CN114754170B - 一种实现两两互通的多孔旋切阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现两两互通的多孔旋切阀，包括阀体固定座，阀体固定座的顶部固定设置有多孔旋切阀阀头，阀体固定座内部转动设置有转动芯；多孔旋切阀阀头上设置有多个孔位；转动芯上固定设置有旋切阀片，旋切阀片与多孔旋切阀阀头底端面镜面接触；旋切阀片上设置有多条使多孔旋切阀阀头的孔位两两互通的沟道；通过旋转转动芯带动旋切阀片转动，使得旋切阀片上的多条沟道位于不同的状态，以实现旋切阀片上的沟道分别与多孔旋切阀阀头上的孔位两两连通，该结构设计既能实现阀头上的相邻两孔位连通，又能实现其不相邻的两孔位连通，且每个状态只有两个孔位相通，流路之间相互独立，互不影响，可以简化复杂的流路系统，提高了实验效率。

Description

一种实现两两互通的多孔旋切阀
技术领域
本发明涉及阀体和流动注射技术领域，特别是涉及一种实现两两互通的多孔旋切阀。
背景技术
现有技术的旋切阀包括具有公共端口的旋切阀、不具有公共端口的旋切阀和部分端口互相接通的旋切阀；
具有公共端口的旋切阀，即一个公共端口对应多个选通端，公共端口可以与其中的任意一个选通端接通。
不具有公共端口的旋切阀所有通道相互连通，即所有通道互相完全贯通；
部分端口互相接通的旋切阀只能部分端口互相接通。
上述旋切阀中，具有公共端口的阀无法实现选通端口之间的连通；不具有公共端口的完全贯通的阀虽然能贯通每个端口，但是无法选择端口之间的接通状态（无差别连通或者关断）；而部分端口互相接通的旋切阀无法实现任意两个端口接通。在医疗、化学化工、地球化学、半导体等领域常用多通道旋切阀实现流路的选择或切换。特别的，一些包含多种流路状态的、复杂的流动注射系统；上述旋切阀无法实现任意端口相接通，连通状态单一，无法满足一些特别需求。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种实现两两互通的多孔旋切阀，解决了现有技术中的旋切阀无法实现任意端口相接通，连通状态单一，无法满足一些特别需求的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
提供了一种实现两两互通的多孔旋切阀，其包括包括阀体固定座，阀体固定座的顶部固定设置有多孔旋切阀阀头，阀体固定座内部转动设置有转动芯；
多孔旋切阀阀头上设置有多个孔位，多个孔位均匀分布于以多孔旋切阀阀头中心为圆心的同一圆上，每个孔位均匹配有一个通道，每个通道均贯穿多孔旋切阀阀头的底部端面；
转动芯上固定设置有旋切阀片，旋切阀片的上端面与多孔旋切阀阀头的底部端面镜面接触；旋切阀片上设置有多条使多孔旋切阀阀头的孔位两两互通的沟道，沟道的数量为孔位数量的一半。
本发明的基本原理为：通过旋转转动芯带动旋切阀片转动，使得旋切阀片上的多条沟道位于不同的状态，让沟道分别与多孔旋切阀阀头上的孔位两两连通，既能实现相邻两通道可以相连，又可以实现不相邻的两通道可以相连。
进一步地，本发明的实现两两互通的多孔旋切阀，还包括用于驱动转动芯绕自身轴线旋转的驱动件，驱动件包括步进电机，步进电机的输出轴上设置有机械传动件，机械传动件穿过阀体固定座与转动芯固定连接；步进电机上设置有控制步进电机旋转角度的控制器。通过控制器控制步进电机的旋转角度，步进电机的输出轴通过机械传动件带动转动芯旋转，进而实现旋切阀片上的多条沟道位于不同的状态。
进一步地，作为阀体固定座的一种具体设置方式，阀体固定座包括方形法兰连接盘和设置在方形法兰连接盘上的圆形法兰连接盘；方形法兰连接盘和圆形法兰连接盘内均设置有供机械传动件穿过的通道；
方形法兰连接盘通过螺栓连接件与步进电机的端面固定连接；
