CN101788063A - 一种板式浓料分配阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种板式浓料分配阀装置，其包括：具有总管管道的单管板，总管管道的第一端与输送总管相连通；具有两个支管管道的双管板，各支管管道的第一端与支管相连通；设置在单管板和双管板之间的阀体，适于在第一和第二工作位置之间切换，所述阀体具有两个不连通的阀体管道，在第一工作位置处，阀体管道之一的第一端与总管管道的第二端相连通，且其第二端与两个支管管道之一的第二端相连通，在所述第二工作位置处，阀体管道中的另一个的第一端与总管管道的第二端相连通，且其第二端与两个支管管道中的另一个的第二端相连通；单管板和阀体间的密封装置；及双管板和阀体间的密封装置。本发明的阀装置结构简单、易于换向、密封可靠、维护简便。

Description

一种板式浓料分配阀装置

技术领域

本发明大体上涉及管道输送装置，尤其是涉及浓料管道分配换向装置，具体来说，涉及一种板式浓料分配阀装置。

背景技术

浓料是指黏度较稠的物料。如本领域普通技术人员所公知的，由于管道输送具有全密闭输送、无污染、无遗洒和物料损耗、输送阻力小、输送工艺简单、设备投资少、管道布置灵活、地形适应性强、厂区简洁、美观、不占或少占土地、基建投资少等特点，已经成为煤泥、污泥、电石泥等固、液两相高黏稠物料的最佳输送方式。

在黏稠固体废弃物的处置以及其他高黏稠物料的工业化利用和生产的过程中，物料的连续供给是确保整个工艺过程的连续性的必要条件，为了防止因管道输送系统的故障而导致物料供应中断，常常另外设置一套备用的输送系统。传统的方式是备用系统与常用系统的配置完全相同，但由于以下两个原因使其难以进行推广实施：一是输送管道的投资往往要占整个系统投资相当大的比重，而且还要为备用系统配备相应的分流设备和给料设备，势必造成投资的巨大浪费，这是业主所不能接受的；二是由于备用系统长期不工作，引起管道内物料的板结致使输送启动力大增，对整个设备的机械强度的要求也大大增加，电机功率也需提供更大的功率储备，使其正常工作的功率因数大大降低，造成电力能源的浪费，从而增加了投资成本和运营成本。

因此，有必要使备用的泵送设备、给料设备与常用的泵送设备、给料设备共用一条输送管道，当常用设备故障时，使输送管道与常用设备断开，与备用设备接通，从而启动备用设备。因此，在固、液两相高黏稠物料的管道输送过程中，一条输送总管要与两条支管相连，并能够切换输送总管与各支管的通断，为实现该功能，原始的方法是在各支管上安装截止阀，并通过截止阀的打开和关闭来实现流向的转换。这种截止阀不仅操作复杂，密封效果差、密封压力小，阀板易变形，而且会在与阀相联的短管内积料，由于积料与流动的物料之间产生较高的内聚力和摩擦力，使输送阻力大大增加，当积料发生板结时，甚至会堵塞管道。

为解决这个问题，本申请人发明了一种双向浓料换向阀，并于2002年8月13日以名称为“双向高压浓料分配器”申请了的实用新型专利(专利号为ZL02246210.4)，该双向浓料换向阀不仅能够切换一个输送总管与各支管的通断，而且能够对浓料的管道输送进行节流或截止，但是此双向浓料换向阀为圆柱状结构，在工程应用中，当管道直径过大或管道内物料压力过大时，阀体因变形而使其与阀芯之间间隙加大，并使物料进入间隙，并形成一个楔状体，将阀体与阀芯卡住而难以相对移动，从而导致换向失败；而且，由于此双向浓料换向阀为圆柱状结构，密封面为曲面，密封不可靠，且易于损坏。因此，物料管道换向成为浓料管道输送中的一个制约瓶颈。有必要研制一种新的浓料换向阀。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中双向浓料换向阀的缺陷，提供一种板式浓料换向阀装置，该板式浓料换向阀装置结构简单、易于换向、密封可靠、维护简便，克服现有技术中双向浓料换向阀结构复杂、密封不可靠的缺陷。

