具体实施方式

下面参见附图描述根据本发明的多路选择阀及包括该多路选择阀的流体分配系统。应理解，多路选择阀和流体分配系统可以用于任何合适的流体分配应用，例如优选应用于向润滑对象提供润滑油。

如图1-6所示的优选实施例，本发明提供一种多路选择阀，其主要包括：阀体1和阀芯2。阀体1包括流体入口10、多个流体出口11和设置在阀体1内的阀体内腔12。在该优选实施例中，流体出口11的数量为8个(图1的截面图中显示了其中的4个)，但也可以是任何其他合适数量。流体出口11可以与流出管路111连接，例如可以将润滑油提供到不同润滑对象。另外，根据阀体的通常构造，其可以在阀体的一个或两个阀体轴向端处包括端盖，端盖也构成阀体的一部分，因此在后文的描述中当描述阀体轴向端时也优选地包括其端盖。

阀芯2优选为圆柱形，其能被设置在阀体内腔12中并能绕阀芯2的旋转轴线C旋转(例如可以正转或反转)；优选地，该旋转轴线可为阀芯2的旋转轴线。进而，阀体1也可以形成为大致圆柱形。当然，应理解，根据实际需要阀体1也可以形成为长方体形或任何其他合适形状。

阀芯2包括：设置在阀芯2中的、与流体入口10连通的阀芯内腔21；与阀芯内腔21连通的多个阀芯出口22。优选地，流体入口10例如与联接到流体源(未示出)的流入管路101连接，从而向该多路选择阀中提供流体。根据阀芯2的旋转位置，多个阀芯出口22中的一个或多个能选择性地与多个流体出口11中的一个或多个相对应地连通。阀芯内腔21优选沿阀芯2的旋转轴线C延伸，即在阀芯2内部形成纵向的槽道，如图1和4所示。当然，根据不同的需要，阀芯内腔也可以相对于旋转轴线C偏开但仍沿旋转轴线C延伸；或者阀芯内腔也可以在阀芯内形成于不同位置且具有不同形状。

根据不同的优选实施例，阀体1上的流体入口10和流体出口11可以有各种布置形式。

在图1-6所示的优选实施例中，流体入口10设置在阀体1的周向侧面中，即沿圆柱形阀芯2的径向方向设置；多个流体出口11也设置在阀体1的周向侧面中，直通到阀体1的外部。该实施例提供了一种径向流入流出的结构。

在后文详述的图7-9所示的优选实施例中，流体入口10A设置在阀体1A的第一阀体轴向端中(在图7上侧)；多个流体出口11A设置在阀体1A的与第一阀体轴向端相反的第二阀体轴向端中(在图7下侧)。该实施例提供了一种轴向流入流出的结构。

尽管这两个优选实施例中分别示出了阀体的流体出口和流体入口的径向流入/流出和轴向流入/流出方式，但本领域技术人员可以理解流体入口和流体出口的位置可以有任何合适的组合。例如在图1-6的实施例中，流体入口10可以如图7-9的实施例那样设置在阀体1的任意阀体轴向端中；类似地，流体出口11也可以设置在阀体1的任意阀体轴向端中。又例如，图7-9中的流体入口10A和多个流体出口11A可以颠倒设置，即流体入口可以设置在与第一阀体轴向端相反的第二阀体轴向端，而多个流体出口可以设置在第一阀体轴向端。甚至，在结构条件允许的情况下，流体入口和流体出口可以设置在同一阀体轴向端处；或者流体入口或多个流体出口中的某一个或一些可以设置在阀体的周向表面中。

也就是说，根据阀体的流体入口和流体出口的各种组合，可以进一步存在径向流入且轴向流出的布置方式，轴向流入且径向流出的布置方式，在同一轴向端流入流出的布置方式等等。因此，阀体上的流体入口和流体出口的各种布置形式均不脱离本发明的范围。

在图1-6所示的优选实施例中，即当多个流体出口11设置在阀体1的周向侧面中时，多个流体出口11沿阀芯2的旋转轴线C的方向间隔布置且/或沿阀芯的旋转方向按角度间隔布置。多个流体出口11可以分散地以任何合适的位置设置在阀体1的周向侧面上。

