CN112303293B - 一种三通流体控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流体控制技术领域，具体涉及一种三通流体控制阀；技术方案是：包括设有第一出口、第二出口和进口相互连通的阀体，阀体内设有第一控制组件和第二控制组件；所述第一控制组件包括第一阀芯和驱动第一阀芯的第一活塞，所述第一活塞一端的空腔与进口连通，所述第一活塞的另一端设有第一蓄能元件，以通过第一活塞两端的压力差驱动第一阀芯控制第一出口的通断；所述第二控制组件包括第二阀芯和驱动第二阀芯的第二活塞，所述第二活塞二端的空腔与进口连通，所述第二活塞的另一端设有第二蓄能元件，以通过第二活塞两端的压力差驱动第二阀芯控制第二出口的通断。本发明能够根据流体的压力自动控制流体的流向，具有智能化和可靠性高的特点。

Description

一种三通流体控制阀

技术领域

本发明涉及流体控制技术领域，具体涉及一种三通流体控制阀。

背景技术

三通阀是指阀体有三个接口的一种阀门装置，包括一进两出的分流阀和两进一出的合流阀，三个接口通常呈T字型分布，在流体控制技术领域等到广泛的运用。现有的三通阀最常用的是三通球阀，一般用于介质的合流、分流、换向，多采用蜗轮、电动驱动。三通球阀的阀芯为球形，并通过阀芯的圆周回转接通或切断通道实现功能，不能根据流体的压力自动控制流体的流向。

发明内容

针对上述现有三通控制阀不能根据流体压力自动控制流体流向的技术问题，本发明提供了一种三通流体控制阀，能够根据流体的压力自动控制流体的流向，可用于根据流体压力选择相应管路系统的场合，具有智能化和可靠性高的特点。

本发明通过下述技术方案实现：

一种三通流体控制阀，包括设有第一出口、第二出口和进口的阀体，所述第一出口、第二出口和进口相互连通；所述阀体内设有第一控制组件和第二控制组件；所述第一控制组件包括第一阀芯和驱动第一阀芯的第一活塞，所述第一活塞一端的空腔与进口连通，所述第一活塞的另一端设有第一蓄能元件，以通过第一活塞两端的压力差驱动第一阀芯直线移动控制第一出口的通断；所述第二控制组件包括第二阀芯和驱动第二阀芯的第二活塞，所述第二活塞一端的空腔与进口连通，所述第二活塞的另一端设有第二蓄能元件，以通过第二活塞两端的压力差驱动第二阀芯直线移动控制第二出口的通断。

本发明在使用时，将进口与流体输入设备或管路相连、第一出口与第一系统管路相连、第二出口与第二系统管路相连。由于第一活塞的两端分别与第一蓄能元件和进口相连，可通过输入介质与第一蓄能元件作用在第一活塞的两端压力差控制第一阀芯动作，从而实现第一出口的开闭；同样的，可通过输入介质与第二蓄能元件作用在第二活塞的两端压力差控制第二阀芯动作，从而实现第二出口的开闭。

因此，本发明可根据流体的压力自动控制进口与第一出口的通断、进口与第二出口的通断以及第一进口与第二进口的通断，即能够根据流体的压力自动控制流体的流向，可用于根据流体压力选择相应管路系统的场合，具有智能化和可靠性高的特点。

其中，由于第一阀芯和第二阀芯均是由介质与蓄能元件的压差驱动做直线运动，相对于现有的蜗轮驱动和电动驱动响应更为灵敏、结构更为简单，可靠性更高。

为便于根据流体的压力范围调节第一阀芯和第二阀芯的动作压力，所述第一蓄能元件和第二蓄能元件均为蓄能器。

作为三通流体控制阀的一个具体实施例，所述第一蓄能元件和第二蓄能元件出口相连，以使第一阀芯和第二阀芯的同步动作，实现流体的等压分流。

作为第一控制组件和第二控制组件的一个具体实施方式，所述阀体内设有阀芯座，所述阀芯座的两端分设有第一活塞腔和第二活塞腔。

具体而言，所述第一活塞腔由第一活塞分割为第一驱动腔和第一蓄能腔，所述第一驱动腔与进口相连，所述第一蓄能腔与第一蓄能元件相连。所述第二活塞腔由第二活塞分割为第二驱动腔和第二蓄能腔，所述第二驱动腔与进口相连，所述第二蓄能腔与第二蓄能元件相连。

