专利名称：一种可连续切换的四通旋转阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可连续切换的四通旋转阀，尤其涉及用于反渗透海水淡化能量回收装置的四通旋转阀。
背景技术：
反渗透膜法海水淡化已在世界各国普遍采用，我国近几年已有很大发展，今后也将成为我国海水淡化工业的主流技术。能量回收装置是反渗透海水淡化系统的关键设备之一，对大幅降低系统运行能耗和造水成本至关重要。因此，研究和开发具有我国自主知识产权的能量回收技术和装置，对打破国外产品在国内市场的垄断地位，进一步降低淡化装置的设备投资，促进国内海水淡化产业的发展都具有重要意义。换向阀是控制能量回收装置运转的关键部件，阀控效果直接关系到运行的连续性、稳定性、精确性。反渗透海水淡化过程中浓海水压力能可通过能量回收装置实现回收、 再利用。其过程是一个集液体流量大、压差高，需不断往复换向开通和关闭的流动过程。目前阀控式能量回收装置换向阀年切换次数高达100万次，无法使用常规电磁换向阀和电动换向阀。中国专利03101867. X所描述的能量回收装置使用了多个三通阀来实现压力交换过程，这种设计有三个方面的缺点其一，阀门开闭动作的同步性很难保证，系控制复杂； 其二，由于装置运行过程中阀门启闭频繁，使用寿命短，其三，易发生泄漏现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可连续切换的四通旋转阀，以克服背景技术的缺点。为此，本发明采用以下技术方案
一种可连续切换的四通旋转阀，用于周期性的改变流体的运动方向；其特征在于所述四通旋转阀包括阀体和旋转阀芯；
所述阀体在旋转阀芯的轴向前后均设有第一流体通道、第二流体通道、第三流体通道、 第四流体通道，所述第一流体通道与外界的连通口专用于进水，第二流体通道与外界的连通口专用于出水，第三流体通道与外界的连通口用于出水和进水，第四流体通道与外界的连通口用于出水和进水，沿着旋转阀芯的周向的排列顺序为第一流体通道、第三流体通道、 第二流体通道、第四流体通道；
旋转阀芯前后的第一流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；旋转阀芯前后的第二流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；旋转阀芯前后的第三流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道， 在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；旋转阀芯前后的第四流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；第一流体通道的引道、第二流体通道的引道、第三流体通道的引道、第四流体通道的引道在阀芯周向上等距分布并在同一半径的圆周上；
旋转阀芯具有两个对称的圆弧通孔式流体通道，所述两个圆弧通孔式流体通道的长度可以接通第一流体通道的引道、第二流体通道的引道、第三流体通道的引道、第四流体通道的引道中相邻的两个引道，所述两个圆弧通孔式流体通道的间距可以使第一流体通道的引道、第二流体通道的引道同时与第三流体通道的引道、第四流体通道的引道处于关闭状态；
所述旋转阀芯连接一个阶梯轴以接受电机驱动，所述阀体设置有阶梯轴的轴腔，第二流体通道和轴腔之间由孔连通，阶梯轴一端穿出阀体，另一端支撑在阀体中的轴托上。在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案
