CN113418021A - 低磨损的组合式四通阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低磨损的组合式四通阀，包括阀体，所述阀体内相对设置有两个阀腔，每个所述阀腔上均设有与之内部连通的一个常开口、一个一号启闭口、一个二号启闭口，所述阀体上还设有用于进液或排液的A口、B口、C口、D口，所述A口与一个所述常开口连通，所述C口与另一个所述常开口连通，所述B口与一个阀腔的一号启闭口、另一个阀腔的二号启闭口连通，所述D口与一个阀腔的二号启闭口、另一个阀腔的一号启闭口连通；所述阀体内还设有受电磁驱动部驱动的连杆摇臂机构，所述连杆摇臂机构能同步启闭两个阀腔的一号启闭口或二号启闭口。本发明的组合式四通阀能够减小阀部件的磨损，而且打开或关闭阀门所需的行程短，进而需要的执行器的驱动力也较小。

Description

低磨损的组合式四通阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种低磨损的组合式四通阀。
背景技术
四通阀是控制流体流动的一种阀，分别设有两个输入端、两个输出端，主要的作用是交叉和交换各自的流路。传统的四通阀包括阀芯结构及带动阀芯结构旋转滑动的旋转机构，其中，阀芯结构的阀芯在旋转滑动以启闭阀门的过程中不可避免地会产生滑动磨损，而且切换流路时阀芯需要移动较多的行程；而旋转机构需要在保持阀门紧密密封的同时进行旋转滑动，因此，需要较大的滑动驱动力，而且也会产生一定的滑动磨损。现有的四通阀大多采用大型步进电机作为执行器，并且需要配备专用的电子电路来驱动，设备成本较高。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种低磨损的组合式四通阀，能够减小阀部件的磨损，而且打开或关闭阀门所需的行程短，进而需要的执行器的驱动力也较小。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种低磨损的组合式四通阀，包括阀体，所述阀体内相对设置有两个阀腔，每个所述阀腔上均设有与之内部连通的一个常开口、一个一号启闭口、一个二号启闭口，所述阀体上还设有用于进液或排液的A口、B口、C口、D口，所述A口与一个所述常开口连通，所述C口与另一个所述常开口连通，所述B口与一个阀腔的一号启闭口、另一个阀腔的二号启闭口连通，所述D口与一个阀腔的二号启闭口、另一个阀腔的一号启闭口连通。所述阀体内还设有受电磁驱动部驱动的连杆摇臂机构，所述连杆摇臂机构能同步启闭两个阀腔的一号启闭口或二号启闭口。所述连杆摇臂机构包括相对设置且与所述阀腔一一对应的摇臂，所述摇臂通过固定轴枢接在对应阀腔的顶部，所述摇臂上设有能密封压合在对应阀腔的一号启闭口或二号启闭口上的隔离膜片，且两个所述摇臂通过连杆连接以实现同步联动。
当连杆摇臂机构同时关闭两个一号启闭口时，两个二号启闭口打开，此时，B口、D口分别与两个阀腔的二号启闭口连通，再通过A口、C口分别与两个常开口连通，使得一个阀腔在A口、B口之间连通，另一个阀腔在C口、D口之间连通；当连杆摇臂机构同时关闭两个二号启闭口时，两个一号启闭口打开，B口、D口分别与两个阀腔的一号启闭口连通，再通过A口、C口分别与两个常开口连通，使得一个阀腔在B口、C口之间连通，另一个阀腔在A口、D口之间连通。
本发明的有益效果在于：
1、通过B口、D口与一号启闭口、二号启闭口的设置使得在连杆摇臂机构工作时，B口、D口始终能与一个阀腔连通，再通过B口、C口与常开口的连通，实现了流路的交叉与交换，进而实现四通阀的功能；
2、通过连杆的设置实现了两个摇臂的同步摆动，通过摇臂的摆动带动隔离膜片同步摆动，进而实现对一号启闭口或二号启闭口的打开/关闭。在关闭或打开一号启闭口/二号启闭口时，通过摇臂与隔离膜片的配合能缩短启闭件(即隔离膜片)的移动行程，进而降低其对电磁驱动部的驱动力需求；而且启闭件在移动过程中仅与一号启闭口或二号启闭口接触，进而避免因移动摩擦导致的启闭件磨损。
