CN115899318A - 带有迷宫的旋转塞阀 - Google Patents

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Abstract

旋转阀具有能够绕旋转轴线在阀体中旋转的阀塞。阀塞的表面特征和阀体的表面特征协作以提供轴承，阀塞通过该轴承相对于阀体被可旋转地支撑。此外，阀塞和阀体中的每个都包括多个环形突起，这些突起环绕滑动轴承并在轴向上彼此重叠，以便形成围绕轴承的迷宫。迷宫形成流体路径，其收集在经过阀的流体中悬浮的磨蚀性颗粒，从而减少阀的磨损。

Description

带有迷宫的旋转塞阀
技术领域
本发明涉及带有迷宫的旋转塞阀。
背景技术
旋转阀是一种定向控制阀，其可用于流体输送系统，以控制流体通过该系统的流动和分配。例如，旋转塞阀可用于控制通过车辆冷却系统的冷却剂的流动。旋转塞阀可以包括限定了几个端口的阀体和设置在阀体中的阀塞。阀塞被成形为针对阀塞在阀体内的某些旋转取向将流量分配到预定的端口。在一些阀中，阀塞通过滑动轴承相对于阀体被可旋转地支撑。如本文所用，术语“滑动轴承”是指在孔中被支撑用于旋转的销，其中销和孔之间的滑动界面提供了没有滚动元件的轴承表面。
流过阀的流体可能包括磨蚀性介质，诸如砂子或其他颗粒和/或碎屑。如果此种介质渗入阀的相对移动元件，则该介质可能造成过早磨损或其他损坏。例如，磨蚀性介质可能进入滑动轴承的轴承表面的旋转部分和静止部分之间的间隙。因此，由于磨蚀，轴承表面可能出现不适当的磨损，这可能限制阀的操作寿命。
发明内容
期望最小化或防止磨蚀性介质进入阀旋转轴承的情况发生，因为该介质可能进入轴承表面的旋转部分和静止部分之间的间隙，因此通过磨蚀，磨损轴承表面并限制阀的操作寿命。为了解决该问题，可以在旋转阀中实施迷宫，以防止工作流体内的磨蚀性介质到达并损坏阀轴承。如本文所用，术语“迷宫”是指一种结构，它限定了曲折的路径或具有重复的弯曲或转弯的通道。
特别地，迷宫被引入到旋转阀中，以保护阀塞通过其而相对于阀体旋转的轴承。在一些实施例中，迷宫由同心环形突起组成，这些突起在平行于旋转轴线的方向上突出。环形突起设置在阀的旋转部件和静止部件两者上，并且环形突起在旋转部件和静止部件之间交替出现。环形突起具有预定的轴向尺寸和预定的相对间距，这引起流体路径在方向上有几个变化，并且长度相当大。该路径最小化或防止流体中悬浮的磨蚀性介质到达旋转阀的下部轴承，减少磨损并增加阀的操作寿命。
在一些实施例中，迷宫被构造成使得阀体环形突起与塞环形突起之间的径向间距小于阀体环形突起与阀塞之间的轴向间距以及塞环形突起与阀体之间的轴向间距。通过该配置，流过迷宫的流体在通道的相对狭窄部分内加速，并且在通道的相对宽阔部分内减速。迷宫内流体速度和方向的变化减少了流体流动，并引起颗粒在相对宽阔部分内被捕集，特别是当宽阔部分位于通道的最低点处时。因此，迷宫通过提供几个方向变化和路径横截面积变化，增加了流体路径中的流动阻力。该增加的流动阻力减少了流过该路径的流体流量。迷宫还收集可能在迷宫环之间的下部凹槽中进入迷宫的任何悬浮介质，防止其到达阀下部轴承。
在一些方面，旋转阀包括阀塞，其设置在阀体中并可相对于阀体绕旋转轴线旋转。阀塞的表面特征和阀体的表面特征协作以提供轴承，阀塞通过该轴承相对于阀体被可旋转地支撑。此外，阀塞和阀体中的每个都包括多个环形突起，这些突起环绕滑动轴承并在轴向上彼此重叠，以便形成包围轴承的迷宫。
在一些实施例中，阀塞包括与旋转轴线对准的阀轴，该阀轴和阀塞表面特征设置在阀塞的相对侧上。
在一些实施例中，阀塞的表面特征包括以旋转轴线为中心的销，或以旋转轴线为中心的孔中的一个。此外，阀体的表面特征包括以旋转轴线为中心的销，或以旋转轴线为中心的孔中的另一个。销被设置在孔中，并被孔支撑用于旋转，以便提供滑动轴承。