所述轴腔由阀体的中心孔构成，阀体底部在中心孔的孔口处还连接支撑所述轴托的固定板，固定板和阀体之间由密封件密封。所述阀体由沿阀芯轴向布置连接的两个阀体单元连接而成，两个单元在阀芯之外用密封件密封，每个阀体单元均设有第一流体通道及其引道和连接通道、第二流体通道及其引道和连接通道、第三流体通道及其引道和连接通道、第四流体通道及其引道和连接通道。以阶梯轴穿出阀体的这一端为上，处于下方的阀体单元的上表面设有阀芯安装孔，所述阀芯放置在阀芯安装孔中，其表面和所处的阀体单元的上表面齐平，所述阶梯轴含有两个正交的通孔，所述两个通孔处在阶梯轴轴向的不同位置上，用于安装芯轴连接销连接阶梯轴与旋转阀芯并定位旋转阀芯相对阀体的初始周向角度位置，阀芯设有相应的自上表面向下延伸的连接槽。本发明的径向采用轴套定位阶梯轴，轴套与阶梯轴过渡配合，与阀体过盈配合；阶梯轴与轴套、阶梯轴与轴托配合处均采用金属与高分子材料的摩擦副配对，阀芯与阀体之间的配合为不同高分子材料之间的摩擦副配对；阀体对应阶梯轴的穿出处设有至少一对机械密封，所述机械密封包括有静止环、旋转环、弹性元件、弹簧座、静止环辅助密封圈，机械密封垂直于阶梯轴的端面，静止环和旋转环在流体压力和弹簧力作用下保持贴合且可相对滑动并配以辅助密封从而达到阻漏的轴封装置。为解决上述技术问题，本发明还可采用以下技术方案
一种可连续切换的四通旋转阀，用于周期性的改变流体的运动方向；其特征在于所述四通旋转阀包括阀体和旋转阀芯，所述旋转阀芯连接一个阶梯轴以接受电机驱动；
沿所述阶梯轴轴向，所述四通旋转阀设有三个以上的多个阀体单元，所述阀体单元分为端部单元和中间单元，所述阀体由所述阀体单元连接而成，相邻单元阀体之间设有一个所述阀芯，相邻两个阀体单元在阀芯之外用密封件密封；
所述阀体在旋转阀芯的轴向前后均设有与其配合的第一流体通道、第二流体通道、第三流体通道、第四流体通道，所述第一流体通道与外界的连通口专用于进水，第二流体通道与外界的连通口专用于出水，第三流体通道与外界的连通口用于出水和进水，第四流体通道与外界的连通口用于出水和进水，沿着旋转阀芯的周向的排列顺序为第一流体通道、第三流体通道、第二流体通道、第四流体通道；
所述端部单元设有一个第一流体通道及其引道和连接通道、一个第二流体通道及其引道和连接通道、一个第三流体通道及其引道和连接通道、一个第四流体通道及其引道和连接通道；所述引道处在与阀芯端面对应的位置，所述连接通道处在阀芯的径向外；
所述中间单元设有一个第一流体通道及其引道和连接通道、一个第二流体通道及其引道和连接通道、两个第三流体通道、二个第四流体通道；二个第三流体通道分别配属给其上的阀芯和其下的阀芯，并均具有其引道和连接通道；二个第四流体通道分别配属给其上的阀芯和其下的阀芯，并均具有其引道和连接通道；；所述引道处在与阀芯端面对应的位置， 所述连接通道处在阀芯的径向外；；
所述端部单元和中间单元的第一流体通道的引道在同一直线上，第二流体通道的引道在同一直线上，第三流体通道的引道在同一直线上，第四流体通道的引道在同一直线上，第一流体通道的引道、第二流体通道的引道、第三流体通道的引道、第四流体通道的引道在阀芯周向上等距分布并在同一半径的圆周上；所述端部单元和中间单元的第一流体通道的连接通道在同一直线上，第二流体通道的连接通道在同一直线上，第三流体通道的连接通道在同一直线上，第四流体通道的连接通道在同一直线上；
不同阀芯所配属的第三流体通道之间不相通，不同阀芯所配属的第四流体通道之间不相通；