本发明提供一种板式浓料分配阀装置，其用于在管道输系统中将一根输送总管与两根支管中选定的一根支管连通起来，所述板式浓料分配阀装置包括：单管板，其具有总管管道，所述总管管道具有第一端和第二端，所述总管管道的第一端适于与所述输送总管相连通；相对于所述单管板固定的双管板，其具有两个支管管道，各所述支管管道具有第一端和第二端，各所述支管管道的第一端适于与所述两根支管相连通；阀体，其设置在所述单管板和所述双管板之间，适于在第一工作位置和第二工作位置之间切换，所述阀体具有两个互不相通的阀体管道，各所述阀体管道分别具有第一端和第二端，在所述第一工作位置处，所述阀体管道之一的第一端与所述总管管道的第二端相连通，且其第二端与所述两个支管管道之一的第二端相连通，在所述第二工作位置处，所述阀体管道中的另一个的第一端与所述总管管道的第二端相连通，且其第二端与所述两个支管管道中的另一个的第二端相连通；设置在所述单管板(2)和所述阀体(3)之间的第一密封装置，其用于在所述阀体(3)处在所述第一或第二工作位置时实现所述总管管道和相应阀体管道的密封连通；以及设置在所述双管板(7)和所述阀体(3)之间的第二密封装置，其用于在所述阀体(3)处在所述第一或第二工作位置时实现相应阀体管道和相应支管管道的密封连通。所述“密封连通”意指两个管道相互连通，且连接处密封，避免其中的流体(例如粘稠流体、或粉料)从连接处泄漏到管道外。

由于所述单管板与所述双管板均为大致板状的结构，从而阀体与所述单管板和双管板之间的结合面为平面。这样，可运动的阀体与其两侧的固定的单管板和双管板之间的密封结构只需对平面的密封面进行密封。一方面，避免了现有技术中双向浓料换向阀的圆柱状结构导致的加工制造困难的缺点，另一方面，避免了现有技术中双向浓料换向阀的圆柱状结构所导致的密封困难且不可靠的缺点。

本发明的板式浓料分配阀装置易于构造，相对运动面(或需密封面)为平面，从而密封容易且可靠。

在浓料管道输送系统中，输送总管通常为一根，支管的数量通常为两根。但是如本领域人员所已知的，在较复杂的系统中，可能需要设置更多的总管和支管。相应地，本领域的普通技术人员可以在本发明的启示下，在所述单管板、双管板和阀体中设置相应数量的总管管道、支管管道以及阀体管道，而实现所需数量的总管和支管之间的切换。这应该也在本发明的保护范围之内。

需要指出的是，根据本发明的实施方式，所述阀体是所述板式浓料分配阀装置中起重要作用的部件，其设置在所述单管板和所述双管板之间，当在所述第一工作位置或所述第二工作位置时，所述阀体管道之一的第一端与所述总管管道的第二端相连通，且其第二端与所述两个支管管道之一的第二端相连通，使输送总管和所述两个支管之一相连通，从而使物料可以从所述输送总管顺利输送至所述两个支管之一。所述阀体还可以具有所述两个工作位置之外的截止位置。当处在该截止位置时，所述阀体的两个阀体管道均处于非工作状态，输送总管和支管不连通，从而使得物料不能从所述输送总管输送至所述两根支管。

优选地，所述单管板上可以具有槽型导轨，用于引导阀体在所述第一工作位置和所述第二工作位置之间的切换运动。

优选地，所述双管板上可以具有槽型导轨，用于引导阀体在所述第一工作位置和所述第二工作位置之间的切换运动。

也就是说，通过在所述单管板和/或双管板上设置槽型导轨，当阀体从一个工作位置切换至另一个工作位置时，所述阀体的相应接合部分位于所述槽中，且沿所述槽型导轨运动，便于阀体的平稳运动，进而利于所述板式浓料分配阀装置的换向。

优选地，所述单管板和所述双管板可以通过紧固装置而固定在一起。

优选地，所述紧固装置可以包括：拉杆，其中所述拉杆穿过所述单管板和所述双管板，并将所述单管板和所述双管板拉紧在一起；和/或座板，其中所述单管板和所述双管板各自固定联接至所述座板。采用拉杆适于在所需部位处抵消管道压力，从而增加整个装置的安全性和可靠性，还可以通过调节拉杆的拉力大小，调节阀体和两侧的单管板和双管板之间的间隙距离，从而避免泄漏(通过增大拉杆拉力)，或者减小阀体和两侧的单管板和双管板之间的相互挤压力，从而使得容易实现阀体的切换运动(通过增小拉杆拉力)。在采用座板作为紧固装置的情况下，可以快速、简单地实现分配阀装置的装配。在同时采用拉杆和座板作为紧固装置的情况下，两者可以相互协调，而更好地实现单管板和双管板的相对固定。

紧固装置可以是拉杆、螺栓、拧紧阀等。优选地，所述紧固装置为拉杆加座板。所述拉杆穿过所述单管板和所述双管板，并将所述单管板和所述双管板拉紧在一起。根据本发明的一个实施方式，所述拉杆可以为8根。所述拉杆的数目可以根据需要而变化，例如为4根、6根等等。

