旋轉式多通換向閥的制作方法
【專利摘要】發明名稱：旋轉式多通換向閥。本發明提供一種閥，其有一個閥體，閥體上帶有1路雙通道輸入孔（2個）和1路或多路雙通道輸出孔（2N個），閥體也可由多部件組裝而成而通道孔位于不同的部件上；閥體內裝有一被軸向限位且可繞自身軸心線旋轉的閥芯，閥芯有多個旋轉位置能將輸入雙通道空孔與選定的一路雙通道輸出孔進行兩兩平行或交叉連通。它集開關、換向、多路切換功能為一體，具有通流量大、耐壓高、壓損低、內泄很少等特點，即可在開式系統替代大通徑換向閥和邏輯插裝閥，也可實現閉式系統油泵對多執行機構控制的切換，還可很方便根據實際應用的需求對其功能進行擴展，在大流量高壓系統中有廣闊應用前景。
【專利說明】旋轉式多通換向閥
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種流體多通道換向閥。
【背景技術】
[0002]在循環壓力流體系統中，每路流體來/回都需要2個通道來承載，流量在通道中的控制如開/關、換向以及在不同管道之間的切換都必需2個通道同時進行。人們最常用的方法就用在每通道上并聯4通換向閥(如3位4通電磁換向閥)，哪路需要就打開還可以控制方向，即結構簡單，應用也非常的靈活。但是目前換向閥普遍都是滑閥式，流體經過其中都有不少壓力及流量損失，尤其是在大流量、高壓力的系統中，其造成系統能力的損失特別明顯。因而為提高系統效率，在大流量系統中人們經常使用多個二通插裝閥通過控制它們相互之間的邏輯關系來實現流體的開關、換向和切換等功能；二通插裝閥通流量大，壓力損失比滑閥式低不少，還可實現零泄漏；但二通閥塊需要根據具體的需求進行定制，使用對象很有針對性、通用性不強，同時二通閥開關迅速會產生比較大的系統沖擊，其加工制造成本比較高，在大流量情況下系統能量損失還是偏大等不足；閉式系統由于管道中沒有控制閥，其傳動效率比開式系統高而成為大流量高壓系統的發展方向，在此系統中原理上每個油泵或泵組只能控制一套執行機構，當有多個執行機構，它們工作又不重疊時，過多的油泵又將導致資源和能量的浪費。
[0003]本發明的目是為解決上述問題而提供一種閥。它體積比較小、通流量大、內泄漏很少(基本為零)、壓力損失很低、并可實現I路雙通道流通對多路雙通道的開關、換向及切換功能。
【發明內容】
[0004]旋轉式多通換向閥。
[0005]本發明涉及一種旋轉換向閥，其有一個閥體，閥體上帶有I路雙通道輸入孔(2個)和I路或多路雙通道輸出孔(2N個)；閥體也可由多部件組裝而成，而通道孔布置在不同的部件上；閥體內裝有一被軸向限位且可繞自身軸心線旋轉的閥芯，閥芯有多個旋轉位置能將I路雙通道輸入孔與選定的一路雙通道輸出孔進行兩兩平行或交叉連通。
[0006]【專利附圖】
【附圖說明】，下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
[0007]圖1本發明多通旋轉閥的工作原理圖。
[0008]圖2本發明4/6/8通旋轉閥在不同位置通道接通示意圖。
[0009]圖3本發明第一實施例的結構原理圖。
[0010]圖4本發明第一實施例6通旋轉閥芯截面圖。
[0011]圖5本發明第二實施例的結構原理圖。
[0012]圖6本發明第二實施例6通旋轉閥芯結構圖。
[0013]圖7本發明在閥芯上加裝的出口密封裝置剖面圖。
[0014]圖1為本發明旋轉閥的工作原理圖，A/B為與流體2個輸入通道，C/D/E/F/G/H為輸出通道孔，其數量可以為任意偶數(最優為4個)。al/bl為A/B與輸出通道連接的開口，它倆相互呈180度布置(均布)在同一圓周上；cl/dl/el/fl/hl/gl為輸出通道孔與閥芯配合處的開口，其中每路雙通道口兩兩呈180度其相互獨立布置在與al/bl相同的圓周上(也可均布)。當閥芯旋轉，al/bl就可與cl/dl/el/fl/hl/gl呈180度兩兩進行連通。
[0015]圖2是4/6/8通旋轉閥閥芯在不同位置通道接通示意圖，其中6、8通旋轉閥與4通閥一樣，在各換向位置之間還可以有一個使各通道截止的中間位置。
[0016]考慮有很多種旋轉面上(配流面)可實現孔與孔的連接配合，它可以為圓柱面、圓錐面、球面、平面、異形面等，下面就以典型的圓柱面和平面為第一實施例和第二實施例對本發明作進一步說明。
[0017]第一實施例(圖3)以閥芯的圓柱面作為配流面；圖中:1為旋轉閥芯，2為閥體，3為閥芯驅動裝置,4為端蓋,5為旋轉密封件,6為出口密封裝置,7為軸承；A/B為輸入雙通道孔，C/D/E/F/G/H為輸出通道孔；K-K剖視圖分別列舉了有2個、4個、6個輸出通道孔時的截面圖，據此也說明本發明多通閥連接更多路雙輸出通道是可行的；在此實例中，為保證閥芯內2個導引孔(Ta/Tb)與Α/Β輸入道孔的常通，在2者連通處(al\bl)的旋轉軸上開有環形導流槽，當然此導流槽也可開在閥體上；旋轉密封件(5)是為了消除閥芯與閥芯孔之間軸向的泄漏；出口密封裝置(6)是為了盡量減少連通后連通孔之間的泄漏。軸承(7)對閥芯起軸向限位和支承作用并可使驅動裝置(3)用更小的力就可驅動閥芯在各個位置之間準確移動；驅動裝置(3)可包括手動，減速電機、液孔馬達，油缸等等。
