平面密封式多路控制阀论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种平面密封式多路控制阀，包括阀体、轴承盖、转轴、主动盘、预紧弹簧和固定盘，所述阀体为中空结构，转轴位于阀体内部，轴承盖安装在阀体顶面，转轴的上端延伸到轴承盖外面，预紧弹簧套接在转轴外面，主动盘与转轴下端间隙配合连接，预紧弹簧上端顶着转轴的台肩，下端顶着主动盘，固定盘安装在阀体底面，主动盘与固定盘贴合；阀体上开有进液口，主动盘开有流通口，固定盘开有多个出液口。本实用新型结构简单、控制方便、体积小巧、能量消耗低，可以间歇性地轮换地控制回路流体的通断。

主设计要求

1.平面密封式多路控制阀，其特征在于：包括阀体、轴承盖、转轴、主动盘、预紧弹簧和固定盘，所述阀体为中空结构，转轴位于阀体内部，轴承盖安装在阀体顶面，转轴的上端延伸到轴承盖外面，预紧弹簧套接在转轴外面，主动盘与转轴下端间隙配合连接，预紧弹簧上端顶着转轴的台肩，下端顶着主动盘，固定盘安装在阀体底面，主动盘与固定盘贴合；阀体上开有进液口，主动盘开有流通口，固定盘开有多个出液口。

设计方案

2.根据权利要求1所述的平面密封式多路控制阀，其特征在于：所述主动盘圆心开有非圆形孔，转轴下端插入非圆形孔，并且为间隙配合。

3.根据权利要求1所述的平面密封式多路控制阀，其特征在于：所述出液口为3-6个。

4.根据权利要求1所述的平面密封式多路控制阀，其特征在于：所述阀体与固定盘之间设置有密封垫，转轴与轴承盖之间设置有密封圈。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及阀门的多路择一流通的技术领域，具体涉及一种平面密封式多路控制阀。

背景技术

工农业生产中，常常需要将液体、气体等流体多路自动输送，现有相关自动技术主要采用基于电磁阀的控制器，例如液压电磁换向阀、气压电磁换向阀、供水电磁阀开关等，基本都是采用一路一控制阀的思路。其实在生产中，有时仅仅需要间歇性地轮换地向各路输送流体，采用现有技术必须设置许多电磁阀。例如，用一个水泵向四块菜地供水浇灌，现有技术就必须配置四个供水电磁阀来控制，导致供水水路、控制单元线路多且复杂、体积大。考虑到供水不一定需要在同时刻进行，可以间歇性地轮换地进行，为简化控制设备，有必要改进现有一路一控制阀的思路，提高设备的利用率、减少设备体积、简化设备控制程序。同时，现有技术的流体通、断控制一般采用阀芯在压力弹簧的作用下与阀座精密配合密封，要求加工精度高、打开通路时需要较大的动力才可以克服压力弹簧的预紧力，生产成本高、使用成本也高。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种的平面密封式多路控制阀，结构简单、控制方便、体积小巧、能量消耗低，可以间歇性地轮换地控制回路流体的通断。

本实用新型解决上述技术问题的方案如下：

平面密封式多路控制阀，包括阀体、轴承盖、转轴、主动盘、预紧弹簧和固定盘，所述阀体为中空结构，转轴位于阀体内部，轴承盖安装在阀体顶面，转轴的上端延伸到轴承盖外面，预紧弹簧套接在转轴外面，主动盘与转轴下端间隙配合连接，预紧弹簧上端顶着转轴的台肩，下端顶着主动盘，固定盘安装在阀体底面，主动盘与固定盘贴合；阀体上开有进液口，主动盘开有流通口，固定盘开有多个出液口。

所述主动盘圆心开有非圆形孔，转轴下端插入非圆形孔，并且为间隙配合。

所述出液口为3-6个。

所述阀体与固定盘之间设置有密封垫，转轴与轴承盖之间设置有密封圈。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点：

