CN110425311A - 一种高压多通阀 - Google Patents

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Abstract

本发明属于阀类技术领域，具体涉及一种高压多通阀，包括中心太阳轮、所述中心太阳轮外侧设有外齿圈，所述中心太阳轮与外齿圈之间设有多个行星齿轮，所述行星齿轮的转动轴心同轴固定连接独立阀转动轴心；通过行星齿轮的转动轴心同轴固定连接独立阀转动轴心，多个行星齿轮位置固定，通过所需功能驱动中心太阳轮或外齿圈，使各独立阀的端口按要求进行启闭，将所需管路接通，实现所需功能的有序运行，可方便快速实现管路的切换，使多通阀具有耐高压性能。

Description

一种高压多通阀
技术领域
本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种高压多通阀。
背景技术
高压液体的控制是一种基础技术，涉及石油化工、工程机械、食品工业、化学化工、核技术、航空航天等诸多科学技术领域。
高压多通阀通常采用一体化设计，转子与定子相对运动，实现流路切换。如Rheodyne的7100系列二位六通阀。阀芯采用不锈钢、陶瓷、PEEK等材料。而单个的二通阀、三通阀等，相对与多通阀的复杂结构，由于阀体结构简单，通常耐压远远高于多通阀。
尤其是微量高压液体的控制，对阀的要求更高，需要耐受高压甚至超高压，切换时间短，低残留等是影响选择阀的一个因素，造成可以选择的产品少，无法达到高压多通的目的。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种高压多通阀，解决了现有技术中，由于多通阀结构复杂，耐高压强度弱，切换时间长，高残留等问题。
本发明所采用的技术方案是一种高压多通阀，包括中心太阳轮、所述中心太阳轮外侧设有外齿圈，所述中心太阳轮与外齿圈之间设有多个行星齿轮，所述行星齿轮的转动轴心同轴固定连接独立阀转动轴心。
通过行星齿轮的转动轴心同轴固定连接独立阀转动轴心，行星齿轮转动，带动独立阀转动轴心转动，使各独立阀的端口按要求进行启闭，将所需管路接通，实现所需功能的有序运行，可方便快速实现管路的切换，使多通阀具有耐高压性能。
本发明的特点还在于：
优选地，行星齿轮的转动轴心通过固定装置固定位置，驱动轮为中心太阳轮或外齿圈。
通过固定装置固定行星齿轮的位置，驱动中心太阳轮或外齿圈，使行星齿轮转动轴心带动独立阀转动轴心进行稳定转动。
优选地，独立阀端口位置固定，且与管道连接。
独立阀端口位置固定，使独立阀更稳定地对端口管道进行切换。
优选地，各管道采用耐高压管道。
由于本发明多通阀要实现耐高压功能，同时管道也要采用耐高压管道，才可实现本发明高压多通阀的耐高压目的。
优选地，独立阀为高压结构阀。
为了实现多通阀的耐高压目的，独立阀选用高压结构阀。
优选地，独立阀为两通阀、三通阀或多通阀的同种或任意几种组合。
根据本发明多通阀的使用场合，为了实现不同的目的，则可选用两通阀、三通阀或多通阀的同种或任意几种组合。
优选地，独立阀设有停止位。
停止位是为了更准确地实现端口管道的切换。
本发明的有益效果：
本发明一种高压多通阀，通过行星齿轮的转动轴心同轴固定连接独立阀转动轴心，多个行星齿轮位置固定，通过所需功能驱动中心太阳轮或外齿圈，使各独立阀的端口按要求进行启闭，将所需管路接通，实现所需功能的有序运行，可方便快速实现管路的切换，使多通阀具有耐高压的性能。
附图说明
图1为本发明一种高压多通阀的结构示意图；
图2为本发明一种高压多通阀实施例一的装靶控制示意图；
图3为本发明一种高压多通阀实施例一的卸靶控制示意图；
图4为本发明一种高压多通阀实施例二的装样过程示意图；
图5为本发明一种高压多通阀实施例二的进样过程示意图。
图中：1-中心太阳轮，2-外齿圈，3-行星齿轮，4-独立阀，5-固定装置；
101-第一球阀；102-第二球阀；103-第三球阀；104-第四球阀；105-0.6MPa氦气源；106-第一单向阀；107-靶室；108-靶料；109-二位三通阀；110-第一注射器；111-0.2MPa氦气源；112-第二单向阀；113-合成模块；