在一些实施例中，阀塞的表面特征包括以旋转轴线为中心的轴，或以旋转轴线为中心的开口中的一个。此外，阀体的表面特征包括以旋转轴线为中心的轴，或以旋转轴线为中心的开口中的另一个。轴设置在开口中，并由开口支撑用于旋转，以便提供滑动轴承。
在一些实施例中，迷宫式流动路径被限定在主体环形突起和塞环形突起之间，该主体环形突起从阀体的内表面突出并环绕滑动轴承，该塞环形突起从阀塞的外表面突出、环绕滑动轴承并与主体环形突起径向间隔开。
在一些实施例中，主体环形突起和塞环形突起之间的径向间距小于主体环形突起和阀塞之间的轴向间距。
在一些实施例中，主体环形突起和塞环形突起之间的径向间距小于塞环形突起和阀体之间的轴向间距。
在一些实施例中，主体环形突起包括第一主体环形突起，以及围绕第一主体环形突起的第二主体环形突起。塞环形突起包括第一塞环形突起，该第一塞环形突起设置在第一主体环形突起和第二主体环形突起之间，并在径向上与它们间隔开。此外，塞环形突起还包括第二塞环形突起，该第二塞环形突起围绕第二主体环形突起，并在径向上与其间隔开。
在一些实施例中，第一主体环形突起或第二主体环形突起与第一塞环形突起和第二塞环形突起中的相邻一个之间的径向间距小于第一主体环形突起和第二主体环形突起与阀塞之间的轴向间距。
在一些实施例中，第一主体环形突起或第二主体环形突起与第一塞环形突起和第二塞环形突起中相邻的一个之间的径向间距小于第一塞环形突起和第二塞环形突起与阀体之间的轴向间距。
在一些方面，旋转阀包括阀体、阀塞和迷宫。阀体包括环绕主体轴线并以其为中心的主体侧壁、封闭主体侧壁的一端的主体第一端，以及与主体第一端相对的主体第二端。主体第二端是开放的。阀体包括封闭主体第二端的盖。主体侧壁、主体第一端和盖协作以限定阀体腔。阀体还包括阀口，每个阀口与阀体腔连通。阀塞设置在阀体腔内。阀塞可绕与主体轴线重合的旋转轴线相对于阀体旋转。阀塞被配置为针对阀塞相对于阀体的预定旋转取向，在阀口中的确定的阀口之间提供流体路径。此外，迷宫在阀塞和盖之间提供迷宫式流动路径。盖包括盖表面特征，该特征包括以旋转轴线为中心的销或以旋转轴线为中心的孔中的一个。盖表面特征与阀塞上设置的塞表面特征啮合。塞表面特征包括以旋转轴线为中心的销或以旋转轴线为中心的孔中的另一个。销被设置在孔中以提供滑动轴承，其支撑阀塞以用于相对于阀体旋转。迷宫环绕滑动轴承。
在一些实施例中，盖内表面面向阀塞，并且盖表面特征是从内表面突出以便以旋转轴线为中心的销。该销设置在阀塞上所设置的孔中，并且销和孔协作以提供滑动轴承。
在一些实施例中，阀塞包括通道，其针对阀塞相对于阀体的预定旋转取向在阀口中的确定的阀口之间提供流体路径。
在一些实施例中，阀塞包括与塞表面特征共轴的阀轴，阀轴和塞表面特征设置在阀塞的相对侧上。
在一些实施例中，迷宫包括盖环形突起和塞环形突起，该盖环形突起从盖的内表面突出并环绕滑动轴承，该塞环形突起从阀塞的外表面突出、环绕滑动轴承并与盖环形突起径向间隔开。塞环形突起和盖环形突起被布置成形成迷宫式流动路径。
在一些实施例中，盖环形突起和塞环形突起之间的径向间距小于盖环形突起和阀塞之间的轴向间距。
在一些实施例中，盖环形突起和塞环形突起之间的径向间距小于塞环形突起和盖之间的轴向间距。
在一些实施例中，盖环形突起包括第一盖环形突起，以及围绕第一盖环形突起的第二盖环形突起。塞环形突起包括第一塞环形突起，该第一塞环形突起设置在第一盖环形突起和第二盖环形突起之间，并在径向上与它们间隔开。此外，塞环形突起包括第二塞环形突起，该第二塞环形突起围绕第二盖环形突起，并在径向上与其间隔开。
在一些实施例中，第一盖环形突起或第二盖环形突起与第一塞环形突起和第二塞环形突起中的相邻一个之间的径向间距小于第一盖环形突起和第二盖环形突起与阀塞之间的轴向间距。