进一步来说，所述连杆位于靠近所述B口的一侧，其两端分别与两个摇臂铰接。
进一步来说，两个所述摇臂分别为第一摇臂、第二摇臂，所述第一摇臂与电磁驱动部连接，所述第二摇臂与固接在阀体内的第二弹簧连接；当所述电磁驱动部通电时，两个阀腔内的二号启闭口均闭合，一号启闭口均打开，且第二弹簧处于拉伸状态；当所述电磁驱动部失电时，两个阀腔内的一号启闭口均闭合，二号启闭口均打开，且第二弹簧处于自然状态。通过电磁驱动部与第二弹簧的配合实现了仅需一个驱动器(即电磁驱动部)即可实现第一摇臂、第二摇臂的同步摆动。
进一步来说，所述电磁驱动部包括罩壳，所述罩壳内设有固定铁芯、活动铁芯及位于固定铁芯、活动铁芯之间的第一弹簧，所述活动铁芯的外侧绕设有电磁线圈。当电磁线圈失电时，所述第一弹簧处于预紧压缩状态。
进一步来说，所述第一弹簧的K值大于第二弹簧的K值。
进一步来说，所述阀体包括主阀体及对称设置在所述主阀体两侧的副阀体，所述主阀体与副阀体之间限定形成所述阀腔。所述主阀体与两个副阀体通过螺栓固定连接。
进一步来说，所述摇臂的下端部侧壁上对称设置有嵌槽。所述隔离膜片贴合在所述摇臂的下端面上，其两端向上对称设有能嵌装到所述嵌槽内的嵌块。
进一步来说，所述隔离膜片的边缘向外延伸并形成压合在所述主阀体与副阀体之间的压合部。通过压合部的设置使得隔离膜片的装配位置更加稳定。
进一步来说，所述A口、B口、C口、D口均位于主阀体上，且所述A口、D口位于主阀体的一侧，B口、C口位于主阀体的另一侧。
附图说明
图1为本发明实施例的正视图；
图2为本发明实施例的后视图；
图3为本发明实施例的电磁驱动部失电状态下的四通阀剖切示意图；
图4为本发明实施例的电磁驱动部通电状态下的四通阀剖切示意图；
图5为图4中E部位的局部放大图；
图6为本发明实施例的四通阀的流路示意图。
图中：
1、阀体；11、主阀体；12、副阀体；111、A口；112、B口；113、C口；114、D口；21、常开口；22、一号启闭口；23、二号启闭口；3、电磁驱动部；31、罩壳；32、固定铁芯；33、活动铁芯；34、第一弹簧；35、电磁线圈；41、摇臂；42、固定轴；43、隔离膜片；431、嵌块；432、压合部；44、连杆；5、第二弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例
参见附图1-6所示，本发明的一种低磨损的组合式四通阀，包括阀体1，所述阀体1内相对设置有两个阀腔，每个所述阀腔上均设有与之内部连通的一个常开口21、一个一号启闭口22、一个二号启闭口23，所述阀体1上还设有用于进液或排液的A口111、B口112、C口113、D口114，所述A口111与一个所述常开口21连通，所述C口113与另一个所述常开口21连通，所述B口112与一个阀腔的一号启闭口22、另一个阀腔的二号启闭口23连通，所述D口114与一个阀腔的二号启闭口23、另一个阀腔的一号启闭口22连通。所述阀体1内还设有受电磁驱动部3驱动的连杆摇臂机构，所述连杆摇臂机构能同步启闭两个阀腔的一号启闭口22或二号启闭口23。
当连杆摇臂机构同时关闭两个一号启闭口22时，两个二号启闭口23打开，此时，B口112、D口114分别与两个阀腔的二号启闭口23连通，再通过A口111、C口113分别与两个常开口21连通，使得一个阀腔在A口111、B口112之间连通，另一个阀腔在C口113、D口114之间连通；当连杆摇臂机构同时关闭两个二号启闭口23时，两个一号启闭口22打开，B口112、D口114分别与两个阀腔的一号启闭口22连通，再通过A口111、C口113分别与两个常开口21连通，使得一个阀腔在B口112、C口113之间连通，另一个阀腔在A口111、D口114之间连通。
