CN2174605Y - 平面旋转式多用切换阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种用于气相色谱仪中的平 面旋转式多用切换阀，可以用作气体、液体进样、气路 切换以及色谱柱反吹切换等多种用途。

这种切换阀的阀体和驱动器是分体的，通过连接 装置连成一体，驱动器采用气动双活塞式齿条齿轮传 动驱动器，活塞采用活塞碗结构，阀体中设置有轴向 止推轴承和转角限位装置，同时还设有手动旋钮，不 仅可以气动，也可用旋钮手动操作。

Description

本实用新型涉及一种各种仪表及自动控制装置中用作流路切换的切换装置，特别涉及一种用于气相色谱仪中作为气体或液体进样、气路切换、色谱柱反吹切割等的平面旋转式多用切换阀。

作为现有技术的一种平面旋转式切换阀是如日本横河电机制作所生产的用于工业流程色谱仪中的切换阀，它是由形成一体的阀体和驱动器组成，由于构成一体、而且阀体和驱动器垂直安置，结构复杂、加工费高。而且一体设置的结构不能用于较高的温度下，如200℃的温度，另外，驱动器采用单活塞送进、弹簧复位，活塞用膜片式活塞，使用寿命短，需要经常更换活塞膜片。

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种结构简单、易于加工、能在高温下（如250℃以下）可靠运行，并且使用寿命长的平面旋转式多用切换阀。

按照本实用新型的平面旋转式多用切换阀由分立的阀体和驱动器以及将该两部分连成一体的连接装置构成，通过连接装置将驱动器转轴的转动传递给阀体的阀芯，使其相应地转动，从而实现切换动作。阀体部分与现有技术的平面旋转式切换阀的阀体基本结构大体相同，不同之处是本实用新型切换阀的阀体中在阀芯的轴套和外壳的后盖之间设有轴向止推轴承，用以减小转动时的摩擦扭力，同时阀芯转角的限位采用了阀芯上设置的定位销钉和后盖上设置的限位凹缺的配合装置，提高了转角定位精度。驱动器为双活塞式齿条齿轮传动机构，由活塞的直线运动转换成齿轮的转动，活塞采用活塞碗结构代替现有技术的膜片式活塞。另外，驱动器设置有一个与驱动器转轴直接连接的手动旋钮，使驱动器既可气动也可手动。连接装置采用连接套管和接轴套结构，可根据要求改换其长度，适应不同情况的需要。

按照本实用新型的平面旋转式多用切换阀，由于采用分体式结构，阀体可设置于仪器运行的高温炉箱内，而驱动器经连接器连接设置在炉箱外的室温环境下，因此不能耐高温的驱动器不受炉箱高温（可达250℃）作用，不致损坏；同时，活塞碗结构代替膜片式活塞结构有效地提高了活塞的使用寿命；另外，由于采用了轴向止推轴承结构和销钉转角定位结构使阀芯转动阻力减小，定位精度提高，运行可靠。再者，分体式的结构另件结构简单易于加工有效地降低了制造成本。

以下结合附图详细说明本实用新型的实施例。

图1是说明本实用新型的一个实施例结构的局部纵剖视图。

图2是沿图1中A－A线放大了的剖视图。

图3是沿图1中B－B线放大了的剖面图。

参照图1，按照本实用新型的平面旋转式多用切换阀由阀体1、驱动器2以及将阀体1和驱动器2连成一体的连接装置3组成。

如图1所示阀体1由阀芯4、阀座5和阀体外壳6组成，其基本构成与普通切换阀阀体结构大体相同，此处不予详述。按照本实用新型的阀体和现有技术切换阀阀体结构不同之处在于阀芯4和阀体外壳6的后端盖9之间设置了轴向止推轴承7，以减小阀芯4与阀体外壳6之间的转动摩擦扭力。另外，改变了现有技术中以齿条行程来限位转角的方式，采用了如图1和3所示的定位销钉8与后端盖9上的凹缺11相配合的转角限位方式。阀芯4的转轴12穿过轴向止推轴承7和外壳6的后端盖9的轴孔，由弹簧卡圈13可转动地固定于后端盖9中，在阀芯的转轴12伸出后端盖9的一端，靠近端面处，贯穿转轴12的直径穿有一个套轴穿钉14，其两端突出转轴12的外园周面，用以与连接装置3配合。

如图2所示驱动器2是一种气动双活塞式齿条齿轮传动驱动器，在活塞座15两侧对称地设有气缸17和17′，两气缸分别用螺钉气密性地固定于活塞座15的两侧端面上，两气缸缸体的内径与活塞座15的轴向孔径相同，并且吻合连成一体，在两气缸的侧壁面上，靠近气缸端面处分别设置有气咀18和18′，它们分别垫有密封垫片19和19′，以保证气咀的气密性，气咀18，18′的导气通道分别与气缸17，17′相通。在气缸17，17′和活塞座15形成的气缸通道中安置有可沿气缸轴线往复运动的活塞体16，这是一个双头活塞体，中间部分是一个与气缸通道内径滑配合的基本呈园柱体外轮廓的活塞支承体21，它的两个端面分别有沿轴向延伸，且与活塞支承体21同轴的小直径活塞芯柱22，22′，它们的两终端分别有一体成形的直径稍大的法兰盘23，23′，两个活塞碗24，24′分别穿入活塞芯柱22，22′，由法兰盘23，23′分别将它们卡合在活塞支承体21的两个端面上，活塞碗24，24′可由耐油性的丁腈橡胶制成，活塞碗24，24′的外园周壁与气缸壁弹性地接触，其横截面呈下凹的环柱状。如图1、图2所示，在活塞支承体21的外园柱面上，相对于中心轴线C－C对称地切有两段平面25，25′，两平面相互平行，而且同时平行于中心轴线C－C，在平面25，25′上沿其纵向中心线对称地开有一个长的齿轴孔26，贯穿平面25和25′，同时，以平面25，25′的对称中心面为中心，沿活塞支承体21的外园柱面的一侧轴向开有一矩形长槽27，与齿轴孔26连通，矩形长槽27中由销钉29嵌镶一条齿面露在齿轴孔26中的齿条28，用以和后述的齿轴上的齿轮相啮合。