作为三通流体控制阀的一个具体实施例，所述第一驱动腔位于第一阀芯与第一蓄能腔之间，且在三通流体控制阀未接入流体时所述第一出口处于关闭状态。即，当通过进口输入三通流体控制阀的介质作用在第一活塞上的压力小于第一蓄能元件作用在第一活塞上的压力时，第一出口处于关闭状态；直到介质作用在第一活塞上的压力大于第一蓄能元件作用在第一活塞上的压力时，第一出口方可打开，能够使介质按照设定的压力通过第一出口输入第一管路系统。

作为三通流体控制阀的一个具体实施例，所述第一蓄能腔位于第一阀芯与第一驱动腔之间，且在三通流体控制阀为接入流体时所述第一出口处于打开状态。即，当通过进口输入三通流体控制阀的介质作用在第一活塞上的压力小于第一蓄能元件作用在第一活塞上的压力时，第一出口处于打开状态；直到介质作用在第一活塞上的压力大于第一蓄能元件作用在第一活塞上的压力时，第一出口关闭，能够避免通过第一出口输入第一管路系统的介质压力超过设定值。

作为三通流体控制阀的一个具体实施例，所述第二驱动腔位于第二阀芯与第二蓄能腔之间，且在三通流体控制阀未接入流体时所述第二出口处于关闭状态。即，当通过进口输入三通流体控制阀的介质作用在第二活塞上的压力小于第二蓄能元件作用在第二活塞上的压力时，第二出口处于关闭状态；直到介质作用在第二活塞上的压力大于第二蓄能元件作用在第二活塞上的压力时，第二出口方可打开，能够使介质按照设定的压力通过第二出口输入第二管路系统。

作为三通流体控制阀的一个具体实施例，所述第二蓄能腔位于第二阀芯与第二驱动腔之间，且在三通流体控制阀为接入流体时所述第二出口处于打开状态。即，当通过进口输入三通流体控制阀的介质作用在第二活塞上的压力小于第二蓄能元件作用在第二活塞上的压力时，第二出口处于打开状态；直到介质作用在第二活塞上的压力大于第二蓄能元件作用在第二活塞上的压力时，第二出口关闭，能够避免通过第二出口输入第二管路系统的介质压力超过设定值。

优选的，所述阀体上还设有检测通道，所述检测通道与进口连通，以便于检测三通流体控制阀阀体内的介质压力、介质液位等参数。

本发明的有益效果：

1、本发明第一活塞的两端分别与第一蓄能元件和进口相连，可通过输入介质与第一蓄能元件作用在第一活塞的两端压力差控制第一阀芯动作，从而实现第一出口的开闭；同样的，可通过输入介质与第二蓄能元件作用在第二活塞的两端压力差控制第二阀芯动作，从而实现第二出口的开闭；能够根据流体的压力自动控制流体的流向，可用于根据流体压力选择相应管路系统的场合，具有智能化和可靠性高的特点；

2、本发明的第一阀芯和第二阀芯均是由介质与蓄能元件的压差驱动做直线运动，相对于现有的蜗轮驱动和电动驱动响应更为灵敏、结构更为简单，可靠性更高；

3、本发明的第一蓄能元件和第二蓄能元件均为蓄能器，便于设定第一阀芯和第二阀芯的动作压力；

4、本发明能够使介质按照设定的压力通过第一出口和/或第二出口输入目标管路系统；

5、本发明能够避免通过第一出口和/或第二出口输入目标管路系统的介质压力超过设定值；

6、本发明即可作为分流阀使用又可作为合流阀使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的阀体结构示意图；

图2为本发明的阀体左视示意图；

图3为本发明的第一控制组件结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-阀体，11-第一出口，12-第二出口，13-进口，14-检测通道，2-阀芯座， 21-第一驱动腔，22-第一蓄能腔，23-第二驱动腔，24-第二蓄能腔，25-第一驱动通道，26-第一蓄能通道，27-第二驱动通道，28-第二蓄能通道，31-第一阀芯，32-第一活塞，41-第二阀芯，42-第二活塞。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