在本实施例中，所述阀体1包括主阀体11及对称设置在所述主阀体11两侧的副阀体12，所述主阀体11与副阀体12之间限定形成所述阀腔。所述主阀体11与两个副阀体12通过螺栓固定连接。所述A口111、B口112、C口113、D口114均位于主阀体11上，且所述A口111、D口114位于主阀体11的一侧，B口112、C口113位于主阀体11的另一侧。
所述连杆摇臂机构包括相对设置且与所述阀腔一一对应的摇臂41，所述摇臂41通过固定轴42枢接在对应阀腔的顶部，所述摇臂41上设有能密封压合在对应阀腔的一号启闭口22或二号启闭口23上的隔离膜片43，且两个所述摇臂41通过连杆44连接以实现同步联动。所述连杆44位于靠近所述B口112的一侧，其两端分别与两个摇臂41铰接。通过连杆44的设置实现了两个摇臂41的同步摆动，通过摇臂41的摆动带动隔离膜片43同步摆动，进而实现对一号启闭口22或二号启闭口23的打开/关闭。在关闭或打开一号启闭口22/二号启闭口23时，通过摇臂41与隔离膜片43的配合能缩短启闭件(即隔离膜片43)的移动行程，进而降低其对电磁驱动部3的驱动力需求；而且启闭件在移动过程中仅与一号启闭口22或二号启闭口23接触，进而避免因移动摩擦导致的启闭件磨损。
所述摇臂41的枢接方式如下：所述副阀体12上设有纵向贯穿的安装孔，所述摇臂41的中部设有与所述安装孔匹配的穿孔，所述固定轴42依次穿设在所述安装孔、穿孔内，其两端分别与所述副阀体12固接。将摇臂41的枢接位置放置到其中部，使得其在摆动时，两端的受力是均衡的，进而使得隔离膜片43受力均衡，利于隔离膜片43的长期使用。
参见附图4-5所示，所述摇臂41与隔离膜片43的连接如下：在摇臂41的下端部侧壁上对称开设有嵌槽，在隔离膜片43的两端向上对称设置有与之一体成型的嵌块431。装配时，将隔离膜片43贴合到摇臂41的下端面上，并且使嵌块431嵌装到对应的嵌槽内。
优选地，参见附图5所示，所述隔离膜片43的边缘向外延伸并形成压合在所述主阀体11与副阀体12之间的压合部432。通过压合部432的设置使得隔离膜片43的装配位置更加稳定。
为了便于叙述，将两个摇臂41分别称为第一摇臂、第二摇臂，所述第一摇臂的上端(远离隔离膜片43的一端)靠近B口112处与电磁驱动部3连接。所述电磁驱动部3包括罩壳31，所述罩壳31内设有固定铁芯32、活动铁芯33及位于固定铁芯32、活动铁芯33之间的第一弹簧34，所述活动铁芯33的外侧绕设有电磁线圈35。所述第二摇臂的上端(远离隔离膜片43的一端)靠近B口112处与固接在副阀体12内的第二弹簧5连接。所述第一弹簧34的K值大于第二弹簧5的K值。
当所述电磁驱动部3失电不工作时，两个阀腔的一号启闭口22闭合，二号启闭口23打开，第二弹簧5处于自然状态，第一弹簧34处于预紧压缩状态，第一摇臂能带动对应的隔离膜片43压紧在一号启闭口22上；此时，A口111、B口112连通，C口113、D口114连通；当所述电磁驱动部3工作时，即电磁线圈35通电，活动铁芯33克服第一弹簧34的预紧压缩力，向上移动，第一弹簧34持续被压缩，第一摇臂随之摆动，使得对应的隔离膜片43与一号启闭口22分离，并压合到二号启闭口23上，同时，连杆44受到第一摇臂的作用力上移，并带动第二摇臂摆动，进而使得另一个阀腔内的隔离膜片43与一号启闭口22分离，并压合到二号启闭口23上，此时，A口111、D口114连通，B口112、C口113连通。
需要注意的是，电磁驱动部3的工作原理为现有技术，本实施例不再赘述。
