CN112728159B - 一种平面密封低流阻换向阀 - Google Patents

Abstract

一种平面密封低流阻换向阀，属于阀技术领域，盖体至少设有两个盖通道，阀体的端部设有第一体通道，阀体的侧部设有第二体通道；阀体内部设有旋转换向管，旋转换向管包括互相导通的斜管部和直管部，阀体内部形成有斜管容纳腔和直管容纳腔，斜管部处于斜管容纳腔，直管部处于直管容纳腔；斜管部的外围连接有驱动齿圈，斜管部的端部连接有阀座；驱动齿圈带动旋转换向管转动，阀座跟随旋转换向管转动，以使盖通道与第一体通道及第二体通道交替的接通或封闭。本发明改变传统阀芯圆形旋转结构，流道采用直通方式，大大减少了内泄露量，并减少了流体阻力，增强了阀在压差和温差下运行的可靠性，并且在磨损后可以进行自动补偿，使阀的使用寿命大大提高。

Description

一种平面密封低流阻换向阀

技术领域

本发明属于阀技术领域，具体涉及一种平面密封低流阻换向阀。

背景技术

目前，空调用电动阀领域，由于空调运行过程中，排气端是高温高压气体，吸气端是低温低压气体，也就是流入和流出阀的媒质存在着温差和压差，以至于圆形旋转阀阀体产生压力变形和热变形，且阀芯为圆形结构的换向阀，热变形导致阀旋转力矩大，旋转困难，切换稳定性比较差，泄漏量大，磨损后不能自动补偿。亟需一种在压差和温差下运行可靠，且在磨损后可以进行自动补偿的换向阀，为此发明人进行了系列技术方案的研发。

发明内容

为此，本发明提供一种平面密封低流阻换向阀，解决现有阀在压差和温差下运行稳定可靠性差，且在磨损后无法自动补偿的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种平面密封低流阻换向阀，包括盖体和阀体，所述盖体至少设有两个盖通道，所述阀体的端部设有第一体通道，阀体的侧部设有第二体通道；所述阀体内部设有旋转换向管，所述旋转换向管包括互相导通的斜管部和直管部，阀体内部形成有斜管容纳腔和直管容纳腔，所述斜管部处于所述斜管容纳腔，所述直管部处于所述直管容纳腔；

所述旋转换向管外设有驱动齿圈，斜管部的端部连接有阀座；所述阀座设有过渡通道，所述过渡通道与旋转换向管的斜管部相通，所述驱动齿圈带动所述旋转换向管转动，所述阀座跟随所述旋转换向管转动，以使所述盖通道与所述第一体通道及第二体通道交替的接通或封闭。

作为平面密封低流阻换向阀的优选方案，所述阀座前端与盖体配合的口径大于所述旋转换向管的口径，所述旋转换向管内通道与所述第一体通道导通。

作为平面密封低流阻换向阀的优选方案，所述驱动齿圈处于所述斜管部和直管部的衔接位置，驱动齿圈连接有驱动组件，所述驱动组件处于所述斜管容纳腔中，驱动组件包括驱动总成和主动齿轮，所述驱动总成与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮与所述驱动齿圈啮合，啮合方式采用外齿圈啮合，内齿圈啮合，直齿轮啮合，斜齿轮啮合和涡轮蜗杆啮合的任意一种。