在一些实施例中，第一盖环形突起或第二盖环形突起与第一塞环形突起和第二塞环形突起中的相邻一个之间的径向间距小于第一塞环形突起和第二塞环形突起与盖之间的轴向间距。
附图说明
图1是包括旋转塞阀的车辆冷却系统的示意图；
图2是旋转塞阀的立体图；
图3是旋转塞阀的分解视图；
图4是沿图2的线4-4看到的旋转塞阀的横截面视图；
图5是旋转塞阀的阀体的顶部立体图；
图6是旋转塞阀的阀体的底部立体图；
图7是阀体的盖的顶部立体图；
图8是阀塞的立体图；
图9是阀塞的另一个立体图；
图10是阀塞的又一个立体图；
图11是沿图2的线11-11看到的旋转塞阀的横截面视图；
图12是图11的一部分的放大视图；
图13是另一个实施例的旋转塞阀的横截面视图；
图14是图13的一部分的放大视图；
图15是可替代实施例旋塞的横截面视图，展示了围绕阀轴的轴承表面的迷宫。
具体实施方式
参考图1至图4，流体输送系统1包括多口旋转塞阀18，其能够控制流体输送系统1内两个、三个或更多个单独的流体管线10、12、14之间由泵5驱动的流体流动。例如，旋转塞阀18可用于控制电动车辆的冷却系统1中冷却剂的分配和流动。在该示例中，旋转塞阀18可以控制散热器2和电驱动装置3之间的冷却剂流体的流动，其中电力电子装置、车轴驱动马达和变速器作为单个模块提供。在一些阀位中，旋转塞阀18将冷却剂输送到将散热器2与电驱动装置3连接的管线12，而在其他阀位中，旋转塞阀18将冷却剂输送到绕过散热器2的管线14。
旋转塞阀18包括阀体20和阀塞50，该阀塞设置在阀体20中，并相对于其绕旋转轴线52旋转。阀塞50包括与阀体20的对应表面特征44协作以提供滑动轴承100的表面特征64，阀塞50通过该滑动轴承相对于阀体20被可旋转地支撑。此外，阀体20和阀塞50中的每个都包括环形突起46、66，它们形成围绕轴承100的迷宫120。环形突起46、66环绕轴承100并在轴向上彼此重叠，以便形成迷宫式流动路径，其使设置在阀体20中的流体到轴承100的流动减弱，并捕集悬浮在流体中的磨蚀性介质。轴承100和迷宫120将在下面详细描述。
阀体20包括多个阀口33、34、35。阀塞50相对于阀体20的旋转取向确定了通过阀口33、34、35中的对应阀口的一个或多个流体流动路径。阀塞50相对于阀体20的旋转取向是经由致动器6来设定的。阀塞50具有与流体通道60、63相关联的多个开口，其取决于阀塞50相对于阀体20的旋转取向而将流体引向阀口33、34、35中的某些阀口，由此控制冷却剂系统1中冷却剂流体的分配。此外，旋转塞阀18可以包括弹性阀密封件110，其经由弹簧112偏向阀体20的内表面，并在阀体20和阀塞50之间提供流体密封。现在将详细描述旋转塞阀18的细节，包括阀体20、阀塞50、轴承100和迷宫120。
参考图5和图6，阀体20包括圆柱形侧壁21、封闭的第一端22和与第一端22相对的开放的第二端23。在所展示的实施例中，阀体20被取向为使得第一端22覆盖在第二端23上，但阀体不限于该取向。侧壁21的中心线与旋转轴线52同心。侧壁21和第一端22一起形成大体上杯状的结构，在其中限定了阀塞腔30。第一端22包括中心开口26，其形状和尺寸被设计成通过该开口接收阀塞50的阀轴51。轴密封件80设置在中心开口26中，并在阀轴51和中心开口26之间提供流体密封。
在所展示的实施例中，阀体20包括第一阀口33、第二阀口34和第三阀口35。尽管旋转塞阀18包括三个阀口33、34、35，但阀体20并不局限于此数量的阀口，并且阀口的数量由具体应用确定。阀口33、34、35中的每个沿旋转轴线52的半径从侧壁21向外突出，并与阀塞腔30连通。在所展示的实施例中，阀口33、34、35是圆柱形管，并且每个阀口33、34、35在与阀体侧壁21相交处形成圆形开口。
