一种多路旋转阀及具有多路旋转阀的控制装置

技术领域

本发明涉及多通阀技术领域，特别涉及一种多路旋转阀及具有多路旋转阀的控制装置。

背景技术

输送介质的管路中一般用到多通阀，多通阀用于实现多路向一路的流通或者多路向多路的流通，现有的多通阀大多是由多个两通或三通阀组合而成，多通阀的内部空腔大，接头多，管路多，控制逻辑复杂，不利于与外部的多个管路连接切换控制。

申请号为CN202111341470.0的专利公开了一种四通阀，其包括阀体，阀体内设有阀腔，且沿阀体的周向，阀体上依次开设有第一过液口、第二过液口、第三过液口及第四过液口，阀芯，设于阀腔内并能够相对阀体转动，且阀芯上设有通道，第四过液口与通道始终连通，随着阀芯的转动，通道能够在第一过液口、第二过液口和第三过液口之间切换，以与其中的一个或相邻两个过液口连通，并调节连通的过液口的流量，通过对阀体的过液口和阀芯的通道进行改进，保证通道与第四过液口连通，并转动阀芯，切换其他与通道连通的过液口，并控制各个过液口中介质的流量，从而使四通阀同时具有换向和比例调节功能，不用在管路上另设比例调节阀，简化管道结构，节约物料成本，但是该四通阀的阀体利用率较低，受限于阀体周向的体积和管路的直径，该四通阀不能连接更多路的外部管路。

发明内容

本发明实施例提供一种多路旋转阀，可以解决现有技术中存在现有的多通阀大多是由多个两通或三通阀组合而成，多通阀的内部空腔大，接头多，管路多，控制逻辑复杂，不利于与外部的多个管路连接切换控制的问题。

本发明实施例提供一种多路旋转阀，包括：

阀头，阀头内部设有阀头腔，阀头的轴向的不同层设有多个第一通液孔，阀头腔内设有分别属于不同平面的多条第一导液沟槽，多条第一导液沟槽之间设有连通沟槽，连通沟槽内设有第二通液孔；以及

阀芯，其顶部滑动设于阀头腔内，阀芯周向设有第二导液沟槽，阀芯上设有与第二导液沟槽连通的第三通液孔，当第三通液孔与一第一通液孔连通时，第二导液沟槽与一第一导液沟槽部分重合。

可选的，阀头和阀芯的外形均包括圆柱形，阀头的外侧壁上的垂直于轴心的每一个平面上的多个相邻的第一通液孔的夹角为40度，阀芯上的第一导液沟槽的弧心角为65度。

可选的，第一通液孔的数量为四个。

可选的，位于不同平面的多个第一导液沟槽的长度相同，且与第二导液沟槽长度相同。

可选的，第三通液孔穿过阀芯的中心且与第二导液沟槽中心点相交。

本发明还提供一种多路旋转阀控制装置，包括：

支筒，其顶部可拆卸设有阀头，且顶部套设于阀外侧壁上；

转动机构，其输出端与阀芯底部连接，转动机构侧面与支筒滑动连接，用于在驱动阀芯上的第三通液孔与位于阀头上的同一平面中的多个第一通液孔之间切换；

平移机构，其固定设于支筒外侧壁上，用于驱动阀芯上的第三通液孔与位于阀头上的不同平面中的第一通液孔连通。

可选的，支筒包括：

矩形筒或圆筒，矩形筒或圆筒底部可拆卸设有盖板。

可选地，转动机构包括：

联轴器，其套设于阀芯底部的外侧壁上；

第一驱动电机，其设于电机外壳内，电机外壳上设有滑动柱，滑动柱滑动设于支筒外侧壁上的导向孔内，第一驱动电机的输出轴穿设于联轴器内并与阀芯的底部固定连接。

可选地，电机外壳上设有套设于输出轴的横板，横板侧壁上设有滑动柱，滑动柱滑动设于支筒外侧壁上的条形导向孔内。

可选的，平移机构包括：

卡簧，其位于支筒内部并卡设于阀芯上；

两个微轴承，其套设于阀芯上，并位于卡簧的远离支筒顶部的另一侧；

两个齿轮扣板，其扣设于两个微轴承上；

齿条，其固定设于一个齿轮扣板上；

第二驱动电机，其位于电机壳内，电机壳固定设于支筒上远离导向孔的侧壁上，第二驱动电机的输出轴穿过支筒，与齿条通过齿轮连接。

本发明实施例提供一种多路旋转阀及具有多路旋转阀的控制装置，与现有技术相比，其有益效果如下：

本发明通过在阀头的轴向的不同层设置多个第一通液孔，阀头腔内设置分别属于不同平面的多条第一导液沟槽，多条第一导液沟槽之间设置连通沟槽，连通沟槽内设置第二通液孔，阀芯周向设置第二导液沟槽，阀芯上设置与第二导液沟槽连通的第三通液孔，当第三通液孔与一第一通液孔连通时，第二导液沟槽与一第一导液沟槽部分重合，在阀头设置了不同层的通液孔，每层通液孔均包括多个第一通液孔，极大地扩展了阀头的通液孔数量，分层设置通液孔既解决了阀头空间利用率小的问题，又解决了实际需要较多通液孔，而人为控制通液孔上的阀头开合过于复杂的问题，通过控制两个电机就可以实现阀芯在阀头内的切换，控制过程简单，内部不再需要管路连接。