作为平面密封低流阻换向阀的优选方案，所述主动齿轮与所述驱动齿圈啮合方式采用外齿圈啮合，内齿圈啮合，斜齿轮啮合和涡轮蜗杆啮合的任意一种；

所述驱动总成采用单一电机；

或驱动总成采用电机和减速机组合体，减速机为行星减速机，谐波减震器，涡轮蜗杆减速机，摆线减速机，硬齿面减速机；

或驱动总成采用磁力联轴器，磁传动机构，液压机构或者气动机构；

所述阀体或盖体上设有端子板，驱动总成的引线通过所述端子板引出。

作为平面密封低流阻换向阀的优选方案，所述盖体上设有传感器孔，传感器孔内部有传感器；

所述阀座上设有磁块，所述磁块与传感器为对应关系，传感器数量与磁块数量均至少一个；

所述传感器形式为磁力传感器或电器开关或电磁传感器，或光电传感器，红外线紫外线传感器。

作为平面密封低流阻换向阀的优选方案，所述阀体或者盖体上设有接线盒，端子板引线引入到接线盒中；

传感器外侧设有传感器保护盖，传感器引线引入到接线盒中；

所述阀体或盖体设有视镜，所述视镜用于查看旋转换向管的旋转状态。

作为平面密封低流阻换向阀的优选方案，所述过渡通道与盖体上的盖通道相对应并轮换接通或者封闭。

作为平面密封低流阻换向阀的优选方案，所述旋转换向管的直管部设有轴承，直管部的径向或者轴向或者直管部的右端面设有密封件。

作为平面密封低流阻换向阀的优选方案，所述盖体设有固定挡块，所述阀座设有旋转挡块；所述固定挡块与旋转挡块对应并起到限位作用，固定挡块与旋转挡块数量均至少为一块。

作为平面密封低流阻换向阀的优选方案，所述盖体与旋转换向管配合位置设有耐磨密封材料，耐磨密封材料为单一金属或者合金，或者聚四氟材料或者复合材料，耐磨密封材料的设置方式为装配，压接，焊接，铸造，镶嵌或喷涂。

作为平面密封低流阻换向阀的优选方案，所述旋转换向管上设有弹簧件，所述弹簧件设在直管部的外端或中间，或弹簧件设在斜管部位置；

弹簧件为碟簧、波形弹簧，矩形圆柱弹簧或者普通压簧。

作为平面密封低流阻换向阀的优选方案，所述阀座的旋转圆心上设有销轴孔，所述盖体的中心上设有中心孔；

所述中心孔与销轴孔通过销轴连接，所述阀座与旋转换向管围绕销轴进行旋转。

作为平面密封低流阻换向阀的优选方案，所述阀座设有封闭位，所述封闭位打开或封闭所述盖体上的盖通道。

本发明盖体至少设有两个盖通道，阀体的端部设有第一体通道，阀体的侧部设有第二体通道；阀体内部设有旋转换向管，旋转换向管包括互相导通的斜管部和直管部，阀体内部形成有斜管容纳腔和直管容纳腔，斜管部处于斜管容纳腔，直管部处于直管容纳腔；斜管部的外围连接有驱动齿圈，斜管部的端部连接有阀座；驱动齿圈带动旋转换向管转动，阀座跟随旋转换向管转动，以使盖通道与第一体通道及第二体通道交替的接通或封闭。本发明改变传统阀芯圆形旋转结构，流道采用直通方式，大大减少了内泄露量，并减少了流体阻力，增强了阀在压差和温差下运行的可靠性，并且在磨损后可以进行自动补偿，使阀的使用寿命大大提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例1中提供的平面密封低流阻换向阀结构示意图；

图2为本发明实施例1中提供的平面密封低流阻换向阀内部结构示意图；

图3为本发明实施例2中提供的平面密封低流阻换向阀结构示意图；

图4为本发明实施例3中提供的平面密封低流阻换向阀结构示意图；

图5为本发明实施例4中提供的平面密封低流阻换向阀结构示意图；

图6为本发明实施例4中提供的平面密封低流阻换向阀封闭位示意图。

图中，1、盖体；2、阀体；3、盖通道；4、第一体通道；5、第二体通道；6、旋转换向管；7、斜管部；8、直管部；9、斜管容纳腔；10、直管容纳腔；11、驱动齿圈；12、阀座；13、驱动组件；14、驱动总成；15、主动齿轮；16、端子板；17、传感器孔；18、接线盒；19、轴承；20、密封件；21、固定挡块；22、旋转挡块；23、耐磨密封材料；24、弹簧件；25、销轴孔；26、中心孔；27、封闭位。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参见图1、图2，提供一种平面密封低流阻换向阀，包括盖体1和阀体2，所述盖体1至少设有两个盖通道3，所述阀体2的端部设有第一体通道4，阀体2的侧部设有第二体通道5；所述阀体2内部设有旋转换向管6，所述旋转换向管6包括互相导通的斜管部7和直管部8，阀体2内部形成有斜管容纳腔9和直管容纳腔10，所述斜管部7处于所述斜管容纳腔9，所述直管部8处于所述直管容纳腔10；

所述旋转换向管6外设有驱动齿圈11，斜管部7的端部连接有阀座12；所述阀座12设有过渡通道，所述过渡通道与旋转换向管6的斜管部7相通，所述驱动齿圈11带动所述旋转换向管6转动，所述阀座12跟随所述旋转换向管6转动，以使所述盖通道3与所述第一体通道4及第二体通道5交替的接通或封闭。

