CN117072718A - 一种液压先导控制的两位四通水介质换向球阀 - Google Patents

一种液压先导控制的两位四通水介质换向球阀 Download PDF

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CN117072718A CN202311094848.0A CN202311094848A CN117072718A CN 117072718 A CN117072718 A CN 117072718A CN 202311094848 A CN202311094848 A CN 202311094848A CN 117072718 A CN117072718 A CN 117072718A
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Abstract

本发明属于液压换向阀技术领域，公开了一种液压先导控制的两位四通水介质换向球阀，包括阀体、第一阀组件、第二阀组件和传动组件，其中：第一阀组件上的第一阀芯与第二阀组件上的第二阀芯分别可转动设置于阀体上的P口和T口内，且两者呈中心对称布置；传动组件设置于阀体底部，其壳体上活动设置的油缸活塞通过拨杆连接传动链条，传动链条的两端分别与第一阀芯和第二阀芯的下端啮合连接。本发明的两位四通水介质换向球阀基于球阀结构，采用特定的液压油缸和链条传动结构，从而实现液压先导控制与被控制的水介质隔离，实现零泄漏，避免了油液泄漏进入主体结构的水中的风险，实现了本质安全。

Description

一种液压先导控制的两位四通水介质换向球阀
技术领域
本发明涉及一种液压换向阀，尤其涉及一种液压先导控制的两位四通水介质换向球阀。
背景技术
球阀是流体介质输送管路中的常见阀门，具有阻力小、密封好、开关迅速、可靠性高等优点，常用于化学工业生产设施及其他设施中的流体介质输送管路。球阀按结构分类，有固定球阀、拆卸式球阀、三通球阀和四通球阀。四通球阀的球体有四个通道，能够一阀实现双路供液切换，每转90°，供液方式开关一次，可以实现四通流量的控制。相比传统需2～4个阀门，采用一台四通球阀就可替代，具有操作简单，清洗方便，成本低、同步性好等优点。
但现有两位四通换向阀一般采用滑阀结构形式，工作介质一般为矿物液压油，在实际的工程实际使用过程中存在以下问题：1)滑阀的结构形式，采用的是圆柱副配合，由于圆柱配合副有相对运动，必须设置一定的间隙，因此无法做到零泄漏；2)滑阀的结构形式采用液压油先导控制水介质阀时，存在液压油泄露到水介质的风险，无法做到本质安全。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的无法做到零泄漏和无法避免液压油泄露到水介质的问题，提出一种可实现零泄漏、液压先导控制与被控制水介质隔离的液压先导控制的两位四通水介质换向球阀。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种液压先导控制的两位四通水介质换向球阀，包括阀体、第一阀组件、第二阀组件和传动组件，其中：
所述第一阀组件上的第一阀芯与第二阀组件上的第二阀芯分别可转动设置于所述阀体上的P口和T口内，且两者呈中心对称布置；
所述传动组件设置于所述阀体底部，其壳体上活动设置的油缸活塞通过拨杆连接传动链条，所述传动链条的两端分别与所述第一阀芯和第二阀芯的下端啮合连接。
优选地，所述阀体内开设有呈井字形布置的第一纵向腔道、第二纵向腔道、第一横向腔道和第二横向腔道，其中：
所述第一纵向腔道为通孔，且前后端的开口处分别设置有第一阀前换向端盖和第一阀后换向端盖；
所述第二纵向腔道为通孔，且前后端的开口处分别设置有第二阀前换向端盖和第二阀后换向端盖；
所述第一横向腔道和第二横向腔道的一端为连通外界的开口，且分别于开口处设置有对应的第一密封螺堵和第二密封螺堵。
较为优选地，所述阀体的顶部分别设置有呈十字布置的P口、T口、A口和B口，底部开设有第一阀传动孔和第二阀传动孔，其中：
所述P口和T口呈左右间隔布置，其下端对应连通所述第一纵向腔道、第二纵向腔道的中部，顶端对应设置有P口法兰组件、T口法兰组件；
所述A口和B口呈前后间隔布置，且其下端对应连通所述第一横向腔道和第二横向腔道的中部，顶端对应设置有A口法兰组件、B口法兰组件；以及
