兩位五通換向閥及使用該兩位五通換向閥的噴灑控制系統的製作方法

2023-09-22 23:19:25

專利名稱：兩位五通換向閥及使用該兩位五通換向閥的噴灑控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及液壓技術領域，具體來說是一種兩位五通換向閥及使用該兩位 五通換向閥的噴灑控制系統。
背景技術：
一般的噴灑控制系統多使用兩位三通換向閥，但兩位三通換向闊只能起到
簡單改變液體流向的作用，而無法選擇噴灑通道，這是因為兩位三通換向闊 只有三個出口，其最多能外接三套液體裝置；如果取液裝置有兩套，其供液裝 置為一套；或者，供液裝置有兩套，其取液裝置為一套。因此，由兩位三通換 向閥的該特性決定，現有噴灑控制系統不能夠滿足多路噴灑的要求。
若釆用現有兩位五通換向閥對兩位三通換向閥進行置換，可增加噴灑控制 系統的噴灑路數，並選4奪噴灑通道。但是，現有兩位五通換向闊仍存在眾多缺 陷 一是不能滿足高速、大流量噴灑要求；二是結構複雜，難於加工；三是控 制不便，操作困難；四是成本相對較高，造成維護費用上升。由此，現有兩 位五通換向閥仍不適於用在多路噴灑控制系統之上。
有鑑於此，需要設計一種全新結構的兩位五通換向閥，並在此基礎上設計 一種新的噴灑控制系統，以滿足多路噴灑要求。

發明內容
針對現有技術的缺陷，本發明提供一種結構簡單、控制方便，成本較低的 兩位五通換向閥，可以滿足高速、大流量多^各噴灑的要求。在此基礎上，本發 明還提供一種使用該兩位五通換向岡的噴灑控制系統。
為解決以上技術問題，本發明提供的兩位五通換向閥，其技術方案是包 括閥體及閥芯；所述閥體包括， 一五通管，具有近似星型分布的五個管段，其 中，所述五通管的第一、第四管段分別與第五管段貫通，第二管段與第一管段 貫通，第三管段與第四管段貫通；第一、第二彎管， 一端分別與所述五通管的
第一、第四管段的出口連接；所述閥芯包括，第一、第二密封閥門，分別設置 在所述五通管的第一、第四管段的管內；第一、第二連杆， 一端分別安裝第一、 第二密封閥門，另一端分別貫穿第一、第二彎管並連接用以推動所述閥芯相對 所述閥體移動的第一、第二操控裝置的輸出端。
優選地，分別在所述五通管與所述第一、第二彎管的連接處設置第一、第 二支撐環，用以支撐所述第一、第二連杆。
優選地，所述五通管的第一管段與所述第一彎管之間、所述五通管的第四 管段與所述第二彎管之間分別通過法蘭連接。
優選地，所述第一彎管與所述第一4喿控裝置之間、所述第二彎管所述第二 操控裝置之間分別通過法蘭連接。
優選地，所述第一、第二操控裝置分別為單杆活塞式的第一、第二氣缸； 所述第一、第二氣缸的活塞分別與所述第一、第二連杆連接。
在此基礎上，本發明提供的噴灑控制系統，包括，噴灑液管、供液裝置、 儲液裝置及水泵；還使用如權利要求上述兩位五通換向閥；所述第一彎管的出 口連接所述供液裝置，所述五通管的第二、第三管段的出口分別連接所述水泵 的進液口和出液口，所述第二彎管的出口連接所述噴灑液管，所述五通管的第 五管段的出口連接所述儲液裝置。
優選地，所述第一、第二操控裝置分別為單杆活塞式的第一、第二氣缸； 所述第一、第二氣缸的活塞分別與所述第一、第二連杆連接；所述第一、第二 氣缸的前、後氣室通過氣路連接氣源；所述氣路上還設置氣路控制裝置，以便 控制所述第一、第二氣缸前、後氣室中的氣壓。
優選地，所述氣源為一儲氣筒。
