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    重庆时时彩专家推荐: 一种直动驱动切换阀.pdf

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    一种 驱动 切换
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    摘要
    申请专利号:

    CN201210497512.4

    申请日:

    2012.11.27

    公开号:

    CN103836214A

    公开日:

    2014.06.04

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F16K 3/04申请日:20121127|||公开
    IPC分类号: F16K3/04; F16K31/06 主分类号: F16K3/04
    申请人: 浙江三花制冷集团有限公司
    发明人: 不公告发明人
    地址: 312500 浙江省绍兴市新昌县七星街道下礼泉村
    优先权:
    专利代理机构: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 薛晨光;魏晓波
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201210497512.4

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.08.03|||2014.12.17|||2014.06.04

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开一种直动驱动切换阀,包括驱动部和流道切换部,所述驱动部为电磁直动输出;所述流道切换部包括阀体和内置于所述阀体中的阀块,所述阀块可相对于所述阀体上的各阀口转动,且与所述阀体铰接于第一铰点;连杆的两端与所述阀块和所述驱动部的输出端分别铰接于第二铰点和第三铰点,以带动所述阀块在两个工作位置之间切换;并配置成:位于第一工作位置的所述阀块建立所述阀体上的各阀口的第一连通关系,位于第二工作位置的所述阀块建立所述阀体上的各阀口的第二连通关系。本发明有效利用了阀体内部空间,并从阀块与阀口配合关系及驱动动力的传递结构进行了流道切换部的改进设计,为实现驱动力及流道切换行程的放大或缩小提供了有效保障。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  直动驱动切换阀,包括驱动部和流道切换部,所述驱动部为电磁直动输出;其特征在于,所述流道切换部包括阀体和内置于所述阀体中的阀块,所述阀块可相对于所述阀体上的各阀口转动,且与所述阀体铰接于第一铰点;连杆的两端与所述阀块和所述驱动部的输出端分别铰接于第二铰点和第三铰点,以带动所述阀块在两个工作位置之间切换;并配置成:位于第一工作位置的所述阀块建立所述阀体上的各阀口的第一连通关系,位于第二工作位置的所述阀块建立所述阀体上的各阀口的第二连通关系。

    2.  根据权利要求1所述的直动驱动切换阀,其特征在于,所述阀块的与所述阀口的配合面上设置有圆弧凹槽,所述圆弧凹槽以所述第一铰点为圆心形成;相应地,每个所述阀口依次设置在所述圆弧凹槽的转动轨迹内。

    3.  根据权利要求2所述的直动驱动切换阀,其特征在于,所述圆弧凹槽位于所述第一铰点和第二铰点之间。

    4.  根据权利要求2所述的直动驱动切换阀,其特征在于,所述第二铰点位于所述第一铰点和圆弧凹槽之间。

    5.  根据权利要求1至4中任一项所述的直动驱动切换阀,其特征在于,所述驱动部的输出端为其动铁芯的端部,所述第三铰点形成于所述连杆与插装于所述动铁芯的端部的销轴之间。

    6.  根据权利要求5所述的直动驱动切换阀,其特征在于,所述阀块与所述阀体之间设置有防反冲弹性部件,以施加使得所述阀块的配合面与阀体相抵的作用力。

    7.  根据权利要求6所述的直动驱动切换阀,其特征在于,所述防反冲弹性部件具体为压缩弹簧。

    8.  根据权利要求6所述的直动驱动切换阀,其特征在于,所述直动驱动切换阀为两位三通阀,并配置成:在第一连通关系下,第一阀口与第二阀口连通,第三阀口非连通;在第二连通关系下,第二阀口与第三阀口连通,第一阀口非连通。

    9.  根据权利要求6所述的直动驱动切换阀,其特征在于,所述直动驱动切换阀为两位四通阀,并配置成:在第一连通关系下,第一阀口与第二阀口连通,第三阀口与第四阀口连通;在第二连通关系下,第一阀口与第四阀口连通,第二阀口与第三阀口连通。