阀口33、34、35绕侧壁21的圆周在彼此间隔开的位置处设置。阀口33、34、35各自与阀体第一端22间隔开相同的距离，并因此位于共同平面中。尽管如图所示，阀口33、34、35各自具有相同的长度、横截面形状和尺寸，但阀口33、34、35并不限于该配置。此外，阀口33、34、35也不限于所展示的共平面的和径向取向的配置。例如，在其他实施例中，阀口33、34、35中的某些阀口可以不与其他阀口共面，和/或可以从封闭的第一端22而不是侧壁21突出。阀口33、34、35可以在平行于旋转轴线52的方向上、在垂直于旋转轴线52的方向（如图所示）上或以垂直于旋转轴线52和平行于该旋转轴线之间的任何角度突出。阀口33、34、35可以非径向地突出，并且不要求所给定的阀口轴线与旋转轴线52相交。在许多应用中，阀口33、34、35的配置由封装要求确定。
在所展示的实施例中，第一阀口33和第三阀口35设置在阀体20的相对侧上，并沿阀体20的共同直径d1平行延伸。第二阀口34设置在第一阀口33和第三阀口35之间，并沿阀体20的垂直于第一直径d1的第二直径d2延伸。
阀体侧壁21具有高度尺寸，该高度尺寸与侧壁第一端22和第二端23之间在平行于旋转轴线52的方向上的距离对应。在所展示的实施例中，阀体20的高度尺寸与侧壁21的直径d1、d2相同或稍大。
参考图4和图7，阀体20包括盖40，其封闭了阀体侧壁21的开放第二端23。例如，盖40的内表面41可以包括环形凹槽42，该凹槽沿盖外围边缘43延伸，并与其紧密相邻。凹槽42可以接收处于压合啮合的侧壁第二端23。在一些实施例中，盖密封件（未示出）可以设置在侧壁第二端23和盖40之间的凹槽42中，以确保盖40和侧壁21之间的连接是流体密封的。在其他实施例中，可以在侧壁第二端23和盖40之间的凹槽42中设置密封粘合剂珠（a bead ofsealing adhesive）（未示出），以确保盖40和侧壁21之间的连接既流体紧密又安全。
盖40的内表面41面向阀塞50，并包括与阀塞50的对应表面特征64协作的表面特征44，以提供轴承100，阀塞50通过该轴承相对于阀体20被可旋转地支撑。在所展示的实施例中，阀体盖40表面特征44由朝向阀塞50突出的销45构成。销45是空心的、低轮廓的圆柱体，其与阀塞50的旋转轴线52共轴。销45的末端表面45（1）可以是斜面，以便于将销45插入由阀塞50的表面特征64限定的孔68。销45提供了轴承100的定子部分。
盖40包括从盖内表面41朝向阀塞50突出的环形突起46。环形突起46包括盖内环46（1）和盖外环46（2），它们环绕轴承100并与旋转轴线52同心。盖内环46（1）和盖外环46（2）的高度尺寸小于销45的高度尺寸。此外，盖内环46（1）和盖外环46（2）中的每个被相对于盖内表面41凹陷的环形阱47（1）、47（2）围绕。
参考图8至图10，阀塞50是大体上圆柱形的构件，其具有面向阀体第一端22的第一端53，以及面向盖内表面41的相对的第二端54。阀塞50包括侧表面56，其面向阀体侧壁21的内表面。
阀塞50包括阀轴51，该阀轴与阀塞第一端53是一体的并从其突出。阀轴51的中心线限定了阀塞50的旋转轴线52。阀轴51通过阀体第一端22的中心开口26延伸，并被配置为连接到阀致动器6。例如，在所展示的实施例中，阀轴51的外表面可以包括允许与致动器6的输出结构啮合的平面、花键（如图所示）或其他特征。在致动时，阀轴51和阀塞50绕旋转轴线52相对于阀体20旋转，并且阀塞50相对于阀体20的旋转取向由控制器（未示出）经由致动器6设定。
阀塞50包括线性第一凹槽58，该凹槽在垂直于旋转轴线52的方向上通过阀塞50在直径上延伸。第一凹槽58限定了“U”形，其在侧表面56的圆周处开放，使得第一凹槽58面向阀体侧壁21开放。第一凹槽58与第一塞横向轴线59共轴，该轴线垂直于旋转轴线52并与其相交。在阀塞50相对于阀体20的一些旋转取向上，例如当第一塞横向轴线59平行于阀体20的直径d1时，第一凹槽58提供了在第一阀口33和第三阀口35之间延伸的流体通道60的一部分。
