CN113404893B - 一种流体切换阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体切换阀，包括阀体组件、驱动机构、换向器、静阀盘、限位装置，所述驱动机构包括线圈定子、转子组件，所述阀体组件包括阀座、壳体组件，所述线圈定子固定在所述壳体组件的外壁上，所述转子组件安置在壳体组件中，且所述转子组件下方与所述换向器相连；所述壳体组件固定在所述阀座上，所述静阀盘固定在所述阀座上；所述限位装置穿过所述静阀盘固定在所述阀座上；通电时，所述线圈定子所产生的旋转磁场，与所述转子组件所产生的磁场相互作用时，使所述转子组件作旋转运动，从而使所述换向器作角位移运动。这种流体切换阀具有自动补偿功能，具有密封效果好、使用寿命长、节能等优点。

Description

一种流体切换阀

技术领域

本发明涉及一种流体切换阀，尤其是涉及一种高压高频率切换的流体切换阀。

背景技术

流体切换阀是现代工业中应用最广的一种阀门，是实现流体的沟通、切断、换向、以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。目前，普遍用于工业的流体切换阀，是一种低压低频率动作的阀门。当涉及到一种特殊用的阀门，如纺织用流体切换阀，是一种高压高频率切换的一种阀门。这种阀门的使用寿命要求非常高，切换频率高达每分钟600次以上，是一种非常特殊的阀门。

然而，目前纺织用流体切换阀还存在以下缺陷：第一、零部件易磨损，没有自动补偿功能，如密封作用的轴向密封圈，径向密封的陶瓷阀芯和陶瓷套，长期处于高压高频率切换动作的状况下，易发生零部件磨损，降低使用寿命。这种缺陷使得维修成本提高；第二、陶瓷阀芯和陶瓷套间隙配合，该间隙配合使得阀门始终存在泄漏问题。上述两种缺陷同时会造成密封效果不良，流体压降大。若保持同等压力，需要浪费电力。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种流体切换阀。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种流体切换阀，其特征在于：包括阀体组件、驱动机构、换向器、静阀盘、限位装置，所述驱动机构包括线圈定子、转子组件，所述阀体组件包括阀座、壳体组件，所述线圈定子固定在所述壳体组件的外壁上，所述转子组件安置在壳体组件中，且所述转子组件下方与所述换向器相连；所述壳体组件固定在所述阀座上，所述静阀盘固定在所述阀座上；所述限位装置穿过所述静阀盘固定在所述阀座上；

通电时，所述线圈定子所产生的旋转磁场，与所述转子组件所产生的磁场相互作用时，使所述转子组件作旋转运动，从而使所述换向器作角位移运动。

在上述一种流体切换阀中，所述阀座包括座体，所述座体的外壁上设有输入管道、第一输出管道和第二输出管道，所述第一输出管道和所述第二输出管道位置对称；所述座体上设有与所述输入管道相连的C孔，所述座体上设有与所述第一输出管道相连的A孔，所述座体上设有与所述第二输出管道相连的B孔，所述A孔、所述B孔位置对称，所述A孔、所述B孔、所述C孔在同一分度圆上且大小相同；所述A孔、所述B孔、所述C孔所在的同一平面上设有与所述限位装置相配的限位盲孔，所述限位盲孔与所述C孔在同一中心线上；所述座体上设有与所述静阀盘、所述壳体组件相配的阀腔。

在上述一种流体切换阀中，所述静阀盘上分别设有与A孔、B孔、C孔、限位盲孔位置对应且大小相同的第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔，所述静阀盘的上端面设有第一密封面，所述静阀盘的下端面设有与所述第一通孔、所述第二通孔相对应的两个密封环槽，所述密封环槽用于安置密封圈，目的在于防止A孔与B孔串流。