活塞座15有一个沿轴向延伸并与活塞支承体21的园柱面滑配合的内孔，其孔径与气缸缸体内径相同。在垂直于内孔轴线方向上，在活塞座的中央部位开有齿轴穿通孔30，用以穿通齿轴32。

齿轴32的中间部位设有与两端转轴36，37同心的齿轮33，其齿根直径稍大于两端的转轴36，37的直径，可以和活塞支承体21的齿条28啮合，齿轮33两端的转轴36，37上分别滑配地套有轴套34，轴套的外园周面与齿轴孔26的内壁面相切并滑动接触配合，两轴套的外端毗邻地在转轴上压入嵌套轴承31，31′，两轴承的外周壁紧配合在齿轴穿通孔30内，使齿轴32可灵活地相对于活塞座15转动，齿轴32的两端转轴36，37分别伸出活塞座15相对的两个侧面，转轴36端安装手动旋钮35，而另一端37的端面附近，贯穿直径穿通一个销钉38，其两端突出转轴的园周面，用以与后述的连接装置相配合。

把驱动器2和阀体1连为一体的连接装置3由连接套管41和接轴套42构成，连接套管41的两端分别设有连接法兰盘39、40，用来分别和驱动器的活塞座15及阀体1的后端盖9用螺钉连接。接轴套42是空心园管，其内径与驱动器的转轴37及阀芯的转轴12的直径相等，两外径小于连接套管41的内径，接轴套的两端分别开有贯穿直径而沿轴向延伸一段距离的开口槽，可以分别地与驱动器转轴37的销钉38及阀芯的转轴12的套轴穿钉14配合。连接套管41同心地套在接轴套42外面，两端法兰盘分别固定在驱动器2和阀体1上。

下面说明本实用新型的平面旋转式多用切换阀的动作过程。

如图2所示，当进行管路切换时，由图中左侧气咀送入具有一定压力的空气，送入的空气压入气缸，将活塞体沿箭头M所示方向推向右侧，活塞体内的齿条28相应地沿M方向作直线运动，从而使与齿条28相啮合的齿轴上的齿轮33逆时针相对活塞座转动，相应地转轴37也一起转动相应的角度，转角的大小由凹缺11的周向角长度和定位销钉8决定，如图3所示，凹缺11的角长度α与阀体的种类有关，对六通切换阀来说α＝△α＋60°，而四通切换阀的α＝△α＋90°，其中△α是定位销钉8的直径占据的周向角长度。对于六通切换阀和四通切换阀来说，可以分别设置具有相应凹缺长度的后端盖9，根据需要更换，也可以在同一个后端盖9上切出两个不同角长度的凹缺11，根据不同的需要变换定位销钉8所在的凹缺位置，以改换切通的种类。随转轴37转动，经接轴套42、转轴12使设置在阀芯4上的阀瓣43同步地相对于阀座5转动角度60°（或90°），从而实现接于阀座5上的多条管路44的对应切换。同时，在不使用空气为动力的驱动，可以直接用手动旋钮35实现切换操作。另外，连接装置3的长度可以根据仪器的需要来决定。

由于驱动器和阀体是分体的，由连接装置连为一体，即使仪器运行于高温状态上，驱动器也能正常运行不致损坏，另外，活塞采用活塞碗结构，有效地提高了驱动器活塞的使用寿命，同时分体制造驱动器和阀体，降低了制造成本，简化了另件的结构。

Claims (6)

1、一种平面旋转式多用切换阀，由驱动器和阀体构成，其特征在于所述的驱动器和阀体是分体的，两者之间设置有一个将其连接成一体的连接装置，所述的驱动器是气动双活塞式齿条齿轮传动驱动器。

2、根据权利要求1的平面旋转式多用切换阀，其特征在于所述的连接装置由连接套管和接轴套构成。

3、根据权利要求2的平面旋转式多用切换阀，其特征在于所述接轴套与阀体及驱动器的连接是销、槽结构连接。

4、根据权利要求1的平面旋转式多用切换阀，其特征在于所述气动双活塞式齿条齿轮驱动器安装有两个活塞碗。

5、根据权利要求1的平面旋转式多用切换阀，其特征在于所述的阀体包括用轴向止推轴承连接的阀芯和阀体外壳。

6、根据权利要求5的平面旋转式多用切换阀，其特征在于所述阀体设置有转角限位装置，所述的转角限位装置，所述的转角限位装置由设置在所述阀芯上的定位销钉和设置在所述阀体外壳上具有确定角度的凹缺结构相配合而构成的。

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