CN101319727B - 气动式交换阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气动式交换阀，该交换阀包括与真空管件连接的气缸部件和嵌入该气缸部件内可以滑动的活塞，以及固接在活塞上并借助于活塞一起移动的阀芯部件，该阀芯部件上设置有导流槽；和内表面与阀芯部件的外表面滑动配合的阀壳，该阀壳上设置有与输出管道相连通的输出口和分别与真空管道和带压气体管道相连通的真空输入口和带压气体输入口。该交换阀可向排水罐内输入正压时，会迫使水快速地流出，不会出现水被吸入到真空泵内的现象。
Description
技术领域：
本发明涉及一种气动式交换阀。
背景技术：
在生产铁矿粉的过程中，铁矿粉经过磁选机选出后要以水做为载体来对其进行输送，此时铁矿粉是处于泥浆状态的，而泥浆状态的铁矿粉不适合于直接炼铁，所以，让铁矿粉与水分离是选矿厂必备的工序。现有技术中分离水通常采用两种方法：一种方法是将泥浆状态的铁矿粉自然堆放在一个特定场合，让铁矿粉中的水自然排出，二是采用真空干燥过滤机迫使水从铁矿粉中排出。采用自然堆放的方法虽然成本较低，但铁矿粉与水分离所需用的时间相对较长，且水份不易从铁矿粉中彻底分离出来，即便堆放时间较长，铁矿粉内仍然还能保留一定量的水份，而水份含量过高对炼铁工序会产生一定影响；采用真空干燥机分离铁矿粉中的水份虽然可以解决上述问题，但由于其受自身结构和工作方式的限制，还存在一些不足之处。
从现有真空干燥机的结构上来看，它包括一个真空泵和分别与该真空泵相连通的气水分离罐及输出轴上设置有转动式控制阀的过滤机，以及设置在气水分离罐下方的两个交替工作的排水罐，每一个排水罐通过管件与转动式控制阀相连通，以使管件能向排水罐内传递转动式控制阀提供的压力交变的气体，即排水罐内的气体压力随着转动式控制阀的转动而交变，另外，在每一个排水罐中还安装有上下两个气动逆止阀，其中，当排水罐内是负压时，下气动逆止阀关闭，上气动逆止阀打开，此时气水分离罐中的水流入到排水罐内，而当排水罐内是常压时，上气动逆止阀关闭，下气动逆止阀打开，此时排水罐内的水经设置在其下方的排放管件流出，且水是在常压下自然排出。由此可见，该种结构的真空干燥机，因排水罐内的水在排出时没有施加任何压力，故其排放的速度相对较慢，且总会有一部分水因排泄不畅而滞留在排水罐中，而排水罐内水不能及时排出，会促使气水分离罐内的水面升高，逐渐积压会出现被真空泵吸入其内的现象，而价格较贵的真空泵吸入水后会被水内的污物磨损，进而降低其使用寿命，另外，真空泵吸水会受水阻滞会增加电耗。
要想解决排水罐中水排放速度问题，从现有真空干燥机的结构上看只能从两方面来考虑，一方面是增大气动逆止阀的直径，使气水分离罐内的水能快速流入排水罐内；另一方面是增大排水罐下部的排放管的直径，让其内的水能够快速流出。但气动逆止阀和排放管的直径增大后其阀门关闭时需要增加排水罐内的负压，而排水罐内的负压是由转动式控制阀经管件提供的，且转动式控制阀的转动频率依赖于过滤机输出轴输出的固定转动频率，要想增大排水罐内的负压，需要增大排放管的直径和增大转动式控制阀的直径，特别是转动式控制阀的直径增大涉及到过滤机自身的结构，所以，这种改进会提高成本；退一步说，即便真空干燥机得到上述改进，其排水速度也只能说得到改善，并不能从根本上解决污水被真空泵吸入的问题.
