CN113389918B - 一种直线型切换阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种直线型切换阀，包括阀体、进风管、送风管、出风管和回风管，进风管包括进风软管和进风硬管，进风软管的下端固定在阀体上且与进风管接头连通，送风管包括送风软管和送风硬管，送风软管的下端固定在阀体上且与送风管接头连通，送风硬管与进风硬管之间设有驱使两者上下移动的连动机构，出风管的上端固定在阀体上且与出风管接头连通，出风管的下端壁设有出风孔，出风管中设有出风堵块，出风堵块通出风支撑杆与进风硬管固定连接，回风管的上端固定在阀体上且与回风管接头连通，回风管的下端壁设有回风孔，回风管中设有回风堵块，回风堵块通过回风支撑杆与送风硬管固定连接。其具有结构简单、使用方便、安全可靠、实用性强的优点。

Description

一种直线型切换阀
技术领域
本发明涉及一种阀门，具体涉及一种可满足双工况切换的直线型切换阀。
背景技术
在航空航天领域，对于转运车等特种机械的驾驶舱，其三防系统的工作状态通常分为正常工况与防护工况。正常工况下，三防系统将吸入的外界空气直接送入驾驶舱；防护工况下，三防系统先将吸入的外界空气送入滤毒罐进行过滤，然后再将过滤后的空气送入驾驶舱。三防系统的工况转换一般通过切换阀实现，现有切换阀主要通过电动推杆驱动双翻板进行风道切换，进而实现三防系统的工况转换。受自身结构限制，现有切换阀在实际应用中存在着以下问题：一、需设置多个连杆传动机构，运动部件较多，结构较为复杂；二、双翻板结构需设置两个蝶阀及对应的切换风道，且电动推杆需依靠两组连杆传动机构驱动双翻板，造成了体积和重量较大，不利于产品小型化和轻量化；三、因结构较为复杂，且运动部件较多，影响了其工作的稳定性和可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种直线型切换阀，其具有结构简单、使用方便、安全可靠、实用性强的优点，可有效减小阀体和重量，提高了切换阀的适用性和可维护性。
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种直线型切换阀，包括阀体和设置在阀体中的进风管、送风管、出风管和回风管，所述阀体为封闭的箱式结构，所述进风管包括同轴密封连接的进风软管和进风硬管，进风软管的下端固定在阀体上且与设置在阀体外侧的进风管接头连通，所述送风管包括同轴密封连接的送风软管和送风硬管，送风软管的下端固定在阀体上且与设置在阀体外侧的送风管接头连通，送风硬管与进风硬管之间设有驱使两者上下移动的连动机构，所述出风管的上端固定在阀体上且与设置在阀体外侧的出风管接头连通，出风管的下端壁设有与进风硬管上端对应的出风孔，出风管中设有出风堵块，出风堵块连接有穿过出风孔的出风支撑杆，出风支撑杆的下端与进风硬管固定连接，所述回风管的上端固定在阀体上且与设置在阀体外侧的回风管接头连通，回风管的下端壁设有与送风硬管上端对应的回风孔，回风管中设有回风堵块，回风堵块连接有穿过回风孔的回风支撑杆，回风支撑杆的下端与送风硬管固定连接。
进一步的，本发明一种直线型切换阀，其中，所述连动机构包括驱动电机、驱动杆和连动杆，驱动电机固定在阀体中，驱动杆的上下端对应与驱动电机和连动杆连接，连动杆的两端对应与进风硬管和送风硬管固定连接。
进一步的，本发明一种直线型切换阀，其中，所述阀体与进风软管、进风管接头、送风软管、送风管接头、出风管、出风管接头、回风管和回风管接头之间均设有密封结构。
进一步的，本发明一种直线型切换阀，其中，所述出风堵块的底部或出风管的下端壁上侧设有第一密封垫；所述回风堵块的底部或回风管的下端壁上侧设有第二密封垫。
进一步的，本发明一种直线型切换阀，其中，所述进风硬管的顶部或出风管的下端壁下侧设有第一密封圈；所述送风硬管的顶部或回风管的下端壁下侧设有第二密封圈。
进一步的，本发明一种直线型切换阀，其中，所述出风管的下半部呈上小下大的圆台形，所述出风堵块呈圆锥形。
进一步的，本发明一种直线型切换阀，其中，所述回风管的下半部呈上小下大的圆台形，所述回风堵块呈圆锥形。
进一步的，本发明一种直线型切换阀，其中，所述阀体包括箱体和箱盖，箱盖可拆卸密封固定在箱体的开口处。
进一步的，本发明一种直线型切换阀，其中，所述出风支撑杆和回风支撑杆的下端通过十字架对应与进风硬管和送风硬管同轴连接。
进一步的，本发明一种直线型切换阀，其中，所述进风管接头或送风管接头连接有风机。
