[发明专利]一种全稳态三位四通旋转换向阀及其工作位切换方法

权利要求书

1.全稳态三位四通旋转换向阀，包括阀座、阀芯和工作位指示组件；其特征在于：所述的阀座包括第一油口盘、第二油口盘、外筒身和绝缘垫筒；第一油口盘与第二油口盘分别固定在外筒身内腔的两端；绝缘垫筒固定设置在外筒身内，且位于第一油口盘与第二油口盘之间；第一油口盘上开设有进油口P和第一工作油口A；第二油口盘开设有回油口T和第二工作油口B；阀芯设置在绝缘垫筒内；阀芯呈圆柱状，两端端面均开设有径向通流槽；两条径向通流槽相互对齐；阀芯上开设有对中设置的自身中心轴线两侧的轴向通流孔；所述第一油口盘上的进油口P与第二工作油口B对中设置在阀芯中心轴线的两侧；第二油口盘上的回油口T与第一工作油口A对中设置在阀芯中心轴线的两侧；

所述的阀芯和阀座具有三个不同的工作位，分别如下：

(1)进油口P→靠近第一油口盘的径向通流槽→第一工作油口A；第二工作油口B→靠近第二油口盘的径向通流槽→回油口T；

(2)进油口P→第一个轴向通流孔→第二工作油口B；第一工作油口A→第二个轴向通流孔→回油口T；

(3)各径向通流槽及轴向通流孔均与阀座上的各个油口错开，使得进油口P、回油口T、第一工作油口A及第二工作油口B均截止；

所述绝缘垫筒的内侧面上开设有沿自身轴线的周向均布的六个锁位凹槽；锁位凹槽呈锥形；阀芯的侧面上开设有沿径向设置的两个弹针安置槽；两个弹针安置槽对中设置在阀芯中心轴线的两侧；所述的工作位指示组件包括电池、三个指示灯、两个弹簧针和六枚锥形触片；六枚锥形触片分别设置在绝缘垫筒的六个锁位凹槽内；两个弹簧针分别安装在阀芯的两个弹针安置槽内；两个弹簧针之间电连接；六枚锥形触片中相互正对的两个锥形触片为一组，形成三个触片组；三个触片组与三个指示灯分别对应；三个触片组各自的其中一枚锥形触片均与电池的正极电连接，三个触片组各自的另一枚锥形触片与三个指示灯的阳极分别电连接；三个指示灯的阴极均与电池的负极电连接；

所述的阀芯由工作位切换机构驱动；所述的工作位切换机构安装在第一油口盘上，包括电磁推杆、齿条、齿轮和单向轴承；传动轴的内端与阀芯连接，外端伸出第一油口盘外；齿轮通过单向轴承支承在传动轴的外端；电磁推杆固定在第一油口盘上，推出杆与齿条固定；齿条与齿轮啮合；电磁推杆的推出杆从内极限位置移动到外极限位置的过程中，齿轮转动60°。

2.根据权利要求1所述的全稳态三位四通旋转换向阀，其特征在于：三个指示灯的阳极处分别引出一根信号线；引出的三根信号线接入控制器。

3.根据权利要求1所述的全稳态三位四通旋转换向阀，其特征在于：第一油口盘的内侧面上的进油口P、第一工作油口A、第二油口盘的内侧面上的回油口T和第二工作油口B处均开设有环形槽；四个环形槽内均嵌有O型密封圈；四个O型密封圈分别环住进油口P、第二工作油口B、回油口T和第一工作油口A，且与阀芯的端面接触。

4.根据权利要求1所述的全稳态三位四通旋转换向阀，其特征在于：过两个轴向通流孔轴线的平面与径向通流槽的长度方向呈60°夹角。

5.根据权利要求1所述的全稳态三位四通旋转换向阀，其特征在于：进油口P、第一工作油口A、第二工作油口B及回油口T中心轴线到阀芯的中心轴线的距离均等于轴向通流孔轴线到阀芯中心轴线的距离。

6.如权利要求2所述的全稳态三位四通旋转换向阀的工作位切换方法，其特征在于：初始状态下，阀芯处于其中一个工作位上，两个弹簧针分别抵住属于同一个触片组内的两枚锥形触片，其中一个指示灯点亮；当需要切换至不同的工作位时，驱动阀芯转动，使得阀芯切换至所需的位置；控制器根据三个信号线中是否有任意一根输出高电平来判断阀芯是否到达任意一个工作位；控制器根据哪一根信号线中输出高电平来判断阀芯处于哪一个工作位。