阀塞50的与第一凹槽58相对的侧面57，在此被称为“塞相对侧57”，被配置为提供支撑并保持阀密封件110的表面特征。塞相对侧57包括位于中心位置的圆柱形突起62。突起62是空心的并因此限定了口袋62（1），该口袋通向第一凹槽58并用作阀装配的辅助。突起62与第二塞横向轴线69共轴，该轴线与第一塞横向轴线59和旋转轴线52两者都垂直并相交。突起62朝向阀体侧壁21延伸并且被一对环形套筒70、71围绕，该对环形套筒与第二塞横向轴线69同心。突起62的末端62（2）相对于套筒70、71的末端发生凹陷。限定在套筒70、71之间的环形凹陷72被配置为接收阀密封件110。阀密封件110是环形的，并且其形状和尺寸被设计成当阀塞50在相对于阀体20的某些取向上时，围绕阀口33、34、35中的对应阀口。环形弹簧112设置在凹陷72中，以便设置在阀密封件110和阀塞50之间。弹簧112将阀密封件110偏向侧壁21。在使用时，阀密封件110与侧壁21的内表面相接，从而防止阀塞50和阀体20之间的流体通路。
阀塞50的第二端54包括表面特征64，其与阀体盖40的对应表面特征44协作以提供轴承100，阀塞50通过该轴承相对于阀体20被可旋转地支撑。在所展示的实施例中，阀塞50的表面特征64由位于中心的突出的凸台65构成。凸台65是与旋转轴线52同心的空心圆柱体，并且凸台65的内表面限定了孔68，该孔被配置为以滑动配合方式接收销45。孔68用作轴承100的轴承表面，轴颈（例如，销45）被支撑在其上以用于旋转。
此外，阀塞50的第二端54包括从塞第二端54朝向盖40突出的环形突起66。环形突起66包括塞内环66（1）和塞外环66（2），它们环绕轴承100（例如，凸台65和销45）并与旋转轴线52同心。塞内环66（1）和塞外环66（2）的高度尺寸小于凸台65的高度尺寸。此外，塞内环66（1）和塞外环66（2）中的每个围绕环形阱67（1）、67（2）。在所展示的实施例中，内阱67（1）设置在塞内环66（1）和凸台65之间并相对于孔盲端68（1）凹陷。外阱67（2）设置在塞内环66（1）和塞外环66（2）之间，并且外阱67（2）相对于孔盲端68（1）凹陷。
参考图11至图12，在已装配的旋转塞阀18中，盖40的销45设置在阀塞50的孔68中，以便提供支撑阀塞50以用于在阀体20内旋转的滑动轴承100。在所展示的实施例中，阀塞50和盖40被配置为使得在盖40与主体侧壁21装配期间，销45在迷宫120形成之前与孔68啮合。例如，通过形成盖40，使得销45突出于盖环形突起46之外，并使得凸台65相对于主体环形突起66凹陷，就可以实现这一点。
此外，盖环形突起46与塞环形突起66接合，以便形成围绕轴承100的迷宫120。特别地，盖环形突起46与塞环形突起66的配置方式是，盖40的环形突起46与阀塞50的环形突起66相对于旋转轴线52在径向方向上交替，并且使得盖40的环形突起46在轴向上与阀塞50的环形突起66重叠。例如，在所展示的实施例中，盖内环形突起46（1）环绕轴承100，并在径向上与该轴承（例如，与凸台65）间隔开。塞内环形突起66（1）环绕盖内环形突起46（1），并在径向上与其间隔开。盖外环形突起46（2）环绕塞内环形突起66（1），并在径向上与其间隔开。塞外环形突起66（2）环绕盖外环形突起46（2），并在径向上与其间隔开。在该实施例中，每对相邻的环形突起之间的径向间隙g1大致相同。此外，盖环形突起46（1）、46（2）和阀塞第二端54之间的轴向间隙g2大于径向间隙g1。类似地，塞环形突起66（1）、66（2）和盖内表面之间的轴向间隙g3大于径向间隙g1。