多孔旋切阀阀头呈圆柱结构，多孔旋切阀阀头的圆周外壁上设置有环形的安装台阶，多孔旋切阀阀头的圆周外壁上套设有与安装台阶配合的固定盖，多孔旋切阀阀头通过固定盖与圆形法兰连接盘的上端面固定连接。
进一步地，作为机械传动件的一种具体设置方式，机械传动件包括设置在方形法兰连接盘内的转动轴承，转动轴承内环连接有传动筒，传动筒的下端面上设置有安装槽，步进电机输出轴的圆周外壁上设置有与安装槽配合的限位杆；传动筒的顶部位于所示圆形法兰连接盘的内部，且转动芯与传动筒的顶部固定连接。步进电机输出轴通过限位杆与限位槽的配合，带动了传动筒绕自身轴线旋转，旋转的传动筒带动其顶部的转动芯旋转。
进一步地，作为多孔旋切阀阀头的一种具体设置方式，多孔旋切阀阀头上设置有4个孔位，4个孔位均匀分布于以多孔旋切阀阀头中心为圆心的同一圆上；
旋切阀片上设置有第一沟道和第二沟道，第一沟道为直线结构，第一沟道经过旋切阀片的圆心且其两端分别与两个对角的孔位连通；
第二沟道为圆弧形结构，第二沟道不经过旋切阀片的圆心，第二沟道的两端分别与两个相邻的孔位连通。
进一步地，作为多孔旋切阀阀头的另一种具体设置方式，多孔旋切阀阀头上设置有6个孔位，6个孔位均匀分布于以多孔旋切阀阀头中心为圆心的同一圆上；
旋切阀片上设置有第三沟道、第四沟道和第五沟道；
第三沟道为不经过旋切阀片圆心的圆弧形结构，第三沟道的两端分别与两个相邻的孔位连通；
第四沟道为不经过旋切阀片圆心的圆弧形结构，第四沟道的两端分别与两个相间隔的孔位连通；
第三沟道的切线和第四沟道的切线平行。
第五沟道为经过旋切阀片圆心的直线结构，第五沟道两端分别与两个对角的孔位连通。
本发明的有益效果为：本发明中的实现两两互通的多孔旋切阀，通过旋转转动芯带动旋切阀片转动，使得旋切阀片上的多条沟道位于不同的状态，让沟道分别与多孔旋切阀阀头上的孔位两两连通，既能实现相邻两通道可以相连，又可以实现不相邻的两通道可以相连；为满足流路需求，两两互通多孔切换阀，一种状态下，只有两个通道相连，确保了流路之间互不影响，相互独立；也确保了流路的准确性，可以简化复杂的流路系统，提高了实验效率。
附图说明
图1为一种实现两两互通的多孔旋切阀的爆炸结构示意图。
图2为一种实现两两互通的多孔旋切阀的内部剖视结构示意图。
图3为阀体固定座的三维结构示意图。
图4为4孔旋切阀阀头与旋切阀片的连接结构示意图。
图5为6孔旋切阀阀头与旋切阀片的连接结构示意图。
其中，1、阀体固定座；101、方形法兰连接盘；102、圆形法兰连接盘；2、多孔旋切阀阀头；3、转动芯；4、孔位；5、通道；6、旋切阀片；7、沟道；8、步进电机；9、机械传动件；901、转动轴承；902、传动筒；903、安装槽；10、控制器；11、固定盖；12、限位杆；13、第一沟道；14、第二沟道；15、第三沟道；16、第四沟道；17、第五沟道。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种实现两两互通的多孔旋切阀，其包括阀体固定座1，阀体固定座1的顶部固定设置有多孔旋切阀阀头2，阀体固定座1内部转动设置有转动芯3；
多孔旋切阀阀头2上设置有多个孔位4，多个孔位4均匀分布于以多孔旋切阀阀头2中心为圆心的同一圆上，每个孔位4均匹配有一个通道5，每个通道5均贯穿多孔旋切阀阀头2的底部端面；
转动芯3上固定设置有旋切阀片6，旋切阀片6的上端面与多孔旋切阀阀头2的底部端面镜面接触；旋切阀片6上设置有多条使多孔旋切阀阀头2的孔位4两两互通的沟道7，沟道7的数量为孔位4数量的一半。在实现多孔旋切阀阀头2上的两个孔位4相通时，旋转转动芯3带动旋切阀片6转动，使得旋切阀片6上的多条沟道7位于不同的状态，让沟道7分别与多孔旋切阀阀头2上的孔位4两两连通，既能实现相邻两通道5可以相连，又可以实现不相邻的两通道5可以相连。