所述第一阀传动孔和第二阀传动孔分别与顶部的所述P口、T口呈上下对应布置，用于容置所述第一阀芯和第二阀芯。
优选地，所述第一阀组件包括第一阀芯、第一阀前换向端盖、第一阀后换向端盖和第一传动齿轮，其中：
所述第一阀芯为顶部和侧壁开孔的球形阀体，其顶端的管***于P口内，下端向下穿过第一阀传动孔位于第一盖体内；
所述第一阀前换向端盖和第一阀后换向端盖分别设置于第一纵向腔道的前后两端，且其内侧端为侧壁开孔的管状结构，分别与A口或B口连通；
所述第一传动齿轮同轴心设置于所述第一阀芯下端的传动杆上，且与所述传动链条的一端齿合连接，以带动所述第一阀芯顺时针或逆时针转动。
较为优选地，所述第一阀组件包括还包括第一密封环、第一滑动轴承、第一密封支撑环和第一平衡活塞，其中：
所述第一密封环为两个，分别密封连接设置于所述第一阀芯与所述第一阀前换向端盖、第一阀后换向端盖之间；
所述第一滑动轴承活动套设于所述第一阀芯的顶端外周壁，且其分别与所述第一阀芯和P口呈同轴心布置；
所述第一密封支撑环位于所述第一阀传动孔内，活动套设于所述第一阀芯的中下部，且与所述第一阀传动孔、第一阀芯呈同轴心布置；
所述第一平衡活塞位于所述壳体底部的第一盖体内，活动套设于所述第一阀芯的下端，且与所述第一盖体、第一阀芯呈同轴心布置。
优选地，所述第二阀组件包括第二阀芯、第二阀前换向端盖、第二阀后换向端盖和第二传动齿轮，其中：
所述第二阀芯为顶部和侧壁开孔的球形阀体，其顶端的管***于T口内，下端向下穿过第二阀传动孔位于第二盖体内；
所述第二阀前换向端盖和第二阀后换向端盖分别设置于第二纵向腔道的前后两端，且其内侧端为侧壁开孔的管状结构，分别与A口或B口连通；
所述第二传动齿轮同轴心设置于所述第二阀芯下端的传动杆上，且与所述传动链条的另一端齿合连接，以带动所述第二阀芯顺时针或逆时针转动。
较为优选地，所述第二阀组件包括还包括第二密封环、第二滑动轴承、第二密封支撑环和第二平衡活塞，其中：
所述第二密封环为两个，分别密封连接设置于所述第二阀芯与所述第二阀前换向端盖、第二阀后换向端盖之间；
所述第二滑动轴承活动套设于所述第二阀芯的顶端外周壁，且其分别与所述第二阀芯和T口呈同轴心布置；
所述第二密封支撑环位于所述第二阀传动孔内，活动套设于所述第二阀芯的中下部，且与所述第二阀传动孔、第二阀芯呈同轴心布置；
所述第二平衡活塞位于所述壳体底部的第二盖体内，活动套设于所述第二阀芯的下端，且与所述第二盖体、第二阀芯呈同轴心布置。
优选地，所述第一阀芯和所述第二阀芯的轴心位置分别开设有向下延伸至第一平衡活塞、第二平衡活塞的细长孔，且所述第一平衡活塞、第二平衡活塞的直径等于靠近阀芯靠近第一滑动轴承、第二滑动轴承一侧的密封直径。
优选地，所述传动组件包括壳体、油缸活塞、拨杆和传动链条，所述壳体的左右两端分别开设有第一传动槽、第二传动槽、环形链条槽、液压活塞通道和拨杆槽，其中：
所述第一传动槽、第二传动槽分别位于所述壳体的左右两端，底部设置为第一盖体和第二盖体，且分别与第一阀传动孔和第二阀传动孔呈上下对应布置；
所述环形链条槽为圆环形槽孔，其两端分别与所述第一传动槽、第二传动槽的外边缘连通，用于容置所述传动链条；
所述液压活塞通道位于所述环形链条槽的一侧，其内密封设置有可左右移动的所述油缸活塞；
所述拨杆槽位于所述壳体的底板，其前后端连通所述环形链条槽和所述液压活塞通道，用于容置所述拨杆。
较为优选地，所述传动组件还包括先导控制油口法兰和观察窗，其中：
所述先导控制油口法兰为两个，分别设置于所述液压活塞通道的入口端和出口端；
所述观察窗采用透明材质，可拆卸设置于所述拨杆槽内，且其宽度大于所述拨杆左右移动的间距。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明提供的两位四通水介质换向球阀，基于球阀结构，采用特定的液压油缸和链条传动结构，两阀芯的通流介质为水，主体结构设置在阀体内，油缸活塞、拨杆、传动链条等先导控制部分设置在下部壳体上，从而实现液压先导控制与被控制的水介质隔离，实现零泄漏，避免了油液泄漏进入主体结构的水中的风险，从而实现了本质安全。
附图说明
图1为本发明两位四通水介质换向球阀的立体结构示意图一；
图2为本发明两位四通水介质换向球阀的立体结构示意图二；