本实施例中，盖体1设有两个盖通道3，分别为盖通道3A和盖通道3B，盖通道3A和盖通道3B形状为任意形状，最佳为圆形，阀体2外部形状任意，阀体2右端设有第一体通道4，阀体2内部为左端大径右端小径的叠柱状结构，柱状结构为圆形或者任意异形，柱状结构被设计成斜管容纳腔9和直管容纳腔10。

具体的，在阀体2大径位置斜管容纳腔9的侧壁上设有第二体通道5。阀体2内部旋转换向管6中间有流道L，流道L内部形状为任意曲面形状或者任意流体曲面形状，旋转换向管6由直管部8和斜管部7两部分组成，直管部8插在阀体2左侧小径位置的直管容纳腔10，并与直管容纳腔10配合，旋转换向管6的斜管部7位于阀体2内部大径位置的斜管容纳腔9，旋转换向管6可以绕直管部8的圆心转动。

具体的，旋转换向管6端部设有阀座12。阀座12的通道截面积大于等于旋转换向管6流道L的截面积，阀座12设有过渡通道，所述过渡通道与旋转换向管6的斜管部7相通，所述过渡通道与盖体1上的盖通道3相对应并轮换接通或者封闭。

本实施例中，阀体2内大径位置的斜管容纳腔9设有驱动组件13，驱动齿圈11处于所述斜管部7和直管部8的衔接位置，驱动齿圈11连接有驱动组件13，驱动组件13包括驱动总成14和主动齿轮15，所述驱动总成14与所述主动齿轮15连接，所述主动齿轮15与所述驱动齿圈11啮合。

具体的，所述主动齿轮15与所述驱动齿圈11啮合方式采用外齿圈啮合，内齿圈啮合，直齿轮啮合，斜齿轮啮合和涡轮蜗杆啮合的任意一种。

具体的，所述驱动总成14采用单一电机；或驱动总成14采用电机和减速机组合体，减速机为行星减速机，谐波减震器，涡轮蜗杆减速机，摆线减速机，硬齿面减速机；或驱动总成14采用磁力联轴器，磁传动机构，液压机构或者气动机构；所述阀体2或盖体1上设有端子板16，驱动总成14的引线通过所述端子板16引出。

本实施例中，在盖体1上设有传感器孔17，首选盲孔，传感器孔17内部有传感器，在阀座12上设有磁块，磁块与传感器为对应关系，传感器数量与磁块数量至少一个，数量可以不同，所述传感器形式为磁力传感器 或电器开关或电磁传感器，或光电传感器 ，红外线或紫外线传感器。

本实施例的平面密封低流阻换向阀的工作原理如下：

初始状态下，第一体通道4通过旋转换向管6中的通道L、阀座12的过渡通道与盖通道3A接通，第二体通道5通过阀体2内部斜管容纳腔9与盖通道3B相通，即：第一体通道4与盖通道3A导通，第二体通道5与盖通道3B导通。

当驱动组件13通过驱动齿圈11带动旋转换向管6转动后，旋转换向管6带动阀座12旋转，阀座12与盖通道3B相通时，传感器输出到位信号，使驱动组件13停止旋转。此时第一体通道4与盖通道3B导通，第二体通道5与盖通道3A导通。

如果需要切换到初始状态，则驱动组件13带动旋转换向管6反向旋转，旋转换向管6带动阀座12反转，使阀座12与盖通道3A相通，则第一体通道4与盖通道3A导通，第二体通道5与盖通道3B导通，此时传感器输出到位信号，驱动组件13停止转动。

实施例2

参见图3，本实施例2与上述实施例1的不同点在于，盖体1设有两个盖通道3。分别为盖通道3A和盖通道3B，盖通道3A和盖通道3B形状可以为任意形状，最佳为圆形。阀体2的外部形状任意，阀体2右端设有第一体通道4，阀体2内部为左端大径右端小径的叠柱状蛋糕结构，柱状结构为圆形或者任意异形，柱状结构被设计成斜管容纳腔9和直管容纳腔10。

具体的，在阀体2的斜管容纳腔9外壁左侧设有第二体通道5。阀体2内部的旋转换向管6中间有流道L，流道L内部形状为任意曲面形状或者任意流体曲面形状，旋转换向管6的直管部8插在阀体2小径位置的直管容纳腔10，并与阀体2配合，旋转换向管6的斜管部7位于阀体2内部大径位置的斜管容纳腔9，旋转换向管6可以绕直管部8的圆心转动。

