拧孔(312)以手动调节所述换向系统(2)内部的连通方式。

4.根据权利要求1所述的电动手动两用四通阀，其特征在于，四通阀分设有上层盖板(5)、中层盖板(6)和下层底座(7)，旋转轴(31)上端面设有旋转标志(311)并通过上层盖板(5)外露，上层盖板(5)上设有与旋转标志(311)对应的旋转指示图标(51)。

5.根据权利要求4所述的电动手动两用四通阀，其特征在于，中层盖板(6)上设有电路板(61)，所述电路板(61)通过胶垫(62)固定在所述中层盖板(6)上。

6.根据权利要求1所述的电动手动两用四通阀，其特征在于，所述换向系统(2)设有动力传递组件，所述动力传递组件包括旋转件(21)，所述旋转件(21)的柄部通过柱孔配合结构可转动地与固定件(22)连接，所述旋转件(21)穿出所述固定件(22)的一端用于与所述旋转轴(31)相连，所述旋转件(21)伸入所述固定件(22)里端的部分与所述固定件(22)之间形成有旋转限位结构，该旋转限位结构用于限制所述旋转件(21)的旋转角度；所述旋转限位结构包括所述旋转件(21)径向延伸部，以及所述固定件(22)上径向向内凸起的至少两个限位部，两个限位部之间的周向空间构成所述径向延伸部旋转所需的旋转空间(221)，以使所述旋转件(21)可在设定角度内相对于所述固定件(22)转动，进而切换四通阀的连接通道。

7.根据权利要求6所述的电动手动两用四通阀，其特征在于，所述旋转件(21)与所述固定件(22)的柱孔配合段上设有密封圈，所述密封圈通过所述旋转件(21)上开设的安装槽(211)设置。

8.根据权利要求6所述的电动手动两用四通阀，其特征在于，所述固定件(22)呈桶状，所述旋转空间(221)设在桶内底部；所述固定件(22)的桶内装有固定盘(23)和旋转盘(24)；所述固定件(22)和固定盘(23)之间，以及所述旋转件(21)和旋转盘(24)之间分别通过轴向插接配合结构相连且不产生相对转动；所述固定件(22)倒扣在四通阀的下层底座(7)开设的换向槽(71)内，所述固定件(22)与所述下层底座(7)插接配合结构相连且不产生相对转动。

9.根据权利要求8所述的电动手动两用四通阀，其特征在于，所述旋转盘(24)朝向所述固定盘(23)的一面开设有两条对称的长槽(241)，所述固定盘(23)上开设有对称分布的4个通孔(231)，每条所述长槽(241)可连通任意两个相邻的所述通孔(231)；

所述旋转件(21)朝向所述旋转盘(24)的一侧伸出有两根连接销(212)，所述旋转盘(24)上开设有供所述连接销(212)插入的连接孔，连接销(212)与连接孔构成对应的所述插接配合结构；

所述固定件(22)内壁开设有两个第一凹槽(222)，所述固定盘(23)周侧对应位置凸出有插接部，插接部与第一凹槽(222)构成对应的所述插接配合结构；

所述换向槽(71)内周侧固定有两根防转销(72)，所述固定件(22)外周的对应位置开设有两个第二凹槽(223)，所述第二凹槽(223)与防转销(72)构成对应的所述插接配合结构；

所述固定件(22)与所述换向槽(71)的槽底间设有密封件(73)，所述换向槽(71)槽底开设有连接孔，所述密封件(73)上设有伸入所述连接孔中的凸起结构。

10.根据权利要求9所述的电动手动两用四通阀，其特征在于，所述动力传递组件轴向通过所述固定件(22)和压紧盘(74)固定在所述换向槽(71)内，并压紧在所述密封件(73)上；所述压紧盘(74)和下层底座(7)之间螺合连接。

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