图3为本发明两位四通水介质换向球阀的主视结构示意图；
图4为图3本发明两位四通水介质换向球阀中A-A截面的剖面结构示意图；
图5为图3本发明两位四通水介质换向球阀中B-B截面的剖面结构示意图；
图6为图3本发明两位四通水介质换向球阀中C-C截面的剖面结构示意图；
图7为本发明两位四通水介质换向球阀的侧视结构示意图；
图8为本发明两位四通水介质换向球阀的俯视结构示意图；
图9为图8本发明两位四通水介质换向球阀中D-D的俯视剖面结构示意图；
图10为本发明两位四通水介质换向球阀的***结构示意图一；
图11为本发明两位四通水介质换向球阀的***结构示意图二；
图12为本发明两位四通水介质换向球阀中阀体的结构示意图；
图13为本发明两位四通水介质换向球阀中第一阀组件、第二阀组件和传动组件的装配结构示意图一；
图14为本发明两位四通水介质换向球阀中第一阀组件、第二阀组件和传动组件的装配结构示意图二；
图15为本发明两位四通水介质换向球阀中传动组件的装配结构示意图一；
图16为本发明两位四通水介质换向球阀中传动组件的装配结构示意图二。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好地理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。
在一些实施例中，如图1、图2、图3、图10和图11所示，提供一种液压先导控制的两位四通水介质换向球阀，该换向球阀主要包括阀体100、第一阀组件200、第二阀组件300和传动组件400四部分。第一阀组件200、第二阀组件300对应安装在方形实体的安装腔道内，构成开关阀机构。而传动组件400安装在阀体100的底部，用于驱动控制第一阀组件200、第二阀组件300上球形阀芯转动，实现换向连通的目的。
具体地，如图9和图10所示，在第一阀组件200上设置有第一阀芯210，第一阀芯210为球形阀芯结构。在第二阀组件300上设置有第二阀芯310，第二阀芯310也为球形阀芯结构。第一阀芯210与第二阀芯310分别可转动设置于阀体100上的P口105和T口106内，且两者呈中心对称布置，便于通过传动链条440实现联动。
为实现第一阀芯210与第二阀芯310之间的联动，采用特定结构设计的传动组件400，该传动组件400设置于阀体100底部，其主要包括壳体410和活动安装在壳体410内的油缸活塞420和传动链条440。油缸活塞420通过拨杆430连接传动链条440，传动链条440的两端分别与第一阀芯210和第二阀芯310的下端啮合连接。采用油压驱动的方式控制油缸活塞420左右移动，通过拨杆430同步带动传动链条440转动，继而同步带动传动链条440两端齿轮连接的第一阀芯210与第二阀芯310转动。
在其中的一些实施例中，如图1、图2、图5、图6、图10、图11和图12所示，阀体100为具有多个安装腔道的方形实体，阀体100内开设有呈井字形布置的第一纵向腔道101、第二纵向腔道102、第一横向腔道103和第二横向腔道104，分别与相应的密封端盖、密封螺堵和密封环配合。
其中，第一纵向腔道101为前后贯通的通孔，且在前后端的开口处分别设置有第一阀前换向端盖220和第一阀后换向端盖230。同理，第二纵向腔道102为前后贯通的通孔，且前后端的开口处分别设置有第二阀前换向端盖320和第二阀后换向端盖330。
第一横向腔道103和第二横向腔道104为横向间隔布置，与纵向间隔布置的第一纵向腔道101、第二纵向腔道102形成相互连通的井字形腔道。且第一横向腔道103和第二横向腔道104的一端封闭，另一端为连通外界的开口，且分别在开口处采用第一密封螺堵115和第二密封螺堵116进行封闭。
在其中的一些实施例中，如图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11和图12所示，在阀体100的顶部分别设置有呈十字布置的P口105、T口106、A口107和B口108，并在阀体100底部开设有第一阀传动孔109和第二阀传动孔110。P口105、T口106为台阶圆柱孔。
具体地，P口105和T口106呈左右间隔布置，其下端对应连通第一纵向腔道101、第二纵向腔道102的中部，并在顶端采用螺栓安装有P口法兰组件111、T口法兰组件112。
