旋转式流路切换阀制造技术

本发明专利技术提供了一种旋转式流路切换阀，包括：阀体，具有阀腔；阀芯，可转动地设置在阀腔内，阀芯和阀体的侧壁之间形成相互独立的高压通道和低压通道；驱动装置，位于阀芯的第一端并与阀芯驱动连接以驱动阀芯转动；弹性件，位于阀芯的第二端，并与阀体和阀芯分别抵接，阀芯的第一端与阀体之间形成第一腔体，阀芯的第二端和阀体之间形成相互独立的第二腔体和第三腔体，第三腔体位于第二腔体的周向外侧；第一腔体、第二腔体及第三腔体中的至少一个腔体与高压通道连通，第一腔体、第二腔体及第三腔体中的其余的腔体与低压通道连通。本发明专利技术的技术方案有效地解决了现有技术中增大电机的输入扭矩，运动部件磨损的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种旋转式流路切换阀，包括：阀体，具有阀腔；阀芯，可转动地设置在阀腔内，阀芯和阀体的侧壁之间形成相互独立的高压通道和低压通道；驱动装置，位于阀芯的第一端并与阀芯驱动连接以驱动阀芯转动；弹性件，位于阀芯的第二端，并与阀体和阀芯分别抵接，阀芯的第一端与阀体之间形成第一腔体，阀芯的第二端和阀体之间形成相互独立的第二腔体和第三腔体，第三腔体位于第二腔体的周向外侧；第一腔体、第二腔体及第三腔体中的至少一个腔体与高压通道连通，第一腔体、第二腔体及第三腔体中的其余的腔体与低压通道连通。本专利技术的技术方案有效地解决了现有技术中增大电机的输入扭矩，运动部件磨损的问题。【专利说明】旋转式流路切换阀
本专利技术涉及切换阀
，具体而言，涉及一种旋转式流路切换阀。
技术介绍
在现有技术中，旋转式流路切换阀利用驱动装置来实现阀芯的抬升和阀芯的压紧，从而实现切换阀的切换和复位密封。驱动装置包括电机和传动机构，切换阀的换向过程依靠电机的转动经过传动结构传递、转化来实现。 旋转式流路切换阀由于内泄漏的存在，使得阀芯与阀体形成的上下腔会有压力产生，该上下腔内的气压介于高低压之间。阀芯在该气压的作用下，有一个贴紧阀体的合力，而切换阀的工作原理为通过机械传动来驱动阀芯的抬升和压紧，因此现有方案在换向的时候需克服这个气压力才能实现使阀芯与阀体脱离。这样势必要求电机输入的扭矩及功率较大，即电机结构较大，导致产品的结构尺寸大、重量大、成本高。同时，由于该气压力的存在，在换向的时候，由于受压力的影响，各运动部件的磨损也会加剧，不利于产品的长期使用，也降低了产品的可靠性。另外，由于气压力的影响，在换向结束，阀芯重新回复贴紧阀体时，会产生噪音，气压力越大，噪音也就会越大。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种旋转式流路切换阀，以解决现有技术中由于阀芯与阀体形成的上下腔之间的气压不确定而导致增大电机的输入扭矩，运动部件磨损的问题。 为了实现上述目的，本专利技术提供了一种旋转式流路切换阀，包括:阀体，具有阀腔，阀腔呈锥台状；阀芯，与阀腔形状相适配，阀芯可转动地设置在阀腔内，阀芯和阀体的侧壁之间形成相互独立的高压通道和低压通道，阀芯具有沿其轴线方向的第一端和第二端，阀芯的第一端的面积小于阀芯的第二端的面积；驱动装置，位于阀芯的第一端并与阀芯驱动连接以驱动阀芯转动；弹性件，位于阀芯的第二端，并与阀体和阀芯分别抵接，阀芯的第一端与阀体之间形成第一腔体，阀芯的第二端和阀体之间形成相互独立的第二腔体和第三腔体，第三腔体位于第二腔体的周向外侧；第一腔体、第二腔体及第三腔体中的至少一个腔体与高压通道连通，第一腔体、第二腔体及第三腔体中的其余的腔体与低压通道连通。 进一步地，第二腔体及第三腔体中的一个与高压通道连通，第二腔体及第三腔体中的另一个与低压通道连通。 进一步地，高压通道与第一腔体和第三腔体均连通，低压通道与第二腔体连通，并且第二腔体的横截面积S1满足以下条件=S1 ( S3，其中，S3为阀芯的第一端表面积和第二端表面积的差值的一半。 进一步地，第二腔体的横截面积S1满足以下条件:0.SS3 ^ S1 ^ S3，其中，S3为阀芯的第一端表面积和第二端表面积的差值的一半。 进一步地，低压通道与第一腔体和第三腔体均连通，高压通道与第二腔体连通，并且第二腔体的横截面积S1满足以下条件:S3< S1，其中，s3为阀芯的第一端表面积和第二端表面积的差值的一半。 进一步地，第二腔体的横截面积S1满足以下条件:S3彡S1彡1.2S3，其中，S3为阀芯的第一端表面积和第二端表面积的差值的一半。 进一步地，阀芯包括第一盘体、第二盘体以及位于第一盘体和第二盘体之间的分隔部，第一盘体形成阀芯的第一端，第二盘体形成阀芯的第二端。 进一步地，第一盘体上形成有连通高压通道和第一腔体的第一连通孔，第二盘体上形成有连通高压通道和第三腔体的第二连通孔。 