優選地，所述氣路控制裝置包括第一、第二兩位五通電磁閥；其中，第一、 第二兩位五通電》茲閥的進氣口連接所述儲氣筒；第一兩位五通電》茲閥的正動作 出氣孔連接所述第一氣缸的後氣室，第一兩位五通電磁閥的反動作出氣孔連接 所述第一氣缸的前氣室；第二兩位五通電磁閥的正動作出氣孔連接所述第二氣 缸的前氣室，第二兩位五通電磁閥的反動作出氣孔連接所述第二氣缸的後氣 室。
優選地，所述氣路控制裝置包括一個兩位五通電^茲閥；所述兩位五通電》茲閥的進氣口連接所述儲氣筒；所述兩位五通電f茲閥的正動作出氣孔同時連接所 述第一氣缸的後氣室、所述第二氣缸的前氣室；所述兩位五通電磁閥的反動作 出氣孔同時連接所述第一氣缸的前氣室、所述第二氣缸的後氣室。
與現有技術相比，本發明的兩位五通換向閥，閥體由一個五通管及兩個彎 管構成，閥芯由兩個連杆及兩個密封閥門構成，其部件數量較少，可釆用常規 零配件組裝，其結構簡單、容易加工，控制方便、易於操作，成本較低，有利 於降低維護費用；而且，根據噴灑流量的要求，可以方便地設計五通管及彎管 的管徑大小，使之適用高速、大流量的噴灑要求。
使用該兩位五通換向閥的噴灑控制系統，增加噴灑管if各的出口，不僅可以 改變液體流向，還可選擇噴灑通道。由此可提供兩條完整獨立的液體通路，其 供液裝置和取液裝置分別有兩套，並且可以獨立工作，從而滿足更多的工作要 求。


圖l是本發明兩位五通換向閥的結構示意圖。
圖2A是本發明噴灑控制系統第一實施例在為儲液裝置蓄液狀態下的示意
圖2B是本發明噴灑控制系統第 一 實施例在儲液噴灑狀態下的示意圖； 圖2C是本發明噴灑控制系統第 一實施例在外路噴灑狀態下的示意圖； 圖3是本發明噴灑控制系統第二實施例的示意圖。
具體實施例方式
下面結合實施例與附圖具體說明。
請參考圖l，該圖是本發明兩位五通換向閥的結構示意圖。該兩位五通換 向閥l，包括閥體l-l及閥芯l-2，其中，
所述閥體l-l包括一五通管l-l-l,具有近似星型分布的五個管段，其中， 五通管的第一管段l-l-l-l、第四管段1-1-1-4分別與第五管段1-1-1-5貫通，第二 管段1-1-1-2與第一管段1-1-1-l貫通，第三管段1-1-1-3與第四管段l-l-l-4貫通； 第一彎管U-2、第二彎管1—1—3,其中，第一彎管l-l-2的一端與五通管的第一
管段l-l-l-l的出口連接；第二彎管l-l-3與五通管的第四管段l-l-l-4的出口連接。
所述閥芯l-2包括，第一密封閥門1-2-1，設置在五通管的第一管段l-l-l-l 的管內；第二密封閥門(圖l未示)，設置在五通管的第四管段l-l-l-4的管內； 第一連杆l-2-3， 一端安裝第一密封閥門1-2-1,另一端貫穿第一彎管l-l-2，並 連接第一操控裝置(圖未示)的輸出端；第二連杆(圖l未示)， 一端安裝第 二密封閥門(圖l未示)，另一端貫穿第二彎管1-1-3,並連接第二操控裝置(圖 未示)的輸出端。其中，第一操控裝置、第二操控裝置用以推動閥芯1-2相對 所述閥體l-l移動，可以採用手動換向、機動換向、電磁換向、液動換向、電 液換向和氣動換向等多種換向形式。
優選地，兩位五通換向閥l採用氣動換向閥，其第一操控裝置為第一氣缸 1-3，第二操控裝置為第二氣缸(圖l未示)；第一氣缸l-3、第二氣缸的活塞 分別與第一連杆1-2-3、第二連杆連接。