发明内容：
本发明的任务是提供一种利用在排水罐内增加气体压力的方式解决水排放速度慢问题的气动式交换阀。
本发明所提出的气动式交换阀包括与真空管件连接的气缸部件和嵌入该气缸部件内可以滑动的活塞，以及固接在活塞上并借助于活塞一起移动的阀芯部件，该阀芯部件上设置有导流槽；和内表面与阀芯部件的外表面滑动配合的阀壳，该阀壳上设置有与输出管道相连通的输出口和分别与真空管道和带压气体管道相连通的真空输入口和带压气体输入口，所述阀壳上设置有两个与带压气体管道相连通的带压气体输入口和两个与真空管道相连通的真空输入口，以及四个与输出管道相连通的输出口。
所述阀壳的外表面为矩形体。所述阀壳的内表面为圆柱形体或矩形体，阀芯部件是与阀壳内表面形状相匹配的圆柱形件或矩形件。
所述气缸部件是由中空的圆柱形件构成，活塞是由与该圆柱形件的内表面滑动配合的圆板件构成，在活塞的中部区域安装有变细的阀芯部件。所述阀芯部件的径向间隔预定距离地设置有两个导流槽。所述导流槽是沿着阀芯部件的径向向内凹陷的方式构成。
所述气缸部件的上下两面分别安装有与其相连通的真空管件。
本发明所提出的气动式交换阀中的阀芯部件在活塞的驱动下上下移动的同时可将气体负压或正压经导流槽输送到排水罐内，当向排水罐内输入负压时，气水分离罐内的水可以流到其内，而当向排水罐内输入正压时，会迫使水快速地流出，所以，真空干燥机采用该种交换阀不会出现水被吸入到真空泵内的现象，可有效地保护真空泵，且这种类似于气缸的部件制作成本较低，不易磨损，其使用寿命较长；另外，该种气动交换阀可以同时带动两个排水罐工作。
附图说明：
附图1是气动交换阀第一个实施例的外观结构示意图；
附图2是气动交换阀第二个实施例的外观结构示意图；
附图3是气动交换阀第三个实施例的剖面结构示意图。
具体实施方式：
参见图1，该图给出本发明所提出的气动交换阀第一个实施例的外观整体结构。该交换阀包括气缸部件1、活塞2、阀芯部件3、阀壳4、真空管件5、带压气体管道6及输出管道7。
气缸部件1是由中空的且上表面12封闭的圆柱形件构成，其下表面11为开放面，且在其上表面12的中部设置有与转动式控制阀输出的真空管件相连通的输入管13。活塞2是由与气缸部件1内柱面滑动配合的圆板件构成，在活塞2中部区域的下表面安装有变细的阀芯部件3，在阀芯部件3的径向设置有向内凹陷的导流槽31，该导流槽31从外观上看是径向向内凹陷的环形槽。阀壳4的内表面41与阀芯部件3的外表面之间滑动配合，而阀壳4的外表面42呈矩形体的形状，以方便与其他部件连接，在阀壳4的一个侧壁上设置有两个通孔43和44，其中，通孔43与真空管件5相连通，通孔44与带压气体管道6相连通，在与通孔43或44相对的侧壁上设置有两个通孔(图中没有显示)，这两个通孔均与输出管道7相连通。
该交换阀工作原理如下：当转动式控制阀转到使真空管件输出负压时，负压经输入管13输入到气缸部件1内，抽吸活塞2使其带动阀芯部件3向上方移动，而阀芯部件3移动到导流槽31与通孔43对应位置时，真空管件5将负压输入到阀壳4内并经输出管道7输入到真空干燥机的排水罐内，使上气动逆止阀打开，下气动逆止阀关闭，此时气水分离罐内的水流入到排水罐内；而当转动式控制阀转到使真空管件输出常压气体时，气体经输入管13输入到气缸部件1内，活塞2在自身重力和气体推动下带动阀芯部件3向下方移动，而阀芯部件3移动到导流槽31与通孔44对应位置时，带压气体管道6将带压气体输入到阀壳4内并经输出管道7输入到真空干燥机的排水罐内，使下气动逆止阀打开，上气动逆止阀关闭，此时排水罐内的水在带压气体推动下经排放管快速地向外排除，不会出现水滞留在排水罐内的现象。
参见图2，该图给出本发明所提出的气动交换阀第二个实施例的外观整体结构。该交换阀与图1中所示交换阀的结构和工作原理基本相同，所不同的是阀芯部件3采用的是矩形件，在阀芯部件3的径向设置有向通孔式的导流槽31，阀壳4的内表面41也是矩形体，且可与阀芯部件3的外表面之间滑动配合。