旋转阀芯具有两个对称的圆弧通孔式流体通道，所述两个圆弧通孔式流体通道的长度可以接通第一流体通道的引道、第二流体通道的引道、第三流体通道的引道、第四流体通道的引道中相邻的两个引道，所述两个圆弧通孔式流体通道的间距可以使第一流体通道的引道、第二流体通道的引道同时与第三流体通道的引道、第四流体通道的引道处于关闭状态； 各阀芯的圆弧通孔式流体通道存在相位差，使各阀芯所对应的工作周期间隔时间差；
所述阀体设置有阶梯轴的轴腔，第二流体通道和轴腔之间由孔连通，阶梯轴一端穿出阀体，另一端支撑在阀体中的轴托上。在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案
所述轴腔由阀体的中心孔构成，阀体底部在中心孔的孔口处还连接支撑所述轴托的固定板，固定板和阀体之间由密封件密封。以阶梯轴穿出阀体的这一端为上，处于下方的阀体单元的上表面设有阀芯安装孔，所述阀芯放置在阀芯安装孔中，其表面和所处的阀体单元的上表面齐平，所述阶梯轴含有两个正交的通孔，所述两个通孔处在阶梯轴轴向的不同位置上，用于安装芯轴连接销连接阶梯轴与旋转阀芯并定位旋转阀芯相对阀体的初始周向角度位置，阀芯设有相应的自上表面向下延伸的连接槽。本发明的径向采用轴套定位阶梯轴，轴套与阶梯轴过渡配合，与阀体过盈配合；阶梯轴与轴套、阶梯轴与轴托配合处均采用金属与高分子材料的摩擦副配对，阀芯与阀体之间的配合为不同高分子材料之间的摩擦副配对；阀体对应阶梯轴的穿出处设有至少一对机械密封，所述机械密封包括有静止环、旋转环、弹性元件、弹簧座、静止环辅助密封圈，机械密封垂直于阶梯轴的端面，静止环和旋转环在流体压力和弹簧力作用下保持贴合且可相对滑动并配以辅助密封从而达到阻漏的轴封装置。由于采用本发明的技术方案，采用电机驱动，周期性切换，非常适合用作反渗透海水淡化能量回收装置换向阀；本发明在阀芯两侧压力分布平衡，使得阀的工作更加容易控制，切换过程没有碰撞，具有效率高、密封性好、使用寿命长、安装简单、精度高等特点。
图1为本发明实施例1的轴向结构剖视图。图2为实施例1的横向剖视图，显示阀芯的第一种工作状态。图3为实施例1的横向剖视图，显示阀芯的第二种工作状态。图4为实施例1的横向剖视图，显示阀芯的第三种工作状态。图5为本发明实施例2的轴向结构剖视图，重点显示第一流体通道和第二流体通道。图6为本发明实施例2的轴向结构剖视图，重点显示第三流体通道和第四流体通道。图7为图5的D-D剖视图，显示最上层阀芯在第三种工作状态时的旋转位置。图8为图5的E-E剖视图，显示最上层阀芯在第三种工作状态时，其下一层阀芯所处的旋转位置。图9为图5的F-F剖视图，显示最上层阀芯在第三种工作状态时，其下第二层阀芯所处的旋转位置。图10为图5的H-H剖视图，显示最上层阀芯在第三种工作状态时，其下第三层阀芯所处的旋转位置。
具体实施例方式实施例1，参照图1-4。所述四通旋转阀包括阀体和旋转阀芯2。所述阀体在旋转阀芯的轴向前后均设有第一流体通道11、第二流体通道12、第三流体通道13、第四流体通道14，所述第一流体通道11与外界的连通口 P专用于进水，第二流体通道12与外界的连通口 T专用于出水，第三流体通道13与外界的连通口 A用于出水和进水，第四流体通道14与外界的连通口 B用于出水和进水，沿着旋转阀芯2的周向的排列顺序为第一流体通道11、第三流体通道12、第二流体通道13、第四流体通道14 ；前后第一流体通道11、第二流体通道12、第三流体通道13、第四流体通道14对外的连通口中的其中一个可被封堵。