例如，在图1-6所示的优选实施例中，当多个流体出口11设置在阀体1的周向侧面中时，沿旋转轴线C观察，多个流体出口11布置在与旋转轴线C垂直的一个或多个平面中，以相应地形成环形排列的一组或多组流体出口。具体说，该实施例中的8个流体出口11被布置在与旋转轴线C垂直且间隔开的四个平面中，每个平面中有两个流体出口11组成一组；而每一组中的两个流体出口11又沿阀芯2的旋转方向(即阀芯2/阀体1的周向方向)按角度间隔开,如图3和4所示。该间隔角度例如是0-180°中的任何合适角度，优选为15°、45°、90°、135°等。因此，可以理解，根据不同的需要，多个流体出口可以以任何方式布置在阀体1的周向表面中。

优选地，阀芯2还包括设置在阀芯2的周向外表面中的周向凹槽23，周向凹槽23通过阀体的内部通道13与流体入口10连通，且在周向凹槽23中设置连通至阀芯内腔21的通孔24。

具体说，图1-5显示了流体入口10优选位于阀体1的沿旋转轴线C方向的中部，与流体入口10相连的内部通道13沿旋转轴线C被分为左右两段。相应地，在阀芯2的周向外表面上形成左右两个周向凹槽23，以分别与左右两段内部通道13连通，进而与流体入口10连通。每个周向凹槽23相对于阀芯2的周向外表面凹入一定深度，且每个周向凹槽23可以在阀芯2的该周向外表面上绕旋转方向按一定的角度范围延伸，该角度例如是0-360°中的任何合适角度，优选为45°、90°、180°、270°、360°等。在如图4所示的优选实施例中，周向凹槽23在阀芯2的周向外表面上绕旋转方向延伸360°，从而形成环形的凹入通槽；若周向凹槽23绕旋转方向延伸180°，则形成半个环形的凹槽。每个周向凹槽23中的通孔数量24也可以是任何合适数量，例如两个。根据该结构，来自阀体1的流体入口10的流体将首先沿内部通道13分别流入左右两个周向凹槽23中，随后经由周向凹槽23中的通孔24进入阀芯内腔21。这种设置方式的好处是，能使流体快速且均匀地流入阀芯内腔21。当然，根据不同的优选实施例，流体入口10也可以设置在阀体1的任一阀体轴向端附近，只要通过合适的内部通道13的设置使流体入口与周向凹槽连通即可。另外，根据需要，周向凹槽23的数量也可以为任何合适数量，例如一个或两个以上。

如图1和4所示，多个阀芯出口22设置在阀芯2的周向外表面中，与如上的阀体出口11的布置方式类似，多个阀芯出口22沿阀芯2的旋转轴线C的方向间隔布置且/或沿阀芯2的旋转方向按角度间隔布置。换句话说，多个阀芯出口22布置在与旋转轴线C垂直且间隔开的一个或多个平面中，每个阀芯出口22相对于彼此沿阀芯2的旋转方向按角度间隔布置。每个平面中的阀芯出口组成一组且每组阀芯出口能选择性地与多个流体出口中选定的一组流体出口连通，其中每组流体出口包括至少一个流体出口。

图1-6的实施例中，多个阀芯出口22沿阀芯2的旋转方向按角度间隔布置而与每个阀芯出口22对应的流体出口11沿旋转轴线方向排列成两排，从而根据阀芯2的旋转位置，可以在不同时刻选择不同的流体出口11来供应流体。但是应理解，多个阀芯出口可以沿旋转轴线方向排列成一排，而与每个阀芯出口相对应的流体出口可以沿阀芯2的旋转方向按角度间隔布置，从而也可以实现在不同时刻选择不同的流体出口11来供应流体。对于每组阀芯出口包括多个阀芯出口的情况也是如此，只要每个平面中的阀芯出口组成一组且每组阀芯出口能选择性地与多个流体出口中选定的一组流体出口连通，从而各组阀芯出口能相对独立地向相应流体出口提供流体即可。

具体说，在如图1-6所示的实施例中，四个阀芯出口22每一个分别位于与旋转轴线C垂直的四个平面中，因此四个阀芯出口22被分为四组，每组中有一个阀芯出口22，从而沿旋转轴线C的方向观察，各组中的阀芯出口22相对于彼此沿阀芯2的旋转方向按角度间隔布置，例如间隔45°。从而根据阀芯2的不同旋转位置，每组阀芯出口22能选择性地与多个流体出口11中选定的两个流体出口(例如这两个流体出口用于向同一个对象提供流体)连通，从而不同组中的阀芯出口22和相应流体出口11的组合能向不同对象提供流体。根据这种布置且通过优化阀芯出口22的位置(角位置)设定，能使得每组阀芯出口22相对独立地向相应流体出口11提供流体，进而相对独立地向不同对象提供流体。另外，当与每组(或者说每个)阀芯出口22对应的两个流体出口11比较靠近时(例如图1和4所示的情况)，该组阀芯出口22还可以通过阀芯2的正反转而快速地与相应流体出口11中的一个连通，从而当其中一个流体出口11发生泄漏时该组阀芯出口22能快速切换到另一流体出口11，实现对同一对象的稳定流体供应。