    说明书

    说明书一种直动驱动切换阀
    技术领域
    本发明涉及用于流体介质的控制阀技术,具体涉及一种直动驱动切换阀。
    背景技术
    切换阀是安装在切换式换热器(或蓄冷器)热端的气动开关阀。随着节能环保意识的不断深入,CO2等新冷媒的逐渐得以应用,以及商用自动售货机等特殊机种的不断普及;使得应用于相应系统的工作环境发生巨大变化。特别是在CO2系统中,需要适应高温高压的工作环境,最大工作压力较普通冷媒系统有几倍的提升。由此,对于应用于系统的切换阀等功能元件的性能提出了更高的要求。
    请参见图1,该图为现有技术中一种典型直动驱动切换阀的整体结构示意图。
    如图1所示,该切换阀主要由电磁线圈102、螺栓组合件101和主阀103组成。其工作原理为,电磁线圈102通电后产生磁场后,动铁芯1033在电磁力作用下向静铁芯1031方向运动,并最终吸合;动铁芯1033运动过程中带动滑块1034直线运动至ON侧,这样就实现了切换阀的吸合切换。当电磁线圈断电后,动铁芯1033在弹簧1032的作用下向远离静铁芯1031方向运动,并带动滑块直线运动至OFF侧,实现切换阀的脱开切换。整个控制过程中,由于动铁芯1033直接作用于滑块1034控制主阀的切换动作,其作用力需克服滑块1034与阀座1035之间的摩擦阻力及弹簧力来实现动作。
    如前所述,相比于现有普通冷媒系统,CO2系统中的最大工作压力提升了几倍,直接导致切换阀在切换过程中滑块与阀座之间的摩擦阻力成倍增大后,需要增大动铁芯上的电磁吸力以可靠拖动滑块。但是,如果通过 增大静、动铁芯及电磁线圈,以提升电磁吸力来满足切换要求的话,则切换阀的成本势必大幅上升;同时,也带来了铜等贵金属材料的过度使用问题。
    另外,切换阀还有一种比较特殊的使用场合,例如,自动售后机等机种,其工作压力较低,但流通能力要求较高。受结构原理的限制,由于现有切换阀的运动过程为直线运动,其三个主流道孔必须沿着直线运动方向排布,因此,为适应流通能力的高要求增大流道通径D后,必然导致动铁芯运动行程的增加。由此,将使得脱开状态下的电磁吸力大幅下降,直接导致驱动部的可靠性也随之下降。
    有鉴于此,亟待另辟蹊径针对现有直动驱动切换阀进行优化设计,以克服现有技术存在的上述问题。
    发明内容
    针对上述缺陷,本发明解决的技术问题在于提供一种结构优化的直动驱动切换阀,以在不改变外形尺寸的基础上,满足不同使用工况的切换要求。
    本发明提供的直动驱动切换阀,包括驱动部和流道切换部,所述驱动部为电磁直动输出;所述流道切换部包括阀体和内置于所述阀体中的阀块,所述阀块可相对于所述阀体上的各阀口转动,且与所述阀体铰接于第一铰点;连杆的两端与所述阀块和所述驱动部的输出端分别铰接于第二铰点和第三铰点,以带动所述阀块在两个工作位置之间切换;并配置成:位于第一工作位置的所述阀块建立所述阀体上的各阀口的第一连通关系,位于第二工作位置的所述阀块建立所述阀体上的各阀口的第二连通关系。
    优选地,所述阀块的与所述阀口的配合面上设置有圆弧凹槽,所述圆弧凹槽以所述第一铰点为圆心形成;相应地,每个所述阀口依次设置在所述圆弧凹槽的转动轨迹内。
    优选地,所述圆弧凹槽位于所述第一铰点和第二铰点之间。
    优选地,所述第二铰点位于所述第一铰点和圆弧凹槽之间。
    优选地,所述驱动部的输出端为其动铁芯的端部,所述第三铰点形成于所述连杆与插装于所述动铁芯的端部的销轴之间。
    优选地,所述阀块与所述阀体之间设置有防反冲弹性部件,以施加使得所述阀块的配合面与阀体相抵的作用力。
    优选地,所述防反冲弹性部件具体为压缩弹簧。
    优选地,所述直动驱动切换阀为两位三通阀,并配置成:在第一连通关系下,第一阀口与第二阀口连通,第三阀口非连通;在第二连通关系下,第二阀口与第三阀口连通,第一阀口非连通。
    优选地,所述直动驱动切换阀为两位四通阀,并配置成:在第一连通关系下,第一阀口与第二阀口连通,第三阀口与第四阀口连通;在第二连通关系下,第一阀口与第四阀口连通,第二阀口与第三阀口连通。