该配置具有这样的效果：使得流体流动加速通过与轴向间隙g2、g3相比相对较窄的径向间隙g1，并且在与阱47、67对应的相对较宽的轴向间隙g2、g3内使流体流动减速。迷宫120内流体速度和方向的变化减少了朝向轴承100的流体流动，并导致颗粒在阱47、67内被捕集，特别是在位于迷宫流体路径的最低点处的阱中。例如，在图11和图12所示的阀取向上，盖阱47（1）、47（2）位于迷宫流体路径的最低点处。因此，迷宫120提供了流体路径，其中悬浮在流体中的磨蚀性介质被阻碍或阻止到达轴承100，从而减少磨损并增加旋转塞阀18的操作寿命。
参考图13和图14，可替代实施例的旋转塞阀218类似于上面关于图1至图13描述的旋转塞阀18，并且使用共同的附图标记来指代共同的元件。然而，在图14的旋转塞阀218中，迷宫220的元件的间距与上述迷宫120的间距不同。特别地，在旋转塞阀218中，径向间隙g1如前述实施例中所述。然而，在旋转塞阀218中，盖环形突起46（1）、46（2）和阀塞第二端54之间的轴向间隙g2与径向间隙g1大致相同，而塞环形突起66（1）、66（2）和盖内表面之间的轴向间隙g3大于径向间隙g1和轴向间隙g2。
参考图15，可替代实施例的旋转塞阀318类似于上面关于图1至图13描述的旋转塞阀18，并且使用共同的附图标记来指代共同的元件。然而，在图15的旋转塞阀318中，围绕轴承100的迷宫120被省略。此外，包括迷宫320，其围绕并保护被限定在阀轴51和阀体中心开口26之间的平面阀轴轴承300。特别地，阀体20和阀塞50中的每个都包括环形突起246、266，它们形成围绕阀轴51的轴承300的迷宫320。环形突起246、266环绕阀轴轴承300并在轴向上彼此重叠，以便形成迷宫式流动路径，其使设置在阀体20中的流体到阀轴轴承300的流动衰减，并捕集悬浮在流体中的磨蚀性介质。迷宫320设置在轴密封件80和阀体第一端53之间。
阀体封闭第一端22包括从第一端内表面朝向阀塞50突出的环形突起246。环形突起246包括第一端内环246（1）和第一端外环246（2），它们环绕阀轴轴承300并与旋转轴线52同心。第一端内环246（1）和第一端外环246（2）中的每个都被环形阱247（1）、247（2）围绕。
此外，阀塞50的第一端53包括从塞第一端53朝向阀体封闭第一端22突出的环形突起266。环形突起266包括环绕轴承300并且与旋转轴线52同心的塞内环266（1）和塞外环266（2）。此外，塞内环266（1）和塞外环266（2）中的每个围绕环形阱267（1）、267（2）。在所展示的实施例中，内阱267（1）设置在塞内环266（1）和阀轴51之间。外阱267（2）设置在塞内环266（1）和塞外环266（2）之间。
在该实施例中，第一端内环形突起246（1）环绕阀轴51，并在阀轴轴承300的附近与阀轴51径向间隔开。塞内环形突起266（1）环绕第一端内环形突起246（1），并在径向上与其间隔开。第一端外环形突起246（2）环绕塞内环形突起266（1），并在径向上与其间隔开。塞外环形突起266（2）环绕第一端外环形突起246（2），并在径向上与其间隔开。在该实施例中，每对相邻环形突起之间的径向间隙g1大致相同。此外，第一端环形突起246（1）、246（2）和阀塞第一端53之间的轴向间隙g2大于径向间隙g1。类似地，塞环形突起266（1）、266（2）和第一端内表面之间的轴向间隙g3大于径向间隙g1。该配置具有这样的效果：使得流体流动加速通过与轴向间隙g2、g3相比相对较窄的径向间隙g1，并且在与阱247、267对应的相对较宽的轴向间隙g2、g3内使流体流动减速。迷宫320内流体速度和方向的变化减少了流向阀轴轴承300的流体，并导致颗粒在阱247、267内被捕集，特别是在位于迷宫流体路径的最低点处的阱中。因此，迷宫320提供了流体路径，其中悬浮在流体中的磨蚀性介质被阻碍或阻止到达阀轴轴承300和密封件80，从而减少磨损并增加旋转塞阀318的操作寿命。