本实施例中，在旋转换向管6的直管部8位置设有轴承19以及径向密封件20。密封件20为轴封密封件20。增加轴承19，保证转动，密封件20提高密封性能。

本实施例中，在盖体1上设有固定挡块21，在阀座12上设有旋转挡块22，固定挡块21与旋转挡块22对应并起到限位作用，固定挡块21与旋转挡块22数量至少一块，且固定挡块21与旋转挡块22数量可以不同。能保证旋转换向管6的转动到位精度。

本实施例中，在盖体1与旋转换向管6配合位置设有耐磨密封材料23，耐磨密封材料23可以为单一金属或者合金，或者聚四氟材料或者复合材料，设置方式可以装配，压接，焊接，铸造，镶嵌，喷涂。工作时，通过增加了耐磨密封件20，防止磨损损坏。

本实施例中，在旋转换向管6的直管部8位置的最右端设有弹簧件24，弹簧件24可以是碟簧也可以是波形弹簧，矩形圆柱弹簧或者普通压簧。

本实施例中，在阀座12的旋转圆心上设有销轴孔25，在盖体1的中心上设有中心孔26，中心孔26与销轴孔25通过销轴连接起来，阀座12与旋转换管可以绕着销轴进行旋转。

本实施例中，在阀体2内大径位置的斜管容纳腔9设有驱动组件13，驱动组件13包括主动齿轮15、驱动总成14和端子板16。驱动齿圈11设置旋转换向管6的直管部8与斜管部7的衔接位置，驱动总成14设置在阀体2内部，驱动齿圈11与主动齿轮15相啮合，啮合方式为外齿圈啮合，内齿圈啮合，斜齿轮啮合，伞齿轮啮合或者涡轮蜗杆啮合。驱动总成14为电机和减速机组合体，减速机为行星减速机，谐波减震器，涡轮蜗杆减速机，摆线减速机，硬齿面减速机，驱动组件13也可为磁力联轴器，磁传动机构，液压机构或气动机构，在阀体2或者盖体1上设有端子板16，驱动总成14的引线通过端子板16引出。盖体1上设有接线盒18，端子板16引线引入到线盒中。

本实施例2中的平面密封低流阻换向阀工作原理同实施例1。

实施例3

参见图4，本实施例3与上述实施例1的不同点在于，阀体2为异形结构，并且阀体2分解成两部分，阀体2后面为法兰连接，盖体1也为法兰，盖体1与阀体2通过法兰连接。

本实施例中，驱动组件13设置阀体2中间位置，驱动齿圈11设置在旋转换向管6的直管部8位置，驱动总成14与驱动齿圈11的啮合方式直齿轮啮合方式，斜齿轮啮合方式，伞齿轮啮合也可为涡轮蜗杆的啮合方式，在直管部8设有密封件20并设有止推轴承，弹簧件24通过止推轴承作用在旋转换向管6的斜管部7上，从而使转动更加灵活。

本领域技术人员还可以想到的是，除此之外，弹簧件24的位置也可以设置在止推轴承的左侧。

实施例4

参见图5和图6，本实施例4与上述实施例1的不同点在于，盖体1上设有三个以上盖通道3，阀座12设有封闭位27，阀座12不仅可以保证盖体1上的盖通道3、第一体通道4与其他通道连通，也可以起到封闭盖体1上某个盖通道3作用。

本实施例中，弹簧件24设置在靠近斜管部7位置，轴承19和密封件20设置在直管部8端部。

除此之外，还能想到的是第二体通道5可以设置在盖体1左侧，

本领域技术人员可以想到的是，在阀体2与盖体1之间连接位置或者其他必要位置增加密封材料进行密封，密封材料可选密封垫或者O型圈。

本领域技术人员还容易想到的是，旋转换向管6为左端与右端不同心任意形状，只要能满足旋转能切换与盖体1上盖通道3交替连通功能即可。

本领域技术人员还容易想到的是，驱动组件13的传动方式除了齿轮传动，还可以链传动，皮带传动或者摩擦传动。

本领域技术人员还容易想到的是，盖体1与阀体2的连接方式是螺纹直接旋拧或者焊接到阀体2上。

本领域技术人员还容易想到的是，电机驱动转子单元或者磁力联轴器转子部分设置在直管部8外侧位置，在直管部8外侧设置定子单元。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种平面密封低流阻换向阀，包括盖体（1）和阀体（2），所述盖体（1）至少设有两个盖通道（3），所述阀体（2）的端部设有第一体通道（4），阀体（2）的侧部设有第二体通道（5）；其特征在于，所述阀体（2）内部设有旋转换向管（6），所述旋转换向管（6）包括互相导通的斜管部（7）和直管部（8），阀体（2）内部形成有斜管容纳腔（9）和直管容纳腔（10），所述斜管部（7）处于所述斜管容纳腔（9），所述直管部（8）处于所述直管容纳腔（10）；

