一种新型四通换向阀

技术领域

本发明涉及四通阀技术领域，特别涉及一种新型四通换向阀。

背景技术

现有技术中，部分回转阀门驱动装置是球阀、蝶阀和旋塞阀常用的阀门执行器，以气动阀门执行器为例，现有技术主要通过两位五通电磁阀来控制气动执行器活塞两端的气源进排气换向来驱动阀门开启和关闭。两位五通电磁阀的阀芯采用活塞式橡胶密封结构，换向迅速，对介质的洁净度、润滑性要求比较高；换向阀换向迅速的结果是阀门启闭也同样迅速，对气体或液体介质输送用的管道易发生水锤破坏；单电控两位五通电磁阀需长时间通电来维持线圈的电磁力吸合阀芯状态，能耗较大，且线圈容易过热损坏。

基于此，专利（授权公告号：CN 219570947 U）提出一种陶瓷硬密封两位四通换向阀，包括阀体、定阀片、动阀片和控制动阀片旋转的驱动装置，定阀片和动阀片由下至上顺序装配在阀体内，定阀片相对阀体静止不动，由驱动装置驱动动阀片转动使动阀片与定阀片形成密封配合关系；所述阀体设置有进气口、排气口、第一通气口和第二通气口；所述定阀片外回转圆上按四等分角度布置设有顺序相邻的四个通孔，第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔，第一通孔与阀体进气口相通，第二通孔与阀体第一通气口相通，第三通孔与阀体排气口相通，第四通孔与阀体第二通气口相通；所述动阀片外回转圆上设有两个导通通道，第一导通通道和第二导通通道。

实际应用过程中发现，上述方案存在以下缺陷：

（1）当介质流速较大时，会给动阀片带来轴向冲击力，致使动阀片和定阀片之间出现间隙，进而影响密封效果；

（2）当介质流速较大时，会给动阀片带来轴向冲击力，需要更大功率的驱动装置来驱动动阀片转动，功耗大。

所以，针对现有技术存在的不足，有必要设计一种新型四通换向阀，以解决上述问题。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种新型四通换向阀。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种新型四通换向阀，包括：

阀体，所述阀体构成为筒状结构，所述阀体的两端分别密封盖设有第一端盖和第二端盖，所述第一端盖上设有四个连通所述阀体内部并沿周向等角度分布的第一导孔；

转轴，所述转轴同轴转设于所述阀体中，所述转轴包括大径段和小径段，所述转轴的小径段靠近所述第一端盖设置，所述转轴的大径段和小径段之间形成有台阶面；

电机，所述电机固设于所述第二端盖的外侧，所述电机的输出轴和所述转轴的大径段传动连接；

阀芯，所述阀芯套设于所述转轴的小径段上并由所述转轴驱动转动，所述阀芯靠近所述第一端盖的一侧设有四个和所述第一导孔一一对应的第二导孔；其中两个所述第二导孔贯通所述阀芯两侧，另外两个所述第二导孔向所述阀芯内部延伸并连通构成流道；

弹簧，所述弹簧套设于所述转轴的小径段上，所述弹簧的一端和所述转轴上的台阶面相抵，所述弹簧的另一端和所述阀芯相抵。

优选的技术方案为：还包括隔板，所述隔板密封设置于所述阀体中并将所述阀体的内腔分隔为第一内腔和第二内腔，所述第一内腔靠近所述第一端盖设置，所述第二内腔靠近所述第二端盖设置。

优选的技术方案为：所述转轴小径段的一端和所述第一端盖的内侧转动连接，所述转轴大径段的一端经所述隔板伸入所述第二内腔中，所述转轴的大径段和所述隔板之间密封转动连接。

优选的技术方案为：所述电机的输出轴经所述第二端盖伸入所述第二内腔中，所述电机的输出轴和所述第二端盖之间密封转动连接。

优选的技术方案为：所述第二内腔中设有减速机构，所述电机的输出轴伸入所述第二内腔中并与所述减速机构的输入端传动连接，所述转轴的大径段伸入所述第二内腔中并与所述减速机构的输出端传动连接。

优选的技术方案为：所述转轴的小径段扁柱结构，所述阀芯的中心处设有和所述转轴小径段匹配的扁孔。

由于上述技术方案运用，本发明具有的有益效果为：

本发明提供的一种新型四通换向阀，在阀体的第一端盖上设置四个第一导孔，在阀芯上设置四个第二导孔，其中两个导孔贯穿阀芯两侧，另外两个导孔向内延伸并连通构成流道；即通过转轴驱动阀芯转动一定角度，使得两个第一导孔和两个第二导孔一一对应时，在阀芯内部构成第一介质通路，在阀体内部构成第二介质通路；第一介质通路和第二介质通路中的介质流速相同时，二者施加给阀芯的轴向力会抵消，从而解决了现有技术中将两条介质通路均设置于动阀片中，导致动阀片与定阀片发生分离，影响密封；此外，由于解决了施加给阀芯轴向力过大的问题，用于驱动阀芯转动的扭矩也会减小，即对驱动装置的动力要求会降低，降低了成本和能耗。