相应地，A口107和B口108呈前后间隔布置，位于左右两P口105、T口106之间，整体呈菱形布置。A口107和B口108的下端对应连通第一横向腔道103和第二横向腔道104的中部，并在顶端采用螺栓对应安装有A口法兰组件113、B口法兰组件114。
其中，应注意的是，如图1、图8、图10和图11所示，为实现A口法兰组件113、B口法兰组件114、P口法兰组件111、T口法兰组件112稳定地安装在阀体100的各开口处，各法兰组件上均设置有固定锁紧的螺钉和密封圈，保证各法兰组件与相应开口之间来连接的稳定性和密闭性。
相应地，在阀体100上设置有相应的孔道和连接螺纹孔，分别与A口法兰组件113、B口法兰组件114、P口法兰组件111、T口法兰组件112连接，并与外界形成密封。
此外，第一阀传动孔109和第二阀传动孔110呈左右间隔开设在阀体100底部，且第一阀传动孔109和第二阀传动孔110分别与顶部的P口105、T口106呈上下对应布置，用于容置第一阀芯210和第二阀芯310，并使得第一阀芯210和第二阀芯310分别穿过第一阀传动孔109和第二阀传动孔110传动连接传动组件400。
在其中的一些实施例中，如图1、图5、图8、图10、图11、图13、图14和图15所示，第一阀组件200主要包括第一阀芯210、第一阀前换向端盖220、第一阀后换向端盖230和第一传动齿轮270。
第一阀芯210为顶部和侧壁开孔的球形阀体，且侧向通孔与中间通孔相通，其顶端的管***于P口105内，下端向下穿过第一阀传动孔109位于第一盖体415内。也就是说，第一阀芯210的顶部开孔连通P口105，侧壁开口连通第一阀前换向端盖220、第一阀后换向端盖230的中空管体。
第一阀前换向端盖220和第一阀后换向端盖230分别设置于第一纵向腔道101的前后两端，且其内侧端为侧壁开孔的管状结构，分别与A口107或B口108连通。
通过转动第一阀芯210可使得其侧壁开口连通第一阀前换向端盖220内侧端的管体，并通过管体侧壁的开口连通A口107。或将第一阀芯210转动180°后连通第一阀后换向端盖230内侧端的管体，并通过管体侧壁的开口B口108。实现从P口105与A口107连通，转换为P口105与B口108连通。
为实现第一阀芯210与传动链条440之间的传动，在第一阀芯210的下端还设置有第一传动齿轮270，第一传动齿轮270同轴心设置于第一阀芯210下端的传动杆上。第一传动齿轮270与传动链条440的一端齿合连接，用于带动第一阀芯210顺时针或逆时针转动。
此外，为实现第一阀芯210在阀体100内安装的密封性和稳定性，第一阀组件200包括还包括第一密封环240、第一滑动轴承250、第一密封支撑环260和安装在第一传动槽411内的第一平衡活塞280。
第一密封环240为两个，采用高分子密封环，分别安装在第一纵向腔道101前后端，且分别密封连接设置于第一阀芯210与第一阀前换向端盖220、第一阀后换向端盖230之间，用于保证第一阀芯210在转动过程中与第一阀前换向端盖220、第一阀后换向端盖230之间的密封性。
为与球形的第一阀芯210相配合，高分子材料的第一密封环240上设置有与第一阀芯210上球面配合的球面，利用高分子密封环的材料弹性，沿轴线方向采用过盈配合装配，并通过两端第一阀前换向端盖220、第一阀后换向端盖230上的螺栓锁紧，使得第一密封环240与第一阀芯210的球面贴合密封。
第一滑动轴承250安装在P口105内，活动套设于第一阀芯210的顶端外周壁，且其分别与第一阀芯210和P口105呈同轴心布置，用于保证第一阀芯210在转动过程上端的稳定性。
第一密封支撑环260安装在第一阀传动孔109内，活动套设于第一阀芯210的中下部，且与第一阀传动孔109、第一阀芯210呈同轴心布置，用于起到支撑第一阀芯210作用，同时保证其与阀体100之间的连接的稳定性和密封性能。
此外，第一平衡活塞280位于壳体410底部的第一盖体415内，活动套设于第一阀芯210的下端，且与第一盖体415、第一阀芯210呈同轴心布置。
通过阀体100内开设的上下连通的P口105和第一阀传动孔109，整体形成台阶圆柱孔，用于安置第一滑动轴承250、第一阀芯210、第一密封支撑环260，其中，第一滑动轴承250和第一密封支撑环260用于约束第一阀芯210在阀体100上进行回转，同时利用在第一阀芯210和第一密封支撑环260上的密封圈对第一阀芯210的上下两端形成密封。
