一种低温真空换向器的制作方法

1.本实用新型属于换向阀技术领域，具体涉及一种低温真空换向器。


背景技术：

2.液氮是指液态的氮气，是惰性，无色，无臭，无腐蚀性，不可燃，温度极低的液体。液氮在工业环境中被用作冷却剂，使用时需要液氮在管道中流动，实现降温。在这个过程中，需要用到换向器，来改变液氮的流动方向。
3.发明人在实际使用过程中发现，这些现有技术至少存在以下技术问题：
4.1.液氮需要在低温环境下使用，但现有换向器不适用于低温情况，容易导致液氮汽化。
5.2.换向时需要气缸活塞杆往复运动，因而存在一个换向时间差，现有换向器的换向速度慢，换向时间差长。


技术实现要素：

6.为克服上述存在之不足，本实用新型的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，提出了一种低温真空换向器，其可以解决现有换向器不适用于低温情况，同时换向速度慢，导致换向时间差长的问题。
7.为实现上述目的本实用新型所采用的技术方案是：提供一种低温真空换向器，其包括阀体和设置在阀体一端的高压气缸，所述高压气缸驱动阀体中阀芯移动，所述阀体外侧设置有真空腔。
8.根据本实用新型所述的一种低温真空换向器，其进一步的优选技术方案是：所述阀体还包括支撑筒；设置在支撑筒内的腔体，所述腔体包括进液腔和两个出液腔；所述进液腔和出液腔连接形成出液通路，所述阀芯设置在腔体内，通过阀芯移动打开或关闭出液通路。
9.根据本实用新型所述的一种低温真空换向器，其进一步的优选技术方案是：所述阀芯一端与阀杆固定连接，所述阀杆与高压气缸活塞杆固定连接。
10.根据本实用新型所述的一种低温真空换向器，其进一步的优选技术方案是：所述阀芯包括打开段和关闭段，所述打开段和关闭段交替设置，所述关闭段与腔体内壁相匹配，所述打开段比关闭段小，所述关闭段在进液腔内往复运动用于关闭或打开出液通路。
11.根据本实用新型所述的一种低温真空换向器，其进一步的优选技术方案是：所述进液腔上设置有进液口，所述出液腔上设置有出液口，所述进液口和出液口上下交替设置。
12.根据本实用新型所述的一种低温真空换向器，其进一步的优选技术方案是：所述进液腔有一个，所述出液腔有两个，所述关闭段有一个，打开段有两个。
13.根据本实用新型所述的一种低温真空换向器，其进一步的优选技术方案是：所述真空腔设置在支撑筒外侧，所述出液口和进液口设置在真空腔外壁上。
14.根据本实用新型所述的一种低温真空换向器，其进一步的优选技术方案是：其特
征在于，所述高压气缸与驱动组件连接，所述驱动组件包括低压气缸和高压换向阀，所述低压气缸与高压换向阀连接，高压换向阀控制高压气缸往复运动。
15.根据本实用新型所述的一种低温真空换向器，其进一步的优选技术方案是：所述高压气缸上设置有高压气缸a口和高压气缸b口，所述高压换向阀上设置有高压气a出口和高压气b出口，所述高压气a出口与高压气缸a口连接，所述高压气b出口与高压气缸b口连接。
16.相比现有技术，本实用新型的技术方案具有如下优点/有益效果：
17.在本实用新型的阀体外侧设置有一层真空腔，对阀体内的液体进行保温，保证了阀体内所需温度。
18.阀体一端与高压气缸连接，通过高压气缸驱动阀体中阀芯移动实现阀体内液体的换向，高压气杠活塞杆运行速度快，使得换向速度加快，换向时间差变短，减小误差。并且在本实用新型中，阀芯只需要在进液腔往复运动即可关闭或打开出液腔与进液腔的通路，实现换向，行程短，换向速度快，换向时间差变短。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1是本实用新型一种低温真空换向器的结构示意图。
21.图2是本实用新型一种低温真空换向器的剖面结构示意图。
22.图3是本实用新型a部的放大结构示意图。
23.图中标记分别为：1高压气缸、2阀体、3真空腔、4低压气缸、5高压换向阀；11高压气缸a口、12高压气缸b口、13阀杆、14连接筒、15指示杆、16连接块、17指示凹槽、18行程开关；21支撑筒、22腔体、23阀芯；221进液腔、222出液腔、223进液口、224出液口；231打开段、232关闭段；51高压气a出口、52高压气b出口。
具体实施方式
24.为使本实用新型目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。
26.实施例：
27.如图1至图3所示，一种低温真空换向器，包括：高压气缸1、阀体2、真空腔3、低压气缸4、高压换向阀5、高压气缸a口11、高压气缸b口12、阀杆13、连接筒14、指示杆15、连接块
16、指示凹槽17、行程开关18、支撑筒21、腔体22、进液腔221、出液腔222、进液口223、出液口224、阀芯23、打开段231、关闭段232、高压气a出口51和高压气b出口52。
28.所述高压气缸1与阀体2连接，所述阀体2外侧设置有一层真空腔3，用于保温，防止充入的液体因为高温而汽化。所述阀体2包括支撑筒21、腔体22、阀杆13和阀芯23，所述真空腔3套设在支撑筒21外侧，所述支撑筒21内部固定设置有腔体22，所述阀芯23设置在腔体22内，所述阀芯23与阀杆13固定连接，所述阀杆与高压气缸活塞杆固定连接，即高压气缸活塞杆带动阀杆13在支撑筒21内伸缩，并带动阀芯23在腔体22内运动。