    本发明有效利用了阀体内部空间,并从阀块与阀口配合关系及驱动动力的传递结构进行了流道切换部的改进设计。具体地,与阀体铰接于第一铰点的阀块通过与阀体上各阀口的转动配合实现工作位置的切换,且传递动力的连杆铰接于阀块和驱动部的输出端之间;由此,可以根据滑动切换过程中的实际工况,确定驱动力臂(第一铰点至连杆之间的距离)与阻力力臂(第一铰点至阀口之间的距离),本发明流道切换部的原理性结构改进为实现驱动力的放大或缩小提供了有效保障。如此设置,有效利用了阀体内部空间,而不需要调整直驱方向阀体尺寸,也就是说,在相同驱动部件的基础上,本发明可提供较大的切换驱动力,进而有效控制了产品制造成本。因此,本发明可有效的与新冷媒系统中的特殊工作环境相匹配,从而为节能环保型新冷媒系统的推广打好基础。
    在本发明的优选方案中,阀块的与阀口的配合面上设置有圆弧凹槽,圆弧凹槽以第一铰点为圆心形成;相应地,每个阀口依次设置在圆弧凹槽的转动轨迹内,结构简单可靠。进一步地,圆弧凹槽位于第一铰点和第二铰点之间,由此增加了驱动力臂与阻力力臂之比值,通过驱动力矩的放大 即可满足较大滑块切换阻力的使用需要,可适用于高压力系统。
    在本发明的另一优选方案中,第二铰点位于第一铰点和圆弧凹槽之间,即,该动力传递关系中的第一铰点和第二铰点均位于圆弧凹槽的同一侧,因此,形成阀口通道的圆弧凹槽可利用其另一侧的阀体空间,也就是说,本方案可根据实际大流量的需要调节圆弧凹槽及阀口截面尺寸,在驱动部件动铁芯行程不变的情况下,实现阀块行程的放大,从而为流道通径的增大提供基础保障。
    在本发明的又一优选方案中,阀块与阀体之间设置有防反冲弹性部件,以施加使得阀块的配合面与阀体相抵的作用力,如此设置,即便是阀块切换瞬间出现压力冲击,也可确保阀机能保持稳定状态。
    附图说明
    图1示出了现有技术中一种典型的直动驱动切换阀的整体结构示意图;
    图2示出第一实施例所述直动驱动切换阀的整体结构示意图;
    图3为图2的Ⅰ-Ⅰ剖视图;
    图4为图3中所示阀体端的局部放大图;
    图5为图4的Ⅱ-Ⅱ局部剖视图;
    图6为第二实施例所述直动驱动切换阀的整体结构示意图;
    图7为图6中所示阀体端的局部放大图。
    图2-图7中:
    驱动部10、动铁芯11、静铁芯12、电磁线圈13、流道切换部20、阀体21、圆弧凹槽211、圆弧凹槽211′、阀块22、连杆23、销轴24、防反冲弹性部件25。
    具体实施方式
    基于现有直动驱动切换阀,本发明的核心在于针对阀口切换形式及驱 动动力传递结构进行了原理性的改进,以有效适应高压系统及低压大流量系统的需要,提升直动驱动切换阀的使用机能。下面以结合说明书附图进行具体说明。
    实施例1:
    请参见图2和图3,其中,图2示出本实施方式所述直动驱动切换阀的整体结构示意图,图3为图2的Ⅰ-Ⅰ剖视图(为清晰示出核心细节,图中略去电磁线圈部分)。
    该直动驱动切换阀包括驱动部10和流道切换部20,其驱动部10为电磁直动输出。如图3所示,该流道切换部20包括阀体21和内置于阀体21中的阀块22,其中,阀块22与阀体21铰接于第一铰点A,以相对于阀体21上各阀口转动实现工作位置的切换。
    结合图2、图3和图4所示,本方案所述直动驱动切换阀为两位四通阀,具体来说,在第一连通关系下,第一阀口e与第四阀口d连通,第二阀口s与第三阀口c连通;在第二连通关系下,第一阀口e与第二阀口s连通,第三阀口c与第四阀口d连通。
    在阀块22与驱动部10的输出端之间铰接有连杆23,该连杆23与阀块22铰接于第二铰点B、与驱动部10的输出端铰接于第三铰点C,本方案中,驱动部10采用动铁芯11、静铁芯12和电磁线圈13实现直线驱动。由此,线圈通电后,动铁芯11沿箭头ON方向直线位移,带动阀块22绕第一铰点A转动(箭头ON方向)至第一工作位置,此状态下,阀块22建立阀体21上的各阀口的第一连通关系:第一阀口e与第四阀口d连通,第二阀口s与第三阀口c连通,这样就实现了切换阀的吸合切换。线圈断电后,动铁芯11沿箭头OFF方向直线位移,带动阀块22绕第一铰点A转动(箭头OFF方向)至第二工作位置,此状态下,阀块22建立阀体21上的各阀口的第二连通关系:第一阀口e与第二阀口s连通,第三阀口c与第四阀口d连通,这样实现了切换阀的脱开切换。
    由此,通过转动位移实现阀块22在两个工作位置之间的切换。
