CN116576271B - 一种减压切换阀 - Google Patents

Abstract

本发明具体公开了一种减压切换阀，包括阀体、阀芯，所述阀芯滑动设置于所述阀体内，所述阀体上设有第一入口流道、第二入口流道、第一出口流道，第二出口流道，所述阀芯沿径向设有主流通道，所述主流通道内设有减压限位组件，所述减压限位组件包括套筒、第三弹性件、限位螺母、减压柱，所述套筒的端部可伸入所述第一出口流道中，所述减压柱设于所述套筒内部，用于降低流体压力。其中，减压限位组件能够实现气体流体的减压，简化了阀门结构，还能够在阀芯移动到工作位置后进行自动锁定，防止误操作，提高了用气设备的安全性；减压柱能够可拆卸的更换，方便对流体的减压效果进行调整，还能够增加套筒两端的压差，有利于套筒在压差下的移动。

Description

一种减压切换阀

技术领域

本发明涉及阀类产品技术领域，具体涉及一种减压切换阀。

背景技术

阀类元件是用来控制流体的自动化基础元件，通常用于在工业控制***中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。在工业控制***中，气动切换阀属于非常重要且常用的控制元件，用于对气体介质进行控制，以满足相关作业要求。但是，在工业自动化机械中，常常需要使用大量的阀门进行流体控制，以此来实现复杂的操作，并且，在各类操作中，不同类型的操作具有严格的先后顺序，不能同时进行操作，一旦出现误操作，容易使设备的运行出现故障，甚至发生安全事故。

同时，在同一气动***中，不同的气动元件所需的气体压力可能不同，当高压介质输送到低压元件中时，需要采用单独的减压阀对其进行减压，使得气动***结构复杂，安装难度大，成本高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中阀类产品结构复杂、安全风险高、安装难度大等问题，而提出一种减压切换阀。

为了实现上述目的，根据本文的第一方面，本发明提供了一种减压切换阀，包括阀体、阀芯，所述阀芯滑动设置于所述阀体内，所述阀体一侧设有第一入口流道、第二入口流道，所述阀体另一侧设有第一出口流道，第二出口流道，所述阀芯沿径向设有主流通道，所述阀芯左端具有第一腔体，所述第一腔体内设有第一弹性组件，所述阀芯右端具有第二腔体，所述第二腔体内设有第二弹性组件，所述第一腔体通过第一旁通流道与所述第一出口流道连通，所述第二腔体通过第二旁通流道与所述第二出口流道连通，所述主流通道的出口端设有环形的安装槽，所述安装槽一端具有台阶，另一端延伸至主流通道的端口，所述安装槽内设有减压限位组件，所述减压限位组件包括套筒、第三弹性件、限位螺母、减压柱，所述限位螺母固定设于安装槽的端口，所述套筒滑动设于安装槽，所述套筒包括沿阀芯轴向延伸的凸台和沿阀芯径向延伸的筒部，所述凸台贴合于安装槽内壁且位于安装槽台阶与限位螺母之间，所述第三弹性件设于凸台与限位螺母之间，所述筒部沿限位螺母内壁滑动，且所述筒部的端部可伸入所述第一出口流道中；所述减压柱设于所述套筒内部，用于降低流体压力。

优选的，所述阀体设于总入口，所述总入口分别连通第一入口流道、第二入口流道。

优选的，所述阀体左端固定设有左端盖，所述阀体右端固定设有右端盖。

优选的，所述第一弹性组件包括第一弹性件、第一弹簧座、第一调节杆，所述第一弹性件一端抵接阀芯，所述第一弹性件的另一端抵接第一弹簧座的一端，所述第一弹簧座的另一端抵接第一调节杆的一端，所述第一调节杆另一端穿过左端盖。

优选的，所述第二弹性组件包括第二弹性件、第二弹簧座、第二调节杆，所述第二弹性件一端抵接阀芯，所述第二弹性件的另一端抵接第二弹簧座的一端，所述第二弹簧座的另一端抵接第二调节杆的一端，所述第二调节杆另一端穿过右端盖。

