专利名称：一种旋转芯多出口定量流体分配器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种流体的可控分配器，尤其是涉及一种一个旋转芯同时实现计 量和多出口功能的流体分配器。
技术背景目前，在冶金、矿山、建材、发电等行业和大型工程机械中，原始的油盒给油方式在 这些应用领域逐渐被淘汰，而应用较多的润滑油、润滑脂的分配装置和系统主要有以下两 种1、单线式分油系统及单线式分油阀；2、双线式分油系统及双线式分油阀。单线式分油系统及单线分油阀的缺点较为明显，就是只要有一个润滑点堵塞，整 个润滑系统中润滑油的循环就要终止，导致系统全线停止工作。在系统较为复杂，润滑点较 多的情况下，单线式分油系统及单线式分油阀很容易因个别润滑点的堵塞而出现无法工作 的情况。但同时，单线式分油系统及分油装置也具有为各润滑点定量供油的优点。其中，单 线式分油阀包括一个进油口和多个(一般不少于6个)出油口。双线式分油系统及双线式分油阀有如下的优点1、能够实现定量供油的功能。2、 系统中有两个供油回路，与单线式分油系统及分油装置相比，系统不易崩溃，但这种系统中 的分油阀容易导致油泵近处的分油阀承受高压而距油泵较远的分油阀压力不足。另外这种 系统动密封点较多，系统易出现漏油现象。近年来出现的使用电磁阀作为给油器件的润滑系统，其原理是供油管与润滑点之 间接有电磁阀，使用PLC来控制电磁阀的开关。调整电磁阀的接通时间也就调整了润滑点 的加油(脂)量。使用电磁阀的润滑系统具有如下的缺点1.电磁阀易发生常通故障，特 别是在润滑点较多，使用电磁阀也较多的润滑系统中，只要有一个电磁阀发生常通故障，就 会造成润滑油的浪费和系统油压的降低，同时多流出来的油脂将泄漏出来，污染工作环境。 2.电磁阀体积一般较大，润滑系统一般需要体积较小的电磁阀，电磁阀体积较小就造成其 磁力有限，使电磁阀容易出现堵死的现象，影响润滑系统的正常工作。中国专利200420029881. 1公开了一种多点自动润滑装置，其中包括一种用于润 滑脂分配的旋转循环分配阀，这种阀由固定的阀体和通过传动件传动连接于驱动马达、并 由端盖封装于阀体的可旋转阀芯构成，阀芯设有空腔。这种阀的优点是油路无过分狭窄部 分，对润滑脂中混入的杂质适应性强，使用寿命长，不易卡堵，但同时这种阀也具有其缺点 这种阀本身不能控制润滑油的给油量，使用这种阀的润滑系统为了控制给油量，在这种阀 的油脂输入管路上设有电磁阀，并通过控制电磁阀的开通时间来调整供油(脂)量。但考 虑电磁阀开关时间变化以及系统主油管压力和润滑油的黏度变化，这种装置实际上只能控 制大概的润滑油油量，而不能做到精确控制润滑油油量。目前市场上没有既有上述杂质适 应性强、使用寿命长、不易卡堵等优点，又能够精确控制润滑油油量的分油装置。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种杂质适应性强、使用寿命长、不易卡堵又能够精确控制润滑油油量的旋转芯多出口定量流体分配器。为了解决上述技术问题，本实用新型提供的旋转芯多出口定量流体分配器，包括 阀体和旋转芯，与旋转芯传动连接的驱动装置，设在阀体上不同稳态位的多个阀体出油口， 旋转芯设有中孔及多个在不同稳态位分别与多个阀体出油口对应连通的阀芯出油口通道， 在所述的旋转芯内设有定量腔，在所述的定量腔中密封滑动设有活塞，所述的活塞在所述 的定量腔中滑动时形成有左腔和右腔，在所述的阀体内设有阀体进油口，所述的阀体进油 口连接有与所述的定量腔的右腔对应的第一阀体定量腔进油通道和与所述的定量腔的左 腔对应的第二阀体定量腔进油通道，在所述的阀体内设有阀体定量腔出油通道，所述的阀 体定量腔出油通道一端与所述的中孔连通，另一端连接有与所述的定量腔的右腔对应的第 一阀体定量腔出油通道和与所述的定量腔的左腔对应的第二阀体定量腔出油通道，所述的 旋转芯上的所述的定量腔的右腔设有多条在不同稳态位与所述的第一阀体定量腔进油通 道或所述的第一阀体定量腔出油通道连通的右阀芯定量腔通道，所述的旋转芯上的所述的 定量腔的左腔设有多条在不同稳态位与所述的第二阀体定量腔进油通道或所述的第二阀 体定量腔出油通道连通的左阀芯定量腔通道。