在其中的一些实施例中，如图1、图5、图8、图10、图11、图13、图14和图15所示，第二阀组件300的结构与第一阀组件200的结构相同，两者呈中心对称布置。同理，第二阀组件300主要包括第二阀芯310、第二阀前换向端盖320、第二阀后换向端盖330和第二传动齿轮370。
其中，第二阀芯310为顶部和侧壁开孔的球形阀体，且侧向通孔与中间通孔相通，其顶端的管***于T口106内，下端向下穿过第二阀传动孔110位于第二盖体416内。也就是说，第二阀芯310的顶部开孔连通T口106，侧壁开口连通第二阀前换向端盖320、第二阀后换向端盖330的中空管体。第二阀前换向端盖320、第二阀后换向端盖330分别设置于第二纵向腔道102的前后两端，且其内侧端为侧壁开孔的管状结构，分别与B口108或A口107连通。
使用时，通过转动第二阀芯310，可使得其侧壁开口连通、第二阀前换向端盖320内侧端的管体，并通过管体侧壁的开口连通B口108。或将第二阀芯310转动180°后连通第二阀后换向端盖330内侧端的管体，并通过管体侧壁的开口A口107。实现从P口105与B口108连通，转换为P口105与A口107连通。
为实现第二阀芯310与传动链条440之间的传动，在第二阀芯310的下端还设置有第二传动齿轮370，第二传动齿轮370同轴心设置于第二阀芯310下端的传动杆上。第一传动齿轮270与传动链条440的另一端齿合连接，用于带动第二阀芯310顺时针或逆时针转动。
此外，为实现第二阀芯310在阀体100内安装的密封性和稳定性，第二阀组件300还包括第二密封环340、第二滑动轴承350、第二密封支撑环360和第二平衡活塞380。
第二密封环340为两个，分别安装在第二纵向腔道102前后端，分别密封连接设置于第二阀芯310与第二阀前换向端盖320、第二阀后换向端盖330之间，用于保证第二阀芯310在转动过程中与第二阀前换向端盖320、第二阀后换向端盖330之间的密封性。
为与球形的第二阀芯310相配合，高分子材料的第二密封环340上设置有与第二阀芯310上球面配合的球面，利用高分子密封环的材料弹性，沿轴线方向采用过盈配合装配，并通过两端第二阀前换向端盖320、第二阀后换向端盖330上的螺栓锁紧，使得第二密封环340与第二阀芯310的球面贴合密封。
第二滑动轴承350安装在T口106内，活动套设于第二阀芯310的顶端外周壁，且其分别与第二阀芯310和T口106呈同轴心布置，用于保证第二阀芯310在转动过程上端的稳定性。
第二密封支撑环360位于第二阀传动孔110内，活动套设于第二阀芯310的中下部，且与第二阀传动孔110、第二阀芯310呈同轴心布置，用于起到支撑第二阀芯310作用，同时保证其与阀体100之间的连接的稳定性和密封性能。
此外，第二平衡活塞380位于壳体410底部的第二盖体416内，活动套设于第二阀芯310的下端，且与第二盖体416、第二阀芯310呈同轴心布置。
与第一阀芯210的限位回转及密封结构相同的是，通过阀体100内开设的上下连通的T口105和第二阀传动孔110，整体形成台阶圆柱孔，用于安置第二滑动轴承350、第二阀芯310、第二密封支撑环360，其中，第二滑动轴承350和第二密封支撑环360用于约束第二阀芯310在阀体100上进行回转，同时利用在第二阀芯310和第二密封支撑环360上的密封圈对第二阀芯310的上下两端形成密封。
在其中的一些实施例中，如图4和图9所示，考虑到油口P或者T口存在压力时，为避免第一阀芯210和第二阀芯310受到沿阀芯轴向的压力，将第一阀芯210和第二阀芯310的轴心即中间位置分别开设有向下延伸的细长孔，并在第一阀芯210和第二阀芯310的下端靠近链条的位置设置第一平衡活塞280、第二平衡活塞380，且第一平衡活塞280、第二平衡活塞380的直径与靠近阀芯靠近第一滑动轴承250、第二滑动轴承350一侧的密封直径大小相当，从而实现第一阀芯210和第二阀芯310上下受到的作用力大小相等，方向相反，在轴线方向合力为零。