在上述一种流体切换阀中，所述转子组件包括第一轴承、第二轴承、磁环、旋转轴，所述第二轴承、所述磁环、所述第一轴承依次固定在所述旋转轴上；所述第一轴承和所述第二轴承固定在所述壳体组件中，使用轴承的主要目的在于降低摩擦阻力以及起到支撑作用。

在上述一种流体切换阀中，所述旋转轴的中心设有上下贯穿的平衡孔，所述平衡孔的下方设有与压簧相配的第一弹簧孔，所述第一弹簧孔的下方设有与换向器相配的连接凹槽；所述平衡孔的外部形成与所述第一轴承相配的第一台阶柱，所述第一台阶柱的下方形成与所述磁环相配的第二台阶柱，所述第二台阶柱的下方形成与所述第二轴承相配的第三台阶柱。

在上述一种流体切换阀中，所述换向器设有与连接凹槽相配的连接部；所述连接部的正中心形成一个与压簧相配的第二弹簧孔；所述第二弹簧孔的下方形成一个导流孔；所述连接部的下方设有一个与所述导流孔相通的流道槽，所述流道槽的相对位置设有限位槽，所述限位槽和所述流道槽是相隔的；所述限位槽和所述流道槽的下方设有与第一密封面相吻合的第二密封面。

在上述一种流体切换阀中，所述限位槽设有与限位装置相配的第一限位点和第二限位点，所述第一限位点和所述第二限位点位置对称，大小相同。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的效果：

本发明所采用的密封方式是轴向密封，该密封方式通过所述换向器的第二密封面和所述静阀盘的第一密封面实现的，且第一密封面和第二密封面均是镜面加工获得的。本发明中实现了零部件磨损后，会有自动补偿功能，当第一密封面和第二密封面磨损后，换向器在压簧的弹力作用和流体对换向器的轴向压力下，换向器的第二密封面紧紧切合与静阀盘的第一密封面。通过这种方式，本发明实现了不需要更换零部件，也不需要浪费电力去保压。

附图说明

结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中阀座的结构示意图；

图3为本发明中静阀盘的结构示意图一；

图4为本发明中静阀盘的结构示意图二；

图5为本发明中旋转轴的示意图A；

图6为本发明中旋转轴的剖面示意图A-A；

图7为本发明中换向器的结构示意图一；

图8为本发明中换向器的结构示意图二；

图中，1-阀座，101-输入管道，102-第一输出管道，103-第二输出管道，104-C孔，105-A孔，106-B孔，107-限位盲孔，108-阀腔，109-座体；2-线圈定子；3-限位装置；4-壳体组件；5-静阀盘，501-第一通孔，502-第二通孔，503-第三通孔，504-第四通孔，505-第一密封面，506-密封环槽；6-换向器，601-连接部，602-第二弹簧孔，603-导流孔，604-流道槽，605-限位槽，6051-第一限位点，6052-第二限位点，606-第二密封面；7-压簧；8-第二轴承；9-磁环；10-第一轴承；11-旋转轴，1101-平衡孔，1102-第一弹簧孔，1103-连接凹槽，1104-第一台阶柱，1105-第二台阶柱，1106-第三台阶柱。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。

结合图1所示，一种流体切换阀，包括阀体组件、驱动机构、换向器6、静阀盘5、限位装置3，

其中，驱动机构包括线圈定子2、转子组件，

其中，阀体组件包括阀座1、壳体组件4，线圈定子2固定在壳体组件4的外壁上，转子组件安置在壳体组件4中，且转子组件下方与换向器6相连；壳体组件4固定在阀座1上，静阀盘5固定在阀座1上；限位装置3穿过静阀盘5固定在阀座1上；

