一种球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀的制作方法

本实用新型属于多通阀，涉及一种球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀。

背景技术：

蓄热式燃烧系统包括一对燃烧器、蓄热体和一套换向阀，它周期性换向操作，同时完成组织燃烧、空气(燃气)换热、烟气排放三种功能。高频换向蓄热式换热器包括一对蓄热体和一套换向阀，它周期性换向操作，完成空气与烟气的换热。

中国专利CN 99222513.2，公开了一种阀体为长方形的四通换向阀，将其与燃烧器A、B及空气、烟气管道连接，通过该阀的两种状态使燃烧器A、B交替处于燃烧、蓄热状态。从而达到蓄热式燃烧系统既可组织燃烧又可预热空气的目的。

中国专利CN02281025.0，公开了一种阀体为圆筒形的四通换向阀，将其与燃烧器A、B及空气、烟气管道连接，通过该阀的两种状态使燃烧器A、B交替处于燃烧、蓄热状态。从而达到蓄热式燃烧系统既可组织燃烧又可预热空气的目的。

中国专利CN03264607.0，公开了一种阀体为长方形的四通换向球阀，采用球面密封阀芯，解决蓄热式燃烧系统采用转板式阀芯四通换向阀密封可靠性差、漏风率高等问题。

中国专利CN201120247848.6，公开了一种阀体为圆筒形的七通组合换向阀，采用两条U型金属密封滑块卡在长方形阀板两侧边，U型金属密封滑块与长方形阀板之间设有弹簧，用弹性密封方法解决蓄热式燃烧系统采用转板式阀芯密封可靠性差、漏风率高等问题，但由于长方形阀板上下两边没有U型金属密封滑块弹性密封，没有达到阀板四周均弹性密封的目的。

现有技术的旋转式四通换向阀，其缺点是阀体结构复杂、大而笨重，阀板密封可靠性差、漏风率高等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种新型的球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀，以解决现有技术四通换向阀阀体结构复杂、大而笨重，阀板密封性能差、漏风率高等确定。

本实用新型提供一种球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀，包括阀体，其特征在于：该球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀还包括阀轴、阀板、U型密封滑块、密封挡环和4个圆形接口，阀体为球形，4个圆形接口布置在阀体上，两两相对，相对两个接口的中心线与另两个相对接口的中心线成90°，阀板和U型密封滑块位于阀体内，阀板为圆形，阀轴固定在阀板上，将阀板分成两个半圆，阀轴两端沿阀体中轴线穿出阀体，U型密封滑块为两条，U型密封滑块包覆在阀板的两个半圆的阀板边缘上，在阀体和阀板间形成球形弹性密封，密封挡环设置在阀体内并与阀体连接成一体。

本实用新型进一步技术特征在于：所述4个圆形接口布置在阀体上，两两相对，相对两个接口的中心线与另两个相对接口的中心线成90°，这两条中心线所在的平面与阀轴垂直。

本实用新型进一步技术特征在于：所述阀板的边缘均设有销钉，半圆形U型密封滑块的U型边上开有放射状定位槽，U型密封滑块包覆阀板边缘时，U型密封滑块定位槽卡在销钉上。

本实用新型进一步技术特征在于：所述在U型密封滑块与阀板两侧面之间设置有密封垫，密封垫为开有定位槽的半圆形环板，密封垫的定位槽卡在销钉上。

本实用新型进一步技术特征在于：所述U型密封滑块与阀体球面接触，与密封挡环平面接触，形成两个密封面，两个密封面成直角。

本实用新型进一步技术特征在于：所述U型密封滑块包覆着阀板边缘，在U型密封滑块与阀板之间设置有弹簧。

本实用新型是一种球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀，主要用于采用蓄热式燃烧技术或高频换向蓄热式换热技术中的换热设备。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

第一，本实用新型采用的是球形阀体，因此受力均匀。在同样壁厚条件下，球形阀体的承载能力最高，在相同内压条件下，球形阀体所需要壁厚仅为同直径、同材料的圆筒形阀体壁厚的1/2(不考虑腐蚀裕度)；

第二，本实用新型采用的是球形阀体，在相同容积条件下，球形阀体的表面积最小。由于壁厚薄、表面积小等原因，球形阀体一般要比圆筒形阀体节约20％～40％的钢材。

第三、本实用新型采用双密封面时，密封更可靠。U型密封滑块与阀体球面、密封挡环接触形成两个密封面，两个密封面成直角。比无U形密封滑块的转板式密封多了一个弹性密封面，密封更可靠。

第四，本实用新型采用弹性密封，密封效果好，寿命长。U型密封滑块与阀体间为球面弹性密封，球面密封效果好，密封面的磨损可通过弹簧弹性补偿，延长阀门使用寿命。

第五，本实用新型弹性密封区域大，密封效果好。U型密封滑块与弹簧形成的弹性密封圈几乎100％包覆圆形阀板外缘(仅阀轴部位未包覆)。比U型密封滑块仅包覆长方形阀板两边缘的密封效果更好。