所述的驱动装置为步进电机或旋转电磁铁。所述的活塞配置有发信装置，在所述的阀体外设有与所述的发信装置对应的活塞 极限位检测装置。所述的阀芯出油口通道由夹角为15 25°的两条阀芯出油口分通道组成。采用上述技术方案的旋转芯多出口定量流体分配器，由于采用旋转芯，具有杂质 适应性强、使用寿命长、不易卡堵，采用定量腔及其活塞，能够精确控制润滑油油量，本实用 新型所具有的旋转芯，还可以在不同的稳态位接通不同的出油口 ；旋转芯中有定量腔和定 量活塞，旋转芯从一个稳态位变化到另一个稳态位时，活塞在定量腔中移动，使得定量的润 滑油排出。分配器还可以设置活塞位置检测装置。通过活塞位置的检测可以判断润滑点是 否堵塞，可以计算润滑点的供油量。该分配器是智能润滑系统的关键部件，充分利用了成熟 的步进电机技术，是智能润滑系统发展的方向之一。
图1是本实用新型中活塞处于定量腔左腔且第一阀体出油口与第一个阀芯出油 口通道连通时的情形；图2是沿图1中A-A线剖示图；图3是沿图1中B-B线剖示图；图4是沿图1中D-D线剖示图；图5是沿图1中E-E线剖示图；图6是沿图1中F-F线剖示图；图7是沿图1中G-G线剖示图；图8是左阀芯定量腔通道既不与第二阀体定量腔进油通道连通、也不与第二阀体 定量腔出油通道连通时的示意图；图9是右阀芯定量腔通道既不与第一阀体定量腔进油通道、也不与第一阀体定量 腔出油通道连通时的示意图。[0022]图10是本实用新型中活塞处于定量腔右腔且第一阀体出油口与第一个阀芯出油 口通道连通时的情形。
具体实施方式
参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图10，阀体5内开有旋转芯孔，旋转芯
6在阀体5的旋转芯孔中旋转，二者密封配合，旋转芯6与驱动装置16传动连接，驱动装置 16为步进电机或旋转电磁铁，在阀体5上不同稳态位的设有第一阀体出油口 1、第二阀体出 油口 2、第三阀体出油口 3和第四阀体出油口 4，旋转芯6设有中孔14，在旋转芯6上设有在 不同稳态位分别与第一阀体出油口 1、第二阀体出油口 2、第三阀体出油口 3和第四阀体出 油口 4对应连通的第一阀芯出油口通道15、第二阀芯出油口通道17、第三阀芯出油口通道 18和第四阀芯出油口通道19，第一阀芯出油口通道15、第二阀芯出油口通道17和第三阀芯 出油口通道18均由夹角为20°的两条阀芯出油口分通道组成，在旋转芯5内设有定量腔 7，在定量腔7中密封滑动设有活塞8，活塞8在定量腔7中滑动时形成有左腔和右腔，在阀 体5内设有阀体进油口 9，阀体进油口 9连接有与定量腔7的右腔对应的第一阀体定量腔进 油通道10和与定量腔7的左腔对应的第二阀体定量腔进油通道101，在阀体5内设有阀体 定量腔出油通道11，阀体定量腔出油通道11 一端与中孔14连通，另一端连接有与定量腔7 的右腔对应的第一阀体定量腔出油通道111和与定量腔7的左腔对应的第二阀体定量腔出 油通道112，旋转芯6上的定量腔7的右腔设有8条在不同稳态位与第一阀体定量腔进油通 道10或第一阀体定量腔出油通道111连通的右阀芯定量腔通道13，旋转芯6上的定量腔7 