通电时，线圈定子2所产生的旋转磁场，与转子组件所产生的磁场相互作用时，使转子/组件作.转运动，从而使换向器6作角位移运动。

结合图2所示，对本发明中的阀座1作进一步地具体说明，如下所述：

其中，阀座包括座体109，座体109的外壁上设有输入管道101、第一输出管道102和第二输出管道103，第一输出管道102和第二输出管道103位置对称；

其中，座体109上设有与输入管道101相连的C孔104；

其中，座体109上设有与第一输出管道102相连的A孔105；

其中，座体109上设有与第二输出管道103相连的B孔106；

其中，A孔105、B孔106位置对称，A孔105、B孔106、C孔104在同一分度圆上且大小相同；

其中，A孔105、B孔106、C孔104所在的同一平面上设有与限位装置3相配的限位盲孔107，限位盲孔107与C孔104在同一中心线上；

其中，座体109上设有与静阀盘5、壳体组件4相配的阀腔108。

结合图3和图4所示，对本发明中的静阀盘5作进一步地具体说明，如下所述：

其中，静阀盘5上分别设有与A孔105、B孔106、C孔104、限位盲孔107位置对应且大小相同的第一通孔501、第二通孔502、第三通孔503、第四通孔504；

其中，静阀盘5的上端面设有第一密封面505，该第一密封面505是通过研磨获得的，使之成镜面，有利于降低摩擦阻力，提高密封效果；

其中，静阀盘5的下端面设有与第一通孔501、第二通孔502相对应的两个密封环槽506，两个密封环槽用于安置密封圈。

结合图1、图5和图6所示，对本发明中的转子组件作进一步地具体说明，如下所述：

转子组件包括第一轴承10、第二轴承8、磁环9、旋转轴11，第二轴承8、磁环9、第一轴承10依次固定在旋转轴11上；第一轴承10和第二轴承8固定在壳体组件4中；转子组件如此设置的目的在于使用第一轴承10和第二轴承8，降低旋转轴11旋转过程中所产生的摩擦阻力，第一轴承10和第二轴承8对旋转轴11起到支撑作用。

再具体结合图5和图6所示，对本发明中的旋转轴11作进一步地具体说明，如下所述：

其中，旋转轴11的中心设有上下贯穿的平衡孔1101，其目的在于使流体快速达到平衡，加快切换速度；

其中，平衡孔1101的下方设有与压簧7相配的第一弹簧孔1102；

其中，第一弹簧孔1102的下方设有与换向器6相配的连接凹槽1103；

其中，平衡孔1101的外部形成与第一轴承10相配的第一台阶柱1104，第一台阶柱1104的下方形成与磁环9相配的第二台阶柱1105，第二台阶柱1105的下方形成与第二轴承8相配的第三台阶柱1106。

结合图7和图8所示，对本发明中的换向器6作进一步地具体说明，如下所述：

其中，换向器6设有与连接凹槽相配的连接部601；

其中，连接部601的正中心形成一个与压簧7相配的第二弹簧孔602；

其中，第二弹簧孔602的下方形成一个导流孔603；

其中，连接部601的下方设有一个与导流孔603相通的流道槽604；

其中，流道槽604的相对位置设有限位槽605，限位槽605和流道槽604是相隔的；

其中，限位槽605和流道槽604的下方设有与第一密封面505相吻合的第二密封面606，该第二密封面606是通过研磨获得的，使之成镜面，有利于降低摩擦阻力，提高密封效果；

其中，限位槽605设有与限位装置3相配的第一限位点6051和第二限位点6052，第一限位点6051和第二限位点6052位置对称，大小相同。

根据上述所述的换向器6中的第二弹簧孔602和旋转轴11中的第一弹簧孔1102目的在于安置弹力合适的压簧7，在压簧7的弹簧压力作用下，使得换向器6始终与静阀盘5接触，目的在于：换向器6中第二密封面606和静阀盘5中的第一密封面505均在磨损情况下，会获得自动补偿的功能，无需更换零部件。

上述所述的换向器6和静阀盘5选择的是一种耐磨摩擦系数低的材料，本发明中最优选的是陶瓷，使得切换速度加快，提高工作效率。

本发明所采用的密封方式是轴向密封，该密封方式通过换向器6的第二密封面606和静阀盘5的第一密封面505实现的，且第一密封面505和第二密封面606均是镜面加工获得的，在磨损状况下，会自动补偿，密封效果跟原先一致，无需保压。