另外，本实用新型还具有结构简单、受力均匀、质量轻等优点，解决了现有技术的旋转式四通换向阀阀体结构复杂、大而笨重等问题。采用的U型弹性滑块，密封更可靠、效果更好、寿命更长，解决了现有技术的转板式阀芯密封可靠性差、漏风率高等问题。

下面用附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，但附图和具体实施方式并不限制本实用新型的范围。

附图说明

图1为本实用新型一种球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀结构示意图；

图2为本实用新型一种球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀的剖视图；

图3为本实用新型一种球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀的阀芯结构示意图；

图4为本实用新型一种球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀的阀芯结构分解示意图；

图5为本实用新型一种球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀的U形密封滑块弹性密封示意图；

图6为本实用新型一种球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀的弹簧、密封垫结构示意图；

图7为本实用新型一种球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀的阀板工作位置之一；

图8为本实用新型一种球形阀体弹性密封旋转式四通换向阀的阀板工作位置之二。

图中所示附图标记为：

1.阀体； 7.D接口；

2.阀轴； 8.U型密封滑块；

3.阀板； 9.密封挡环；

4.A接口； 10.销钉；

5.B接口； 11.弹簧；

6.C接口； 12.密封垫。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型包括阀体1、阀轴2、阀板3、U型密封滑块8、密封挡环9和四个圆形接口，阀体1为球形，4个圆形接口布置在阀体1上，两两相对，相对两个接口的中心线与另两个相对接口的中心线成90°，阀板3、U型密封滑块8和弹簧11位于阀体内，阀板1为圆形，阀轴2固定在阀板3上，将阀板3分成两个半圆，阀轴2两端沿阀体1中轴线穿出阀体1，U型密封滑块8为两条，U型密封滑块8包覆在阀板3的两个半圆的阀板边缘上，在阀体1和阀板3间形成球形弹性密封，密封挡环9设置在阀体1内并与阀体1连接成一体。

所述4个圆形接口为A接口4、B接口5、C接口6、D接口7。A接口4与C接口6相对，B接口5与D接口7相对，A接口4与C接口6的中心线与B接口5与D接口7的中心线垂直，这两中心线的在的平面与阀轴2垂直。阀轴2与阀板3连成一体形成转动部件，当阀轴2转动时阀板3也随之转动。阀体1和密封挡环9连接成一体，限制阀轴2与阀板3组成的转动部件只能在90°范围内转动。阀轴2由阀体1支撑，阀轴2两端穿出阀体1，其中一端可以接受转动外力完成转动。

所述阀体1的球心、阀板3的中心和密封挡环9的中心重合。

图3、图4所示为本实用新型的阀芯部分，U型密封滑块8、销钉10、弹簧11和密封垫附着在阀板3上，随阀轴2的转动而转动。两条半圆形U型密封滑块8包覆在阀板3的两半圆阀板边缘上，阀板3的边缘均设有销钉10，半圆形U型密封滑块8的U型边上开有放射状定位槽。U型密封滑块8包覆阀板3边缘时，U型密封滑块8定位槽卡在销钉10上，销钉10限制U型密封滑块8只能沿阀板3的径向活动。

图5所示为本实用新型的U型密封滑块8弹性密封示意图。图5中，U型密封滑块8与阀体1球面接触，与密封挡环9平面接触，形成两个密封面，两个密封面成直角。U型密封滑块8包覆着阀板3边缘，在U型密封滑块8的与阀板3之间夹着弹簧11，在弹簧11的弹性作用下，U型密封滑块8紧贴在阀体1球形接触面上，形成球面弹性密封，球面弹性密封效果好、密封面的磨损可通过弹簧弹性补偿，延长阀门使用寿命。在U型密封滑块8的与阀板3两侧面之间有密封垫12密封，阻止气流通过U型密封滑块8与阀板3之间的间隙泄露。

图6所示为本实用新型的弹簧11、密封垫12示意图。弹簧11夹在U型密封滑块8与阀板3之间的环形空间内时，呈半圆形状态。密封垫12为开有定位槽的半圆形环板，密封垫12的定位槽卡在销钉10上，销钉10限制密封垫12只能沿阀板3的径向移动。

图7所示为本实施例阀板工作位置一，此时阀板3处于45°位置，A接口4与B接口5连通，与D接口7断开，形成一条“L”形通道；C接口6与D接口7连通，与B接口5断开，形成另一条“L”形通道。两条“L”形通道独立工作，互不干扰。

图8所示为本实施例阀板工作位置二，此时阀板3处于135°位置，A接口4与D接口7连通，与B接口5断开，形成一条“L”形通道；C接口6与B接口5连通，与D接口7断开，形成另一条“L”形通道。两条“L”形通道独立工作，互不干扰。

本实施例的球形阀体旋转式四通换向阀工作时，其阀板3就在图7中45°位置、图8中135°位置周期性循环往复，使A接口4与B接口5、D接口7的连通、断开关系周期性往复切换；同时使C接口6与B接口5、D接口7断开、连通关系周期性往复切换。这样，就可以满足蓄热式燃烧技术或高频换向蓄热式换热器所需的周期性换向要求。