其中，所述第一氣缸l-3、第二氣缸，分別位於兩位五通換向閥l的兩側， 兩者均為單杆活塞式氣缸每個氣缸均有前、後兩個氣室，中間用活塞及密封 圏隔開，每個氣室都帶有一個進/排氣口，以便與氣路連接。由此，通過控制 高壓氣路的進/排氣方向，使活塞在氣缸內移動，並由活塞帶動連杆和密封閥 門在兩位五通換向閥內l移動，^f吏得密封閥門^C開啟或關閉。
優選地，在五通管1-1-1與第一彎管1-1-2的連接處設置第一支撐環1-5,以 便為第一連杆l-2-3提供支撐及導向；在五通管l-l-l與第二彎管l-l-3的連接處 設置第二支撐環(圖l未示)，以便為第二連杆提供支撐及導向。
優選地，五通管1-l-l與第一彎管l-l-2、五通管l-l-l與第二彎管l-l-3之間， 第一彎管l-l-2與第一操控裝置之間、第二彎管l-l-3與第二操控裝置之間，分 別通過法蘭連接，其連接便捷、可靠。
上述兩位五通換向閥l，通過操縱第一連杆1-2-3、第二連杆在閥體l-l內移 動，使第一密封闊門l-2-l、 第二密封閩門開啟或關閉相應管段的出口，從而 組合出不同的通道，其結構筒單、操作方便、可以滿足多路噴灑控制系統的要 求。
需指出的是，前文將五通管l-l-l分成了五個管段，其目的僅在於對五通
管l-l-l的結構進行清除的描述，而絕不意味著五通管l-l-l應由五個分體的管 段組成。實際上，相對分體結構而言，整體結構形式的五通管l-l-l，強度更 好，更易於加工，也為本發明所推薦。
以上對兩位五通換向閥l的結構進行了詳細的說明，在此基礎上，以該兩 位五通換向閥l為主體，增加相應的設備構成本發明的噴灑控制系統，如下所 述。
請參考圖2A、圖2B、圖2C,其中，圖2A是本發明噴灑控制系統第一實施 例在為儲液裝置蓄液狀態下的示意圖；圖2B是本發明噴灑控制系統第 一實施 例在儲液噴灑狀態下的示意圖；圖2C是本發明噴灑控制系統第一實施例在外 路噴灑狀態下的示意圖。該噴灑控制系統，包括，噴灑液管2、供液裝置3、儲 液裝置4及水泵5，以及上述兩位五通換向閥l,其中
第一彎管l-l-2的出口連接所述供液裝置3，五通管的第二管段l-l-l-2、第 三管段l-l-l-3的出口分別連接水泵5的進液口和出液口 ，第二彎管l-l-3的出口 連接噴灑液管2，五通管的第五管段1-1-l-5的出口連接儲液裝置4。
當第一連杆l-2-3、第二連杆的操控方式可為手動換向、機動換向、電磁 換向、液動換向、電液換向和氣動換向等形式，下面以氣動換向為例進行說明。
如圖2A、圖2B、 圖2C所示，該噴灑控制系統中，所述第一操控裝置為 第一氣缸l-3、第二操控裝置為第二氣缸。兩氣缸均為單杆活塞式，其中第 一氣缸l-3的活塞與第一連杆l-2-3連接，第二氣缸的活塞與第二連杆連接。
此外，還設置高壓氣路，第一氣缸前氣室l-3-l、第一氣缸後氣室1-3-2， 第二氣缸前氣室l-4-l、第二氣缸後氣室l-4-2通過氣路連接氣源，該氣源可為 儲氣筒6;此外，在氣路上還設置氣路控制裝置(圖未示)，以便控制第一氣 缸前氣室1-3-1、第一氣缸後氣室1-3-2,第二氣缸前氣室l-4-l、第二氣缸後氣 室l-4-2中的氣壓；由此，前、後氣室形成壓力差，以推動第一連杆l-2-3、第 二連杆的移動。
氣5^控制裝置也可以採用多種形式，例如釆用兩位五通電^f茲閥組進行控 制。其中，兩位五通電磁閥具有， 一進氣孔，用以接進氣源； 一正動作出氣孔、 一反動作出氣孔，分別給目標設備提供一正一反動作的氣源； 一正動作排氣孔、 一反動作排氣孔，用於安裝消聲器。