在安装时，如图5和图9所示，初始状态第一阀芯210的侧向出口朝向一侧，顶端的P口105通过第一阀前换向端盖220的孔道与B口108相通；初始状态第二阀芯310的侧向出口朝向另一侧，顶端T口106通过第二阀后换向端盖330上的孔道与A口107相通。利用第一阀芯210和第二阀芯310上设置的链轮机构，两个阀芯的转动通过传动链条440联动起来，实现同步转动。当第一阀芯210旋转180°时，由原来的P口105与B口108相通转变为与A口107相通；第二阀芯310则同样旋转180°，由原来的T口106与A口107相通转变为与B口108相通，从而实现两位四通切换功能。
在其中的一些实施例中，如图1、图2、图4、图6、图7、图9、图10、图11、图13、图14、图15和图16所示，传动组件400主要包括壳体410、油缸活塞420、拨杆430和传动链条440。且在壳体410上开设有用于安装第一阀芯210和第二阀芯310的下端、油缸活塞420、拨杆430和传动链条440的第一传动槽411、第二传动槽412、环形链条槽413、液压活塞通道414和拨杆槽417。
具体地，为实现第一阀芯210和第二阀芯310与传动链条440的传动连接，第一传动槽411、第二传动槽412作为安装孔位分别位于壳体410的左右两端，底部设置为第一盖体415和第二盖体416，且分别与第一阀传动孔109和第二阀传动孔110呈上下对应布置。
第一盖体415和第二盖体416与壳体410为一体结构，并第一盖体415和第二盖体416上有孔道和螺栓孔，一方面与阀体100相连接，用于固定第一阀芯210和第二阀芯310，形成用于安装第一平衡活塞280、第二平衡活塞380的安装孔位。装配时，将第一阀芯210和第二阀芯310的下端向下延伸设置在第一传动槽411、第二传动槽412内，并采用传动链条440进行连接。
在壳体410内开设有左右贯通的液压活塞通道414，液压活塞通道414的一端设置为X口先导控制油口，另一端设置为Y口先导控制油口，并分别在油口处安装先导控制油口法兰450。从X口先导控制油口输入压力油，从Y口先导控制油口经压力油接回油箱时，油缸活塞420向Y口一侧运动。反之，从Y口先导控制油口输入压力油，从X口先导控制油口经压力油接回油箱时，油缸活塞420向X口一侧运动。
为实现对传动链条440的安装，在壳体410内开设有环形的环形链条槽413，环形链条槽413为圆环形槽孔，其两端分别与第一传动槽411、第二传动槽412的外边缘连通，用于容置传动链条440，且不影响传动链条440的转动。
为实现对油缸活塞420的安装和驱动，在壳体410内还开设有左右贯通的液压活塞通道414，液压活塞通道414位于环形链条槽413的一侧，油缸活塞420可左右滑动安装在液压活塞通道414内，且在油缸活塞420的两端套设有O型密封圈，以保证左右滑动过程中与液压活塞通道414内壁之间的密封性。
此外，拨杆430作为连接油缸活塞420与传动链条440之间的传动机构，其设置在油缸活塞420上。拨杆430与油缸活塞420利用卡槽和螺钉紧固连接，使得油缸活塞420的运动与拨杆430一致，能够随油缸活塞420左右滑动。
具体地，在拨杆430上设置有卡槽，该卡槽可以卡住传动链条440，使得传动链条440的运动与拨杆430一致。拨杆430的运动距离不大于传动链条440的直线段，并通过计算设计，使得油缸活塞420的直线位移距离限制在传动齿轮旋转180°的范围，使得油缸活塞420的运动转换为阀芯的旋转运动，油缸活塞420从X油口一侧运动到Y油口一侧的距离刚好等于发现转动180°的角度，从而实现油控先导控制的三位四通换向。
为便于拨杆430的安装，此在壳体410的底板上开设有用于容置拨杆430的拨杆槽417，拨杆槽417的前后端连通环形链条槽413和液压活塞通道414。油缸活塞420和拨杆430在左右移动的过程中，同步带动传动链条440转动，从而利用与阀芯下端啮合连接的传动关系，带动第一阀芯210和第二阀芯310主动，实现P口105、T口106分别与A口107、B口108之间的连通和换向。
在其中的一些实施例中，如图2、图3、图4、图10、图11、图13、图15和图16所示，传动组件400还包括先导控制油口法兰450和观察窗460。先导控制油口法兰450为两个，分别设置于液压活塞通道414的入口端和出口端，分别通过管道连接油泵的进出口，用于通过两端的油压差控制液压活塞通道414内的油缸活塞420左右移动。