应理解，尽管图1-5所示的实施例中每组阀芯出口包含一个阀芯出口，但应理解，根据需要可以在每组阀芯出口中(即与旋转轴线垂直的每个平面中)设置多个阀芯出口。而且，与每组阀芯出口对应的流体出口的数量也可以为一个或多个(而不局限为图1-4所示实施例中的两个)，从而可以设置不同的阀芯出口与流体出口的组合，进而根据阀芯2的旋转位置，能实现灵活多样的流体流出模式。

另外，根据本发明的多路选择阀中还可包括其他结构和部件。例如，优选地，在阀芯和/或阀芯的轴向一端和/或两端设置密封圈安装槽，密封圈S安装在该安装槽内，实现阀芯、阀体与外界环境的密封。优选地，在阀体和阀芯之间还可加装轴承B，使阀芯更顺利的旋转。优选地，在阀体两端可以设置端盖；或者在阀体的远离旋转驱动机构的那一端(即如上的第二阀体轴向端)具有一体成形的端部(参见图7-9的实施例)，从而可以省略这一端的端盖。

下面参见图7-9描述根据本发明的另一优选实施例的多路选择阀。该实施例的多路选择阀包括阀体1A和阀芯2A。

阀体1A的流体入口10A沿旋转轴线C的方向设置在阀体1A的第一阀体轴向端(靠近用于连接旋转驱动机构的连接部L的那一端)。具体地，阀体1A的第一阀体轴向端包括端盖15A，因此流体入口10A形成在该端盖15A中。

阀体1A的多个流体出口11A沿旋转轴线C的方向设置在第二阀体轴向端(即远离连接部L的那一端)。优选地，多个流体出口11A(图7-9的实施例中为八个流体出口11A)围绕阀芯2A的旋转轴线C设置。多个流体出口11A的位置可以有多种形式，例如多个流体出口全部设置为沿径向方向与旋转轴线C相距相同的距离；或者，沿径向方向，有的流体出口更靠近旋转轴线C，而有的流体出口更远离旋转轴线C。优选地，阀体1A的第二阀体轴向端不包括端盖，第二阀体轴向端处的端部部分与阀体1A的本体一体成形，因此省略了该端处的端盖。当然，也可以如第一阀体轴向端那样在阀体1A的第二阀体轴向端处加装端盖，若如此，则多个流体出口11A形成在第二阀体轴向端处的端盖中。

阀芯2A包括在第一阀芯轴向端处的阀芯内腔21A，阀体1A的流体入口10A直接与阀芯2A的阀芯内腔21A连通。阀芯2A的多个阀芯出口22A(为了清楚，在图7-9中仅示出了一个阀芯出口22A)围绕阀芯2A的旋转轴线C设置在阀芯2A的第二阀芯轴向端，从而根据阀芯2A的旋转位置，多个阀芯出口22A能选择性地与多个流体出口11A连通。

多个阀芯出口22A可以按照距旋转轴线C的径向距离和/或按照相对于旋转轴线C的角位置分为多个组，且每组阀芯出口22A能选择性地与多个流体出口11A中选定的一组流体出口连通，其中每组流体出口包括至少一个流体出口。

具体说，在图7-9的实施例中，多个阀芯出口22A(尽管仅显示了一个，但优选有四个)与阀芯2A的旋转轴线相距相同的径向距离，且相对于阀芯2A的旋转轴线处于一定的角位置。应理解，阀芯出口22A各自的角位置可以相同或不同，例如图7-9的实施例中四个阀芯出口22A绕旋转轴线以相等角度间隔开，当然也可以按不同角度间隔开。进而，可以将这些阀芯出口22A按照其角位置分为多个组，如该实施例中那样每一个阀芯出口22A自己组成一组。应理解，在不同实施例中可以每两个阀芯出口22A组成一组。