一种三通流体控制阀，包括设有第一出口11、第二出口12和进口13的阀体1，所述第一出口11、第二出口12和进口13相互连通；所述阀体1内设有第一控制组件和第二控制组件；所述第一控制组件包括第一阀芯31和驱动第一阀芯31的第一活塞32，所述第一活塞32一端的空腔与进口13连通，所述第一活塞32的另一端设有第一蓄能元件，以通过第一活塞32两端的压力差驱动第一阀芯31直线移动控制第一出口11的通断；所述第二控制组件包括第二阀芯41和驱动第二阀芯41的第二活塞42，所述第二活塞42一端的空腔与进口13连通，所述第二活塞42的另一端设有第二蓄能元件，以通过第二活塞42两端的压力差驱动第二阀芯41直线移动控制第二出口12的通断。

为便于三通流体控制阀的制造，所述阀体1外形呈T型结构，所述第一出口11、第二出口12位于同一直线上，且所第一控制组件和第二控制组件的结构相同。

具体来说，在所述阀体1内设有阀芯座2，所述阀芯座2的两端对应第一出口11和第二出口12，且所述阀芯座2的两端分设有第一活塞腔和第二活塞腔。所述第一活塞腔由第一活塞32分割为第一驱动腔 21和第一蓄能腔22，所述第一驱动腔 21与进口13相连，所述第一蓄能腔22与第一蓄能元件相连。所述第二活塞腔由第二活塞42分割为第二驱动腔23和第二蓄能腔24，所述第二驱动腔23与进口13相连，所述第二蓄能腔24与第二蓄能元件相连。

其中，第一蓄能元件可以是设置在第一蓄能腔内的压缩弹簧，同样的第二蓄能元件可以是设置在第二蓄能腔内的压缩弹簧。为便于根据流体的压力范围调节第一阀芯31和第二阀芯41的动作压力，在本实施例中所述第一蓄能元件和第二蓄能元件均为液压系统常用的蓄能器，如弹簧式蓄能器、活塞式蓄能器或气体式蓄能器。

在本实施例中，在阀芯座2上设置有第一驱动通道25和第一蓄能通道26，即在第一驱动腔21的侧壁设有与进口13连通的通孔、在第一蓄能腔22的侧壁设有与第一蓄能元件连通的第一蓄能通道26。在阀芯座2上设置有第二驱动通道27和第二蓄能通道28，即在第二驱动腔23的侧壁设有与进口13连通的通孔、在第二蓄能腔24的侧壁设有与第一蓄能元件连通的第二蓄能通道28。

本实施例在使用时，将进口13与流体输入设备或管路相连、第一出口11与第一系统管路相连、第二出口12与第二系统管路相连。由于第一活塞32的两端分别与第一蓄能元件和进口13相连，可通过输入介质与第一蓄能元件作用在第一活塞32的两端压力差控制第一阀芯31动作，从而实现第一出口11的开闭；同样的，可通过输入介质与第二蓄能元件作用在第二活塞42的两端压力差控制第二阀芯41动作，从而实现第二出口12的开闭。

因此，本实施例可根据流体的压力自动控制进口13与第一出口11的通断、进口13与第二出口12的通断以及第一进口13与第二进口13的通断，即能够根据流体的压力自动控制流体的流向，可用于根据流体压力选择相应管路系统的场合，具有智能化和可靠性高的特点。

其中，由于第一阀芯31和第二阀芯41均是由介质与蓄能元件的压差驱动做直线运动，相对于现有的蜗轮驱动和电动驱动响应更为灵敏、结构更为简单，可靠性更高。

实施例2

基于实施例1，所述第一蓄能元件和第二蓄能元件出口相连，即第一蓄能腔22和第二蓄能腔24连通，以使第一阀芯31和第二阀芯41的同步动作，且通过第一出口11和第二出口12输出的压力相同，实现流体的等压分流。

其中，将第一出口11和第二出口12分别作为介质输入口，出口13作为介质输出口，便可实现流体的等压合流。因此，本实施例的三通流体控制阀，即可作为分流阀使用，也可以作为合流阀使用，而现有的三通流体控制阀由于本身结构的限制只能实现分流或合流。

实施例3

基于实施例1，作为三通流体控制阀的一个具体实施例，所述第一驱动腔 21位于第一阀芯31与第一蓄能腔22之间，且在三通流体控制阀未接入流体时所述第一出口11处于关闭状态。