本发明一种直线型切换阀与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置阀体和处于阀体中的进风管、送风管、出风管和回风管，使阀体采用封闭的箱式结构，使进风管设置同轴密封连接的进风软管和进风硬管，将进风软管的下端固定在阀体上且与设置在阀体外侧的进风管接头连通，使送风管设置同轴密封连接的送风软管和送风硬管，将送风软管的下端固定在阀体上且与设置在阀体外侧的送风管接头连通，并在送风硬管与进风硬管之间设置驱使两者上下移动的连动机构，将出风管的上端固定在阀体上且与设置在阀体外侧的出风管接头连通，在出风管的下端壁上设置与进风硬管上端对应的出风孔，在出风管中设置出风堵块，使出风堵块连接穿过出风孔的出风支撑杆，使出风支撑杆的下端与进风硬管固定连接，将回风管的上端固定在阀体上且与设置在阀体外侧的回风管接头连通，在回风管的下端壁上设置与送风硬管上端对应的回风孔，在回风管中设置回风堵块，使回风堵块连接穿过回风孔的回风支撑杆，使回风支撑杆的下端与送风硬管固定连接。由此就构成了一种结构简单、使用方便、安全可靠、实用性强的直线型切换阀。在实际应用中，使进风管接头通过进风道与外部环境相通，使送风管接头通过送风道与驾驶舱连接，使出风管接头和回风管接头通过过滤风道对应与滤毒罐的进出口连接。正常工况下，通过连动机构驱使进风硬管和送风硬管下移，并使出风堵块和回风堵块对应封住出风孔和回风孔，此时，外部空气会依次通过进风道、进风管、阀体、送风管和送风道直接进入驾驶舱，从而实现直接通风目的，且可防止滤毒罐吸收空气中的水汽影响使用寿命；防护工况下，通过连动机构驱使进风硬管和送风硬管上移，并使进风硬管和送风硬管的上端对应与出风孔和回风孔对接，此时，外部空气会依次通过进风道、进风管、出风管、过滤风道、滤毒罐、回风管、送风管和送风道进入驾驶舱，从而实现滤毒通风和防护目的。本发明通过设置箱式阀体和处于阀体中的进风管、送风管、出风管、回风管、出风堵块和回风堵块，并使进风管设置进风软管和进风硬管，使送风管设置送风软管和送风硬管，利用连动机构驱使进风硬管和送风硬管同步上下移动，即可实现风道切换目的，与现有双翻板结构的切换阀相比，具有以下优点：一、简化了结构和动作方式，减少了运动部件，提高了安全可靠性；二、实现了小型化和轻量化，提高了切换阀的安装便利性和可维护性；三、有利于模块化、通用化和系列化，提高了切换阀的适应性和实用性；四、可与空调系统结合使用，以便同时实现三防和调温目的。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种直线型切换阀作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明一种直线型切换阀的正视图；
图2为本发明一种直线型切换阀的俯视图；
图3为本发明一种直线型切换阀的立体图；
图4为图2中的A-A向视图；
图5为本发明一种直线型切换阀的内部结构正视图；
图6为本发明一种直线型切换阀的内部结构立体图；
图7为本发明中出风堵块、出风支撑杆和进风硬管的连接关系正视图；
图8为本发明中出风堵块、出风支撑杆和进风硬管的连接关系立体图；
图9为本发明一种直线型切换阀在正常工况下的状态示意图；
图10为本发明一种直线型切换阀在防护工况下的状态示意图。
具体实施方式
首先需要说明的，本发明中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案及请求保护范围进行的限制。
如图1至图10所示本发明一种直线型切换阀的具体实施方式，包括阀体1和设置在阀体1中的进风管2、送风管2’、出风管3和回风管3’。使阀体1采用封闭的箱式结构。使进风管2设置同轴密封连接的进风软管21和进风硬管22，将进风软管21的下端固定在阀体1上且与设置在阀体1外侧的进风管接头23连通。使送风管2’设置同轴密封连接的送风软管21’和送风硬管22’，将送风软管21’的下端固定在阀体1上且与设置在阀体1外侧的送风管接头23’连通，并在送风硬管22’与进风硬管22之间设置驱使两者同步上下移动的连动机构。将出风管3的上端固定在阀体1上且与设置在阀体1外侧的出风管接头31连通，在出风管3的下端壁上设置与进风硬管22上端对应的出风孔32，并在出风管3中设置出风堵块4，使出风堵块4连接穿过出风孔32的出风支撑杆5，使出风支撑杆5的下端与进风硬管22固定连接。将回风管3’的上端固定在阀体1上且与设置在阀体1外侧的回风管接头31’连通，在回风管3’的下端壁上设置与送风硬管22’上端对应的回风孔32’，并在回风管3’中设置回风堵块4’，使回风堵块4’连接穿过回风孔32’的回风支撑杆5’，使回风支撑杆5’的下端与送风硬管22’固定连接。