201-第五球阀；202-第六球阀；203-第七球阀；204-第八球阀；205-第二注射器；206-采样环；207-废液瓶；208-色谱柱；209-泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明为一种高压多通阀，结构示意图如图1所示，包括中心太阳轮1、中心太阳轮1外侧设有外齿圈2，中心太阳轮1与外齿圈2之间设有多个行星齿轮3，行星齿轮3的转动轴心同轴固定连接独立阀4转动轴心，各独立阀4出入口连接组成高压多通阀。
通过所需功能驱动中心太阳轮1或外齿圈2，使各独立阀4的端口按要求进行启闭，将所需管道接通，实现所需功能的有序运行，可方便快速实现管路的切换，使多通阀具有耐高压性能。
行星齿轮3的驱动轮为中心太阳轮1或外齿圈2；驱动动力源可为步进电机、伺服电机、气动马达、旋转气缸或者手动等均可实现驱动中心太阳轮1或外齿圈2。
行星齿轮3为2个或2个以上组成，行星齿轮通过固定装置5固定位置，该固定装置5可为行星架，使行星齿轮3的位置固定。行星齿轮3的转动轴心同轴固定连接独立阀4的转动轴心，实现固定独立阀4的位置，使独立阀4的转动与行星齿轮3的转动同步。独立阀4的端口位置固定，且与管道连接。通过驱动中心太阳轮1或外齿圈2，使行星齿轮3转动，从而带动独立阀4的转动轴心转动，实现调节独立阀4的端口管道的接通方向，根据所需功能要求，进而可方便快速实现管路的切换，使多通阀具有耐高压性能。
独立阀4为高压结构阀，由于独立阀4的密封性能高，且与独立阀4端口连接的各管道也采用高压管道，从而使通过多个独立阀4所组成的多通阀可实现高压性能。根据所需功能的要求，独立阀4可以设为两通阀、三通阀或多通阀的同种或任意几种的组合，使高压多通阀能够根据需要灵活设置。独立阀4可设置停止位，停止位用于确定独立阀4的转动轴心是否旋转至目标位置，从而实现多通阀管路的准确切换。
实施例一
实施例一是本发明用于回旋加速器液体靶装靶、打靶及卸靶的控制。
高压多通阀由四个独立阀4组成，独立阀4选用三位三通球阀。本实施例一用于回旋加速器液体靶的装靶、打靶和卸靶过程的控制，装靶控制示意图如图2所示，四个三位三通球阀的端口均为a、b和c，四个球阀均在阀的0度位置时，此时第一球阀101、第二球阀102、第三球阀103和第四球阀104的端口均为a、c连通，0.6MPa氦气源105通过第一单向阀106和第一球阀101的ac端口进入靶室107中，0.6MPa氦气通过第二球阀102的ca端口后被二位三通阀109截止，靶室107内压力保持为0.6MPa；同时，0.2MPa氦气源111通过第四球阀104的ca端口，第三球阀103的ac端口进入合成模块13中，用于吹干第三球阀103的c端到合成模块13的管道，并测试这段管道的通畅性。
第一注射器110活塞向下运动，靶料108内的液体经过二位三通阀109进入第一注射器110的针筒内，第一注射器110活塞向上运动，针筒内的液体经过二位三通阀109回到靶料108内。重复以上步骤一次，排出管道内可能存在的气泡。
第一注射器110活塞向下运动，靶料108内的液体3ml经过二位三通阀109进入第一注射器110的针筒内。
二位三通阀109通电，第一注射器110活塞向上运动，针筒的液体3ml经过二位三通阀109进入靶室107内。靶室107内原有压力0.6MPa，注入3ml液体后，气体被压缩，压力升高至1.3-1.5MPa，靶室内的压力大于0.6MPa氦气源105的压力，第一单向阀106截止，防止靶室107内的压力反向进入0.6MPa氦气源105的管道。
步进电机带动中心太阳轮1顺时针转动，驱动行星齿轮3逆时针转动90度，此时，第一球阀101、第二球阀102、第三球阀103和第四球阀104也同时转动90度，处于停止位，各个阀的a、b、c出口互相不连通；二位三通阀9断电，装靶完成。
以上装靶过程完成后，靶室内压力保持在1.3-1.5MPa。第一球阀101、第二球阀102、第三球阀103和第四球阀104均处于停止位，这个位置是打靶位，当束流照射到靶室107时，靶内液体压力发生变化，束流越大，靶室107内的压力越大，最大可达到3.0MPa。
本实施例一的卸靶控制示意图如图3所示，步进电机带动中心太阳轮1顺时针转动，驱动行星齿轮3逆时针转动到第一球阀101、第二球阀102、第三球阀103和第四球阀104的180度位置，此时，第一球阀101、第二球阀102、第三球阀103和第四球阀104的b、c出口连通。