优选的，所述限位螺母的端部与安装槽的端口齐平，所述减压柱可拆卸的安装在套筒内。

优选的，所述第一出口流道和所述第二出口流道靠近阀芯的一端分别设有第一限位台阶、第二限位台阶，所述第一限位台阶、所述第二限位台阶用于对所述套筒进行限位。

优选的，所述阀芯沿轴向设有阻尼通道，所述阻尼通道贯穿所述阀芯设置，且所述阻尼通道依次连通所述第一腔体、所述主流通道、所述第二腔体。

优选的，所述阻尼通道的内径小于所述第一旁通流道和所述第二旁通流道的内径，所述第一旁通流道和所述第二旁通流道的内径小于所述第一出口流道和所述第二出口流道的内径。

优选的，所述第一出口流道连接第一用气元件，所述第二出口流道连接第二用气元件。

本发明提出的一种减压切换阀，有益效果在于：

1、减压限位组件能够实现气体介质的减压，不需要再采用单独的减压阀，简化了阀门结构，节省了安装空间和成本。

2、减压限位组件能够在阀芯移动到工作位置后进行自动锁定，只有在该工作位置的设备关闭后才能解锁，防止了误操作引起的多设备运行冲突，提高了用气设备的安全性。

3、减压柱能够可拆卸的更换，方便对流体的减压效果进行调整；同时，减压柱还能够增加套筒两端的压差，有利于套筒在压差下的移动。

4、第一弹性组件和第二弹性组件能够调节阀芯的平衡位置，从而调节下游用气设备开闭的灵敏性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明的减压切换阀位于初始位置的结构示意图；

图2为本发明的减压切换阀位于第一位置的结构示意图；

图3为本发明的减压切换阀位于第二位置的结构示意图；

图4为本发明的减压限位组件的结构示意图；

图5为本发明的套筒的结构示意图。

图中：阀体1，总入口101，第一入口流道102，第二入口流道103，第一出口流道104，第二出口流道105，第一旁通流道106，第二旁通流道107，第一限位台阶108，第二限位台阶109，第一腔体110，第二腔体111，阀芯2，主流通道201，阻尼通道202，安装槽203，左端盖301，右端盖302，第一弹性件401，第一弹簧座402，第一调节杆403，第二弹性件501，第二弹簧座502，第二调节杆503，减压限位组件6，套筒601，凸台6011，筒部6012，第三弹性件602，限位螺母603，减压柱604。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本文。

具体实施方式

为使本文实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本文中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