本发明通过B口、D口与一号启闭口、二号启闭口的设置使得在连杆摇臂机构工作时，B口、D口始终能与一个阀腔连通，再通过B口、C口与常开口的连通，实现了流路的交叉与交换，进而实现四通阀的功能；并且通过连杆的设置实现了两个摇臂的同步摆动，进而只需一个电磁驱动部即可实现两个阀腔的同步启闭，结构更加精简；在连杆摇臂机构中，通过摇臂与隔离膜片的配合能缩短启闭件(即隔离膜片)的移动行程，进而降低其对电磁驱动部的驱动力需求；而且启闭件在移动过程中仅与一号启闭口或二号启闭口接触，进而避免因移动摩擦导致的启闭件磨损。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种低磨损的组合式四通阀，包括阀体(1)，其特征在于：所述阀体(1)内相对设置有两个阀腔，每个所述阀腔上均设有与之内部连通的一个常开口(21)、一个一号启闭口(22)、一个二号启闭口(23)，所述阀体(1)上还设有用于进液或排液的A口(111)、B口(112)、C口(113)、D口(114)，所述A口(111)与一个所述常开口(21)连通，所述C口(113)与另一个所述常开口(21)连通，所述B口(112)与一个阀腔的一号启闭口(22)、另一个阀腔的二号启闭口(23)连通，所述D口(114)与一个阀腔的二号启闭口(23)、另一个阀腔的一号启闭口(22)连通；所述阀体(1)内还设有受电磁驱动部(3)驱动的连杆摇臂机构，所述连杆摇臂机构能同步启闭两个阀腔的一号启闭口(22)或二号启闭口(23)；所述连杆摇臂机构包括相对设置且与所述阀腔一一对应的摇臂(41)，所述摇臂(41)通过固定轴(42)枢接在对应阀腔的顶部，所述摇臂(41)上设有能密封压合在对应阀腔的一号启闭口(22)或二号启闭口(23)上的隔离膜片(43)，且两个所述摇臂(41)通过连杆(44)连接以实现同步联动。
2.根据权利要求1所述的组合式四通阀，其特征在于：所述连杆(44)位于靠近所述B口(112)的一侧，其两端分别与两个摇臂(41)铰接。
3.根据权利要求1所述的组合式四通阀，其特征在于：两个所述摇臂(41)分别为第一摇臂、第二摇臂，所述第一摇臂与电磁驱动部连接，所述第二摇臂与固接在阀体(1)内的第二弹簧(5)连接；当所述电磁驱动部(3)通电时，两个阀腔内的二号启闭口(23)均闭合，一号启闭口(22)均打开，且第二弹簧(5)处于拉伸状态；当所述电磁驱动部(3)失电时，两个阀腔内的一号启闭口(22)均闭合，二号启闭口(23)均打开，且第二弹簧(5)处于自然状态。
4.根据权利要求3所述的组合式四通阀，其特征在于：所述电磁驱动部(3)包括罩壳(31)，所述罩壳(31)内设有固定铁芯(32)、活动铁芯(33)及位于固定铁芯(32)、活动铁芯(33)之间的第一弹簧(34)，所述活动铁芯(33)的外侧绕设有电磁线圈(35)；当电磁线圈(35)失电时，所述第一弹簧(34)处于预紧压缩状态。
5.根据权利要求4所述的组合式四通阀，其特征在于：所述第一弹簧(34)的K值大于第二弹簧(5)的K值。
6.根据权利要求1-5任一所述的组合式四通阀，其特征在于：所述阀体(1)包括主阀体(11)及对称设置在所述主阀体(11)两侧的副阀体(12)，所述主阀体(11)与副阀体(12)之间限定形成所述阀腔；所述主阀体(11)与两个副阀体(12)通过螺栓固定连接。
7.根据权利要求6所述的组合式四通阀，其特征在于：所述摇臂(41)的下端部侧壁上对称设置有嵌槽；所述隔离膜片(43)贴合在所述摇臂(41)的下端面上，其两端向上对称设有能嵌装到所述嵌槽内的嵌块(431)。
8.根据权利要求7所述的组合式四通阀，其特征在于：所述隔离膜片(43)的边缘向外延伸并形成压合在所述主阀体(11)与副阀体(12)之间的压合部(432)。
9.根据权利要求6所述的组合式四通阀，其特征在于：所述A口(111)、B口(112)、C口(113)、D口(114)均位于主阀体(11)上，且所述A口(111)、D口(114)位于主阀体(11)的一侧，B口(112)、C口(113)位于主阀体(11)的另一侧。
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