在一些实施例中，旋转塞阀可以包括围绕轴承100的迷宫120和围绕阀轴51的迷宫320两者。
在所展示的实施例中，盖40封闭了阀体20的开放第二端23。然而，旋转塞阀18不限于该配置。例如，在其他实施例中，阀体20的开放端23可以由致动器的外壳（未示出）或其他附属结构封闭。在此情况下，封闭阀体开放第二端23的结构将包括对应的表面特征44和环形突起46。
在所展示的实施例中，轴承100由从盖内表面突出的销45和在阀塞50的面向盖的表面上设置的孔68构成。轴承100不限于该配置。例如，在一些实施例中，孔68可以设置在盖内表面上，并且销45可以从阀塞50的面向盖的表面突出。
在所展示的实施例中，旋转塞阀18包括单个轴承100。旋转塞阀18不限于该配置。例如，在一些实施例中，旋转塞阀18可以在阀塞50的相对侧中的每个上包括轴承。
上文对包括旋转塞阀的流体输送系统的选择性说明性实施例进行了一些详细描述。应该理解的是，本文中只描述了被认为对阐明流体输送系统和旋转塞阀而言必要的结构。其他常规结构，以及流体输送系统和旋转塞阀的附属和辅助部件的结构，被认为是本领域技术人员已知和理解的。此外，虽然上面已描述了流体输送系统和旋转塞阀的工作示例，但流体输送系统和旋转塞阀不限于上面描述的工作示例，而是可以在不脱离权利要求中阐述的流体输送系统和/或旋转塞阀的情况下进行各种设计更改。

Claims (20)

1. 一种包括阀塞的旋转阀，所述阀塞设置在阀体中并且能够相对于所述阀体绕旋转轴线旋转，其中
所述阀塞的表面特征和所述阀体的表面特征协作以提供轴承，所述阀塞通过所述轴承相对于所述阀体被可旋转地支撑，以及
所述阀塞和所述阀体中的每个都包括多个环形突起，其环绕所述滑动轴承并在轴向上彼此重叠，以便形成围绕所述轴承的迷宫。
2. 根据权利要求1所述的旋转阀，其中所述阀塞包括与所述旋转轴线对齐的阀轴，所述阀轴和所述阀塞的所述表面特征设置在所述阀塞的相对侧上。
3.根据权利要求1所述的旋转阀，其中
所述阀塞的所述表面特征包括以下中的一个：
以所述旋转轴线为中心的销，或
以所述旋转轴线为中心的孔；并且
所述阀体的所述表面特征包括以下中的另一个：
以所述旋转轴线为中心的所述销，或
以所述旋转轴线为中心的所述孔；并且
所述销设置在所述孔中并由所述孔支撑以用于旋转，以便提供所述滑动轴承。
4.根据权利要求1所述的旋转阀，其中
所述阀塞的所述表面特征包括以下中的一个：
以所述旋转轴线为中心的轴，或
以所述旋转轴线为中心的开口；并且
所述阀体的所述表面特征包括以下中的另一个：
以所述旋转轴线为中心的所述轴，或
以所述旋转轴线为中心的所述开口；并且
所述轴设置在所述开口中并由所述开口支撑以用于旋转，以便提供所述滑动轴承。
5. 根据权利要求1所述的旋转阀，其中所述迷宫式流动路径被限定在以下部件之间：
主体环形突起，其从所述阀体的内表面突出并环绕所述滑动轴承；以及
塞环形突起，其从所述阀塞的外表面突出，环绕所述滑动轴承，并与所述主体环形突起径向间隔开。
6.根据权利要求5所述的旋转阀，其中所述主体环形突起和所述塞环形突起之间的径向间距小于所述主体环形突起和所述阀塞之间的轴向间距。
7. 根据权利要求6所述的旋转阀，其中所述主体环形突起和所述塞环形突起之间的所述径向间距小于所述塞环形突起和所述阀体之间的轴向间距。
8.根据权利要求5所述的旋转阀，其中
所述主体环形突起包括：
第一主体环形突起，以及
围绕所述第一主体环形突起的第二主体环形突起；
所述塞环形突起包括：
第一塞环形突起，其设置在所述第一主体环形突起和所述第二主体环形突起之间并与它们径向间隔开，以及
第二塞环形突起，其围绕所述第二主体环形突起并与所述第二主体环形突起径向间隔开。