对本发明的工作原理作进一步地说明：

当流体切换阀的线圈定子一根线接正极，另一根线接负极时，磁环9在电磁感应的作用下，作旋转运动；与此同时，也带动与换向器6相连的旋转轴11作同步运动；当限位装置3与第一限位点6051接触时，换向器6停止运动；此时，B孔106闭合，C孔104与A孔105相通，使得输入管道101与第一输出管道102相通；

当流体切换阀的线圈定子接线相序与上述接线方式相反时，磁环9在电磁感应的作用下，作旋转运动；与此同时，也带动与换向器6相连的旋转轴11作同步运动；当限位装置3与第一限位点6052接触时，换向器6停止运动；此时，A孔105闭合，C孔104与B孔106相通，使得输入管道101与第一输出管道103相通。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思和特点，其目的是在于本领域内的技术人员能够了解本发明的内容，并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种流体切换阀，其特征在于：包括阀体组件、驱动机构、换向器、静阀盘、限位装置，所述驱动机构包括线圈定子、转子组件，所述阀体组件包括阀座、壳体组件，所述线圈定子固定在所述壳体组件的外壁上，所述转子组件安置在壳体组件中，且所述转子组件下方与所述换向器相连；所述壳体组件固定在所述阀座上，所述静阀盘固定在所述阀座上；所述限位装置穿过所述静阀盘固定在所述阀座上；

通电时，所述线圈定子所产生的旋转磁场，与所述转子组件所产生的磁场相互作用时，使所述转子组件作旋转运动，从而使所述换向器作角位移运动；

座体的外壁上设有输入管道、第一输出管道和第二输出管道，所述第一输出管道和所述第二输出管道位置对称；所述座体上设有与所述输入管道相连的C孔，所述座体上设有与所述第一输出管道相连的A孔，所述座体上设有与所述第二输出管道相连的B孔，所述A孔、所述B孔位置对称，所述A孔、所述B孔、所述C孔在同一分度圆上且大小相同；所述A孔、所述B孔、所述C孔所在的同一平面上设有与所述限位装置相配的限位盲孔，所述限位盲孔与所述C孔在同一中心线上；所述座体上设有与所述静阀盘、所述壳体组件相配的阀腔；

所述静阀盘上分别设有与A孔、B孔、C孔、限位盲孔位置对应且大小相同的第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔，所述静阀盘的上端面设有第一密封面，所述静阀盘的下端面设有与所述第一通孔、所述第二通孔相对应的两个密封环槽；

所述转子组件包括第一轴承、第二轴承、磁环、旋转轴，所述第二轴承、所述磁环、所述第一轴承依次固定在所述旋转轴上；所述第一轴承和所述第二轴承固定在所述壳体组件中；

所述旋转轴的中心设有上下贯穿的平衡孔，所述平衡孔的下方设有与压簧相配的第一弹簧孔，所述第一弹簧孔的下方设有与换向器相配的连接凹槽；所述平衡孔的外部形成与所述第一轴承相配的第一台阶柱，所述第一台阶柱的下方形成与所述磁环相配的第二台阶柱，所述第二台阶柱的下方形成与所述第二轴承相配的第三台阶柱；

所述换向器设有与连接凹槽相配的连接部；所述连接部的正中心形成一个与压簧相配的第二弹簧孔；所述第二弹簧孔的下方形成一个导流孔；所述连接部的下方设有一个与所述导流孔相通的流道槽，所述流道槽的相对位置设有限位槽，所述限位槽和所述流道槽是相隔的；所述限位槽和所述流道槽的下方设有与第一密封面相吻合的第二密封面；

所述限位槽设有与限位装置相配的第一限位点和第二限位点，所述第一限位点和所述第二限位点位置对称，大小相同。

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