CN220337059U - 一种新型液体切换阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型液体切换阀，包括一个阀套和一个阀芯，阀芯是表面高光滑度的圆柱体，阀芯的上底面设有与驱动机构相连接的连接部件，阀套是中空且表面高光滑度的圆柱套，阀芯套在阀套的中央空腔处，且阀芯的外壁与阀套的内壁紧密相邻；阀套外壁上垂直朝外设有阀套进液孔、阀套出液孔和柱塞连接孔，阀套出液孔和柱塞连接孔上下分设、相同朝向且相互平行，阀套进液孔的朝向不同于阀套出液孔和柱塞连接孔的朝向；阀套和阀芯之间设置有升降运动导向结构，阀芯在阀套内做直线升降运动。本实用新型结构简单可靠；减少了切换时间，提高了灌装频次；降低了灌装计量误差；相应的驱动机构也简化了结构、降低了成本；减少了切换阀的剪切力，扩大了切换阀的应用范围。

Description

一种新型液体切换阀

技术领域

本实用新型属于流体分配控制领域，具体涉及一种新型液体切换阀。

背景技术

柱塞泵是广泛应用于制药及食品等领域用于液体精密定容灌装的高精密计量泵，目前在市场上的产品结构包括有高精密的柱塞和负责液体通道切换的旋转切换阀，柱塞包含有柱塞泵套及柱塞泵塞。一个灌装系统通常是由多个柱塞和多个相匹配的旋转切换阀组成。

现有技术中的旋转切换阀是由一个圆柱形的阀芯和一个圆柱形阀套相匹配组成。阀套上开有三个与液体流动相关的孔，一个是与柱塞相连通的连接孔，一个是进液孔，还有一个是出液孔。阀芯上开有两个孔，其中一个与连接孔相通；另一个孔转过一定角度与阀套上的进液孔相通，此时由于腔体变大，吸入液体，再旋转一定角度使孔与阀套上的出液孔相连通，柱塞做压缩运动，排出液体。

现有技术中的旋转切换阀，在使用时存在如下缺陷：1.为了提高切换频率，通常缩小阀套上进液孔和出液孔之间的夹角，以减少切换时间；但由于夹角变小，阀套上进液孔和和出液孔距离太近，导致密封性不好可失效。2.当多个切换阀组成多通道切换、共用一个动力输出机构时，会使用齿轮、同步带、齿条等动力传递机构，这种传动机构复杂、制造成本高昂，还存在切换不同步、导致阀套上的进出液孔与阀芯孔通径发生变化(多个切换阀组件之间有差异，同一组件在每次切换时也有差异)，最终导致柱塞计量不精确。3.阀芯在阀套中做旋转运动来实现液体通道的切换，旋转运动有相当大的剪切力，而剪切力对诸多特殊的药物有一定的破坏力，导药物外观、理化性能发生变化。

实用新型内容

本实用新型提供，技术方案如下：一种新型液体切换阀，包括一个阀套和一个阀芯，阀芯是表面高光滑度的圆柱体，阀芯的上底面设有与驱动机构相连接的连接部件，阀套是中空且表面高光滑度的圆柱套，阀芯套在阀套的中央空腔处，且阀芯的外壁与阀套的内壁紧密相邻；阀套外壁上垂直朝外设有阀套进液孔、阀套出液孔和柱塞连接孔，阀套出液孔和柱塞连接孔上下分设、相同朝向且相互平行，阀套进液孔的朝向不同于阀套出液孔和柱塞连接孔的朝向；阀套和阀芯之间设置有升降运动导向结构，阀芯在阀套内做直线升降运动。

优选地，升降运动导向结构包括设置在阀套和阀芯之间的升降定位销和升降定位槽，升降定位槽为竖直方向设置的条形槽，升降定位销垂直朝向升降定位槽，升降定位销和升降定位槽之间作相互上下升降运动。

优选地，升降定位槽设置在阀芯外壁上，升降定位销垂直设置在阀套内壁上，升降定位销朝向升降定位槽内。

优选地，阀套出液孔设置在柱塞连接孔的上方，阀套进液孔的高度在阀套出液孔与柱塞连接孔之间；阀套出液孔和柱塞连接孔所在的竖向平面与阀套进液孔之间有夹角，夹角为60度、90度、120度或180度。

优选地，阀芯上还设置有阀芯导液口，阀芯导液口的前端口与阀套进液孔的后端口在同一竖向平面上，阀芯导液口的后端口与阀套出液孔的前端口、柱塞连接孔的前端口在同一竖向平面上。

