專利名稱：平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種各種儀表及自動控制裝置中用作流路切換的切換裝置，特別涉及一種用于氣相色譜儀中作為氣體或液體進(jìn)樣、氣路切換、色譜柱反吹切割等的平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥。
作為現(xiàn)有技術(shù)的一種平面旋轉(zhuǎn)式切換閥是如日本橫河電機(jī)制作所生產(chǎn)的用于工業(yè)流程色譜儀中的切換閥，它是由形成一體的閥體和驅(qū)動器組成，由于構(gòu)成一體、而且閥體和驅(qū)動器垂直安置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工費(fèi)高。而且一體設(shè)置的結(jié)構(gòu)不能用于較高的溫度下，如200℃的溫度，另外，驅(qū)動器采用單活塞送進(jìn)、彈簧復(fù)位，活塞用膜片式活塞，使用壽命短，需要經(jīng)常更換活塞膜片。
本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、能在高溫下(如250℃以下)可靠運(yùn)行，并且使用壽命長的平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥。
按照本實(shí)用新型的平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥由分立的閥體和驅(qū)動器以及將該兩部分連成一體的連接裝置構(gòu)成，通過連接裝置將驅(qū)動器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動傳遞給閥體的閥芯，使其相應(yīng)地轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)切換動作。閥體部分與現(xiàn)有技術(shù)的平面旋轉(zhuǎn)式切換閥的閥體基本結(jié)構(gòu)大體相同，不同之處是本實(shí)用新型切換閥的閥體中在閥芯的軸套和外殼的后蓋之間設(shè)有軸向止推軸承，用以減小轉(zhuǎn)動時的摩擦扭力，同時閥芯轉(zhuǎn)角的限位采用了閥芯上設(shè)置的定位銷釘和后蓋上設(shè)置的限位凹缺的配合裝置，提高了轉(zhuǎn)角定位精度。驅(qū)動器為雙活塞式齒條齒輪傳動機(jī)構(gòu)，由活塞的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換成齒輪的轉(zhuǎn)動，活塞采用活塞碗結(jié)構(gòu)代替現(xiàn)有技術(shù)的膜片式活塞。另外，驅(qū)動器設(shè)置有一個與驅(qū)動器轉(zhuǎn)軸直接連接的手動旋鈕，使驅(qū)動器既可氣動也可手動。連接裝置采用連接套管和接軸套結(jié)構(gòu)，可根據(jù)要求改換其長度，適應(yīng)不同情況的需要。
按照本實(shí)用新型的平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥，由于采用分體式結(jié)構(gòu)，閥體可設(shè)置于儀器運(yùn)行的高溫爐箱內(nèi)，而驅(qū)動器經(jīng)連接器連接設(shè)置在爐箱外的室溫環(huán)境下，因此不能耐高溫的驅(qū)動器不受爐箱高溫(可達(dá)250℃)作用，不致?lián)p壞；同時，活塞碗結(jié)構(gòu)代替膜片式活塞結(jié)構(gòu)有效地提高了活塞的使用壽命；另外，由于采用了軸向止推軸承結(jié)構(gòu)和銷釘轉(zhuǎn)角定位結(jié)構(gòu)使閥芯轉(zhuǎn)動阻力減小，定位精度提高，運(yùn)行可靠。再者，分體式的結(jié)構(gòu)另件結(jié)構(gòu)簡單易于加工有效地降低了制造成本。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施例。


圖1是說明本實(shí)用新型的一個實(shí)施例結(jié)構(gòu)的局部縱剖視圖。
圖2是沿
圖1中A－A線放大了的剖視圖。
圖3是沿
圖1中B－B線放大了的剖面圖。
參照
圖1，按照本實(shí)用新型的平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥由閥體1、驅(qū)動器2以及將閥體1和驅(qū)動器2連成一體的連接裝置3組成。