旋转阀芯2前后的第一流体通道11均在对应阀芯2的端面处包括有通向阀芯2 的引道111，在对应阀芯2径向外由连接通道112相通，其引道111在同一直线上；旋转阀芯前后的第二流体通道12均在对应阀芯2的端面处包括有通向阀芯2的引道121，在对应阀芯2径向外由连接通道122相通，其引道121在同一直线上；旋转阀芯2前后的第三流体通道13均在对应阀芯2的端面处包括有通向阀芯2的引道131，在对应阀芯2径向外由连接通道132相通，其引道131在同一直线上；旋转阀芯2前后的第四流体通道14均在对应阀芯2的端面处包括有通向阀芯2的引道141，在对应阀芯2径向外由连接通道142相通， 其引道141在同一直线上；第一流体通道的引道111、第二流体通道的引道121、第三流体通道的引道131、第四流体通道的引道141在阀芯2周向上等距分布并在同一半径的圆周上。旋转阀芯2具有两个对称的圆弧通孔式流体通道21、22，所述两个圆弧通孔式流体通道21、22的长度可以接通第一流体通道的引道111、第二流体通道的引道121、第三流体通道的引道131、第四流体通道141的引道中相邻的两个引道，所述两个圆弧通孔式流体通道的间距可以使第一流体通道的引道111、第二流体通道121的引道同时与第三流体通道的引道131、第四流体通道的引道141处于关闭状态。所述旋转阀芯2连接一个阶梯轴3以接受电机驱动，所述阀体设置有阶梯轴的轴腔31，第二流体通道12和轴腔31之间由孔32连通，阶梯轴3 —端穿出阀体，另一端支撑在阀体中的轴托33上。所述轴腔31由阀体的中心孔构成，阀体底部在中心孔的孔口处还连接支撑所述轴托33的固定板34，固定板和阀体之间由密封圈密封。所述阀体由沿阀芯轴向布置连接的两个阀体单元41、42采用螺栓连接而成，两个单元在阀芯之外用密封件密封，每个阀体单元均设有第一流体通道11及其引道111和连接通道121、第二流体通道12及其引道121和连接通道122、第三流体通道13及其引道131 和连接通道132、第四流体通道14及其引道141和连接通道142。以阶梯轴穿出阀体的这一端为上，处于下方的阀体单元的上表面设有阀芯安装孔 24,所述阀芯2放置在阀芯安装孔M中，其表面和所处的阀体单元的上表面齐平，所述阶梯轴含有两个正交的通孔26，所述两个通孔处在阶梯轴轴向的不同位置上，用于安装芯轴连接销25连接阶梯轴3与旋转阀芯2并定位旋转阀芯相对阀体的初始周向角度位置，阀芯2 设有相应的自上表面向下延伸的连接槽23。本发明的径向采用轴套35定位阶梯轴3，轴套35与阶梯轴3过渡配合，与阀体过盈配合；阶梯轴3与轴套35、阶梯轴3与轴托33配合处均采用金属与高分子材料的摩擦副配对，阀芯2与阀体之间的配合为不同高分子材料之间的摩擦副配对；阀体对应阶梯轴的穿出处设有至少一对机械密封36，通过机械密封36对阶梯轴3和静止阀体进行密封，用阀体上盖板39压紧机械密封。所述机械密封包括有静止环361、旋转环362、弹簧38、弹簧座 40、静止环辅助密封圈37，机械密封36垂直于阶梯轴的端面，静止环361和旋转环362在流体压力和弹簧力作用下保持贴合并可相对滑动并配以辅助密封从而达到阻漏的轴封装置。本实施例所提供的四通旋转阀工作时可依次连续进行下列状态切换