通过以上结构设置就构成了一种结构简单、使用方便、安全可靠、实用性强的直线型切换阀。在实际应用中，使进风管接头23通过进风道与外部环境相通，使送风管接头23’通过送风道与驾驶舱连接，使出风管接头31和回风管接头31’通过过滤风道对应与滤毒罐9的进出口连接。正常工况下，通过连动机构驱使进风硬管22和送风硬管22’下移，并使出风堵块4和回风堵块4’对应封住出风孔32和回风孔32’，此时，外部空气会依次通过进风道、进风管2、阀体1、送风管2’和送风道直接进入驾驶舱，从而实现直接通风目的，且可防止滤毒罐9吸收空气中的水汽影响使用寿命；防护工况下，通过连动机构驱使进风硬管22和送风硬管22’上移，并使进风硬管22和送风硬管22’的上端对应与出风孔32和回风孔32’对接，此时，外部空气会依次通过进风道、进风管2、出风管3、过滤风道、滤毒罐9、回风管3’、送风管2’和送风道进入驾驶舱，从而实现滤毒通风和防护目的。本发明通过设置箱式阀体1和处于阀体中的进风管2、送风管2’、出风管3、回风管3’、出风堵块4和回风堵块4’，并使进风管2设置进风软管21和进风硬管22，使送风管2’设置送风软管21’和送风硬管22’，利用连动机构驱使进风硬管22和送风硬管22’同步上下移动，即可实现风道切换目的，与现有双翻板结构的切换阀相比，具有以下优点：一、简化了结构和动作方式，减少了运动部件，提高了安全可靠性；二、实现了小型化和轻量化，提高了切换阀的安装便利性和可维护性；三、有利于模块化、通用化和系列化，提高了切换阀的适应性和实用性；四、可与空调系统结合使用，以便同时实现三防和调温目的。需要说明的是，为保证阀体1的封闭性，本发明在阀体1与进风软管21、进风管接头23、送风软管21’、送风管接头23’、出风管3、出风管接头31、回风管3’和回风管接头31’之间均设置了密封结构；为保证进风硬管22和送风硬管22’的正常通风，本发明在出风支撑杆5和回风支撑杆5’的下端分别设置了十字架，并通过十字架对应与进风硬管22和送风硬管22’同轴连接。上述驾驶舱是指转运车等特种机械的驾驶舱。需要指出的是，本发明不限于应用在上述三防通风系统中，还可应用在其他需要切换流体管路的场合。在与空调系统结合使用时，应将空调系统设置在驾驶舱和切换阀之间的送风道中，此时切换阀作为空调系统的新风入口装置。
作为具体实施方式，本发明使连动机构采用了以下结构：包括驱动电机6、驱动杆7和连动杆8，其中，驱动电机6固定在阀体1中，驱动杆7的上下端对应与驱动电机6和连动杆8连接，连动杆8的两端对应与进风硬管22和送风硬管22’固定连接。这一设置的连动机构具有结构简单、控制方便、动作平稳、安全可靠的优点。需要指出的是，驱动杆7与驱动电机6连接，是指驱动杆7与驱动电机6的输出轴同轴连接。在实际应用中，本发明通常使驱动杆7采用丝杠结构，并在连动杆8上设置与丝杠配合的螺母，在连动杆8与阀体1之间设置相互配合的导轨和滑块，以实现平稳移动。
作为具体实施方式，本发明在出风堵块4的底部或出风管3的下端壁上侧设置了第一密封垫，在回风堵块4’的底部或回风管3’的下端壁上侧设置了第二密封垫；在进风硬管22的顶部或出风管3的下端壁下侧设置了第一密封圈，在送风硬管22’的顶部或回风管3’的下端壁下侧设置了第二密封圈。在正常工况下，通过第一密封垫增强了出风堵块4和出风管3下端壁之间密封性，通过第二密封垫增强了回风堵块4’和回风管3’下端壁之间的密封性；在防护工况下，通过第一密封圈增强了进风硬管22和出风管3下端壁之间密封性，通过第二密封圈增强了送风硬管22’和回风管3’下端壁之间的密封性，提高了可靠性。
作为具体实施方式，本发明使出风管3的下半部采用了上小下大的圆台形结构，使出风堵块4采用了圆锥形结构。这一设置在保证通风有效性的基础上，有利于结构布置和减小体积。同理，本具体实施方式使回风管3’的下半部采用了上小下大的圆台形，使回风堵块4’采用了圆锥形结构。在实际应用中，本发明通常使进风管2和送风管2’采用同一部件，使出风管3和回风管3’采用同一部件，使出风堵块4和回风堵块4’采用同一部件，以实现功能部件的模块化，提高通用性和实用性。
