一种可变向单向阀及其使用方法
技术领域
本发明属于单向阀技术领域，具体涉及一种可变向单向阀及其使用方法。
背景技术
单向阀是用于液压系统中防止油流反向流动，或者用于气动系统中防止压缩空气逆向流动的元件。现有的单向阀虽然能够有效的防止逆流，但是其流动方向是不可变的；这就使得一些需要在不同时间提供不同流体介质流动方向的系统需要两个单向阀和通断阀相配合才能够实现，这大大提高了成本且增大了体积。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可变向单向阀及其使用方法。
本发明一种可变向单向阀，包括外框管、流道管、电磁铁和可变阀芯。两根流道管均同轴且间隔设置在外框管内。外框管内设置有位于两根流道管之间的阀芯滑动腔。两个流道管的相对端均与阀芯滑动腔连通。两个电磁铁分别设置两根流道管处。
所述的可变阀芯设置在阀芯滑动腔内，包括永磁体和管套。可变阀芯的两端均设置有锥形头。永磁体设置在两个电磁铁之间。管套套置在永磁体上。管套内或管套、阀芯滑动腔的侧壁之间设置有流道。
作为优选，本发明一种可变向单向阀还包括驱动电路，所述的驱动电路包括直流电源和双刀双掷开关。双刀双掷开关内有两个触点组。触点组包括动触点、第一静触点和第二静触点。所述直流电源的正极、负极与其中一个触点组内的第一静触点、第二静触点分别连接，且与另一个触点组内的第二静触点、第一静触点分别连接。其中一个触点组内的动触点与两个电磁铁的其中一个接线端连接；另一个触点组内的动触点与两个电磁铁的另一个接线端连接。
作为优选，本发明一种可变向单向阀还包括驱动电路，所述的驱动电路包括直流电源、第一继电器和第二继电器。第一继电器和第二继电器均具有一个动触点、第一静触点和第二静触点。所述直流电源的正极、负极与第一继电器内的第一静触点、第二静触点分别连接，且与第二继电器内的第二静触点、第一静触点分别连接。第一继电器内的动触点与两个电磁线圈的其中一个接线端连接；第二继电器内的动触点与两个电磁线圈的另一个接线端连接。第一继电器及第二继电器内感应线圈的一端均接地，另一端连接在一起，作为驱动电路的控制输入端。
作为优选，所述管套的直径小于阀芯滑动腔的内径。管套的外圆周上设置有n个凸块。n个凸块沿管套的周向均布，且均与阀芯滑动腔的内壁接触。两个锥形头的中心轴线均与两根流道管的中心轴线重合。
作为优选，两根流道管的外侧面与外框管内侧面之间分别形成铁芯安置腔。两个铁芯安置腔均与阀芯滑动腔隔绝。所述的电磁铁由铁芯和电磁线圈组成。两个电磁铁内的铁芯呈环形，分别设置在两个铁芯安置腔内。两个电磁铁内的电磁线圈分别绕置在外框管的两端，并环住对应的铁芯。
作为优选，两个流道管的相对端均设置有内倒角。
作为优选，所述锥形头的底面直径大于流道管的内径。
该可变向单向阀的使用方法具体如下：
定义两根流道管分别作为输入管、输出管。向两个电磁铁分别通电，使得输入管上的电磁铁与可变阀芯上的永磁体相对端磁极相异产生吸力，输出管上的电磁铁与可变阀芯上的永磁体相对端磁极相同产生斥力。当输入管中的流体对可变阀芯的压力大于可变阀芯受到的磁场力时，输入管中的流体流向输出管。当输出管中的流体想要逆流到输入管中时，可变阀芯抵住输入管的内端，达到阻挡逆流的作用。
当需要反向流动时，切换两个电磁铁上电流方向，使得可变阀芯的受力方向变化，则输出管内的流体能够流入输入管，而输入管中的流体无法逆流到输出管。
本发明具有的有益效果是：
1、本发明通过磁力变化，改变阀芯的受力方向，进而实现单向阀内流体流动方向的切换。
2、本发明中作为动力源的电磁铁对阀芯的作用力是隔空产生的，这大大本发明的密封结构，并提高了本发明的可靠性。
3、本发明中作为动力源的电磁铁对阀芯的作用力是隔空产生的，这保证了了本发明的密封性，并提高了本发明的可靠性。
附图说明
图1是本发明第一种流向下的结构示意图；
图2为图1中A-A截面的剖视图；
图3是本发明第二种流向下的结构示意图；
图4为实施例1中驱动电路的电路原理图；
图5为实施例2中驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1和2所示，一种可变向单向阀，包括外框管8、连接环3、流道管4、电磁铁、可变阀芯和驱动电路。两根流道管4均同轴设置在外框管8内，且分别外框管8内腔的两端。两个流道管4外侧面的内端分别通过连接环3固定。外框管8的内侧面中部与两个连接环3合围成阀芯滑动腔8-1。两个流道管4的相对端均与阀芯滑动腔8-1连通。两个流道管4的相对端均设置有内倒角。两根流道管4的外侧面与外框管8内侧面之间分别形成铁芯安置腔。两个铁芯安置腔均与阀芯滑动腔8-1隔绝。