观察窗460采用透明材质，如采用有机玻璃，可拆卸设置于拨杆槽417内，且其宽度大于拨杆430左右移动的间距。通过观察窗460可以透明看到拨杆430的位置，因而清楚地指示阀芯的工作状态。
此外，在阀体100的前后两侧壁或左右两侧壁设置有吊环117，吊环117一端的螺杆采用螺纹连接的方式可拆卸安装在阀体100上，便于阀件的转运。
综上，该液压先导控制的两位四通水介质换向球阀，其上第一阀组件200、第二阀组件300的通流介质为水，主体结构设置在阀体100内，油缸活塞420、拨杆430、传动链条440等先导控制部分设置在下部盖体上，从而实现的先导控制部分与主体部分的天然隔离，避免了油液泄漏进入主体结构的水中的风险，实现本质安全。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种液压先导控制的两位四通水介质换向球阀，其特征在于，包括阀体(100)、第一阀组件(200)、第二阀组件(300)和传动组件(400)，其中：
所述第一阀组件(200)上的第一阀芯(210)与第二阀组件(300)上的第二阀芯(310)分别可转动设置于所述阀体(100)上的P口(105)和T口(106)内，且两者呈中心对称布置；
所述传动组件(400)设置于所述阀体(100)底部，其壳体(410)上活动设置的油缸活塞(420)通过拨杆(430)连接传动链条(440)，所述传动链条(440)的两端分别与所述第一阀芯(210)和第二阀芯(310)的下端啮合连接。
2.根据权利要求1所述的两位四通水介质换向球阀，其特征在于，所述阀体(100)内开设有呈井字形布置的第一纵向腔道(101)、第二纵向腔道(102)、第一横向腔道(103)和第二横向腔道(104)，其中：
所述第一纵向腔道(101)为通孔，且前后端的开口处分别设置有第一阀前换向端盖(220)和第一阀后换向端盖(230)；
所述第二纵向腔道(102)为通孔，且前后端的开口处分别设置有第二阀前换向端盖(320)和第二阀后换向端盖(330)；
所述第一横向腔道(103)和第二横向腔道(104)的一端为连通外界的开口，且分别于开口处设置有对应的第一密封螺堵(115)和第二密封螺堵(116)。
3.根据权利要求2所述的两位四通水介质换向球阀，其特征在于，所述阀体(100)的顶部分别设置有呈十字布置的P口(105)、T口(106)、A口(107)和B口(108)，底部开设有第一阀传动孔(109)和第二阀传动孔(110)，其中：
所述P口(105)和T口(106)呈左右间隔布置，其下端对应连通所述第一纵向腔道(101)、第二纵向腔道(102)的中部，顶端对应设置有P口法兰组件(111)、T口法兰组件(112)；
所述A口(107)和B口(108)呈前后间隔布置，且其下端对应连通所述第一横向腔道(103)和第二横向腔道(104)的中部，顶端对应设置有A口法兰组件(113)、B口法兰组件(114)；以及
所述第一阀传动孔(109)和第二阀传动孔(110)分别与顶部的所述P口(105)、T口(106)呈上下对应布置，用于容置所述第一阀芯(210)和第二阀芯(310)。
4.根据权利要求1所述的两位四通水介质换向球阀，其特征在于，所述第一阀组件(200)包括第一阀芯(210)、第一阀前换向端盖(220)、第一阀后换向端盖(230)和第一传动齿轮(270)，其中：
所述第一阀芯(210)为顶部和侧壁开孔的球形阀体，其顶端的管***于P口(105)内，下端向下穿过第一阀传动孔(109)位于第一盖体(415)内；
所述第一阀前换向端盖(220)和第一阀后换向端盖(230)分别设置于第一纵向腔道(101)的前后两端，且其内侧端为侧壁开孔的管状结构，分别与A口(107)或B口(108)连通；
所述第一传动齿轮(270)同轴心设置于所述第一阀芯(210)下端的传动杆上，且与所述传动链条(440)的一端齿合连接，以带动所述第一阀芯(210)顺时针或逆时针转动。
5.根据权利要求4所述的两位四通水介质换向球阀，其特征在于，所述第一阀组件(200)包括还包括第一密封环(240)、第一滑动轴承(250)、第一密封支撑环(260)和第一平衡活塞(280)，其中：
所述第一密封环(240)为两个，分别密封连接设置于所述第一阀芯(210)与所述第一阀前换向端盖(220)、第一阀后换向端盖(230)之间；