附图说明

图1是本发明提供一种多路旋转阀的爆炸图；

图2是本发明提供一种多路旋转阀及其控制装置的装配图；

图3是本发明提供一种多路旋转阀的阀头的第一剖面图；

图4是本发明提供一种多路旋转阀的阀头的第二剖面图；

图5是本发明提供一种多路旋转阀的阀头和阀芯装配图；

图6是本发明提供一种多路旋转阀的阀头的第三剖面图；

图7是本发明提供一种多路旋转阀的阀芯立体图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或一体的连接；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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1是本发明提供一种多路旋转阀及其控制装置的爆炸图，图2是本发明提供一种多路旋转阀及其控制装置的装配图，如图1和图2所示，多路旋转阀包括：

阀头1，阀头1内部设有阀头腔1-1，阀头1轴向设有位于不同平面的多个第一通液孔1-2，阀头腔1-1内设有多条位于不同平面的第一导液沟槽1-3，多条第一导液沟槽1-3之间设有连通沟槽1-4，连通沟槽1-4内设有第二通液孔1-5；以及

阀芯2，其顶部滑动设于阀头腔1-1内，阀芯2周向设有第二导液沟槽2-1，阀芯2上设有与第二导液沟槽2-1连通的第三通液孔2-2，当第三通液孔2-2与一第一通液孔1-2连通时，第二导液沟槽2-1与一第一导液沟槽1-3部分重合。

需要说明的是，多路旋转阀内传输的介质包括液体和气体，多路旋转阀利用高精度加工工具加工而成，因此不需要密封装置，在阀芯2与阀头1连接后，阀芯2的第三通液孔2-2与某一平面内的一个第一通液孔1-2对齐，这个时候通过设置第二导液沟槽2-1与第一导液沟槽1-3的位置部分重合，在正向流通时，传输介质首先流经第一通液孔1-2和第三通液孔2-2，然后流经第二导液沟槽2-1与第一导液沟槽1-3的重合部，最后流经连通沟槽1-4，从第二通液孔1-5流出，反向流通的过程与正向流通过程相反，通过第三通液孔2-2与在同一平面内的多个第一通液孔1-2的中的任一个对齐或与不在同一平面内的多个第一通液孔1-2中的任一个对齐，增大了与外部的多个管路的连接的次数，只要控制阀芯的位置，就可以对传输介质的外接管路切换连接，减少了控制的复杂度，避免了多个阀头组合带来的内部空腔大，接头多，管路多的问题。

具体的，图3是本发明提供一种多路旋转阀的阀头的第一剖面图，图4是本发明提供一种多路旋转阀的阀头的第二剖面图，图5是本发明提供一种多路旋转阀的阀头和阀芯装配图，如图3、图4和图5所示，阀头1和阀芯2的外形均为圆柱形，阀头1的外侧壁上的垂直于轴心的每一个平面上的多个相邻的第一通液孔1-2的夹角为40度，阀芯2上的第一导液沟槽1-3的弧心角为65度，多个第一导液沟槽1-3通过连通沟槽1-4连通，连通沟槽1-4内设有第二通液孔1-5，圆柱形的阀头腔1-1内滑动配合设有圆柱形的阀芯2。

需要说明的是，阀头1的外侧壁上的垂直于轴心的每一个平面上的多个相邻的第一通液孔1-2的夹角为40度，这是根据通液孔的直径和阀头腔内部直径等确定，大小并不是唯一，但是应该理解，在阀芯2上的第三通液孔2-2与阀体1上同平面的最边上的第一通液孔1-2连通时，第二导液沟槽2-1与第一导液沟槽1-3仍然有部分重合，这是为了同一平面内的液体或者气体介质能够流通。

具体地，图6是本发明提供一种多路旋转阀的阀头的第三剖面图，如图6所示，位于同一平面内的多个第一通液孔1-2的数量为四个。

需要说明的是，在同一平面上的多个第一通液孔1-2的圆心角均为40度时，第一通液孔1-2的数量为四个，此时阀芯2上的第一导液沟槽1-3的弧心角为65度，当然位于同一平面内的第一通液孔1-2数量小于四个也行，此时根据实际情况调整第一导液沟槽1-3的弧心角，但是必须保证在阀芯2上的第三通液孔2-2与阀体1上同平面的最边上的第一通液孔1-2连通时，第二导液沟槽2-1与第一导液沟槽1-3仍然有部分重合。