电磁铁由铁芯1和电磁线圈2组成。电磁铁共有两个。两个电磁铁内的铁芯1呈环形，分别设置在两个铁芯安置腔内。两个电磁铁内的电磁线圈2分别绕置在外框管8的两端，并环住对应的铁芯。当电磁线圈2通电时，对应的铁芯产生磁性
可变阀芯设置在阀芯滑动腔8-1内，包括双锥头杆6、永磁体7和管套5。双锥头杆6由杆身和锥形头组成。两个锥形头的底面与两个杆身分别固定。永磁体7成圆环形，套置在杆身上。管套5套置在永磁体7上。管套5的直径小于阀芯滑动腔8-1的内径。管套5的外圆周上设置有n个凸块5-1。n个凸块5-1沿管套5的周向均布，且均与阀芯滑动腔8-1的内壁接触。两个锥形头的中心轴线均与两根流道管4的中心轴线重合。锥形头的底面直径大于流道管4的内径，能够完全封住流道管。
如图4所示，驱动电路包括直流电源BT1和双刀双掷开关S1。双刀双掷开关S1内有两个触点组。触点组包括动触点(即开关中的刀)、第一静触点和第二静触点。通过动触点的运动，动触点能够分别与第一静触点和第二静触点电连接。两个触点组中的动触点同步运动。若一个动触点与对应的第一静触点电连接，则另一个动触点也与对应的第一静触点电连接。直流电源BT1的正极、负极与其中一个触点组内的第一静触点、第二静触点分别连接，且与另一个触点组内的第二静触点、第一静触点分别连接。其中一个触点组内的动触点与两个电磁线圈2的其中一个接线端连接；另一个触点组内的动触点与两个电磁线圈2的另一个接线端连接。
如图3所示，拨动双刀双掷开关S1，能够改变两个电磁铁的磁极方向。两个电磁铁相对端的磁极恒相同(即两个均为S极或均为N极)。
该可变向单向阀的使用方法具体如下：
根据使用需求，定义两根流道管4分别作为输入管、输出管。拨动双刀双掷开关S1，使得输入管上的电磁铁与可变阀芯上的永磁体7相对端磁极相异产生吸力，输出管上的电磁铁与可变阀芯上的永磁体7相对端磁极相同产生斥力。
当输入管中的流体对可变阀芯的压力大于可变阀芯受到的磁场力(受到的吸力与斥力之和)时，可变阀芯被输入管中的流体顶开，输入管中的流体经过可变阀芯与阀芯滑动腔8-1侧壁之间的间隙流向输出管。此时，由于输出管上的电磁铁与对可变阀芯上的永磁体7存在斥力，故可变阀芯不易被压在输出管上。当输出管中的流体想要逆流到输入管中时，可变阀芯抵住输入管的内端，达到阻挡逆流的作用。
当需要反向流动时，只需重新拨动双刀双掷开关S1，即可使得可变阀芯的受力方向变化，此时输出管内的流体能够流入输入管，而输入管中的流体无法逆流到输出管。
实施例2
如图5所示，与实施例1的区别在于：本实施例中，驱动电路包括直流电源BT1、第一继电器KM1和第二继电器KM2。第一继电器KM1和第二继电器KM2采用单刀双掷继电器。第一继电器KM1和第二继电器KM2均具有一个动触点、第一静触点和第二静触点。
直流电源BT1的正极、负极与第一继电器KM1内的第一静触点、第二静触点分别连接，且与第二继电器KM2内的第二静触点、第一静触点分别连接。第一继电器KM1内的动触点与两个电磁线圈2的其中一个接线端连接；第二继电器KM2内的动触点与两个电磁线圈2的另一个接线端连接。第一继电器KM1及第二继电器KM2内感应线圈的一端均接地，另一端连接在一起，作为驱动电路的控制输入端。
该可变向单向阀的使用方法具体如下：
根据使用需求，定义两根流道管4分别作为输入管、输出管。将驱动电路的控制输入端与控制器的一个I/O口；控制器输出控制电平信号，使得输入管上的电磁铁与可变阀芯上的永磁体7相对端磁极相异产生吸力，输出管上的电磁铁与可变阀芯上的永磁体7相对端磁极相同产生斥力。
当输入管中的流体对可变阀芯的压力大于可变阀芯受到的磁场力(受到的吸力与斥力之和)时，可变阀芯被输入管内的流体顶开，输入管中的流体经过可变阀芯与阀芯滑动腔8-1侧壁之间的间隙流向输出管。由于可变阀芯抵住输入管的内端，故输出管中的流体无法逆流到输入管中，进而达到阻挡逆流的作用。
当需要反向流动时，只需控制器改变控制电平信号，即可使得可变阀芯的受力方向变化，此时，输出管内的流体能够流入输入管，而输入管中的流体无法逆流到输出管。