所述第一滑动轴承(250)活动套设于所述第一阀芯(210)的顶端外周壁，且其分别与所述第一阀芯(210)和P口(105)呈同轴心布置；
所述第一密封支撑环(260)位于所述第一阀传动孔(109)内，活动套设于所述第一阀芯(210)的中下部，且与所述第一阀传动孔(109)、第一阀芯(210)呈同轴心布置；
所述第一平衡活塞(280)位于所述壳体(410)底部的第一盖体(415)内，活动套设于所述第一阀芯(210)的下端，且与所述第一盖体(415)、第一阀芯(210)呈同轴心布置。
6.根据权利要求1所述的两位四通水介质换向球阀，其特征在于，所述第二阀组件(300)包括第二阀芯(310)、第二阀前换向端盖(320)、第二阀后换向端盖(330)和第二传动齿轮(370)，其中：
所述第二阀芯(310)为顶部和侧壁开孔的球形阀体，其顶端的管***于T口(106)内，下端向下穿过第二阀传动孔(110)位于第二盖体(416)内；
所述第二阀前换向端盖(320)和第二阀后换向端盖(330)分别设置于第二纵向腔道(102)的前后两端，且其内侧端为侧壁开孔的管状结构，分别与A口(107)或B口(108)连通；
所述第二传动齿轮(370)同轴心设置于所述第二阀芯(310)下端的传动杆上，且与所述传动链条(440)的另一端齿合连接，以带动所述第二阀芯(310)顺时针或逆时针转动。
7.根据权利要求6所述的两位四通水介质换向球阀，其特征在于，所述第二阀组件(300)包括还包括第二密封环(340)、第二滑动轴承(350)、第二密封支撑环(360)和第二平衡活塞(380)，其中：
所述第二密封环(340)为两个，分别密封连接设置于所述第二阀芯(310)与所述第二阀前换向端盖(320)、第二阀后换向端盖(330)之间；
所述第二滑动轴承(350)活动套设于所述第二阀芯(310)的顶端外周壁，且其分别与所述第二阀芯(310)和T口(106)呈同轴心布置；
所述第二密封支撑环(360)位于所述第二阀传动孔(110)内，活动套设于所述第二阀芯(310)的中下部，且与所述第二阀传动孔(110)、第二阀芯(310)呈同轴心布置；
所述第二平衡活塞(380)位于所述壳体(410)底部的第二盖体(416)内，活动套设于所述第二阀芯(310)的下端，且与所述第二盖体(416)、第二阀芯(310)呈同轴心布置。
8.根据权利要求1所述的两位四通水介质换向球阀，其特征在于，所述第一阀芯(210)和所述第二阀芯(310)的轴心位置分别开设有向下延伸至第一平衡活塞(280)、第二平衡活塞(380)的细长孔，且所述第一平衡活塞(280)、第二平衡活塞(380)的直径等于靠近阀芯靠近第一滑动轴承(250)、第二滑动轴承(350)一侧的密封直径。
9.根据权利要求1所述的两位四通水介质换向球阀，其特征在于，所述传动组件(400)包括壳体(410)、油缸活塞(420)、拨杆(430)和传动链条(440)，所述壳体(410)的左右两端分别开设有第一传动槽(411)、第二传动槽(412)、环形链条槽(413)、液压活塞通道(414)和拨杆槽(417)，其中：
所述第一传动槽(411)、第二传动槽(412)分别位于所述壳体(410)的左右两端，底部设置为第一盖体(415)和第二盖体(416)，且分别与第一阀传动孔(109)和第二阀传动孔(110)呈上下对应布置；
所述环形链条槽(413)为圆环形槽孔，其两端分别与所述第一传动槽(411)、第二传动槽(412)的外边缘连通，用于容置所述传动链条(440)；
所述液压活塞通道(414)位于所述环形链条槽(413)的一侧，其内密封设置有可左右移动的所述油缸活塞(420)；
所述拨杆槽(417)位于所述壳体(410)的底板，其前后端连通所述环形链条槽(413)和所述液压活塞通道(414)，用于容置所述拨杆(430)。
10.根据权利要求9所述的两位四通水介质换向球阀，其特征在于，所述传动组件(400)还包括先导控制油口法兰(450)和观察窗(460)，其中：
所述先导控制油口法兰(450)为两个，分别设置于所述液压活塞通道(414)的入口端和出口端；
所述观察窗(460)采用透明材质，可拆卸设置于所述拨杆槽(417)内，且其宽度大于所述拨杆(430)左右移动的间距。
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