所述旋转换向管（6）外设有驱动齿圈（11），斜管部（7）的端部连接有阀座（12）；所述阀座（12）设有过渡通道，所述过渡通道与旋转换向管（6）的斜管部（7）相通，所述驱动齿圈（11）带动所述旋转换向管（6）转动，所述阀座（12）跟随所述旋转换向管（6）转动，以使所述盖通道（3）与所述第一体通道（4）及第二体通道（5）交替的接通或封闭；

所述旋转换向管（6）上设有弹簧件（24），所述弹簧件（24）设在直管部（8）的外端或中间，或弹簧件（24）设在斜管部（7）位置；

所述阀座（12）前端与盖体（1）配合的口径大于所述旋转换向管（6）的口径，所述旋转换向管（6）内通道与所述第一体通道（4）导通。

2.根据权利要求1所述的一种平面密封低流阻换向阀，其特征在于，所述驱动齿圈（11）处于所述斜管部（7）和直管部（8）的衔接位置，驱动齿圈（11）连接有驱动组件（13），所述驱动组件（13）处于所述斜管容纳腔（9）中，驱动组件（13）包括驱动总成（14）和主动齿轮（15），所述驱动总成（14）与所述主动齿轮（15）连接，所述主动齿轮（15）与所述驱动齿圈（11）啮合，啮合方式采用外齿圈啮合、内齿圈啮合或涡轮蜗杆啮合的任意一种。

3.根据权利要求2所述的一种平面密封低流阻换向阀，其特征在于，所述主动齿轮（15）与所述驱动齿圈（11）啮合；

所述驱动总成（14）采用单一电机；

或驱动总成（14）采用电机和减速机组合体；

或驱动总成（14）采用液压机构或者气动机构；

所述阀体（2）或盖体（1）上设有端子板（16），驱动总成（14）的引线通过所述端子板（16）引出；

所述盖体（1）上设有传感器孔（17），传感器孔（17）内部有传感器；

所述阀座（12）上设有磁块，所述磁块与传感器为对应关系，传感器数量与磁块数量均至少一个；

所述传感器形式为磁力传感器或光电传感器；

所述阀体（2）或者盖体（1）上设有接线盒（18），端子板（16）引线引入到接线盒（18）中；

传感器外侧设有传感器保护盖，传感器引线引入到接线盒（18）中；

所述阀体（2）或盖体（1）设有视镜，所述视镜用于查看旋转换向管（6）的旋转状态。

4.根据权利要求1所述的一种平面密封低流阻换向阀，其特征在于，所述过渡通道与盖体（1）上的盖通道（3）相对应并轮换接通或者封闭。

5.根据权利要求1所述的一种平面密封低流阻换向阀，其特征在于，所述旋转换向管（6）的直管部（8）设有轴承（19），直管部（8）的径向或者轴向或者直管部（8）的右端面设有密封件（20）。

6.根据权利要求1所述的一种平面密封低流阻换向阀，其特征在于，所述盖体（1）设有固定挡块（21），所述阀座（12）设有旋转挡块（22）；所述固定挡块（21）与旋转挡块（22）对应并起到限位作用，固定挡块（21）与旋转挡块（22）数量均至少为一块。

7.根据权利要求1所述的一种平面密封低流阻换向阀，其特征在于，所述盖体（1）与旋转换向管（6）配合位置设有耐磨密封材料（23）。

8.根据权利要求1所述的一种平面密封低流阻换向阀，其特征在于，所述阀座（12）的旋转圆心上设有销轴孔（25），所述盖体（1）的中心上设有中心孔（26）；

所述中心孔（26）与销轴孔（25）通过销轴连接，所述阀座（12）与旋转换向管（6）围绕销轴进行旋转。

9.根据权利要求1所述的一种平面密封低流阻换向阀，其特征在于，所述阀座（12）设有封闭位（27），所述封闭位（27）打开或封闭所述盖体（1）上的盖通道（3）。

Images