如
圖1所示閥體1由閥芯4、閥座5和閥體外殼6組成，其基本構(gòu)成與普通切換閥閥體結(jié)構(gòu)大體相同，此處不予詳述。按照本實(shí)用新型的閥體和現(xiàn)有技術(shù)切換閥閥體結(jié)構(gòu)不同之處在于閥芯4和閥體外殼6的后端蓋9之間設(shè)置了軸向止推軸承7，以減小閥芯4與閥體外殼6之間的轉(zhuǎn)動摩擦扭力。另外，改變了現(xiàn)有技術(shù)中以齒條行程來限位轉(zhuǎn)角的方式，采用了如
圖1和3所示的定位銷釘8與后端蓋9上的凹缺11相配合的轉(zhuǎn)角限位方式。閥芯4的轉(zhuǎn)軸12穿過軸向止推軸承7和外殼6的后端蓋9的軸孔，由彈簧卡圈13可轉(zhuǎn)動地固定于后端蓋9中，在閥芯的轉(zhuǎn)軸12伸出后端蓋9的一端，靠近端面處，貫穿轉(zhuǎn)軸12的直徑穿有一個套軸穿釘14，其兩端突出轉(zhuǎn)軸12的外園周面，用以與連接裝置3配合。
如圖2所示驅(qū)動器2是一種氣動雙活塞式齒條齒輪傳動驅(qū)動器，在活塞座15兩側(cè)對稱地設(shè)有氣缸17和17′，兩氣缸分別用螺釘氣密性地固定于活塞座15的兩側(cè)端面上，兩氣缸缸體的內(nèi)徑與活塞座15的軸向孔徑相同，并且吻合連成一體，在兩氣缸的側(cè)壁面上，靠近氣缸端面處分別設(shè)置有氣咀18和18′，它們分別墊有密封墊片19和19′，以保證氣咀的氣密性，氣咀18，18′的導(dǎo)氣通道分別與氣缸17，17′相通。在氣缸17，17′和活塞座15形成的氣缸通道中安置有可沿氣缸軸線往復(fù)運(yùn)動的活塞體16，這是一個雙頭活塞體，中間部分是一個與氣缸通道內(nèi)徑滑配合的基本呈園柱體外輪廓的活塞支承體21，它的兩個端面分別有沿軸向延伸，且與活塞支承體21同軸的小直徑活塞芯柱22，22′，它們的兩終端分別有一體成形的直徑稍大的法蘭盤23，23′，兩個活塞碗24，24′分別穿入活塞芯柱22，22′，由法蘭盤23，23′分別將它們卡合在活塞支承體21的兩個端面上，活塞碗24，24′可由耐油性的丁腈橡膠制成，活塞碗24，24′的外園周壁與氣缸壁彈性地接觸，其橫截面呈下凹的環(huán)柱狀。如
圖1、圖2所示，在活塞支承體21的外園柱面上，相對于中心軸線C－C對稱地切有兩段平面25，25′，兩平面相互平行，而且同時平行于中心軸線C－C，在平面25，25′上沿其縱向中心線對稱地開有一個長的齒軸孔26，貫穿平面25和25′，同時，以平面25，25′的對稱中心面為中心，沿活塞支承體21的外園柱面的一側(cè)軸向開有一矩形長槽27，與齒軸孔26連通，矩形長槽27中由銷釘29嵌鑲一條齒面露在齒軸孔26中的齒條28，用以和后述的齒軸上的齒輪相嚙合。
活塞座15有一個沿軸向延伸并與活塞支承體21的園柱面滑配合的內(nèi)孔，其孔徑與氣缸缸體內(nèi)徑相同。在垂直于內(nèi)孔軸線方向上，在活塞座的中央部位開有齒軸穿通孔30，用以穿通齒軸32。
齒軸32的中間部位設(shè)有與兩端轉(zhuǎn)軸36，37同心的齒輪33，其齒根直徑稍大于兩端的轉(zhuǎn)軸36，37的直徑，可以和活塞支承體21的齒條28嚙合，齒輪33兩端的轉(zhuǎn)軸36，37上分別滑配地套有軸套34，軸套的外園周面與齒軸孔26的內(nèi)壁面相切并滑動接觸配合，兩軸套的外端毗鄰地在轉(zhuǎn)軸上壓入嵌套軸承31，31′，兩軸承的外周壁緊配合在齒軸穿通孔30內(nèi)，使齒軸32可靈活地相對于活塞座15轉(zhuǎn)動，齒軸32的兩端轉(zhuǎn)軸36，37分別伸出活塞座15相對的兩個側(cè)面，轉(zhuǎn)軸36端安裝手動旋鈕35，而另一端37的端面附近，貫穿直徑穿通一個銷釘38，其兩端突出轉(zhuǎn)軸的園周面，用以與后述的連接裝置相配合。
把驅(qū)動器2和閥體1連為一體的連接裝置3由連接套管41和接軸套42構(gòu)成，連接套管41的兩端分別設(shè)有連接法蘭盤39、40，用來分別和驅(qū)動器的活塞座15及閥體1的后端蓋9用螺釘連接。接軸套42是空心園管，其內(nèi)徑與驅(qū)動器的轉(zhuǎn)軸37及閥芯的轉(zhuǎn)軸12的直徑相等，兩外徑小于連接套管41的內(nèi)徑，接軸套的兩端分別開有貫穿直徑而沿軸向延伸一段距離的開口槽，可以分別地與驅(qū)動器轉(zhuǎn)軸37的銷釘38及閥芯的轉(zhuǎn)軸12的套軸穿釘14配合。連接套管41同心地套在接軸套42外面，兩端法蘭盤分別固定在驅(qū)動器2和閥體1上。