靶室107内的液体通过第二球阀102的cb端口，第三球阀103的bc端口进入合成模块113中。靶室107内的压力同时经第一球阀101的cb端口，第四球阀104的bc端口传导至第二单向阀112，使第二单向阀112截止，防止气体进入0.2MPa氦气源111管道。
靶室107内的液体压力不断降低，小于0.2MPa时，第二单向阀112打开，0.2MPa氦气源111中的气体通过第四球阀104的cb端，第一球阀101的bc端，将靶室107内的残留液体通过第二球阀102的cb端口，第三球阀103的bc端口进入合成模块113中。
靶室107内液体完全进入合成模块113后，步进电机带动中心太阳轮1逆时针转动，驱动行星齿轮3顺时针回到0度，等待下次装靶。
实施例二
实施例二是本发明用于HPLC装样和进样的控制。
高压多通阀由四个独立阀4组成，独立阀4选用二位三通球阀。
本实施例二装样过程示意图如图4所示，四个二位三通球阀的端口均为a、b和c，四个球阀均在阀的0度位置时，此时第五球阀201、第六球阀202、第七球阀203和第八球阀204的端口均为a、c连通，第二注射器205中的样品通过第五球阀201的ac端进入采集环206，经第六球阀202的ca端，样品填满采样环206，多余的样品进入废液瓶207；同时，泵209将流动相通过第七球阀203的ca端，第八球阀204的ac端，通过色谱柱208，对色谱柱208冲洗、平衡。此过程为装样过程。
本实施例二进样过程示意图如图5所示，步进电机带动中心太阳轮1顺时针转动，驱动行星齿轮3逆时针转动180度，此时，第五球阀201、第六球阀202、第七球阀203和第八球阀204的bc端口连通。泵209将流动相通过第七球阀203的cb端，第六球阀202的bc端，经过采样环206，将采样环206中的样品载带着通过第五球阀201的cb端，第八球阀204的bc端，通过色谱柱208。此过程为进样过程。
工作过程：首先根据高压多通阀所要进行的工作，选择行星齿轮3的数量，并将行星齿轮3放置于中心太阳轮1和外齿圈2之间，且将行星齿轮3固定于固定装置5上。其次根据要求选择独立阀4的数量及类型，将独立阀4的转动轴心与行星齿轮3的转动轴心同轴固定连接。最后根据所需要求独立阀4连接各管路，管道采用耐高压管道，再根据要求安装各所需部件，完成安装。
当需进行工作时，动力源驱动中心太阳轮1或外齿圈2，行星齿轮3的转动轴心转动，带动独立阀4的转动轴心转动，实现独立阀4端口管道的切换，从而实现所需管路切换的要求。
综上所述，本发明一种高压多通阀，解决了现有技术中，由于多通阀结构复杂，耐高压强度弱，切换时间长，高残留等问题，通过行星齿轮的转动轴心同轴固定连接独立阀转动轴心，多个行星齿轮位置固定，通过所需功能驱动中心太阳轮或外齿圈，使各独立阀的端口按要求进行启闭，将所需管路接通，实现所需功能的有序运行，可方便快速实现管路的切换，使多通阀具有耐高压性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高压多通阀，其特征在于：包括中心太阳轮(1)、所述中心太阳轮(1)外侧设有外齿圈(2)，所述中心太阳轮(1)与外齿圈(2)之间设有多个行星齿轮(3)，所述行星齿轮(3)的转动轴心同轴固定连接独立阀(4)转动轴心。
2.根据权利要求1所述的高压多通阀，其特征在于：所述行星齿轮(3)的转动轴心通过固定装置(5)固定位置，驱动轮为中心太阳轮(1)或外齿圈(2)。
3.根据权利要求2所述的高压多通阀，其特征在于：所述独立阀(4)端口位置固定，且与管道连接。
4.根据权利要求3所述的高压多通阀，其特征在于：所述各管道采用耐高压管道。
5.根据权利要求1所述的高压多通阀，其特征在于：所述独立阀(4)为高压结构阀。
6.根据权利要求5所述的高压多通阀，其特征在于：所述独立阀(4)为两通阀、三通阀或多通阀的同种或任意几种组合。
7.根据权利要求5所述的高压多通阀，其特征在于：所述独立阀(4)设有停止位。
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