参照图1-图5，提供了本文的第一实施方式，提出了一种减压切换阀，包括阀体1、阀芯2，所述阀芯2滑动设置于所述阀体1内，所述阀体1一侧设有第一入口流道102、第二入口流道103，所述阀体1另一侧设有第一出口流道104，第二出口流道105，所述阀芯2沿径向设有主流通道201，所述阀芯2左端具有第一腔体110，所述第一腔体110内设有第一弹性组件，所述阀芯2右端具有第二腔体111，所述第二腔体111内设有第二弹性组件，所述第一腔体110通过第一旁通流道106与所述第一出口流道104连通，所述第二腔体111通过第二旁通流道107与所述第二出口流道105连通，所述主流通道201的出口端设有环形的安装槽203，所述安装槽203一端具有台阶，另一端延伸至主流通道201的端口，所述安装槽203内设有减压限位组件6，所述减压限位组件6包括套筒601、第三弹性件602、限位螺母603、减压柱604，所述限位螺母603固定设于安装槽203的端口，所述套筒601滑动设于安装槽203，所述套筒601包括沿阀芯2轴向延伸的凸台6011和沿阀芯2径向延伸的筒部6012，所述凸台6011贴合于安装槽203内壁且位于安装槽203台阶与限位螺母603之间，所述第三弹性件602设于凸台6011与限位螺母603之间，所述筒部6012沿限位螺母603内壁滑动，且所述筒部6012的端部可伸入所述第一出口流道104中；所述减压柱604设于所述套筒601内部，用于降低流体压力。本发明在切换阀的阀芯2的主流通道201内设置减压限位组件6，当第一出口流道104连通下游装置（比如第一电磁阀）时，第一出口流道104压力就会降低，进而使得第一腔体110内压力下降，阀芯2两端的平衡就会被打破，在第二腔体111的内部气体压力和第二弹性组件的压力作用下，使阀芯2向第一腔体110内移动，使得第一入口流道102、主流通道201、第一出口流道104连通，流体经过减压限位组件6，一方面能够使得压力降低，不需要再连接单独的减压阀，节省了空间和成本，另一方面，在流体压力作用下，减压限位组件6的上游压力大于下游压力，当主流通道201与第一出口流道104对准后，套筒601会在气体压力作用下移动，套筒601一端会伸入到第一出口流道104内，此时，阀芯2将无法再轴向移动，处于锁定状态，保持在第一入口流道102、主流通道201、第一出口流道104相互连通的第一位置处，即使当第二出口流道105连通的下游装置（比如第二电磁阀）出现压力波动或意外打开，使第二出口流道105和第二腔体111压力出现下降或上升，都不会使阀芯2产生移动，这样能够保证在第一出口流道104的下游装置处于工作状态时，第二出口流道105的下游装置不会对其产生干扰，防止出现误操作，保证了气体装置工作的有序和安全；当第一出口流道104的下游装置关闭后（即该下游装置停止工作），第一出口流道104和第一腔体110内的压力回升，减压限位组件6两端的压力趋于一致，在第三弹性件602作用下，会使减压限位组件6移动复位到安装槽203内，使阀芯2的锁定解除，此时，若打开第二出口流道105连通的下游装置，会使第二出口流道105和第二腔体111的压力下降，在第一腔体110的内部气体压力和第一弹性组件的压力作用下，阀芯2向第二腔体111移动，使得阀芯2移动到第二出口流道105、主流通道201、第二出口流道105连通的第二位置处，具体的工作过程与阀芯2向第一腔体110移动的工作过程相同。

所述阀体1设于总入口101，所述总入口101分别连通第一入口流道102、第二入口流道103。由于第一入口流道102、第二入口流道103均为流体入口，采用一个总入口111来输入流体，能够减少接口数量，减小泄漏可能性。

所述阀体1左端固定设有左端盖301，所述阀体1右端固定设有右端盖302，便于拆卸和安装阀内零部件。

所述第一弹性组件包括第一弹性件401、第一弹簧座402、第一调节杆403，所述第一弹性件401一端抵接阀芯2，所述第一弹性件401的另一端抵接第一弹簧座402的一端，所述第一弹簧座402的另一端抵接第一调节杆403的一端，所述第一调节杆403另一端穿过左端盖301；所述第二弹性组件包括第二弹性件501、第二弹簧座502、第二调节杆503，所述第二弹性件501一端抵接阀芯2，所述第二弹性件501的另一端抵接第二弹簧座502的一端，所述第二弹簧座502的另一端抵接第二调节杆503的一端，所述第二调节杆503另一端穿过右端盖302。第一弹性件401、第二弹性件501均为弹簧，阀芯2两端的弹性组件均是可采用调节杆进行调节的弹簧装置，通过转动调节杆能够调节相应的弹簧的预紧力，改变阀芯的平衡位置，从而改变第一出口流道104和第二出口流道105下游装置操作的响应速度，比如，当第一弹性件401预紧力小，第二弹性件501预紧力大，那么，阀芯2的平衡位置会相对偏向第一出口流道104，主流通道201与第二出口流道105的距离更近，主流通道201移动到与第二出口流道105对准的压力差就更小，这样，第一出口流道104的下游装置打开时，只需要较小的压力差就可以使气体流体流入，阀芯2移动的过程所需要的反应时间就更短，即，第一出口流道104的下游装置会更灵敏；反之，第二出口流道105的下游装置会更迟钝。