状态1 如图2所示，旋转阀芯2圆弧形通道21连通第一流体通道11与第三流体通道 13，旋转阀芯2圆弧形通道22连通第二流体通道12与第四流体通道14。第一液流自第一流体通道11进，经旋转阀芯2圆弧形通孔21换向后从第三流体通道13出；第二液流自第四流体通道14进，经旋转阀芯2圆弧形通孔22换向后从第二流体通道12出。状态2 如图3所示，旋转阀芯2旋转到一个角度后，其圆弧形通道22仅连通第四流体通道14，旋转阀芯2圆弧形通道21仅连通第三流体通道13，与第一流体通道11、第二流体通道12不相通。状态3 如图4所示，旋转阀芯2继续旋转到下一个角度后，其圆弧形通道22连通第一流体通道11与第四流体通道14，旋转阀芯2圆弧形通道21连通第二流体通道12与第三流体通道13。此时第一液流自第一流体通道11进，从第四流体通道14出，第二液流自第三流体通道13进，从第二流体通道12出。该四通旋转阀以“状态1 —状态2 —状态3 —状态2 —状态1”为周期，连续进行切换。实施例2，参照附图5-8。所述四通旋转阀包括阀体和旋转阀芯2，所述旋转阀芯2连接阶梯轴3以接受电机驱动。沿所述阶梯轴轴向，所述四通旋转阀设有多个阀体单元，所述阀体单元分为端部单元和相同的中间单元，以阶梯轴穿出阀体的这一端为上，所述端部单元为上端单元41、底部单元42，本实施例中，中间单元有3个，其标号分别为43、44、45，所述阀体由所述阀体单元采用螺栓连接而成，相邻单元阀体之间设有一个所述阀芯2，相邻两个阀体单元在阀芯2 之外用密封件密封，采用该结构，各中间单元能够被做成相同，以提高精度方便制造。所述阀体在旋转阀芯的轴向前后均设有与其配合的第一流体通道11、第二流体通道12、第三流体通道13、第四流体通道14，所述第一流体通道11与外界的连通口 P专用于进水，第二流体通道12与外界的连通口 T专用于出水，第三流体通道13与外界的连通口 A 用于出水和进水，第四流体通道14与外界的连通口 B用于出水和进水，沿着旋转阀芯2的周向的排列顺序为第一流体通道11、第三流体通13道、第二流体通道12、第四流体通道14。所述端部单元设有一个第一流体通道11及其引道111和连接通道112、一个第二流体通道12及其引道121和连接通道122、一个第三流体通道13及其引道131和连接通道 132、一个第四流体通道14及其引道141和连接通道142 ；所所述引道111、121、131、141处在与阀芯2端面对应的位置，所述连接通道112、122、132、142处在阀芯2的径向外。所述中间单元设有一个第一流体通道11及其引道111和连接通道112、一个第二流体通道12及其引道121和连接通道122、两个第三流体通道13、二个第四流体通道14 ； 二个第三流体通道13分别配属给其上的阀芯2和其下的阀芯2，并均具有其引道131和连接通道132 ；二个第四流体通道14分别配属给其上的阀芯2和其下的阀芯2，并均具有其引道141和连接通道142 ；所述引道111、121、131、141处在与阀芯2端面对应的位置，所述连接通道112、122、132、142处在阀芯2的径向外。所述端部单元和中间单元的第一流体通道11的引道111在同一直线上，第二流体通道12的引道121在同一直线上，第三流体通道13的引道131在同一直线上，第四流体通道14的引道141在同一直线上，第一流体通道的引道111、第二流体通道的引道121、第三流体通道的引道131、第四流体通道的引道141在阀芯周向上等距分布并在同一半径的圆周上；所述端部单元和中间单元的第一流体通道的连接通道112在同一直线上，第二流体通道的连接通道122在同一直线上，第三流体通道的连接通道132在同一直线上，第四流体通道的连接通道142在同一直线上。不同阀芯所配属的第三流体通道13之间不相通，不同阀芯所配属的第四流体通道14之间不相通；不同阀芯的第一流体通道11相通或不相通都可以，不同阀芯的第二流体通道12相通或不相通都可以。