下面說明本實(shí)用新型的平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥的動作過程。
如圖2所示，當(dāng)進(jìn)行管路切換時，由圖中左側(cè)氣咀送入具有一定壓力的空氣，送入的空氣壓入氣缸，將活塞體沿箭頭M所示方向推向右側(cè)，活塞體內(nèi)的齒條28相應(yīng)地沿M方向作直線運(yùn)動，從而使與齒條28相嚙合的齒軸上的齒輪33逆時針相對活塞座轉(zhuǎn)動，相應(yīng)地轉(zhuǎn)軸37也一起轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角度，轉(zhuǎn)角的大小由凹缺11的周向角長度和定位銷釘8決定，如圖3所示，凹缺11的角長度α與閥體的種類有關(guān)，對六通切換閥來說α＝△α＋60°，而四通切換閥的α＝△α＋90°，其中△α是定位銷釘8的直徑占據(jù)的周向角長度。對于六通切換閥和四通切換閥來說，可以分別設(shè)置具有相應(yīng)凹缺長度的后端蓋9，根據(jù)需要更換，也可以在同一個后端蓋9上切出兩個不同角長度的凹缺11，根據(jù)不同的需要變換定位銷釘8所在的凹缺位置，以改換切通的種類。隨轉(zhuǎn)軸37轉(zhuǎn)動，經(jīng)接軸套42、轉(zhuǎn)軸12使設(shè)置在閥芯4上的閥瓣43同步地相對于閥座5轉(zhuǎn)動角度60°(或90°)，從而實(shí)現(xiàn)接于閥座5上的多條管路44的對應(yīng)切換。同時，在不使用空氣為動力的驅(qū)動，可以直接用手動旋鈕35實(shí)現(xiàn)切換操作。另外，連接裝置3的長度可以根據(jù)儀器的需要來決定。
由于驅(qū)動器和閥體是分體的，由連接裝置連為一體，即使儀器運(yùn)行于高溫狀態(tài)上，驅(qū)動器也能正常運(yùn)行不致?lián)p壞，另外，活塞采用活塞碗結(jié)構(gòu)，有效地提高了驅(qū)動器活塞的使用壽命，同時分體制造驅(qū)動器和閥體，降低了制造成本，簡化了另件的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥，由驅(qū)動器和閥體構(gòu)成，其特征在于所述的驅(qū)動器和閥體是分體的，兩者之間設(shè)置有一個將其連接成一體的連接裝置，所述的驅(qū)動器是氣動雙活塞式齒條齒輪傳動驅(qū)動器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥，其特征在于所述的連接裝置由連接套管和接軸套構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥，其特征在于所述接軸套與閥體及驅(qū)動器的連接是銷、槽結(jié)構(gòu)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥，其特征在于所述氣動雙活塞式齒條齒輪驅(qū)動器安裝有兩個活塞碗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥，其特征在于所述的閥體包括用軸向止推軸承連接的閥芯和閥體外殼。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥，其特征在于所述閥體設(shè)置有轉(zhuǎn)角限位裝置，所述的轉(zhuǎn)角限位裝置，所述的轉(zhuǎn)角限位裝置由設(shè)置在所述閥芯上的定位銷釘和設(shè)置在所述閥體外殼上具有確定角度的凹缺結(jié)構(gòu)相配合而構(gòu)成的。
專利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于一種用于氣相色譜儀中的平面旋轉(zhuǎn)式多用切換閥，可以用作氣體、液體進(jìn)樣、氣路切換以及色譜柱反吹切換等多種用途。
這種切換閥的閥體和驅(qū)動器是分體的，通過連接裝置連成一體，驅(qū)動器采用氣動雙活塞式齒條齒輪傳動驅(qū)動器，活塞采用活塞碗結(jié)構(gòu)，閥體中設(shè)置有軸向止推軸承和轉(zhuǎn)角限位裝置，同時還設(shè)有手動旋鈕，不僅可以氣動，也可用旋鈕手動操作。
文檔編號F16K31/122GK2174605SQ9324138
公開日1994年8月17日 申請日期1993年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月9日
發(fā)明者于敬信 申請人:北京市北分色譜儀器技術(shù)公司