进一步地，第一连通孔的轴线与第二连通孔的轴线重合。 进一步地，分隔部上形成有连通低压通道和第二腔体的第三连通孔。 进一步地，第三连通孔包括相互连接的径向孔段和轴向孔段，轴向孔段的轴线与阀芯的轴线重合。 应用本专利技术的技术方案，第一腔体、第二腔体及第三腔体分别与高压通道或低压通道连通，这样使得上述第一至第三腔体内至少一个腔体内的压力与高压通道内的压力相等，其余腔体内的压力与低压通道内的压力相等，这样能够将三个腔体内的压力确定下来。由于阀芯的受力与上述第一至第三腔体内的压力有关，同时还与阀芯的尺寸有关(具体为阀芯的第一端表面积和第二端表面积的差值以及第二腔体的横截面积)。这样，根据受力分析、推导计算即可对阀芯的受到第一至第三腔体内气压的合力进行设计。当上述合力设计为零时，换向的初期即阀芯脱离阀体的过程需要的驱动力就会大大减小(只需克服回复弹性件的作用力即可)，相应地，驱动所用的电机的输出功率及扭矩等可大幅度地减小，进而使得电机整体的大小就会大大减小，成本也会随之降低。由于阀芯与阀体之间需要预紧力进行密封，所以考虑加工误差等因素，阀芯受力略大于零对旋转式流路切换阀有利。同时，阀芯受力的方向应与弹性件的弹力方向相同。由上述内容可知，本专利技术的旋转式流路切换阀能够有效地解决由于阀芯与阀体形成的上下腔之间的气压不确定而导致增大电机的输入扭矩的问题。另一方面，由于在整个换向的过程中，使阀芯贴紧阀体的气压力被平衡了，所以在换向的后期，阀芯重新贴紧阀体的时候，也就不会产生很大的冲击力。这样阀芯与阀体抵接的瞬间，所发出的撞击声也就相应地减小。而冲击力的减小，对零部件由于撞击而产生的潜在损害也就大大降低了。 【专利附图】【附图说明】 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中: 图1示出了根据本专利技术的旋转式流路切换阀的实施例的纵剖示意图； 图2示出了图1的旋转式流路切换阀的A处放大示意图； 图3示出了图1的旋转式流路切换阀的阀芯的结构示意图； 图4示出了图3的阀芯的仰视示意图；以及 图5示出了图3的阀芯的俯视示意图。 其中，上述附图包括以下附图标记: 10、阀体；20、阀芯；21、第一盘体；211、第一连通孔；22、第二盘体；221、第二连通孔；23、分隔部；231、第三连通孔；30、弹性件；41、第一腔体；42、第二腔体；43、第三腔体。 【具体实施方式】 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。 如图1至图5所示,本实施例的旋转式流路切换阀包括:阀体10、阀芯20、驱动装置以及弹性件30。在上述结构中，阀体10具有阀腔，阀腔呈锥台状，阀芯20与阀腔形状相适配，阀芯20可转动地设置在阀腔内，阀芯20和阀体10的侧壁之间形成相互独立的高压通道和低压通道，阀芯20具有沿其轴线方向的第一端和第二端，阀芯20的第一端的面积小于阀芯的第二端的面积。驱动装置位于阀芯20的第一端并与阀芯20驱动连接以驱动阀芯20转动，弹性件30位于阀芯20的第二端，并与阀体10和阀芯20分别抵接。阀芯20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转式流路切换阀，包括：阀体(10)，具有阀腔，所述阀腔呈锥台状；阀芯(20)，与所述阀腔形状相适配，所述阀芯(20)可转动地设置在所述阀腔内，所述阀芯(20)和所述阀体(10)的侧壁之间形成相互独立的高压通道和低压通道，所述阀芯(20)具有沿其轴线方向的第一端和第二端，所述阀芯(20)的第一端的面积小于所述阀芯(20)的第二端的面积；驱动装置，位于所述阀芯(20)的第一端并与所述阀芯(20)驱动连接以驱动所述阀芯(20)转动；弹性件(30)，位于所述阀芯(20)的第二端，并与所述阀体(10)和所述阀芯(20)分别抵接，其特征在于，所述阀芯(20)的第一端与所述阀体(10)之间形成第一腔体(41)，所述阀芯(20)的第二端和所述阀体(10)之间形成相互独立的第二腔体(42)和第三腔体(43)，所述第三腔体(43)位于所述第二腔体(42)的周向外侧；所述第一腔体(41)、所述第二腔体(42)及所述第三腔体(43)中的至少一个腔体与所述高压通道连通，所述第一腔体(41)、所述第二腔体(42)及所述第三腔体(43)中的其余的腔体与所述低压通道连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖洪练，
申请(专利权)人：浙江三花旋转阀有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33