即，第一出口11为常闭出口，当通过进口13输入三通流体控制阀的介质作用在第一活塞32上的压力小于第一蓄能元件作用在第一活塞32上的压力时，第一出口11处于关闭状态；直到介质作用在第一活塞32上的压力大于第一蓄能元件作用在第一活塞32上的压力时，第一出口11方可打开，能够使介质按照设定的压力通过第一出口11输入第一管路系统。

实施例4

基于实施例1，所述第一蓄能腔22位于第一阀芯31与第一驱动腔 21之间，且在三通流体控制阀为接入流体时所述第一出口11处于打开状态。

即，第一出口11位常开出口，通过进口13输入三通流体控制阀的介质作用在第一活塞32上的压力小于第一蓄能元件作用在第一活塞32上的压力时，第一出口11处于打开状态；直到介质作用在第一活塞32上的压力大于第一蓄能元件作用在第一活塞32上的压力时，第一出口11关闭，能够避免通过第一出口11输入第一管路系统的介质压力超过设定值。

实施例5

基于实施例3或4，所述第二驱动腔23位于第二阀芯41与第二蓄能腔24之间，且在三通流体控制阀未接入流体时所述第二出口12处于关闭状态。

即，第二出口12为常闭出口，当通过进口13输入三通流体控制阀的介质作用在第二活塞42上的压力小于第二蓄能元件作用在第二活塞42上的压力时，第二出口12处于关闭状态；直到介质作用在第二活塞42上的压力大于第二蓄能元件作用在第二活塞42上的压力时，第二出口12方可打开，能够使介质按照设定的压力通过第二出口12输入第二管路系统。

需要说明的是，若第一蓄能元件的压力大于第二蓄能元件的压力时，且第一出口11为常闭出口，通过进口13输入的介质先通过第二出口12输出，若与第二出口12相连的管路系统压力随着介质的输入而升高，当介质作用在第一活塞32上的压力大于第一蓄能元件作用在第一活塞32上的压力时，第一阀芯31动作，通过进口13输入的介质则同时经第一出口11和第二出口12输出。

相应的，若第一蓄能元件的压力小于第二蓄能元件的压力时，且第一出口11为常闭出口，通过进口13输入的介质先通过第一出口11输出，若与第一出口11相连的管路系统压力随着介质的输入而升高，当介质作用在第二活塞42上的压力大于第二蓄能元件作用在第二活塞42上的压力时，第二阀芯41动作，通过进口13输入的介质则同时经第一出口11和第二出口12输出。

能够理解的是，当第一出口11为常开出口时，则介质先从第一出口11输出；当介质作用在第二活塞42上的压力大于第二蓄能元件作用在第二活塞42上的压力，且第二蓄能元件压力小于第一蓄能元件压力时，介质从第一出口11和第二出口12同时输出；当介质作用在第二活塞42上的压力大于第二蓄能元件作用在第二活塞42上的压力，且第二蓄能元件压力大于第一蓄能元件压力时，第一出口11关闭、第二出口12打开，介质从第二出口12输出；当介质作用在第二活塞42上的压力小于第二蓄能元件作用在第二活塞42上的压力，且介质作用在第一活塞32上的压力小于第一蓄能元件作用在第一活塞32上的压力时，第一出口11和第二出口12均关闭。

实施例6

基于实施例3或4，所述第二蓄能腔24位于第二阀芯41与第二驱动腔23之间，且在三通流体控制阀为接入流体时所述第二出口12处于打开状态。

即，第二出口12为常开出口，当通过进口13输入三通流体控制阀的介质作用在第二活塞42上的压力小于第二蓄能元件作用在第二活塞42上的压力时，第二出口12处于打开状态；直到介质作用在第二活塞42上的压力大于第二蓄能元件作用在第二活塞42上的压力时，第二出口12关闭，能够避免通过第二出口12输入第二管路系统的介质压力超过设定值。

需要说明的是，若第一蓄能元件的压力大于第二蓄能元件的压力时，且第一出口11为常闭出口，通过进口13输入的介质先通过第二出口12输出，若与第二出口12相连的管路系统压力随着介质的输入而升高，当介质作用在第二活塞42上的压力大于第二蓄能元件作用在第二活塞42上的压力时，第二阀芯41动作，第一出口11和第二出口12均关闭；当介质作用在第一活塞32上的压力大于第一蓄能元件作用在第一活塞32上的压力时，第一阀芯31动作，通过进口13输入的介质则经第一出口11。