所述限位螺母603的端部与安装槽203的端口齐平，既能保证阀芯2的滑动，又能减小套筒601的体积，便于套筒601能够更快的移动到第一出口流道104或第二出口流道105；所述减压柱604可拆卸的安装在套筒601内，减压柱604可采用现有技术中的减压结构，一般采用蜿蜒曲折的狭窄流道对流体的流动产生阻力，从而达到减压的目的，并且，不同数量和弯折程度的流道，其减压的效果也不同，可以将这种减压流道结构整体设置为柱状，若需要不同的减压效果，便可以在套筒601内安装不同减压效果的减压柱604，方便工作人员可根据需要使用不同类型的减压柱604；同时，减压柱604由于其减压作用，能够提高套筒601两端的压差，有利于套筒601的移动，便于套筒601快速反应，对阀芯2进行锁定。

所述第一出口流道104和所述第二出口流道105靠近阀芯2的一端分别设有第一限位台阶108、第二限位台阶109，所述第一限位台阶108、所述第二限位台阶109用于对所述套筒601进行限位。通过设置第一限位台阶108、所述第二限位台阶109，能够对套筒601的移动进行限位，防止套筒601移动幅度过大，对第三弹性件602过量压缩，也使得套筒601复位时更加容易。

所述阀芯2沿轴向设有阻尼通道202，所述阻尼通道202贯穿所述阀芯2设置，且所述阻尼通道202依次连通所述第一腔体110、所述主流通道201、所述第二腔体111。通过设置阻尼通道202，能够以较小的流量连通第一腔体110与第二腔体111，使得装置停止工作时，阀芯2两端压力趋于平衡，有利于阀芯2的快速复位。

所述阻尼通道202的内径小于所述第一旁通流道106和所述第二旁通流道107的内径，所述第一旁通流道106和所述第二旁通流道107的内径小于所述第一出口流道104和所述第二出口流道105的内径，所述第一出口流道104、所述第二出口流道105的内径等于主流通道201的内径。将阻尼通道202内径设置的较小，一方面，使阻尼通道202以较小的流量能够连通第一腔体110与第二腔体111，另一方面，在装置处于工作状态时（即第一出口流道104或所述第二出口流道105的下游装置开启），阻尼通道202相对于主流通道201或其他流道，其流量忽略不计，不会对阀芯2的移动产生实质上的影响。

所述第一出口流道104连接第一用气元件，所述第二出口流道105连接第二用气元件，第一用气元件和第二用气元件均可以是电磁阀或者气缸等，其中，第一出口流道104或所述第二出口流道105的下游装置（即用气元件）为电磁阀，这是常用的使用场景，当然，在一些其他场景下，下游装置也可以是其他的用气设备，如气缸等。

工作过程（本实施例以第一用气元件和第二用气元件均为电磁阀为例进行说明，即：第一出口流道104连接第一电磁阀，所述第二出口流道105连接第二电磁阀）：打开第一电磁阀时，第一出口流道104、第一旁通流道106、第一腔体110内的压力下降，阀芯2两端的平衡被打破，在第二腔体111的内部气体压力和第二弹性件501的压力作用下，使阀芯2向第一腔体110内移动，使得第一入口流道102、主流通道201、第一出口流道104连通，流体经过减压限位组件6，进行减压，由于减压限位组件6两端存在压差，减压限位组件6一端移动到第一出口流道104的第一限位台阶108，使阀芯2处于相对锁定状态，此时，仅第一气体阀能够进行工作；关闭第一气体阀时，第一出口流道104、第一旁通流道106、第一腔体110内的压力逐渐回升，当减压限位组件6压力接近一致时，减压限位组件6在第三弹性件602的作用下缩回到主流通道201中，阀芯2的锁定解除，并且，阀芯2在两端压力差逐渐消失的情况下，逐渐恢复到初始的平衡位置。打开第二电磁阀时，阀芯2向第二腔体111内移动，其具有与打开第一电磁阀相同的工作过程，在此就不再赘述。