本平面密封式多路控制阀，外接驱动机构使转轴转动，带动主动盘转动，改变主动盘的流通口与固定盘出液口的相对位置，从而实现通路的导通或断开，可以间歇性地、轮换地实现多路流体的通断。主动盘与固定盘的靠平面密封，密封的压力主要靠液体本身的压力，压力均匀，可靠保证密封效果，平面比曲面密封加工简单许多；已经导通的通路的压力液体形成栓锚力，锁紧主动盘与固定盘的相对位置，可以防止主动盘与固定盘的意外转动，保证预设通路始终导通，不需要驱动机构提供锁紧力；主动盘与固定盘的相对转动的摩擦阻力为切向力，该力很小，驱动机构的功率只需很小；控制阀只有在需要切换通、断的瞬间才需要电力驱动，保持导通或保持断开的时候都不需要电力，节省能源，使用成本极低。本实用新型避开通常的一路一控制阀的思路，流体通、断转换的瞬间才使用电力，大大地节省电力并驱动机构不会发热，同时避免了现有电磁阀开关技术中保持导通或保持断开时需要长时间给电磁阀通电发热的情况。本实用新型适用易燃易爆流体的控制；整体结构布局紧凑、管路和线路都少，故障率也会很低；对于需要间歇性、轮换地实现流体通断的应用尤其合理、高效，具有一定应用价值。

附图说明

图1是本实用新型的平面密封式多路控制阀的立体图。

图2是图1的正视图。

图3是图2的C-C剖视图。

图4是轴承盖的立体图。

图5是阀体的立体图。

图6是转轴的立体图。

图7是主动盘的立体图。

图8是固定盘的立体图。

图9是另一种结构的主动盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1-图8所示的平面密封式多路控制阀，包括阀体1、轴承盖2、转轴3、主动盘4、预紧弹簧5和固定盘6，阀体1为中空结构，与固定盘6通过螺纹连接，形成容腔。转轴3位于阀体1内部，轴承盖2安装在阀体1顶面，转轴3的上端延伸到轴承盖2外面，预紧弹簧5套接在转轴3外面，主动盘4与转轴3下端间隙配合连接，预紧弹簧5上端顶着转轴3的台肩，下端顶着主动盘4，固定盘6安装在阀体1底面，主动盘4与固定盘6贴合；阀体1上开有进液口7，进液口7为螺纹通孔，与阀体1中空部分相通，外接进液管道，主动盘4开有流通口8，固定盘6开有4个出液口9，出液口9为螺纹通孔，可以分别通过主动盘4上流通口8与中空部分相通。主动盘4圆心开有方形孔10，转轴3下端插入方形孔10，并且为间隙配合。阀体1与固定盘6之间设置有密封垫11，转轴3与轴承盖2之间设置有密封圈12，轴承盖2与阀体1螺纹连接、并通过密封垫密封(图中没有表达)，防止流体从阀体1容腔中泄漏。

转轴3的一端与动力机构连接，另外一端通过方形轴与主动盘4方形孔10构成形定位并间隙配合。转轴3可以驱动主动盘4转动，主动盘4可以轴向移动较小的距离和相对转动较小的角度。转轴3上空套一个预紧弹簧5，预紧弹簧5一端抵转轴3的轴肩，另一端抵主动盘4，使主动盘4贴紧固定盘6形成初始密封。

转轴3通过轴承座支承在阀体1上，向上穿过阀体1，形成支承结构。转轴3向下与主动盘4间隙配合。

主动盘4与固定盘6在阀不通液体工作时，靠预紧弹簧5弹力压紧贴合，防止杂质进入配合平面，形成初始密封；阀通液体时，主动盘4与固定盘6靠液体的压力均匀作用在主动盘4的平面上，使主动盘4与固定盘6紧密贴紧实现平面密封，防止非工作通路的泄露。因为流体可能的泄漏方向与主动盘4、固定盘6形成的密封面垂直，因而几乎没有泄漏可能，而且随流体压力的增大，密封面的接触压力同时增大，密封性能更好。