29.所述腔体22是由两个出液腔222和一个进液腔221交替设置组成，所述进液腔221在两个出液腔222的中间，所述进液腔221和两个出液腔222连通，形成两条出液通路，即液体能够从任意一条出液通路流出，通过阀芯23运动，能够关闭或打开其中一条通路，从而实现液体的换向。
30.所述出液腔222与出液口224连接，所述进液腔221与进液口223连接，所述进液口223和出液口224上下交替设置，即两个进液口223位于阀体2一端，出液口224位于阀体2另一端。通过进液口223，液体进入腔体22，通过出液口224，液体从腔体22中出来。
31.所述阀芯23是由两个打开段231和一个关闭段232组成，所述关闭段232位于两个打开段231中间，所述关闭段232的大小与腔体22相匹配，即关闭段232能够堵住出液腔222，所述打开段231比关闭段232小，即打开段231在腔体内移动时，不会堵住腔体内部。
32.位于端部的打开段232与阀杆13连接，在阀杆13的作用下，带动关闭段232水平往复移动，从而能使任意一条出液通路打开或关闭。例如，如图2所示，高压气缸活塞杆缩进时，阀杆13向左移动，带动关闭段232堵住缩进方向上进液腔221与出液腔222的连接口，即进液口223与左侧出液口224之间的出液通路关闭，进液口223与右侧出液口224之间的出液通路打开；然后当高压气缸1的活塞杆伸出时，阀杆13向右移动，带动关闭段232堵住伸出方向上进液腔221和出液腔222的连接口，即进液口223与右侧出液口224之间的出液通路关闭，进液口223与左侧出液口224之间的出液通路打开，本实施例利用高压气源驱动高压气缸，并利用高压气缸驱动阀芯23移动，实现液体的快速换向，减少误差。
33.在本实用新型中，所述阀体2并不仅限与上述所说的两位三通换向阀，还可以根据实际需要适用于三通、四通、五通等换向阀。
34.所述高压气缸1与驱动组件连接，即驱动组件控制高压气缸运动，所述驱动组件包括低压气缸4和高压换向阀5，所述低压气缸4由电磁驱动，速度快。所述低压气缸4与高压换向阀5连接，所述高压换向阀5为两位三通阀，所述高压换向阀5控制高压气缸1活塞杆的伸出与缩进，高压换向阀5驱动高压气缸的活塞杆往复运动，具体可以为，所述高压气a出口51与高压气缸a口11连接，所述高压气b出口52与高压气缸b口12连接，当高压气a出口51流出的气体进入到高压气缸a口11时，高压气缸1的活塞杆伸出，与高压气缸b口12连通的内腔残余气体，随高压气缸活塞杆运动从高压气缸b口12流出；当高压气b出口52流出的气体进入到高压气缸b口12时，高压气缸1的活塞杆缩进。本实用新型，通过低压气缸4控制高压换向阀5，高压换向阀5控制高压气缸1的伸缩动作，从而控制阀体2的换向，减小换向时间。
35.在本实施例中，还可以不通过高压气缸1与阀体2直接连接，而是在高压气缸1与阀体2之间设置一个连接筒14，高压气缸1活塞杆在连接筒14内运动，所述高压气缸1活塞杆的活动端固定连接有连接块16，所述连接块16上固定设置有指示杆15，所述指示杆15与高压
气缸1活塞杆垂直，即高压气缸1活塞杆运动，带动连接块16运动，从而使指示杆15随之移动。所述阀杆通过连接块16与高压气缸1活塞杆固定连接，使得高压气缸1能够带动与阀杆连接的阀芯运动。
36.所述连接筒14的外壁上设置有指示凹槽17，所述指示杆15穿过指示凹槽17与连接块16固定连接，所述指示凹槽17的长度与高压气缸1的行程相等，即指示杆15能够在指示凹槽17内滑动。通过查看指示杆15的位置，就能直观的看出活塞杆的的运动位置和运动情况，操作简单。
37.所述连接块16还与行程开关18连接，所述行程开关18为现有技术，通过在连接块16上设置一块挡片，挡片随着连接块16一起移动，挡片的上方设置有光电开关，用来检测高压气缸1行程，控制高压气缸1往复运动。
38.使用时，启动低压气缸4，并在高压换向阀5的进气口通入高压气体，低压气缸4活塞杆运动使高压气体从高压气a出口51流出，或者从高压气b出口52流出。当高压气体从高压气a出口51流出，进入到高压气缸a口11，高压气缸1的活塞杆伸出，推动阀杆13向右运动。当高压气体从高压气b出口52流出，进入到高压气缸b口12，高压气缸1的活塞杆缩进，推动阀杆13向左运动，实现阀杆13的往复运动。
39.在进液口223通入液氮，液氮进入到进液腔221内，然后流入未被堵住的出液腔222，从与出液腔222连接的出液口224流出。需要换向时，阀杆13运动，堵住另一侧出液腔222，改变原来的通路，液氮从未被堵住的出液口224流出，实现换向。需要说明的是，本实用新型不仅仅适用于液氮这一种低温介质，还可以是其他需要低温的状况。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
43.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。