優選地，所述兩位五通電磁閥為雙電控，即雙線圈，其線圈電壓可採用
DC24V、 AC220V等。在給正動作線圏通電，則正動作氣路4妄通，即正動作出 氣孔有氣，使得正動作線圈斷電後正動作氣路仍然是接通的，並一直維持到給 反動作線圏通電為止；給反動作線圈通電，則反動作氣^4妄通，即反動作出氣 孔有氣，即使給反動作線圈斷電後反動作氣路仍然是接通的，並一直維持到給 正動作線圈通電為止。
由此可見，因兩位五通電石茲閥具有"自鎖，，的特性，從而可方i"更地設計控 制迴路或編制PLC程序。需指出的是，線圈動作1 2秒就可以了，以防止線圈 損壞。
在本發明中，優選地採用兩個兩位五通電;茲閥進4亍控制，其中第一兩位 五通電磁閥7-l的進氣口連接儲氣筒6;第一兩位五通電磁閥的正動作出氣孔連 接第一氣缸後氣室1-3-2,第一兩位五通電磁閥7-l的反動作出氣孔連接第一氣 缸前氣室1-3-1;第二兩位五通電磁閥7-2的正動作出氣孔連接第二氣缸前氣室 1-4-1,第二兩位五通電磁閥的反動作出氣孔連接第二氣缸後氣室l-4-2。此外， 第一兩位五通電磁閥7-l、第二兩位五通電磁閥7-2的正動作排氣孔、反動作排 氣孔可按照現有技術連接消聲器。
由此，通過在第一兩位五通電磁閥7-l、第二兩位五通電磁閥7-2上施加不 同的驅動電壓，就可控制相應的第一氣缸前氣室l-3-l與第一氣缸後氣室l-3-2， 第二氣缸前氣室l-4-l與第二氣缸後氣室l-4-2中的壓力差，然後通過活塞推動 第一連杆l-2-3、第二連杆的移動，並帶動第一密封閥門1-2-1、第二密封閥門 的運動，形成不同的噴灑通道。
上述噴灑控制系統，可以為儲液裝置4蓄液；可從儲液裝置4噴灑，也可旁 路噴灑。下面分別進行i兌明
如圖2A所示，在為儲液裝置4蓄液狀態下，分別給第一兩位五通電磁閥7-1、 第二兩位五通電磁閥7-2的正動作線圈通電，打開儲氣筒6上的相應閥門，由此 使得
兩位五通換向岡l的第一氣缸後氣室l-3-2進氣，第一氣缸後氣室l-3-2氣壓 增高；在氣壓的推動下，第一氣缸l-3的活塞帶動第一連杆l-2-3前移(向前氣 室方向運動筒稱前移，向後氣室方向運動簡稱後移，以下相同)；第一密封閥
門l-2-l在第一連杆l-2-3連杆的推動下前移至圖所示位置，使得水泵5與儲液裝 置4之間的第一通路(圖中為左通路，以下相同)被關閉，而水泵5與供液裝置 3之間通路被打開。
同時，兩位五通換向閥l的第二氣缸前氣室l-4-l進氣，其中的氣壓增高； 在氣壓的推動下，第二氣缸l-4的活塞帶動第二連杆和第二密封閥門後移至圖 2A所示位置；此時，水泵5與儲液裝置4之間的第二通路(圖中為右通路，以 下相同)被打開，而去往噴灑液管2的通路被關閉。
由此，水泵5就可以將液體從供液裝置3抽出，並送至儲液裝置4中，從而 實現為儲液裝置4蓄液之目的。
如圖2B所示，在從儲液噴灑的狀態下，分別給第一兩位五通電磁閥7-l、 第二兩位五通電磁閥7-2的的反動作線圈通電，打開儲氣筒6上的相應閥門，使
3曰
付
兩位五通換向閥l的第一氣缸前氣室l-3-l進氣，加大其氣壓，在氣壓的推 動下，活塞帶動第一連杆l-2-3後移，第一密封閥門l-2-l在第一連杆l-2-3的拉 動下後移至圖2B所示位置。此時水泵5與儲液裝置4之間的第一通路被打開， 同時，水泵5與供液裝置3之間的通路被關閉。