尽管已描述了本文的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本文范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本文进行各种改动和变型而不脱离本文的精神和范围。这样，倘若本文的这些修改和变型属于本文权利要求及其等同技术的范围之内，则本文的意图也包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种减压切换阀，包括阀体（1）、阀芯（2），所述阀芯（2）滑动设置于所述阀体（1）内，所述阀体（1）一侧设有第一入口流道（102）、第二入口流道（103），所述阀体（1）另一侧设有第一出口流道（104），第二出口流道（105），所述阀芯（2）沿径向设有主流通道（201），所述阀芯（2）左端具有第一腔体（110），所述第一腔体（110）内设有第一弹性组件，所述阀芯（2）右端具有第二腔体（111），所述第二腔体（111）内设有第二弹性组件，所述第一腔体（110）通过第一旁通流道（106）与所述第一出口流道（104）连通，所述第二腔体（111）通过第二旁通流道（107）与所述第二出口流道（105）连通，其特征在于：

所述主流通道（201）的出口端设有环形的安装槽（203），所述安装槽（203）一端具有台阶，另一端延伸至主流通道（201）的端口，所述安装槽（203）内设有减压限位组件（6），所述减压限位组件（6）包括套筒（601）、第三弹性件（602）、限位螺母（603）、减压柱（604），所述限位螺母（603）固定设于安装槽（203）的端口，所述套筒（601）滑动设于安装槽（203），所述套筒（601）包括沿阀芯（2）轴向延伸的凸台（6011）和沿阀芯（2）径向延伸的筒部（6012），所述凸台（6011）贴合于安装槽（203）内壁且位于安装槽（203）台阶与限位螺母（603）之间，所述第三弹性件（602）设于凸台（6011）与限位螺母（603）之间，所述筒部（6012）沿限位螺母（603）内壁滑动，且所述筒部（6012）的端部可伸入所述第一出口流道（104）中；所述减压柱（604）设于所述套筒（601）内部，用于降低流体压力。

2.根据权利要求1所述的减压切换阀，其特征在于，所述阀体（1）设于总入口（101），所述总入口（101）分别连通第一入口流道（102）、第二入口流道（103）。

3.根据权利要求1所述的减压切换阀，其特征在于，所述阀体（1）左端固定设有左端盖（301），所述阀体（1）右端固定设有右端盖（302）。

4.根据权利要求3所述的减压切换阀，其特征在于，所述第一弹性组件包括第一弹性件（401）、第一弹簧座（402）、第一调节杆（403），所述第一弹性件（401）一端抵接阀芯（2），所述第一弹性件（401）的另一端抵接第一弹簧座（402）的一端，所述第一弹簧座（402）的另一端抵接第一调节杆（403）的一端，所述第一调节杆（403）另一端穿过左端盖（301）。

5.根据权利要求3所述的减压切换阀，其特征在于，所述第二弹性组件包括第二弹性件（501）、第二弹簧座（502）、第二调节杆（503），所述第二弹性件（501）一端抵接阀芯（2），所述第二弹性件（501）的另一端抵接第二弹簧座（502）的一端，所述第二弹簧座（502）的另一端抵接第二调节杆（503）的一端，所述第二调节杆（503）另一端穿过右端盖（302）。

6.根据权利要求1所述的减压切换阀，其特征在于，所述限位螺母（603）的端部与安装槽（203）的端口齐平，所述减压柱（604）可拆卸的安装在套筒（601）内。

7.根据权利要求1所述的减压切换阀，其特征在于，所述第一出口流道（104）和所述第二出口流道（105）靠近阀芯（2）的一端分别设有第一限位台阶（108）、第二限位台阶（109），所述第一限位台阶（108）、所述第二限位台阶（109）用于对所述套筒（601）进行限位。

8.根据权利要求1所述的减压切换阀，其特征在于，所述阀芯（2）沿轴向设有阻尼通道（202），所述阻尼通道（202）贯穿所述阀芯（2）设置，且所述阻尼通道（202）依次连通所述第一腔体（110）、所述主流通道（201）、所述第二腔体（111）。

9.根据权利要求8所述的减压切换阀，其特征在于，所述阻尼通道（202）的内径小于所述第一旁通流道（106）和所述第二旁通流道（107）的内径，所述第一旁通流道（106）和所述第二旁通流道（107）的内径小于所述第一出口流道（104）和所述第二出口流道（105）的内径。

10.根据权利要求1所述的减压切换阀，其特征在于，所述第一出口流道（104）连接第一用气元件，所述第二出口流道（105）连接第二用气元件。