附图说明

图1为本发明涉及的四通换向阀截面示意图。

图2为本发明涉及的阀芯俯视图。

图3为本发明涉及的第一端盖仰视图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1-图3。须知，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如图1至图3所示，根据本发明的一个总体技术构思，提供一种新型四通换向阀，包括：阀体1，阀体1构成为筒状结构，阀体1的两端分别密封盖设有第一端盖2和第二端盖3，第一端盖2上设有四个连通阀体1内部并沿周向等角度分布的第一导孔21；转轴4，转轴4同轴转设于阀体1中，转轴4包括大径段和小径段，转轴4的小径段靠近第一端盖2设置，转轴4的大径段和小径段之间形成有台阶面；电机5，电机5固设于第二端盖3的外侧，电机5的输出轴和转轴4的大径段传动连接；阀芯6，阀芯6套设于转轴4的小径段上并由转轴4驱动转动，阀芯6靠近第一端盖2的一侧设有四个和第一导孔21一一对应的第二导孔61；其中两个第二导孔61贯通阀芯6两侧，另外两个第二导孔61向阀芯6内部延伸并连通构成流道；弹簧7，弹簧7套设于转轴4的小径段上，弹簧7的一端和转轴4上的台阶面相抵，弹簧7的另一端和阀芯6相抵。

使用时，通过电机5驱动转轴4转动，从而带动阀芯6转动，进而控制四个第二导孔61与第一端盖2上四个第一导孔21的连通状态。四个第一导孔21采用周向等角度布置，四个第二导孔61和四个第一导孔21一一对应设置，因此每次只需控制阀芯6转动90度即可实现换向。另外，弹簧7的作用在于给阀芯6施加朝向第一端盖2一侧的轴向力，以确保阀芯6与第一端盖2之间密封连接。需要说明的是，本申请中，阀芯6上设置四个第二导孔61，其中两个导孔61贯穿阀芯6两侧，另外两个导孔61向内延伸并连通构成流道；即通过转轴4驱动阀芯6转动一定角度，使得两个第二导孔61和第一导孔21一一对应时，在阀芯6内部构成一条介质通路，在阀体1内部构成另一条介质通路；当两条介质通路中的介质流速相同时，二者施加给阀芯6的轴向力会抵消，从而解决了现有技术中将两条介质通路均设置于动阀片中，导致动阀片与定阀片发生分离，影响密封的问题。并且，由于解决了施加给阀芯6轴向力过大的问题，用于驱动阀芯6转动的扭矩也会减小，即对电机5的动力要求会降低，降低了成本和能耗。

如图1至图3所示，在发明的一个实例性的实施例中，还包括隔板8，隔板8密封设置于阀体1中并将阀体1的内腔分隔为第一内腔11和第二内腔12，第一内腔11靠近第一端盖2设置，第二内腔12靠近第二端盖3设置。

如图1至图3所示，在本发明的一个实例性的实施例中，转轴4小径段的一端和第一端盖2的内侧转动连接，转轴4大径段的一端经隔板8伸入第二内腔12中，转轴4的大径段和隔板8之间密封转动连接。

如图1至图3所示，在本发明的一个实例性的实施例中，电机5的输出轴经第二端盖3伸入第二内腔12中，电机5的输出轴和第二端盖3之间密封转动连接。

如图1至图3所示，在本发明的一个实例性的实施例中，第二内腔12中设有减速机构9（减速箱），电机5的输出轴伸入第二内腔12中并与减速机构9的输入端传动连接，转轴4的大径段伸入第二内腔12中并与减速机构9的输出端传动连接。减速机构9用于放大扭矩，提升动力矩，进一步降低电机5的动力需求，降低成本和能耗。

如图1至图3所示，在发明的一个实例性的实施例中，转轴4的小径段扁柱结构，阀芯6的中心处设有和转轴4小径段匹配的扁孔62。该结构实现转轴4驱动阀芯6的同时，不会影响弹簧7给阀芯6施加朝向第一端盖2一侧的轴向力。

所以，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种新型四通换向阀，在阀体的第一端盖上设置四个第一导孔，在阀芯上设置四个第二导孔，其中两个导孔贯穿阀芯两侧，另外两个导孔向内延伸并连通构成流道；即通过转轴驱动阀芯转动一定角度，使得两个第一导孔和两个第二导孔一一对应时，在阀芯内部构成第一介质通路，在阀体内部构成第二介质通路；第一介质通路和第二介质通路中的介质流速相同时，二者施加给阀芯的轴向力会抵消（由于第二介质通路一般作为介质进路，第一介质通路一般作为介质回路，进路端给到阀芯的轴向力一般大于回路端给到阀芯的轴向力，比较极端的情况下会抵消），从而解决了现有技术中将两条介质通路均设置于动阀片中，导致动阀片与定阀片发生分离，影响密封；此外，由于解决了施加给阀芯轴向力过大的问题，用于驱动阀芯转动的扭矩也会减小，即对驱动装置的动力要求会降低，降低了成本和能耗。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神和技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。