相应的，若第一蓄能元件的压力小于第二蓄能元件的压力时，且第一出口11为常闭出口，通过进口13输入的介质先通过第二出口12输出；若与第一出口11相连的管路系统压力随着介质的输入而升高，当介质作用在第一活塞32上的压力大于第一蓄能元件作用在第一活塞32上的压力时，第一阀芯31动作，通过进口13输入的介质则同时经第一出口11和第二出口12输出；当介质作用在第二活塞42上的压力大于第二蓄能元件作用在第二活塞42上的压力时，第二阀芯41动作，第二出口12关闭，通过进口13输入的介质则经第一出口11输出。

能够理解的是，当第一出口11为常开出口时，则介质先同时从第一出口11和第二出口12输出；当介质作用在第二活塞42上的压力大于第二蓄能元件作用在第二活塞42上的压力，且第二蓄能元件压力小于第一蓄能元件压力时，介质则从第一出口11输出；当介质作用在第二活塞42上的压力大于第二蓄能元件作用在第二活塞42上的压力，且第二蓄能元件压力大于第一蓄能元件压力时，第一出口11关闭和第二出口12均关闭。

实施例7

基于上述的任意个实施例，所述阀体1上还设有检测通道14，所述检测通道14与进口13连通，以便于检测三通流体控制阀阀体1内的介质压力、介质液位等参数。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三通流体控制阀，包括设有第一出口（11）、第二出口（12）和进口（13）的阀体（1），其特征在于，所述第一出口（11）、第二出口（12）和进口（13）相互连通；

所述阀体（1）内设有第一控制组件和第二控制组件；

所述第一控制组件包括第一阀芯（31）和驱动第一阀芯（31）的第一活塞（32），所述第一活塞（32）一端的空腔与进口（13）连通，所述第一活塞（32）的另一端设有第一蓄能元件，以通过第一活塞（32）两端的压力差驱动第一阀芯（31）直线移动控制第一出口（11）的通断；

所述第二控制组件包括第二阀芯（41）和驱动第二阀芯（41）的第二活塞（42），所述第二活塞（42）一端的空腔与进口（13）连通，所述第二活塞（42）的另一端设有第二蓄能元件，以通过第二活塞（42）两端的压力差驱动第二阀芯（41）直线移动控制第二出口（12）的通断；

所述第一蓄能元件和第二蓄能元件均为蓄能器；

所述第一蓄能元件和第二蓄能元件出口相连。

2.根据权利要求1所述的三通流体控制阀，其特征在于，所述阀体（1）内设有阀芯座（2），所述阀芯座（2）的两端分设有第一活塞腔和第二活塞腔；

所述第一活塞腔由第一活塞（32）分割为空腔和第一蓄能腔（22），该空腔形成第一驱动腔（21），所述第一驱动腔（21）与进口（13）相连，所述第一蓄能腔（22）与第一蓄能元件相连。

3.根据权利要求2所述的三通流体控制阀，其特征在于，所述第一驱动腔（21）位于第一阀芯（31）与第一蓄能腔（22）之间，且在三通流体控制阀未接入流体时所述第一出口（11）处于关闭状态。

4.根据权利要求2所述的三通流体控制阀，其特征在于，所述第一蓄能腔（22）位于第一阀芯（31）与第一驱动腔（21）之间，且在三通流体控制阀为接入流体时所述第一出口（11）处于打开状态。

5.根据权利要求2所述的三通流体控制阀，其特征在于，所述第二活塞腔由第二活塞（42）分割为空腔和第二蓄能腔（24），该空腔形成第二驱动腔（23），所述第二驱动腔（23）与进口（13）相连，所述第二蓄能腔（24）与第二蓄能元件相连。

6.根据权利要求5所述的三通流体控制阀，其特征在于，所述第二驱动腔（23）位于第二阀芯（41）与第二蓄能腔（24）之间，且在三通流体控制阀未接入流体时所述第二出口（12）处于关闭状态。

7.根据权利要求5所述的三通流体控制阀，其特征在于，所述第二蓄能腔（24）位于第二阀芯（41）与第二驱动腔（23）之间，且在三通流体控制阀为接入流体时所述第二出口（12）处于打开状态。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的三通流体控制阀，其特征在于，所述阀体（1）上还设有检测通道（14），所述检测通道（14）与进口（13）连通。

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