优选地，阀芯导液口为与阀芯的长轴方向呈45度到90度之间任一角度的孔形结构。

优选地，阀芯导液口为一与阀芯的长轴方向垂直的环形槽。

优选地，阀芯的外壁上还设置有竖向的长条形的阀芯切换槽，阀芯导液口的后端口与阀芯切换槽相连通，阀芯切换槽的上下长度与阀套出液孔、柱塞连接孔之间的高度相同。

优选地，阀芯受力下移至阀芯导液口与阀套进液孔相连通时，阀芯切换槽的上端不与阀套出液孔相连通，阀芯切换槽的下端与柱塞连接孔相连通，液体自阀套进液孔吸入；阀芯受力上升至阀芯切换槽的上端与阀套出液孔相连通时，阀芯导液口与阀套进液孔不连通，阀芯切换槽的下端与柱塞连接孔相连通。

优选地，升降定位槽设置在阀芯的下端且在阀芯导液口的下方位置处，升降定位销设置在阀套的下方且阀套进液孔的下方位置处。

本实用新型的有益效果为：本实用新型将现有技术中切换阀的旋转运动变为直线升降运动，缩短了切换阀切换运动的时间，提高了单位时内切换的次数，从而获得了更快的运行速度；阀套进液孔和阀套出液孔之间夹角不用过小而密封性更好；切换阀的旋转运动变为上下升降运动后，可以简化驱动机构，降低了驱动机构的制造成本，简化后的驱动机构结构更简单可靠，确保了通道截面积的变量减小，如多个切换阀的变量、同一切换阀运行时的变量更小，消除了通道截面积变化对灌装精确度的影响，提高了灌装计量精度；大大减少了切换阀的剪切力，扩大了切换阀的应用范围。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的剖视图。

图2是本实用新型实施例1的仰视图。

图3是本实用新型实施例2的剖视图。

附图标记：阀套1，阀芯2，阀套进液孔3，阀套出液孔4，柱塞连接孔5，阀芯导液口6，阀芯切换槽7，升降定位槽8，连接部件9，升降定位销10。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例一

本实施例提供一种新型液体切换阀，包括一个阀套1和一个阀芯2，阀芯2是一个圆柱度极高且表面光滑度极佳的圆柱体，阀芯2的顶端是上底面，底端是下底面，阀芯2的上底面中央处设有与驱动机构相连接的连接部件9，阀芯2通过连接部件9与驱动机构相连接。阀套1是经过精密加工过的圆柱度极高的圆柱套，中央是上下贯通的圆柱形空腔，阀芯2套在阀套1的中央空腔处，且阀芯2的外壁与阀套1的内壁紧密相邻。

阀套1外壁上垂直朝外设有阀套进液孔3、阀套出液孔4和柱塞连接孔5。阀套出液孔4设置在柱塞连接孔5的正上方，阀套出液孔4和柱塞连接孔5相同朝向且相互平行。阀套进液孔3的朝向不同于阀套出液孔4和柱塞连接孔5的朝向，阀套出液孔4和柱塞连接孔5所在的竖向平面与阀套进液孔3之间有夹角，这样可以实现切换功能，夹角可以选择为60度、90度、120度或180度。

本实施例中，阀套出液孔4和柱塞连接孔5所在的竖向平面与阀套进液孔3之间的夹角为180度，即阀套出液孔4与阀套进液孔3之间的夹角为180度，柱塞连接孔5与阀套进液孔3之间的夹角也为180度。

阀套进液孔3的高度在阀套出液孔4与柱塞连接孔5之间，阀套进液孔3的空间高度比阀套出液孔4低、比柱塞连接孔5高。

阀套1和阀芯2之间设置有升降运动导向结构，阀芯2在阀套1内做直线升降运动。

升降运动导向结构包括设置在阀套1和阀芯2之间的升降定位销10和升降定位槽8，升降定位槽8设置在阀芯2外壁上，升降定位销10垂直设置在阀套1内壁上，升降定位销10朝向升降定位槽8内。

升降定位槽8为竖直方向设置的条形槽，升降定位销10垂直朝向升降定位槽8，升降定位销10和升降定位槽8之间作相互上下升降运动。阀芯2在驱动机构的作用下在阀套1内可以做周期性上下往返运动。

阀芯2上还设置有阀芯导液口6，阀芯导液口6的前端口与阀套进液孔3的后端口在同一竖向平面上，阀芯导液口6的后端口与阀套出液孔4的前端口、柱塞连接孔5的前端口在同一竖向平面上。

阀芯导液口6是一直线型的孔形结构，且阀芯导液口6与阀芯2的长轴方向垂直，即阀芯导液口6是一与阀芯2的轴向垂直的直孔。

升降定位槽8设置在阀芯2的下端且在阀芯导液口6的下方位置处，升降定位销10设置在阀套1的下方且阀套进液孔3的下方位置处。

阀芯2的外壁上还设置有竖向的长条形的阀芯切换槽7，阀芯导液口6的后端口与阀芯切换槽7相连通，阀芯切换槽7的上下长度与阀套出液孔4、柱塞连接孔5之间的高度相同。

阀芯2受力在阀套1内可以做周期性升降往返运动，可以实现液体通道的切换，从而完成液体灌装精确计量。阀芯2受力下移至阀芯导液口6与阀套进液孔3相连通时，阀芯切换槽7的上端不与阀套出液孔4相连通，阀芯切换槽7的下端与柱塞连接孔5相连通，液体自阀套进液孔3吸入；阀芯2受力上升至阀芯切换槽7的上端与阀套出液孔4相连通时，阀芯导液口6与阀套进液孔3不连通，阀芯切换槽7的下端与柱塞连接孔5相连通。阀芯2的一次周期性往返运动，能实现一次定量灌装动作。