参见图3，该图给出本发明所提出的气动交换阀第三个实施例的外观剖面结构示意图。本实施例中给出的交换阀可以控制两个排水罐排水。该交换阀包括气缸部件1、活塞2、阀芯部件3、阀壳4、真空管件5、带压气体管道6、第一输出管道7和第二输出管道8。
气缸部件1是由中空的且上表面12封闭的圆柱形件构成，其下表面11的中部区域安装有向下延伸的阀壳4，且在其上表面12上和下表面11下分别设置有与转动式控制阀(图中没有给出)输出端相连通的真空管件13和14。活塞2是由与气缸部件1内柱面滑动配合的圆板件构成，在活塞2的中部区域安装有变细的阀芯部件3，在阀芯部件3下部区域的径向设置有间隔有一定距离的两个向内凹陷的导流槽31和32，该导流槽31和32从外观上看是径向向内凹陷的环形槽。阀壳4的内表面41与阀芯部件3的外表面之间滑动配合。阀壳4的外表面42可设置成矩形体或圆柱形体，而矩形体的外表面能方便与其他部件连接。在阀壳4的一个侧壁上设置有四个通孔431、432、441和442，其中，通孔431和432分别与真空管件5相连通，通孔441和442分别与带压气体管道6相连通；在与通孔431或441相对的侧壁上设置有四个通孔451、452、461和462，其中，通孔451和452与第一输出管道7相连通，通孔461和462与第二输出管道8相连通。
该交换阀工作原理与第一实施例基本相同，所不同的是该交换阀可控制两个排水罐工作。当转动式控制阀转到使真空管件13输出负压时，负压经真空管件13输入到气缸部件1内，活塞2在负压作用下带动阀芯部件3向上方移动，阀芯部件3移动到导流槽31与通孔441和451位置对应，而导流槽32与通孔432和461位置对应时，第一输出管道7将带压气体输入到第一排水罐中，第二输出管道8将负压输入到第二排水罐中，使第一排水罐和第二排水罐按照第一实施例的方式工作；当转动式控制阀转到使真空管件14输出负压时，负压经真空管件13输入到气缸部件1内，活塞2在负压作用下带动阀芯部件3向下方移动，阀芯部件3移动到导流槽31与通孔431和452位置对应，而导流槽32与通孔442和462位置对应时，第一输出管道7将负压输入到第一排水罐中，第二输出管道8将带压气体输入到第二排水罐中，使第一排水罐和第二排水罐按照第一实施例的方式工作。
Claims (7)
1.一种气动式交换阀，该交换阀包括与真空管件连接的气缸部件和嵌入该气缸部件内可以滑动的活塞，以及固接在活塞上并借助于活塞一起移动的阀芯部件，该阀芯部件上设置有导流槽；和内表面与阀芯部件的外表面滑动配合的阀壳，该阀壳上设置有与输出管道相连通的输出口和分别与真空管道和带压气体管道相连通的真空输入口和带压气体输入口，其特征在于：所述阀壳上设置有两个与带压气体管道相连通的带压气体输入口和两个与真空管道相连通的真空输入口，以及四个与输出管道相连通的输出口。
2.根据权利要求1所述的交换阀，其特征在于：所述阀壳的外表面为矩形体。
3.根据权利要求1所述的交换阀，其特征在于：所述气缸部件是由中空的圆柱形件构成，活塞是由与该圆柱形件的内表面滑动配合的圆板件构成，在活塞的中部区域安装有变细的阀芯部件。
4.根据权利要求1或3所述的交换阀，其特征在于：所述阀芯部件的径向间隔预定距离地设置有两个导流槽。
5.根据权利要求4所述的交换阀，其特征在于：所述导流槽是沿着阀芯部件的径向向内凹陷的方式构成。
6.根据权利要求1或2所述的交换阀，其特征在于：所述阀壳的内表面为圆柱形体或矩形体，所述阀芯部件是与阀壳内表面形状相匹配的圆柱形件或矩形件。
7.根据权利要求1所述的交换阀，其特征在于：所述气缸部件的上下两面分别安装有与其相连通的真空管件。
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