[0018]第二實施例(圖5)以閥芯的端面(平面)作為配流面，圖中:1為旋轉閥芯，2為閥體，3為閥芯驅動裝置,4為端蓋,5為旋轉密封件,6為出口密封裝置,7為軸承；8為選擇端蓋板，9為蓋板密封圈，10為彈簧，11為連接套；第二實施例與第一實施例原理一樣，但由于第二實例的連接配合面在軸端平面上，流體在通道口產生的推力沿著軸向推著閥芯有使連接配合面分開的趨勢；為保證連接面的緊密配合，在實例二中加裝有彈簧(9)，其將向連接配合面施加一定的預壓力，再者在旋轉軸上與A/B輸入通道連接處各設置2個臺階面(Za/Zb)，利用輸入通道A/B 口壓力在臺階面形成作用力自動對軸向的管道力進行補償。為了加工、安裝的方便，此實施例閥體結構改為了分體式，輸入通道口與輸出通道口位于不同的部件上，在裝配后兩者固定連接使用。
[0019]圖4為本發明閥第一實施例6通旋轉閥閥芯截面圖，在其剖視圖K-K上橫向貫通的孔道(TX)其作用是將同一路兩通道之間進行相互連通。圖6為第二實施例6通的閥芯結構圖，它也有將同一路通道連通的通道；當有更多路雙通道輸出時，各路通道之間還有更多的連接方式，其需要根據具體的實際需求進行組合。
[0020]圖7為本發明閥出口密封裝置剖面圖；1為閥體，2是密封壓套，3是O形圈，4是波形彈簧；5是閥芯；密封壓套(2)為圓柱型，其材質為銅、尼龍或其他低摩擦高強度的材質；從其結構圖可看出無論管道壓力多少，彈簧(4)將始終保持密封壓套(2)與閥體(I)的緊密配合，自動對閥芯(5)與閥體(I)的間隙進行補償，防止流體的泄漏。
[0021]通個過第一實施例和第二實施例可看出本發明閥的換向過程就是2孔在平面或旋轉曲面上相互滑動進行接觸、交叉、重合的過程；2孔重合區就是閥流量的開口，其大小將隨著閥芯的旋轉角度不斷增大或減小，也就是說控制閥芯的旋轉角度和速度可對閥的輸出流量大小和增量進行控制。因而本發明的閥不僅具有小的換向沖擊，還可以進一步利用精確的驅動裝置如步進電機，再加上壓力、轉角等傳感器，就可根據執行機構的實際需求用軟件對閥輸出的流通、速度、壓力進行智能化控制，到達與高性能比例換向閥相同的性能，滿足更高端的需求。
[0022]通過上述所敘可知本發明閥多路旋轉閥的特點:
1.能實現I路雙通道流體對I路或多路雙通道的開關、換向和切換；
2.連通后閥體通過內部貫通的內部孔道將2通道各種連通，其耐壓高、通流量大、壓力損失很小；
3.閥內孔道加裝有獨立的密封件或密封裝置，內部泄漏很小甚至為零，對流體清潔度要求比較低；
4.閥體、閥芯有可多種結構方式，驅動方式靈活，功能擴展方便，可應用在不同的場
合；
5.結構簡單，體積小，加工方便。
【權利要求】
1.一種旋轉式多通換向閥，其帶有I路雙通道輸入孔(2個)和I路或多路雙通道輸出孔(2N個)，閥有多個位置能同時將I路雙通道輸入孔與選定的一路雙通道輸出孔進行兩兩平行或交叉連通。
2.根據權利要求1所述的旋轉閥，其特征在于所敘閥有一個閥體，閥體內有一閥芯孔，所有通道孔被布置于閥體外殼上并保持與閥芯孔連通。
3.根據權利要求2所述的旋轉閥，所述閥體由多部件組裝而成，所述輸入孔與輸出孔被置于不同部件上。
4.根據權利要求1所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥進一步包括一個旋轉閥芯，其可繞軸線轉動以在所述位置之間移動，并包含將所述輸入通道孔與所述輸出通道孔連通的孔道和開口。
5.根據權利要求4所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥進一步包括驅動閥芯旋轉的驅動裝置。
6.根據權利要求4所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥進一步包括閥體與閥芯之間的旋轉密封件。
7.根據權利要求4所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥芯包含將輸出通道孔之間相互連通的孔道和開口。
8.根據權利要求4所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥進一步包括閥芯與輸出通道口之間的密封裝置。
9.根據權利要求8所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥密封裝置帶有間隙自動補嘗功倉泛。
10.根據權利要求4所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥芯與所敘各路輸出通道在閥芯旋轉表面上進行連通。
11.根據權利要求4所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥芯與所敘各路輸出通道在閥芯一端面上進行連通。
12.根據權利要求11所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥進一步包括一個或多個彈簧。
13.根據權利要求11所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥芯在與2個輸入通道連接位置設有臺階面。
14.根據權利要求4所述的旋轉閥，其特征在于，所述閥芯通過軸承支承在閥體上。
【文檔編號】F16K11/08GK103791120SQ201210430277
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月1日 優先權日:2012年11月1日
【發明者】宋久林, 李 權 申請人:宋久林, 李 權