旋转阀芯2具有两个对称的圆弧通孔式流体通道21、22，所述两个圆弧通孔式流体通道的长度可以接通第一流体通道的引道111、第二流体通道的引道121、第三流体通道的引道131、第四流体通道的引道141中相邻的两个引道，所述两个圆弧通孔式流体通道 21,22的间距可以使第一流体通道的引道111、第二流体通道的引道121同时与第三流体通道的引道131、第四流体通道的引道141处于关闭状态。如图7、8、9、10所示，各阀芯的圆弧通孔式流体通道存在相位差，使各阀芯所对应的工作周期间隔时间差，也即不同的阀芯所对应的前述状态1—状态2 —状态3 —状态2 —状态1的轮换存在时间差。所述阀体设置有阶梯轴的轴腔31，第二流体通道12和轴腔31之间由孔32连通，阶梯轴3 —端穿出阀体，另一端支撑在阀体中的轴托33上。所述轴腔31由阀体的中心孔构成，阀体底部在中心孔的孔口处还连接支撑所述轴托33的固定板34，固定板和阀体之间由密封圈密封。以阶梯轴穿出阀体的这一端为上，处于下方的阀体单元的上表面设有阀芯安装孔 24,所述阀芯2放置在阀芯安装孔M中，其表面和所处的阀体单元的上表面齐平，所述阶梯轴含有两个正交的通孔26，所述两个通孔处在阶梯轴轴向的不同位置上，用于安装芯轴连接销25连接阶梯轴3与旋转阀芯2并定位旋转阀芯相对阀体的初始周向角度位置，阀芯2 设有相应的自上表面向下延伸的连接槽23。以下结构也与实施例1相同本实施例径向采用轴套定位阶梯轴，轴套与阶梯轴过渡配合，与阀体过盈配合；阶梯轴与轴套、阶梯轴与轴托配合处均采用金属与高分子材料的摩擦副配对，阀芯与阀体之间的配合为不同高分子材料之间的摩擦副配对；阀体对应阶梯轴的穿出处设有至少一对机械密封，用机械密封对阶梯轴和静止阀体进行密封，用阀体上盖板压紧机械密封。所述机械密封包括有静止环、旋转环、弹簧、弹簧座、静止环辅助密封圈，机械密封垂直于阶梯轴的端面，静止环和旋转环在流体压力和弹簧力作用下保持贴合并可相对滑动并配以辅助密封从而达到阻漏的轴封装置。所述阶梯轴3通过减速机构和驱动电机连接。以上所述的只是本发明的实施例。显然本发明不限于以上例子，还可以有其他的变形，本领域的技术人员从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
权利要求
1.一种可连续切换的四通旋转阀，用于周期性的改变流体的运动方向；其特征在于 所述四通旋转阀包括阀体和旋转阀芯；所述阀体在旋转阀芯的轴向前后均设有第一流体通道、第二流体通道、第三流体通道、 第四流体通道，所述第一流体通道与外界的连通口专用于进水，第二流体通道与外界的连通口专用于出水，第三流体通道与外界的连通口用于出水和进水，第四流体通道与外界的连通口用于出水和进水，沿着旋转阀芯的周向的排列顺序为第一流体通道、第三流体通道、 第二流体通道、第四流体通道；旋转阀芯前后的第一流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；旋转阀芯前后的第二流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；旋转阀芯前后的第三流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道， 