实施例2
如图1~图3所示，本实施例在实施例1的基础上作出进一步限定，本发明中的实现两两互通的多孔旋切阀还包括用于驱动转动芯3绕自身轴线旋转的驱动件，驱动件包括步进电机8，步进电机8的输出轴上设置有机械传动件9，机械传动件9穿过阀体固定座1与转动芯3固定连接；步进电机8上设置有控制步进电机8旋转角度的控制器10。通过控制器10控制步进电机的旋转角度，步进电机8的输出轴通过机械传动件9带动转动芯3旋转，进而实现旋切阀片6上的多条沟道7位于不同的状态。
如图3所示，阀体固定座1包括方形法兰连接盘101和设置在方形法兰连接盘101上的圆形法兰连接盘102；方形法兰连接盘101和圆形法兰连接盘102内均设置有供机械传动件9穿过的通道5；方形法兰连接盘101通过螺栓连接件与步进电机8的端面固定连接；
多孔旋切阀阀头2呈圆柱结构，多孔旋切阀阀头2的圆周外壁上设置有环形的安装台阶，多孔旋切阀阀头2的圆周外壁上套设有与安装台阶配合的固定盖11，多孔旋切阀阀头2通过固定盖11与圆形法兰连接盘102的上端面固定连接。
如图2所示，机械传动件9包括设置在方形法兰连接盘101内的转动轴承901，转动轴承901内环连接有传动筒902，传动筒902的下端面上设置有安装槽903，步进电机8输出轴的圆周外壁上设置有与安装槽903配合的限位杆12；传动筒902的顶部位于所示圆形法兰连接盘102的内部，且转动芯3与传动筒902的顶部固定连接。步进电机8输出轴通过限位杆12与限位槽的配合，带动了传动筒902绕自身轴线旋转，旋转的传动筒902带动其顶部的转动芯3旋转，实现自动化的控制多孔旋切阀上孔位4的连通。
实施例3
如图1~图4所示，本实施例在实施例2的基础上作出进一步限定，作为多孔旋切阀阀头2的一种具体设置方式，多孔旋切阀阀头2上设置有4个孔位4，4个孔位4均匀分布于以多孔旋切阀阀头2中心为圆心的同一圆上。为了便于理解，多孔旋切阀阀头2的表面上设置有A、B、C、D四个字母，分别对应4个孔位4，本实施例中将4个孔位4称为A孔位、B孔位、C孔位和D孔位。
旋切阀片6上设置有第一沟道13和第二沟道14，第一沟道13为直线结构，第一沟道13经过旋切阀片6的圆心且其两端分别与两个对角的孔位4连通；
第二沟道14为圆弧形结构，第二沟道14不经过旋切阀片6的圆心，第二沟道14的两端分别与两个相邻的孔位4连通。
旋切阀片6旋转不同的角度可以使沟道7连通不同的2个孔位4，4孔阀共有6种不同的连通状态，即包括A孔位和B孔位连通、A孔位和C孔位连通、A孔位和D孔位连通、B孔位和C孔位连通、B孔位和D孔位连通以及C孔位和D孔位连通这6种不同的连通状态。
第一沟道13连通对角孔位4，即A孔位和C孔位连通以及B孔位和D孔位连通，第二沟道14连通相邻孔位4，即A孔位和B孔位连通、B孔位和C孔位连通、C孔位和D孔位连通以及D孔位和A孔位连通；在多孔旋切阀进行切换过程中：当A孔位和B孔位连通时，步进电机8带动旋切阀片6顺时针（或逆时针）旋转45°，连通A孔位和C孔位；再顺时针旋转（或逆时针）45°，连通B孔位和C孔位；在此基础上再顺时针（或逆时针）旋转45°，连通B孔位和D孔位；再旋转45°，连通C孔位和D孔位，再旋转45°，连通A孔位和D孔位；第一沟道13和第二沟道14宽度稍大于孔位4的直径，目的是能良好地导通被连接的孔位4。
实施例4
如图1~图3和图5所示，本实施例在实施例2的基础上作出进一步限定，多孔旋切阀阀头2上设置有A、B、C、D、E和F共6个孔位4，6个孔位4均匀分布于以多孔旋切阀阀头2中心为圆心的同一圆上；6个孔位4共有15种不同的连通状态，即A孔位和B孔位连通、B孔位和C孔位连通、C孔位和D孔位连通、D孔位和E孔位连通、E孔位和F孔位连通、F孔位和A孔位连通、A孔位和C孔位连通、B孔位和D孔位连通、C孔位和E孔位连通、D孔位和F孔位连通、E孔位和A孔位连通、F孔位和B孔位连通、A孔位和D孔位连通、B孔位和E孔位连通以及C孔位和F孔位连通。