进而，每组阀芯出口可以选择性地与选定的一组流体出口连通，例如当每一个阀芯出口22A自己组成一组时，其可以选择性地与两个流体出口11A中的一个连通，如图7所示。与图1-6的实施例类似，与每组(或者说每个)阀芯出口22A对应的两个流体出口11A可以用于向同一个对象提供流体，通过阀芯2的正反转而快速地与相应流体出口11A中的一个连通，从而当其中一个流体出口11A发生泄漏时快速切换到另一流体出口11A，实现对同一对象的稳定流体供应。

另外，尽管未示出，根据优选变形，多个阀芯出口可以布置为与旋转轴线相距不同的径向距离，从而也可以按照不同的径向距离将多个阀芯出口分为多个组，即有的阀芯出口更靠近旋转轴线C，而有的阀芯出口更远离旋转轴线C。进而，按径向距离分组的每组阀芯出口中的阀芯出口又可以按各自的角位置如上所述地进一步细分为多个子组，即多个阀芯出口按照距旋转轴线的径向距离和相对于旋转轴线的角位置来分组。通过这种配置，可以设置不同的阀芯出口与流体出口的组合，进而根据阀芯2A的旋转位置，能实现灵活多样的流体流出模式。

还应理解，尽管上述实施例中分别针对径向流入/流出的实施方式(图1-5的实施例)和轴向流入/流出的实施方式(图7-9的实施例)描述了根据本发明的多路选择阀，但是也可以存在两种实施方式混合的实施方式，例如阀芯的多个阀芯出口中的部分阀芯出口如图1-6的实施例那样设置在阀芯的周向外表面(即)，而其他阀芯出口如图7-9的实施例那样设置在阀芯的轴向端面，即所述多个阀芯出口中的至少部分阀芯出口设置在所述阀芯的周向外表面中或围绕所述旋转轴线设置在所述阀芯的第一阀芯轴向端和/或第二阀芯轴向端中，从而可以提供径向流入/流出和轴向流入/流出的混合结构，只需根据本发明的教导灵活设置阀体内部连通通道和流体出口的位置即可。

另外，在图7-9的实施例中，阀芯内腔21A形成为扁圆柱形腔体，当然在不同实施例中可以形成为任何合适形状的腔体。

接下来参照图1-9描述根据本发明优选实施例的流体分配系统。该流体分配系统包括如上的多路选择阀，且阀芯2(2A)还包括沿旋转轴线设置的连接部L。该连接部L可以采取任何合适的形式，例如伸出阀体以外的轴，或凹入阀体内的键槽等。旋转驱动机构3能与连接部L连接，以驱动阀芯2(2A)旋转。优选地，旋转驱动机构3例如是任何合适的电动机，其输出轴与阀芯2(2A)的连接部L通过任何合适的方式连接，例如通过联轴器、机械键合、销钉等。另外，旋转驱动机构3还可以是其他的旋转结构或部件，即阀芯2(2A)的旋转并非直接单独的电机驱动，而是通过所应用结构的其他旋转结构或部件驱动，例如其他旋转结构和部件的旋转运动通过齿轮、带轮等传递至连接部L，以带动阀芯2(2A)旋转。

该系统还包括控制模块4，用于控制旋转驱动机构3，进而控制阀芯2(2A)的旋转位置。在最简单的情况下，例如当旋转驱动机构3按照周期性的模式旋转(包括正反两个方向的匀速旋转或变速旋转)时，阀芯2(2A)的旋转位置也按照该模式改变(即旋转位置周期性地改变)，进而根据阀芯出口和流体出口之间的相应位置关系，实现具有固定模式的流体分配。当然，应理解，控制模块4也可以按照复杂的程序驱动旋转驱动机构3，进而赋予多路选择阀复杂多样的流体流入、流出模式。

优选地，该系统还可包括用于检测阀芯2(2A)旋转位置的旋转位置检测机构M。根据不同的优选实施方式，该旋转位置检测机构M可以包括：转盘M1，其安装到连接部L(如图2所示)或替换地安装到旋转驱动机构的驱轴上。该转盘M1具有与阀芯2(2A)的旋转位置对应的被检测特征部；传感器M2，用于对被检测特征部进行检测，并输出检测信号。

优选地，在图2的实施例，被检测特征部为设置在转盘M1上的多个通孔(未示出)，传感器M2为与多个通孔协作的光电传感器。从而当通孔随着转盘M1旋转且光电传感器的检测光经过通孔时，光电传感器M2可输出一检测信号，表明阀芯2(2A)已经进行了一定范围的旋转。该检测信号输入到控制模块4，从而控制模块4根据其内部的程序可以判断或计算阀芯2(2A)的旋转位置。