與此同時，兩位五通換向閥第二氣缸後氣室l-4-2進氣，加大其氣壓，在 氣壓的推動下，活塞帶動第二連杆和第二密封闊門前移至圖2B所示位置。此 時，水泵5與儲液裝置4之間的第二通路被關閉，同時去往噴灑液管2的通路被 打開。
這樣，水泵5就可以將液體從儲液裝置4抽出，並送至噴灑液管2，實現從 儲液裝置4噴灑之目的。
如圖2C所示，在外路噴灑狀態下，分別給第一兩位五通電磁閥7-l的正動 作線圈，第二兩位五通電磁閥7-2的反動作線圏通電，打開儲氣筒上的相應閥 門，使得
兩位五通換向閥1的第一氣缸後氣室1-3-2進氣，加大其氣壓，在氣壓的推 動下，活塞帶動連杆l-2-3前移，則第一密封閥門l-2-l在第一連杆l-2-3的推動 下前移至圖2C所示位置。此時，水泵5與儲液裝置4之間的第一通路被關閉， 同時，水泵5與供液裝置3之間的通路被打開。
與此同時，兩位五通換向閥l的第二氣缸後氣室l-4-2進氣，加大其氣壓， 在氣壓的推動下，活塞帶動第二連杆和第二密封閥門前移至圖2C所示位置。 此時，水泵5與儲液裝置4之間的第二通路被關閉，同時去往噴灑液管2的通路 #皮打開。
這樣，水泵5就可以將液體從供液裝置3抽出，並直接送至噴灑液管，完成 液體的外路噴灑之目的。
此外，在某種狀況下，本發明噴灑控制系統也可加以簡化，以下簡要進行 說明。
請參考圖3,該圖是本發明噴灑控制系統第二實施例在為儲液裝置蓄液狀 態下的示意圖，其為第一實施例的簡化。其同樣包括，噴灑液管2、供液裝置3、 儲液裝置4及水泵5，以及上述兩位五通換向閥l。
此外，在氣路控制裝置設置一個兩位五通電磁閥7;該兩位五通電磁閥7 的進氣口連接儲氣筒6;兩位五通電磁閥7的正動作出氣孔同時連接所述第一氣 缸後氣室l-3-2、第二氣缸前氣室l-4-l;兩位五通電^f茲閥7的反動作出氣孔同時 連接第一氣缸前氣室l-3-l、第二氣缸後氣室1-4-2。
如圖3所示，當給兩位五通電磁閥7的正動作線圈通電時，第一氣缸後氣室 1-3-2和第二氣缸前氣室1-4-1同時進氣，兩密封閥門同時移動，蓄水通路打開， 由供液裝置3向儲液裝置4蓄液；當給兩位五通電磁閥7的反動作線圈通電時， 第一氣缸前氣室l-3-l和第二氣缸後氣室l-4-2同時進氣，兩密封閥門同時移動， 噴灑通路打開，由儲液裝置4供液進行噴灑。
由此，通過一個兩位五通電磁閥7的控制，簡化系統結構，其不影響系統 蓄液和噴灑的工作，可在一定場合下使用。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，上述優選實施方式 不應視為對本發明的限制，本發明的保護範圍應當以權利要求所限定的範圍為 準。對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的精神和範圍內， 還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種兩位五通換向閥，包括閥體及閥芯，其特徵在於所述閥體包括，一五通管，具有近似星型分布的五個管段，其中，所述五通管的第一、第四管段分別與第五管段貫通，第二管段與第一管段貫通，第三管段與第四管段貫通；第一、第二彎管，一端分別與所述五通管的第一、第四管段的出口連接；所述閥芯包括，第一、第二密封閥門，分別設置在所述五通管的第一、第四管段的管內；第一、第二連杆，一端分別安裝第一、第二密封閥門，另一端分別貫穿第一、第二彎管並連接用以推動所述閥芯相對所述閥體移動的第一、第二操控裝置的輸出端。