具体地，如图4所示，位于不同平面的多个第一导液沟槽1-3的长度相同，且与第二导液沟槽2-1长度相同。

这是为了保证在第三通液孔2-2与同平面的中心的第一通液孔1-2连通时，第二导液沟槽2-1与第一导液沟槽1-3完全重合。

具体的，图7是本发明提供一种多路旋转阀的阀芯立体图，如图7所示，第三通液孔2-2穿过阀芯2的中心且与第二导液沟槽2-1中心点相交。

这是为了第三通液孔2-2与第一通液孔1-2容易对齐，而且第二导液沟槽2-1与第一导液沟槽1-3容易对齐。

本发明还提供一种多路旋转阀控制装置，仍如图1所示，控制装置包括：

支筒，其顶部可拆卸设有阀头1，且顶部套设于阀芯2外侧壁上。

转动机构3，其输出端与阀芯2底部连接，转动机构3侧面与支筒滑动连接，用于在驱动阀芯2上的第三通液孔2-2与位于阀头1上的同一平面中的多个第一通液孔1-2之间切换。

平移机构4，其固定设于支筒外侧壁上，用于驱动阀芯2上的第三通液孔2-2与位于阀头1上的不同平面中的第一通液孔1-2连通。

在本实施例中，支筒底部螺纹连接有圆板，在拆/装设备的时候打开圆板，平时关闭，转动机构3用于在驱动第三通液孔2-2在位于同一平面的多个第一通液孔1-2之间切换时，使位于同一平面的第一导液沟槽1-3与第二导液沟槽2-1部分重合，平移机构4用于驱动阀芯2的第二导液沟槽2-1与位于不同平面中的一条第一导液沟槽1-3部分重合。

在一种可能的实施方式中，仍如图1所示，支筒包括：

矩形筒或圆筒，矩形筒或圆筒底部可拆卸设有盖板。

在一种可能的实施方式中，支筒为矩形筒5，其顶部和底部与侧壁通过螺栓固定，矩形筒5的顶部螺栓固定设有阀头1，且矩形筒5顶部设有圆孔，通过圆孔套设在阀芯2上。

在一种可能的实施方式中，如图1所示，转动机构3包括：

联轴器3-1，其套设于阀芯2底部的外侧壁上。

第一驱动电机3-2，其设于电机外壳3-3内，电机外壳3-3上设有滑动柱3-4，滑动柱3-4滑动设于支筒外侧壁上的导向孔内，第一驱动电机3-2的输出轴穿设于联轴器3-1内并与阀芯2的底部固定连接。

在一种可能的实施方式中，支筒第一侧壁5-1上设有导向孔，导向孔5-2内滑动设有滑动柱3-4，滑动柱3-4底部具有固定作用，其为H型，两端卡在导向孔5-2的平行的两侧壁上，轴联器3-1的顶部位于支筒内，第一驱动电机3-2的输出轴伸出电机外壳3-3上的圆孔后与联轴器3-1连接，联轴器3-1另一端与阀芯2底部连接。

具体地，矩形筒5的第一侧壁5-1上设有导向孔5-2，电机外壳3-3上设有套设于输出轴的横板3-5，横板3-5侧壁上设有滑动柱3-4，滑动柱3-4滑动设于支筒第一侧壁5-1的导向孔5-2内。

在一种可能的实施方式中，如图1所示，平移机构4包括：

卡簧4-1，其位于支筒内部并卡设于阀芯2上。

两个微轴承4-2，其套设于阀芯2上，并位于卡簧4-1的远离支筒顶部的另一侧。

两个齿轮扣板4-3，其扣设于两个微轴承4-2上。

齿条4-4，其固定设于一个齿轮扣板4-3上。

第二驱动电机4-5，其位于电机壳4-6内，电机壳4-6固定设于矩形筒5的第二侧壁5-5上，第二驱动电机4-5的输出轴穿过矩形筒5，与齿条4-4通过齿轮4-7连接。

在本实施例中，第一侧壁5-1上设有多个螺纹孔5-3和一圆孔5-4，第二驱动电机4-5的输出轴伸出电机壳4-6上的圆孔后再伸出第二侧壁上的圆孔，与另一联轴器的一端连接，联轴器的另一端与齿轮4-7通过连接柱连接，在阀芯2上的底部卡设有卡簧4-1，在阀芯2上的卡簧4-1的底部扣设有两个微轴承4-2，两个齿轮扣板4-3扣设于两个微轴承4-2上，齿条4-4固定设于一个齿轮扣板4-3上，齿条4-4与齿轮4-7啮合。

其中，第一驱动电机3-2和第二驱动电机4-5均为伺服电机。

多路旋转阀的控制装置的工作原理，首先通过第二驱动电机4-5带动齿轮4-7旋转，在阀芯2上的底部卡设有卡簧4-1，在阀芯2上的卡簧4-1的底部扣设有两个微轴承4-2，两个齿轮扣板4-3扣设于两个微轴承4-2上，齿条4-4固定设于一个齿轮扣板4-3上，齿轮4-7旋转驱动齿条4-4伸缩，从而推动阀芯2与某一层的第一通液孔1-2的中心齐平，然后驱动第一驱动电机3-2控制阀芯2，在同一平面内的第一通液孔1-2之间切换。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。