作为具体实施方式，本发明使阀体1设置了箱体11和箱盖12，让箱盖12可拆卸地密封固定在箱体11的开口处，以提高拆装和维护的便利性。在实际应用中，本发明通常还在进风管接头23处设置风机，以便引导气流。需要指出的是，风机不限于设置进风管接头23处，还可以设置在送风管接头23’处。
经实际应用表明，本发明一种直线型切换阀可产生以下有益效果：一、结构简单，运动部件少，只存在直线运动；二、体积小，重量轻，提高了切换阀的安装性、维修性；三、模块化程度高，便于切换阀通用化、系列化；四、可靠性高，动作过程仅有直线运动，降低了发生故障可能性；五、安全性高，密封结构为直压式线密封，密封程度高，防护工况下可有效隔绝外界空气，提高了防护对象的安全性。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域技术人员依据本发明的技术方案做出的各种变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种直线型切换阀，其特征在于，包括阀体(1)和设置在阀体(1)中的进风管(2)、送风管(2’)、出风管(3)和回风管(3’)，所述阀体(1)为封闭的箱式结构，所述进风管(2)包括同轴密封连接的进风软管(21)和进风硬管(22)，进风软管(21)的下端固定在阀体(1)上且与设置在阀体(1)外侧的进风管接头(23)连通，所述送风管(2’)包括同轴密封连接的送风软管(21’)和送风硬管(22’)，送风软管(21’)的下端固定在阀体(1)上且与设置在阀体(1)外侧的送风管接头(23’)连通，送风硬管(22’)与进风硬管(22)之间设有驱使两者上下移动的连动机构，所述出风管(3)的上端固定在阀体(1)上且与设置在阀体(1)外侧的出风管接头(31)连通，出风管(3)的下端壁设有与进风硬管(22)上端对应的出风孔(32)，出风管(3)中设有出风堵块(4)，出风堵块(4)连接有穿过出风孔(32)的出风支撑杆(5)，出风支撑杆(5)的下端与进风硬管(22)固定连接，所述回风管(3’)的上端固定在阀体(1)上且与设置在阀体(1)外侧的回风管接头(31’)连通，回风管(3’)的下端壁设有与送风硬管(22’)上端对应的回风孔(32’)，回风管(3’)中设有回风堵块(4’)，回风堵块(4’)连接有穿过回风孔(32’)的回风支撑杆(5’)，回风支撑杆(5’)的下端与送风硬管(22’)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种直线型切换阀，其特征在于，所述连动机构包括驱动电机(6)、驱动杆(7)和连动杆(8)，驱动电机(6)固定在阀体(1)中，驱动杆(7)的上下端对应与驱动电机(6)和连动杆(8)连接，连动杆(8)的两端对应与进风硬管(22)和送风硬管(22’)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种直线型切换阀，其特征在于，所述阀体(1)与进风软管(21)、进风管接头(23)、送风软管(21’)、送风管接头(23’)、出风管(3)、出风管接头(31)、回风管(3’)和回风管接头(31’)之间均设有密封结构。
4.根据权利要求3所述的一种直线型切换阀，其特征在于，所述出风堵块(4)的底部或出风管(3)的下端壁上侧设有第一密封垫；所述回风堵块(4’)的底部或回风管(3’)的下端壁上侧设有第二密封垫。
5.根据权利要求3所述的一种直线型切换阀，其特征在于，所述进风硬管(22)的顶部或出风管(3)的下端壁下侧设有第一密封圈；所述送风硬管(22’)的顶部或回风管(3’)的下端壁下侧设有第二密封圈。
6.根据权利要求3所述的一种直线型切换阀，其特征在于，所述出风管(3)的下半部呈上小下大的圆台形，所述出风堵块(4)呈圆锥形。
7.根据权利要求3所述的一种直线型切换阀，其特征在于，所述回风管(3’)的下半部呈上小下大的圆台形，所述回风堵块(4’)呈圆锥形。
8.根据权利要求3所述的一种直线型切换阀，其特征在于，所述阀体(1)包括箱体(11)和箱盖(12)，箱盖(12)可拆卸密封固定在箱体(11)的开口处。
9.根据权利要求3所述的一种直线型切换阀，其特征在于，所述出风支撑杆(5)和回风支撑杆(5’)的下端通过十字架对应与进风硬管(22)和送风硬管(22’)同轴连接。
10.根据权利要求3所述的一种直线型切换阀，其特征在于，所述进风管接头(23)或送风管接头(23’)连接有风机。
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