的左腔设有8条在不同稳态位与第二阀体定量腔进油通道101或第二阀体定量腔出油通道 112连通的左阀芯定量腔通道12，一条右阀芯定量腔通道13连通定量腔7的右腔和第一阀 体定量腔进油通道10时，必有一条左阀芯定量腔通道12连通定量腔7的左腔和第二阀体 定量腔出油通道112，且其他的右阀芯定量腔通道13不会与第一阀体定量腔出油通道111 连通，其他的左阀芯定量腔通道12也不会与第二阀体定量腔进油通道101连通，同理，一条 右阀芯定量腔通道13连通定量腔7的右腔和第一阀体定量腔出油通道111时，必有一条左 阀芯定量腔通道12连通定量腔7的左腔和第二阀体定量腔进油通道101，且其他的右阀芯 定量腔通道13不会与第一阀体定量腔进油通道10连通，其他的左阀芯定量腔通道12也不 会与第二阀体定量腔出油通道112，活塞(8)配置有发信装置20，在阀体(5)外设有与发信 装置20对应的活塞极限位检测装置21。本实施方式所用的活塞极限位检测装置21为非接 触式，如图1所示，与极限位检测装置21配套的发信装置20固定在活塞8的左端，当活塞8 在左极限位时，活塞极限位检测装置21检测到发信装置20靠近，输出有效，当活塞8在右 极限位时，活塞极限位检测装置21检测到发信装置20远离，输出无效。活塞极限位检测装 置21还可以采用接触式，比如让活塞8伸出一个动密封的指示杆去控制一个行程开关。图8是左阀芯定量腔通道12既不与第二阀体定量腔进油通道101连通、也不与第 二阀体定量腔出油通道112连通时的示意图；图9是右阀芯定量腔通道13既不与第一阀体 定量腔进油通道10连通、也不与第一阀体定量腔出油通道111连通时的示意图。此位置是 旋转芯6的第零稳态位。旋转芯6在第零稳态位时，逆时针方向旋转20度，为其第一稳态 位，如图1至图7所示。在第一稳态位时，旋转芯6再逆时针方向旋转20度，为其第二稳态 位，旋转芯再以20度间距逆时针依次旋转，依次为第三到第八稳态位。[0025]参见图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，驱动装置16可以是步进电机，也可以
是旋转电磁铁。在图1中，旋转芯6在处于第一稳态位，流体从阀体进油口 9经第一阀体定 量腔进油通道10和右阀芯定量腔通道13进入定量腔7右腔，活塞8向左移动，原来定量腔 7左腔的流体经左阀芯定量腔通道12、第二阀体定量腔出油通道112、阀体定量腔出油通道 11流入中孔14，再经第一阀芯出油口通道15从第一阀体出油口 1中排出。这时，活塞位置检测装置20可以感知活塞到达左极限位置，如果第一阀体出油口 1堵塞，活塞8不能移动到左极限位置，就可报警。在图10中，旋转芯在图1位置的基础上逆时针旋转20度，处于第二稳态位，流体 从阀体进油口 9经第二阀体定量腔进油通道101和左阀芯定量腔通道12进入定量腔7左 腔，活塞8向右移动，原来定量腔7右腔的流体经右阀芯定量腔通道13、第一阀体定量腔出 油通道111、阀体定量腔出油通道11流入中孔14，再经第二阀芯出油口通道17从第二阀体 出油口 2中排出。由于第一阀芯出油口通道15由夹角为20°的两条阀芯出油口分通道组成，如果 驱动装置16驱动旋转芯6在第一稳态和第二稳态之间多次切换，则有多腔流体从第一阀体 出油口 1中排出。假设定量腔7—次排出的流体为0.5毫升，则旋转芯在第一稳态和第二 稳态之间切换10次可排出10毫升流体。与以上所述的原理相同，如果驱动装置16驱动旋转芯6在第三稳态和第四稳态之 间多次切换，则有多腔流体从第二阀体出油口 2中排出；如果驱动装置16驱动旋转芯6在 第五稳态和第六稳态之间多次切换，则有多腔流体从第三阀体出油口 3中排出；如果驱动 装置16驱动旋转芯6在第七稳态和第八稳态之间多次切换，则有多腔流体从第四阀体出油 口 4中排出。