    应当理解,驱动部10也可以采用非电磁驱动原理的方式实现直线驱动,例如,电机结合旋转运动转换为直线运动的传动机构等,只要满足使用需要均可。当然,采用动铁芯11、静铁芯12和电磁线圈13实现直线驱动成本相对较低,且可靠性更好,相应地,驱动部10的输出端为其动铁芯11的端部,第三铰点C形成于连杆23与插装于动铁芯11的端部的销轴24之间。
    进一步结合图3和图4所示,其中图4为图3中所示阀体端的局部放大图。本方案中,阀块21的与各阀口(第一阀口e、第二阀口s、第三阀口c、第四阀口d)的配合面上设置有圆弧凹槽211,用于连通与其重叠的阀口,同时与其非重叠的阀口基于阀体内腔连通;该圆弧凹槽211以第一铰点A为圆心形成;相应地,第二阀口s、第三阀口c和第四阀口d依次设置在圆弧凹槽211的转动轨迹内。这样,在第一连通关系下(图中所示),第一阀口e与第二阀口s基于圆弧凹槽211连通,第三阀口c与第四阀口d基于阀体内腔连通;在第二连通关系下,第一阀口e与第四阀口d基于阀体内腔连通,第二阀口s与第三阀口c基于圆弧凹槽211连通。
    当然,作为连通阀口通道的圆弧凹槽211不局限于图中所示的内凹槽,该通道也可以为两个开口位于阀体21的表面、连通两个开口的通道内置于阀体21内部的形式;显然,只要两个开口的位移轨迹分别与待连通阀口相对,均在本申请请求?;さ姆段?。
    本方案中,圆弧凹槽211位于第一铰点A和第二铰点B之间,根据需要可通过驱动力臂L1与阻力力臂L2的调整,来实现驱动力的放大或缩小。如图所示,通过对驱动力臂与阻力力臂之比值L2/L1的加大设计来实现驱动力矩的放大,从而满足高压力系统的使用要求,在不改变动静铁芯及电磁线圈外形尺寸的前提下,提升克服阀块22切换阻力的能力。
    与现有技术相比,该特点能够较好的适用于CO2系统,从而实现了切换与新冷媒系统的可靠匹配,解决了现有切换阀在新工作环境中无法可靠性实现其功能的问题。
    另外,为了进一步提高该阀的工作稳定性,避免切换过程中瞬时高压的影响,在阀块22与阀体21之间设置有防反冲弹性部件25,具体请一并参见图5,该图为图4的Ⅱ-Ⅱ局部剖视图。
    防反冲弹性部件25的设置可以施加使得阀块22的配合面与阀体21相抵的作用力,一方面可以保持阀块22不会在瞬时高压作用下冲起,同时还能够保证阀块22与阀体21之间的转动配合。优选地,该防反冲弹性部件具体为压缩弹簧,套装于第一铰点A处的铰接轴上;显然,也可以为弹性橡胶。
    此外,该阀直动驱动切换阀还可以为两位三通阀,即,并阀体上仅开设三个阀口:第一阀口e、第二阀口s和第三阀口c(未设置第四阀口d)并配置成:在第一连通关系下,第二阀口s与第三阀口c连通,第一阀口e非连通;在第二连通关系下,第一阀口e与第二阀口s连通,第三阀口c非连通。
    显然,该两位三通阀同样可以解决目前三通切换阀无法有效的在新的冷媒系统中匹配使用的问题,可以有效的与新冷媒系统中的特殊工作环境相匹配,从而为节能环保型新冷媒系统的提供可靠保障。
    除前述高压系统外,目前还有一种比较特殊的使用场合,例如,自动售货机等机种,其工作压力相对较低,但要求流通能力较高。下面所提供的第二实施例,可进一步满足低压力、大流量的使用要求。
    请参见图6和图7,其中,图6为第二实施例所述直动驱动切换阀的整体结构示意图,图7为图6中所示阀体端的局部放大图。
    本方案所述直动驱动切换阀的主体构成与第一实施例相同,区别点在于,本方案的第二铰点B′位于第一铰点A′和圆弧凹槽211′之间。需要说明的是,为清楚示出本方案与第一实施例之间的区别联系,相同功能构件采用了相同标记进行标示。
    如图所示,该动力传递关系中的第一铰点A′和第二铰点B′均位于圆弧凹槽211′的同一侧,因此,形成阀口通道的圆弧凹槽211′可利用其另一 侧的阀体空间,从而可根据实际大流量的需要调节圆弧凹槽211′及各阀口截面尺寸,在驱动部件动铁芯行程不变的情况下,实现阀块行程的放大,从而为流道通径的增大提供基础保障。
    以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的?;し段?。

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