9.根据权利要求8所述的旋转阀，其中所述第一主体环形突起或所述第二主体环形突起与所述第一塞环形突起和所述第二塞环形突起中的相邻一个之间的所述径向间距小于所述第一主体环形突起和所述第二主体环形突起与所述阀塞之间的轴向间距。
10.根据权利要求8所述的旋转阀，其中所述第一主体环形突起或所述第二主体环形突起与所述第一塞环形突起和所述第二塞环形突起中的相邻一个之间的所述径向间距小于所述第一塞环形突起和所述第二塞环形突起和与所述阀体之间的轴向间距。
11. 一种旋转阀，包括：
阀体，其包括
环绕主体轴线并以其为中心的主体侧壁，
封闭所述主体侧壁的一端的主体第一端，
与所述主体第一端相对的主体第二端，所述主体第二端是开放的，
封闭所述主体第二端的盖，所述主体侧壁、所述主体第一端和所述盖协作以限定阀体腔，以及
阀口，每个阀口与所述阀体腔连通；
阀塞，其设置在所述阀体腔中，所述阀塞能够相对于所述阀体绕与所述主体轴线重合的旋转轴线旋转，所述阀塞被配置为，针对所述阀塞相对于所述阀体的预定的旋转取向，在所述阀口中的确定的阀口之间提供流体路径；以及
在所述阀塞和所述盖之间提供迷宫式流动路径的迷宫，
其中
所述盖包括盖表面特征，该盖表面特征包括以下中的一个
以所述旋转轴线为中心的销，或
以所述旋转轴线为中心的孔；
所述盖表面特征与设置在所述阀塞上的塞表面特征啮合，所述塞表面特征包括以下中的另一个
以所述旋转轴线为中心的所述销，或
以所述旋转轴线为中心的所述孔；
所述销设置在所述孔中以提供滑动轴承，其支撑所述阀塞以用于相对于所述阀体旋转；并且
所述迷宫环绕所述滑动轴承。
12.根据权利要求11所述的旋转阀，其中所述盖内表面面向所述阀塞，以及
所述盖表面特征是从所述内表面突出以便以所述旋转轴线为中心的销，所述销设置在所述阀塞上设置的孔中，所述销和所述孔协作以提供所述滑动轴承。
13.根据权利要求11所述的旋转阀，其中所述阀塞包括通路，其针对所述阀塞相对于所述阀体的预定旋转取向而在所述阀口中的确定的阀口之间提供流体路径。
14.根据权利要求11所述的旋转阀，其中所述阀塞包括与所述塞表面特征共轴的阀轴，所述阀轴和所述塞表面特征设置在所述阀塞的相对侧上。
15. 根据权利要求11所述的旋转阀，其中所述迷宫包括：
盖环形突起，其从所述盖的内表面突出并环绕所述滑动轴承；以及
塞环形突起，其从所述阀塞的外表面突出，环绕所述滑动轴承，并与所述盖环形突起径向间隔开，
所述塞环形突起和所述盖环形突起被布置成形成所述迷宫式流动路径。
16.根据权利要求15所述的旋转阀，其中所述盖环形突起与所述塞环形突起之间的径向间距小于所述盖环形突起与所述阀塞之间的轴向间距。
17. 根据权利要求16所述的旋转阀，其中所述盖环形突起与所述塞环形突起之间的所述径向间距小于所述塞环形突起与所述盖之间的轴向间距。
18. 根据权利要求15所述的旋转阀，其中
所述盖环形突起包括
第一盖环形突起，以及
围绕所述第一盖环形突起的第二盖环形突起；
所述塞环形突起包括
第一塞环形突起，其设置在第一盖环形突起和第二盖环形突起之间并与它们径向间隔开，以及
第二塞环形突起，其围绕第二盖环形突起并与所述第二盖环形突起径向间隔开。
19.根据权利要求18所述的旋转阀，其中所述第一盖环形突起或所述第二盖环形突起与所述第一塞环形突起和所述第二塞环形突起中的相邻一个之间的所述径向间距小于所述第一盖环形突起和所述第二盖环形突起与所述阀塞之间的轴向间距。
20.根据权利要求18所述的旋转阀，其中所述第一盖环形突起或所述第二盖环形突起与所述第一塞环形突起和所述第二塞环形突起中的相邻一个之间的所述径向间距小于所述第一塞环形突起和所述第二塞环形突起与所述盖之间的轴向间距。
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