假设定量腔一次排出的流体为0. 5毫升，则每个阀体出油口排出3毫升流体的 工作过程为一稳态——二稳态——一稳态——二稳态——一稳态——二稳态——三稳 态——四稳态——三稳态——四稳态——三稳态——四稳态——五稳态——六稳态—— 五稳态——六稳态——五稳态——六稳态——七稳态——八稳态——七稳态——八稳 态——七稳态——八稳态——零稳态。其它给油量，依此规律设定工作过程。本发明不限于上述实施例，比如驱动装置可以是伺服电机、直流电机；稳态位的确 定可以是自定位的，也可以是检测定位的；活塞位置检测可以是接触式的，也可以是非接触 式的。以上种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
权利要求一种旋转芯多出口定量流体分配器，包括阀体(5)和旋转芯(6)，与旋转芯(6)传动连接的驱动装置(16)，设在阀体(5)上不同稳态位的多个阀体出油口(1、2、3、4)，旋转芯(6)设有中孔(14)及多个在不同稳态位分别与多个阀体出油口(1、2、3、4)对应连通的阀芯出油口通道(15、17、18、19)，其特征是在所述的旋转芯(5)内设有定量腔(7)，在所述的定量腔(7)中密封滑动设有活塞(8)，所述的活塞(8)在所述的定量腔(7)中滑动时形成有左腔和右腔，在所述的阀体(5)内设有阀体进油口(9)，所述的阀体进油口(9)连接有与所述的定量腔(7)的右腔对应的第一阀体定量腔进油通道(10)和与所述的定量腔(7)的左腔对应的第二阀体定量腔进油通道(101)，在所述的阀体(5)内设有阀体定量腔出油通道(11)，所述的阀体定量腔出油通道(11)一端与所述的中孔(14)连通，另一端连接有与所述的定量腔(7)的右腔对应的第一阀体定量腔出油通道(111)和与所述的定量腔(7)的左腔对应的第二阀体定量腔出油通道(112)，所述的旋转芯(6)上的所述的定量腔(7)的右腔设有多条在不同稳态位与所述的第一阀体定量腔进油通道(10)或所述的第一阀体定量腔出油通道(111)连通的右阀芯定量腔通道(13)，所述的旋转芯(6)上的所述的定量腔(7)的左腔设有多条在不同稳态位与所述的第二阀体定量腔进油通道(101)或所述的第二阀体定量腔出油通道(112)连通的左阀芯定量腔通道(12)。
2.根据权利要求1所述的旋转芯多出口定量流体分配器，其特征是所述的驱动装置 (16)为步进电机或旋转电磁铁。
3.根据权利要求1或2所述的旋转芯多出口定量流体分配器，其特征是所述的活塞(8)配置有发信装置(20)，在所述的阀体(5)外设有与所述的发信装置(20)对应的活塞极 限位检测装置(21)。
4.根据权利要求1或2所述的旋转芯多出口定量流体分配器，其特征是所述的阀芯 出油口通道(15、17、18)由夹角为15 25°的两条阀芯出油口分通道组成。
专利摘要本实用新型公开一种旋转芯多出口流体分配器，该分配器具有旋转芯，旋转芯在不同的稳态位接通不同的出油口；旋转芯中有定量腔和定量活塞，旋转芯从一个稳态位变化到另一个稳态位时，活塞在定量腔中移动，使得定量的润滑油排出。分配器还可以设置活塞位置检测装置。通过活塞位置的检测可以判断润滑点是否堵塞，可以计算润滑点的供油量。该分配器是智能润滑系统的关键部件，充分利用了成熟的步进电机技术，是智能润滑系统发展的方向之一。
文档编号F16N25/04GK201611000SQ20092006446
公开日2010年10月20日 申请日期2009年5月18日 优先权日2009年5月18日
发明者职子立, 陈智虎 申请人:陈智虎;职子立