在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；旋转阀芯前后的第四流体通道均在对应阀芯的端面处包括有通向阀芯的引道，在对应阀芯径向外由连接通道相通，其引道在同一直线上；第一流体通道的引道、第二流体通道的引道、第三流体通道的引道、第四流体通道的引道在阀芯周向上等距分布并在同一半径的圆周上；旋转阀芯具有两个对称的圆弧通孔式流体通道，所述两个圆弧通孔式流体通道的长度可以接通第一流体通道的引道、第二流体通道的引道、第三流体通道的引道、第四流体通道的引道中相邻的两个引道，所述两个圆弧通孔式流体通道的间距可以使第一流体通道的引道、第二流体通道的引道同时与第三流体通道的引道、第四流体通道的引道处于关闭状态；所述旋转阀芯连接一个阶梯轴以电机驱动，所述阀体设置有阶梯轴的轴腔，第二流体通道和轴腔之间由孔连通，阶梯轴一端穿出阀体，另一端支撑在阀体中的轴托上。
2.如权利要求1所述的一种可连续切换的四通旋转阀，其特征在于所述轴腔由阀体的中心孔构成，阀体底部在中心孔的孔口处还连接支撑所述轴托的固定板，固定板和阀体之间由密封件密封。
3.如权利要求1或2所述的一种可连续切换的四通旋转阀，其特征在于所述阀体由沿阀芯轴向布置连接的两个阀体单元连接而成，两个阀体单元在阀芯之外用密封件密封， 每个阀体单元均设有第一流体通道及其引道和连接通道、第二流体通道及其引道和连接通道、第三流体通道及其引道和连接通道、第四流体通道及其引道和连接通道。
4.如权利要求3所述的一种可连续切换的四通旋转阀，其特征在于，以阶梯轴穿出阀体的这一端为上，处于下方的阀体单元的上表面设有阀芯安装孔，所述阀芯放置在阀芯安装孔中，其表面和所处的阀体单元的上表面齐平，所述阶梯轴含有两个正交的通孔，所述两个通孔处在阶梯轴轴向的不同位置上，用于安装芯轴连接销连接阶梯轴与旋转阀芯并定位旋转阀芯相对阀体的初始周向角度位置，阀芯设有相应的自上表面向下延伸的连接槽。
5.如权利要求1所述的一种可连续切换的四通旋转阀，其特征在于，它的径向采用轴套定位阶梯轴，轴套与阶梯轴过渡配合，与阀体过盈配合；阶梯轴与轴套、阶梯轴与轴托配合处均采用金属与高分子材料的摩擦副配对，阀芯与阀体之间的配合为不同高分子材料之间的摩擦副配对；阀体对应阶梯轴的穿出处设有至少一对机械密封，所述机械密封包括有静止环、旋转环、弹性元件、弹簧座、静止环辅助密封圈，机械密封垂直于阶梯轴的端面，静止环和旋转环在流体压力和弹簧力作用下保持贴合且可相对滑动并配以辅助密封从而达到阻漏的轴封装置。
6.一种可连续切换的四通旋转阀，用于周期性的改变流体的运动方向；其特征在于 所述四通旋转阀包括阀体和旋转阀芯，所述旋转阀芯连接阶梯轴以接受电机驱动；沿所述阶梯轴轴向，所述四通旋转阀设有三个以上的多个阀体单元，所述阀体单元分为端部单元和中间单元，所述阀体由所述阀体单元连接而成，相邻单元阀体之间设有一个所述阀芯，相邻两个阀体单元在阀芯之外用密封件密封；所述阀体在旋转阀芯的轴向前后均设有与其配合的第一流体通道、第二流体通道、第三流体通道、第四流体通道，所述第一流体通道与外界的连通口专用于进水，第二流体通道与外界的连通口专用于出水，第三流体通道与外界的连通口用于出水和进水，第四流体通道与外界的连通口用于出水和进水，沿着旋转阀芯的周向的排列顺序为第一流体通道、第三流体通道、第二流体通道、第四流体通道；所述端部单元设有一个第一流体通道及其引道和连接通道、一个第二流体通道及其引道和连接通道、一个第三流体通道及其引道和连接通道、一个第四流体通道及其引道和连接通道；所述引道处在与阀芯端面对应的位置，所述连接通道处在阀芯的径向外；所述中间单元设有一个第一流体通道及其引道和连接通