2、 如權利要求1所述的兩位五通換向閥，其特徵在於分別在所述五通 管與所述第一、第二彎管的連接處設置第一、第二支撐環，用以支撐所述第 一、第二連杆。
3、 如權利要求2所述的兩位五通換向閥，其特徵在於所述五通管的第 一管段與所述第一彎管之間、所述五通管的第四管段與所述第二彎管之間分 別通過法蘭連接。
4、 如權利要求3所述的兩位五通換向閥，其特徵在於所述第一彎管與 所述第 一操控裝置之間、所述第二彎管所述第二操控裝置之間分別通過法蘭 連接。
5、 如權利要求l-4任一項所述的兩位五通換向閥，其特徵在於所述第 一、第二操控裝置分別為單杆活塞式的第一、第二氣缸；所述第一、第二氣 缸的活塞分別與所述第一、第二連杆連接。
6、 一種噴灑控制系統，包括，噴灑液管、供液裝置、儲液裝置及水泵， 其特徵在於使用如權利要求1-4任一項所述的兩位五通換向閥；所述第一彎 管的出口連接所述供液裝置，所述五通管的第二、第三管段的出口分別連接 所述水泵的進液口和出液口，所述第二彎管的出口連接所述噴灑液管，所述 五通管的第五管段的出口連接所述儲液裝置。
7、 如權利要求6所述的噴灑控制系統，其特徵在於所述第一、第二操 控裝置分別為單杆活塞式的第一、第二氣缸；所述第一、第二氣缸的活塞分 別與所述第一、第二連杆連接；所述第一、第二氣缸的前、後氣室通過氣路 連接氣源；所述氣路上還設置氣路控制裝置，以便控制所述第一、第二氣缸 前、後氣室中的氣壓。
8、 如權利要求7所述的噴灑控制系統，其特徵在於所述氣源為一儲氣絲 同。
9、 如權利要求8所述的噴灑控制系統，其特徵在於所述氣路控制裝置 包括第一、第二兩位五通電磁閥；其中，第一、第二兩位五通電磁閥的進氣 口連接所述儲氣筒；第一兩位五通電-茲閥的正動作出氣孔連接所述第一氣缸 的後氣室，第一兩位五通電磁閥的反動作出氣孔連接所述第一氣缸的前氣室； 第二兩位五通電磁閥的正動作出氣孔連接所述第二氣缸的前氣室，第二兩位 五通電^f茲閥的反動作出氣孔連接所述第二氣缸的後氣室。
10、 如權利要求8所述的噴灑控制系統，其特徵在於所述氣路控制裝 置包括一個兩位五通電石茲閥；所述兩位五通電石茲閥的進氣口連接所述儲氣筒； 所述兩位五通電磁閥的正動作出氣孔同時連接所述第一氣缸的後氣室、所述 第二氣缸的前氣室；所述兩位五通電磁閥的反動作出氣孔同時連接所述第一 氣缸的前氣室、所述第二氣缸的後氣室。
全文摘要
本發明公開一種兩位五通換向閥，其閥體包括，一五通管，具有近似星型分布的五個管段，其中，五通管的第一、第四管段分別與第五管段貫通，第二管段與第一管段貫通，第三管段與第四管段貫通；第一、第二彎管，一端分別與五通管的第一、第四管段的出口連接；其閥芯包括，第一、第二密封閥門，分別設置在五通管的第一、第四管段的管內；第一、第二連杆，一端分別安裝第一、第二密封閥門，另一端分別貫穿第一、第二彎管並連接用以推動閥芯相對閥體移動的第一、第二操控裝置輸出端。該兩位五通換向閥結構簡單，控制方便，成本較低，可滿足高速、大流量多路噴灑要求。在此基礎上，還公開一種使用該兩位五通換向閥的噴灑控制系統，具有兩條獨立噴灑通路。
文檔編號F16K11/02GK101338822SQ20081011811
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月12日 優先權日2008年8月12日
發明者李立紅, 趙賓新 申請人:中交第一公路工程局有限公司