替换地，尽管未示出，旋转位置检测机构可以实施为安装在连接部或旋转驱动机构的驱动轴上的旋转编码器，以对阀芯的旋转位置进行编码和测量。或者，旋转位置检测机构可以实施为安装在连接部或旋转驱动机构的驱动轴上的电阻式位置传感器，以对阀芯的旋转位置进行测量。另外，还可以在连接部或旋转驱动机构的驱动轴上设置指示标尺，标尺上可以具有与当前阀芯位置对应的编号或符号，从而用户可以视觉地检视多路选择阀的当前工作状态。

进一步优选地，该流体分配系统还包括与流体入口10(10A)流体连接的计量阀6和/或开关阀7。具体地，开关阀7(其优选为电动快速通断阀)连接至流体源，以接通或关断流体供应。计量阀6连接在开关阀7和多路选择阀之间，以对流入多路选择阀的流量进行计量。应理解，根据需要，该系统可以不包括计量阀或开关阀，而通过任何其他合适的方式实现流体供应的开闭和流量计量。

优选地，该系统还可包括与多个流体出口11(11A)流体连接的单向阀8和压力传感器9。具体地，单向阀8连接至流体出口11(11A)处的出口管路，防止流体倒流。从单向阀8流出的流体经过压力传感器9，从而可以得知流出流体的存在及其压力。应理解，根据需要，该系统也可以不包括压力传感器9，而只包括单向阀8。

进一步优选地，还可以针对多个流体出口11(11A)设置流量传感器(未示出)，以计量从多个流体出口11(11A)流出的流体流量。进一步优选地，还可以针对多个流体出口11(11A)设置接近式传感器(未示出)，从而每当有流体从流体出口11(11A)流出并流到接近式传感器附近时，该接近式传感器能够感知到流体的存在。

本领域技术人员应理解，除了必要的单向阀外，可以按照实际需要任意选取如上的针对多个流体出口11(11A)设置的流量传感器、接近式传感器和/或压力传感器。

优选地，控制模块4与位置检测机构M、计量阀6、流量传感器、接近式传感器、和/或压力传感器9通信连接，且能根据来自位置检测机构M、计量阀6、流量传感器、接近式传感器、和/或压力传感器9的信号来控制开关阀7和/或旋转驱动机构3。

下面举例说明该流体分配系统的一种工作方式。当该流体分配系统工作时，控制模块4控制多路选择阀的阀芯2(2A)以转至选定流体出口11(11A)。随后，控制模块4使开关阀7开启，流体经过该开关阀7进入计量阀6，进而进入多路选择阀的流体入口10(10A)，且进入流体被计量阀6计量，随后，流体从多路选择阀的选定的流体出口11(11A)流出。在此过程中，块控制模块4对计量阀6发出的脉冲信号，以进行计数，当达到预先设定的计量次数后，开关阀7关闭，本次流体分配动作结束。

另外，压力传感器9实时感测从流体出口11(11A)流出的流体压力。只要该流体压力在一定范围内，即表明没有发生泄漏。而若任一流体出口及与其连接的出口管路出现泄露，则该流路的压力会降低。当压力值低于压力传感器9的设定值时，控制模块4将从压力传感器9接收到压力过低的信号，从而控制模块4控制多路选择阀，改变或重新选择流体出口(例如如上所述地，通过改变阀芯旋转位置，使阀芯出口与未泄露的流体出口连通)，以实现正常的流体供应。

根据本发明的原理，可以理解本发明的多路选择阀和包括该多路选择阀的流体分配系统适用于各种流体分配和供应的情况，尤其适用于供应润滑剂。

具体说，通过控制模块、旋转位置检测机构、压力传感器等的协作，可以实现多个出油口的分别独立可控供油，且因为多路选择阀的相邻供油点互不影响，充分满足不同设备多样的润滑需求，大大降低成本，防止卡阀。并且多路选择阀可正可反的旋转工作方式，有效降低了流体分配系统的内部漏油风险，极大提高了系统的正常使用寿命。而且采用本发明的多路选择阀及其流体分配系统还能降低维修成本(包括油脂消耗、人力费用、时间成本等方面)；实现润滑系统的实时及远程检测，监控方便，提高现场点检效率；实现良好的安全性、可靠性，有效降低用户非计划停机率；还能与用户的其他设备或系统联动，通过客户设备工况变化改变供油逻辑从而延长轴承的使用寿命；实现数据存储及连通。

上文中参照优选的实施例详细描述了本公开所提出的方案的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本公开理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本公开提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。