道、一个第二流体通道及其引道和连接通道、两个第三流体通道、二个第四流体通道；二个第三流体通道分别配属给其上的阀芯和其下的阀芯，并均具有其引道和连接通道；二个第四流体通道分别配属给其上的阀芯和其下的阀芯，并均具有其引道和连接通道；所述引道处在与阀芯端面对应的位置，所述连接通道处在阀芯的径向外；所述端部单元和中间单元的第一流体通道的引道在同一直线上，第二流体通道的引道在同一直线上，第三流体通道的引道在同一直线上，第四流体通道的引道在同一直线上，第一流体通道的引道、第二流体通道的引道、第三流体通道的引道、第四流体通道的引道在阀芯周向上等距分布并在同一半径的圆周上；所述端部单元和中间单元的第一流体通道的连接通道在同一直线上，第二流体通道的连接通道在同一直线上，第三流体通道的连接通道在同一直线上，第四流体通道的连接通道在同一直线上；不同阀芯所配属的第三流体通道之间不相通，不同阀芯所配属的第四流体通道之间不相通；旋转阀芯具有两个对称的圆弧通孔式流体通道，所述两个圆弧通孔式流体通道的长度可以接通第一流体通道的引道、第二流体通道的引道、第三流体通道的引道、第四流体通道的引道中相邻的两个引道，所述两个圆弧通孔式流体通道的间距可以使第一流体通道的引道、第二流体通道的引道同时与第三流体通道的引道、第四流体通道的引道处于关闭状态； 各阀芯的圆弧通孔式流体通道存在相位差，使各阀芯所对应的工作周期间隔时间差；所述阀体设置有阶梯轴的轴腔，第二流体通道和轴腔之间由孔连通，阶梯轴一端穿出阀体，另一端支撑在阀体中的轴托上。
7.如权利要求6所述的一种可连续切换的四通旋转阀，其特征在于所述轴腔由阀体的中心孔构成，阀体底部在中心孔的孔口处还连接支撑所述轴托的固定板，固定板和阀体之间由密封件密封。
8.如权利要求6或7所述的一种可连续切换的四通旋转阀，其特征在于，以阶梯轴穿出阀体的这一端为上，处于下方的阀体单元的上表面设有阀芯安装孔，所述阀芯放置在阀芯安装孔中，其表面和所处的阀体单元的上表面齐平，所述阶梯轴含有两个正交的通孔，所述两个通孔处在阶梯轴轴向的不同位置上，用于安装芯轴连接销连接阶梯轴与旋转阀芯并定位旋转阀芯相对阀体的初始周向角度位置，阀芯设有相应的自上表面向下延伸的连接槽。
9.如权利要求6所述的一种可连续切换的四通旋转阀，其特征在于，它的径向采用轴套定位阶梯轴，轴套与阶梯轴过渡配合，与阀体过盈配合；阶梯轴与轴套、阶梯轴与轴托配合处均采用金属与高分子材料的摩擦副配对，阀芯与阀体之间的配合为不同高分子材料之间的摩擦副配对；阀体对应阶梯轴的穿出处设有至少一对机械密封，所述机械密封包括有静止环、旋转环、弹性元件、弹簧座、静止环辅助密封圈，机械密封垂直于阶梯轴的端面，静止环和旋转环在流体压力和弹簧力作用下保持贴合且可相对滑动并配以辅助密封从而达到阻漏的轴封装置。
全文摘要
本发明涉及一种可连续切换的四通旋转阀。该旋转阀由转动部件和不转部件组成。其转动部件主要包括驱动轴、旋转阀芯、芯轴连接销及轴套，旋转阀芯开有两道圆弧通孔式流体通道，旋转阀芯与驱动轴依靠芯轴连接销连接。本发明具有可叠加性，可根据需要增加旋转阀单元。本发明采用电机驱动，可连续切换，切换过程无撞击，使用寿命长，特别适合用于反渗透海水淡化能量回收装置作为浓海水导向阀。
文档编号F16K11/08GK102563122SQ201110409558
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者周倪民, 张希建, 张建中, 赵浩华 申请人:杭州水处理技术研究开发中心有限公司