主动盘4的几何中心设置方形孔10，离几何中心一定距离处设置流通口8，固定盘6的端面设置一定数量的出液口9。当然，出液口9的数量、位置分布、直径大小可以根据实际需要设置。方形孔10与转轴3间隙配合，可以轴向相对滑动和相对摆动，保证主动盘4与固定盘6自由贴合不受干涉，确保密封效果。

为保证主动盘4与固定盘6接触平面的密封性能，同时降低制造成本、延长使用寿命，主动盘4与固定盘6的接触面材料可以采用钢、铸铁、合金、陶瓷等耐磨、方便加工的材料，还可以用玻璃等平整度高、粗糙度小的材料及其组合材料、复合材料。

主动盘4与固定盘6靠平面密封，密封的压力主要靠液体本身的压力，液体压力均匀分布在主动盘4上，使主动盘4与固定盘6之间的压力均匀分布，主动盘4与固定盘6的接触面不会发生翘曲并且能够可靠地贴合，泄漏路径与密封压力垂直，可靠保证泄漏可能性极小，密封效果好，而且液体压力越大密封效果越好；主动盘4与固定盘6的接触面的相对转动类似平面间的磨合功能，磨合时间越长，相互间的贴合性越好，不会因为长期使用的磨损导致密封性能的降低。已经导通的通路的压力液体形成栓锚力，锁紧主动盘4与固定盘6的相对位置，可以防止主动盘4游动，不需要驱动机构提供锁紧力；主动盘4与固定盘6的相对转动的摩擦阻力为切向力，该力很小，驱动机构的功率只需很小。

转轴3通过上端与动力机构连接，下端与主动盘4间隙配合连接，当动力机构驱动转轴3，转轴3带动主动盘4转动到合适位置，使主动盘4上的流通口8与固定盘6上的某一出液口9相通时，通过进液口7流入容腔的液体可以从该通路向外流动；此时主动盘4通过与固定盘6的接触平面密封住固定盘6上的其它三个出液口9，实现这三个通路的断开。转动主动盘4可以间歇地、轮换地打开四个通路。当转动主动盘4到另外的合适位置，可以将固定盘6上的四个出液口9全部封闭，实现四个通路的断开，不向外供应液体。可见，本控制阀可以实现某一个出液口9打开其它出液口9断开、所有的出液口9断开等多种实用功能，一进四出的流体通断控制应用，当然，可以反方向使用本控制阀，就是四进一出的流体通断控制应用。

作为一种变通方式，可以在主动盘4上设置多个流通口8，改变固定盘6上的出液口9的位置及直径大小，得到同时控制多路、多直径的组合方案。

进一步地，微调主动盘4，使流通口8与固定盘6上的出液口9的相对导通通路的通流面积微调，从而改变液体流出的流量大小，能够实现该通路的液体的流量从零到设置的最大值之间无级变化，兼有无级调节流量的功能。

进一步地，如图9所示，可以改变主动盘4上设置的流通口8的形状，例如圆弧形孔。

作为一种变通方式，进液口7可以设置在阀体1的径向(如本实施例)，也可以设置在阀体1的轴向。

作为一种变通方式，主动盘4、转轴3上设置的方形孔和方形轴可以设置成其它非圆的、有利于形定位的形状。本控制阀只有在需要切换通、断的瞬间才需要电力驱动，保持导通或保持断开的时候都不需要电力，避免现有电磁阀开关技术中保持导通或保持断开时需要长时间给电磁阀通电发热的情况，本控制阀对易燃易爆的流体控制仍然适合。

动力机构可以用舵机、步进电机、减速电机、液压气压马达等转速低、容易定位、有一定扭矩的动力设备。

上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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