旋切阀片6上设置有第三沟道15、第四沟道16和第五沟道17。
具体地，第三沟道15为不经过旋切阀片6圆心的圆弧形结构，第三沟道15的两端分别与两个相邻的孔位4连通；
第四沟道16为不经过旋切阀片6圆心的圆弧形结构，第四沟道16的两端分别与两个相间隔的孔位4连通；
第五沟道17为经过旋切阀片6圆心的直线结构，第五沟道17两端分别与两个对角的孔位4连通。在多孔旋切阀进行切换过程中：当A孔位和B孔位连通，旋切阀片6顺时针（或逆时针）旋转30°，连通A孔位和C孔位；再顺时针（或逆时针）旋转30°，连通B孔位和C孔位；在此基础上再顺时针（或逆时针）旋转30°，连通B孔位和C孔位；在此基础上再顺时针（或逆时针）旋转15°连通A孔位和D孔位。以此类推，即可连通多孔旋切阀阀头2上中任意两两孔位4。
综上所述，本发明中的实现两两互通的多孔旋切阀，通过旋转转动芯3带动旋切阀片6转动，使得旋切阀片6上的多条沟道7位于不同的状态，让沟道7分别与多孔旋切阀阀头2上的孔位4两两连通，既能实现相邻两通道5可以相连，又可以实现不相邻的两通道5可以相连；为满足流路需求，两两互通多孔切换阀，一种状态下，只有两个通道5相连，确保了流路之间互不影响，相互独立，也确保了流路的准确性，可以简化复杂的流路系统，提高了实验效率。

Claims (4)

1.一种实现两两互通的多孔旋切阀，其特征在于，包括阀体固定座，所述阀体固定座的顶部固定设置有多孔旋切阀阀头，阀体固定座内部转动设置有转动芯；
所述多孔旋切阀阀头上设置有6个孔位，6个所述孔位均匀分布于以多孔旋切阀阀头中心为圆心的同一圆上；每个孔位均匹配有一个通道，每个所述通道均贯穿多孔旋切阀阀头的底部端面；
所述转动芯上固定设置有旋切阀片，所述旋切阀片的上端面与多孔旋切阀阀头的底部端面镜面接触；旋切阀片上设置有多条使多孔旋切阀阀头的孔位两两互通的沟道，所述沟道的数量三个，三个沟道分别为第三沟道、第四沟道和第五沟道；
所述第三沟道为不经过所述旋切阀片圆心的圆弧形结构，第三沟道的两端分别与两个相邻的孔位连通；
所述第四沟道为不经过旋切阀片圆心的圆弧形结构，第四沟道的两端分别与两个相间隔的孔位连通；
所述第五沟道为经过旋切阀片圆心的直线结构，第五沟道两端分别与两个对角的孔位连通。
2.根据权利要求1所述的实现两两互通的多孔旋切阀，其特征在于，还包括用于驱动转动芯绕自身轴线旋转的驱动件，驱动件包括步进电机，所述步进电机的输出轴上设置有机械传动件，所述机械传动件穿过所述阀体固定座与转动芯固定连接；步进电机上设置有控制步进电机旋转角度的控制器。
3.根据权利要求2所述的实现两两互通的多孔旋切阀，其特征在于，所述阀体固定座包括方形法兰连接盘和设置在所述方形法兰连接盘上的圆形法兰连接盘；方形法兰连接盘和圆形法兰连接盘内均设置有供所述机械传动件穿过的通道；
方形法兰连接盘通过螺栓连接件与所述步进电机的端面固定连接；
多孔旋切阀阀头呈圆柱结构，多孔旋切阀阀头的圆周外壁上设置有环形的安装台阶，多孔旋切阀阀头的圆周外壁上套设有与安装台阶配合的固定盖，多孔旋切阀阀头通过固定盖与所述圆形法兰连接盘的上端面固定连接。
4.根据权利要求3所述的实现两两互通的多孔旋切阀，其特征在于，所述机械传动件包括设置在所述方形法兰连接盘内的转动轴承，所述转动轴承内环连接有传动筒，所述传动筒的下端面上设置有安装槽，所述步进电机输出轴的圆周外壁上设置有与所述安装槽配合的限位杆；
传动筒的顶部位于所示圆形法兰连接盘的内部，且所述转动芯与传动筒的顶部固定连接。
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