本实施例结构简单可靠；减少了切换时间，提高了灌装频次；降低了灌装计量误差；相应的驱动机构也简化了结构、降低了成本；减少了切换阀的剪切力，扩大了切换阀的应用范围。

实施例二

在实施例1的基础上，本实施例中，阀芯导液口6是直线型的斜孔，阀芯导液口6与阀芯2的长轴方向斜相交，两者相交的角度是大于45度的锐角，即阀芯导液口6是一与阀芯2的轴向相交的倾斜的孔。

实施例三

在实施例1的基础上，本实施例中，阀芯导液口6是一与阀芯2的长轴方向相垂直的环形槽。

Claims (10)

1.一种新型液体切换阀，包括一个阀套(1)和一个阀芯(2)，其特征在于，阀芯(2)是表面高光滑度的圆柱体，阀芯(2)的上底面设有与驱动机构相连接的连接部件(9)，阀套(1)是中空且表面高光滑度的圆柱套，阀芯(2)套在阀套(1)的中央空腔处，且阀芯(2)的外壁与阀套(1)的内壁紧密相邻；阀套(1)外壁上垂直朝外设有阀套进液孔(3)、阀套出液孔(4)和柱塞连接孔(5)，阀套出液孔(4)和柱塞连接孔(5)上下分设、相同朝向且相互平行，阀套进液孔(3)的朝向不同于阀套出液孔(4)和柱塞连接孔(5)的朝向；阀套(1)和阀芯(2)之间设置有升降运动导向结构，阀芯(2)在阀套(1)内做直线升降运动。

2.根据权利要求1所述的一种新型液体切换阀，其特征在于，升降运动导向结构包括设置在阀套(1)和阀芯(2)之间的升降定位销(10)和升降定位槽(8)，升降定位槽(8)为竖直方向设置的条形槽，升降定位销(10)垂直朝向升降定位槽(8)，升降定位销(10)和升降定位槽(8)之间作相互上下升降运动。

3.根据权利要求2所述的一种新型液体切换阀，其特征在于，升降定位槽(8)设置在阀芯(2)外壁上，升降定位销(10)垂直设置在阀套(1)内壁上，升降定位销(10)朝向升降定位槽(8)内。

4.根据权利要求3所述的一种新型液体切换阀，其特征在于，阀套出液孔(4)设置在柱塞连接孔(5)的上方，阀套进液孔(3)的高度在阀套出液孔(4)与柱塞连接孔(5)之间；阀套出液孔(4)和柱塞连接孔(5)所在的竖向平面与阀套进液孔(3)之间有夹角，夹角为60度、90度、120度或180度。

5.根据权利要求4所述的一种新型液体切换阀，其特征在于，阀芯(2)上还设置有阀芯导液口(6)，阀芯导液口(6)的前端口与阀套进液孔(3)的后端口在同一竖向平面上，阀芯导液口(6)的后端口与阀套出液孔(4)的前端口、柱塞连接孔(5)的前端口在同一竖向平面上。

6.根据权利要求5所述的一种新型液体切换阀，其特征在于，阀芯导液口(6)为与阀芯(2)的长轴方向呈45度到90度之间任一角度的孔形结构。

7.根据权利要求5所述的一种新型液体切换阀，其特征在于，阀芯导液口(6)为一与阀芯(2)的长轴方向垂直的环形槽。

8.根据权利要求6或7所述的一种新型液体切换阀，其特征在于，阀芯(2)的外壁上还设置有竖向的长条形的阀芯切换槽(7)，阀芯导液口(6)的后端口与阀芯切换槽(7)相连通，阀芯切换槽(7)的上下长度与阀套出液孔(4)、柱塞连接孔(5)之间的高度相同。

9.根据权利要求8所述的一种新型液体切换阀，其特征在于，阀芯(2)受力下移至阀芯导液口(6)与阀套进液孔(3)相连通时，阀芯切换槽(7)的上端不与阀套出液孔(4)相连通，阀芯切换槽(7)的下端与柱塞连接孔(5)相连通，液体自阀套进液孔(3)吸入；阀芯(2)受力上升至阀芯切换槽(7)的上端与阀套出液孔(4)相连通时，阀芯导液口(6)与阀套进液孔(3)不连通，阀芯切换槽(7)的下端与柱塞连接孔(5)相连通。

10.根据权利要求8所述的一种新型液体切换阀，其特征在于，升降定位槽(8)设置在阀芯(2)的下端且在阀芯导液口(6)的下方位置处，升降定位销(10)设置在阀套(1)的下方且阀套进液孔(3)的下方位置处。