优选地，所述第一密封装置包括设置在所述总管管道的第二端处的环形弹性体和切割环，以及所述第二密封装置包括在各所述两个支管管道的第二端处设置的环形弹性体和切割环。

通过采用带有环形弹性体的组合密封，一方面，切割环在环形弹性体的压力下与单管板和双管板紧贴在一起，密封效果良好；另一方面，环形弹性体具有可压缩性，即使阀体与单管板和双管板之间塞入物料，也不会因此卡死而影响操作的灵活性；再一方面，使用组合密封，能够补偿由于阀体切换运动所导致的磨损，延长所述板式浓料分配阀装置的使用寿命。此外，如本领域普通技术人员所公知的，所述单管板侧密封装置的数目可根据所述总管管道的数目而变化。

由于单管板侧密封装置和双管板侧密封装置的切割环在环形弹性体(例如橡胶弹簧)的压力下与单管板和双管板紧靠在一起，不需要依靠较高的加工公差要求来确保密封面的间隙足够小。这样，不仅使密封效果更好，而且加工要求更低。

优选地，所述环形弹性体可以是橡胶弹簧。

优选地，所述板式浓料分配阀装置还可以包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述阀体使之在所述两个工作位置之间切换。

所述驱动装置是适于提供往复运动的机构，可使所述阀体在所述第一工作位置和所述第二工作位置(以及可能的其它工作位置或截止位置)之间进行切换。

优选地，所述驱动装置可以是液压缸、汽缸、齿轮齿条机构、曲柄滑块机构、螺旋或直线电机。如本领普通技术人员所公知的，所述驱动装置可根据实际情况来选用。

优选地，所述板式浓料分配阀装置还可以包括用于检测所述阀体位置的接近开关。所述接近开关可根据情况安装在单管板或双管板上，或安装在其它合适的位置上。

本发明的板式浓料分配阀装置在应用中，阀体可在驱动装置的驱动作用下，运动至一个工作位置(例如第一工作位置)，并可由接近开关检测确定其位置。这时，阀体上的一个阀体管道的第一端可通过所述总管管道第二端的单管板侧密封装置与所述总管管道的第二端相连通，从而与所述输送总管连通，且该阀体管道的第二端可通过所述支管管道第二端的双管板侧密封装置与所述支管管道的第二端相连通，从而与相应的支管之一连通，这样，输送总管与支管之一相连通，物料就可以从输送总管顺利达到所连通的支管。当需要换向时，阀体可在驱动装置的驱动下，例如，沿着单管板和双管板上的槽型导轨滑动至另一个工作位置(例如，第二工作位置)。在该工作位置，阀体的另一个阀体管道的第一端可通过所述总管管道第二端的单管板侧密封装置与所述总管管道的第二端相连通，从而与所述输送总管连通，且该阀体管道的第二端可通过所述支管管道第二端的双管板侧密封装置与所述支管管道的第二端相连通，从而与另一支管连通。这样实现输送总管与另一支管相连通，从而实现物料流向的换向。

附图说明

图1是根据本发明实施方式的板式浓料分配阀装置处于一个工作位置时的纵剖视图。

其中：

1、液压缸  2、单管板  3、阀体  4、切割环  5、橡胶弹簧

6、拉杆    7、双管板  8、座板  9、接近开关

具体实施方式

下面将结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

除非另外指出，以下所提及的数量，均可根据需要进行改变，例如，拉杆、切割环、橡胶弹簧等的数目，可根据需要进行改变。

根据本发明的一个实施方式的板式浓料分配阀装置，其用于在浓料的管道输送过程中，连接一根输送总管与两根支管之一，如图1所述，该板式浓料分配阀装置包括液压缸1、单管板2、阀体3、三个切割环4、三个橡胶弹簧5、八个拉杆6、双管板7、两个座板8和接近开关9。单管板2上具有总管管道，所述总管管道具有第一端和第二端，所述总管管道的第一端适于与所述输送总管相连通。双管板7上具有两个支管管道，各所述支管管道具有第一端和第二端，各所述支管管道的第一端适于与所述两根支管相连通，单管板2和双管板7上都有槽形导轨。阀体3，设置在所述单管板2和所述双管板7之间，适于在第一工作位置和第二工作位置之间切换，所述阀体3具有两个相互不连通的阀体管道，各所述阀体管道具有第一端和第二端，在所述第一工作位置或第二工作位置处，所述阀体管道之一的第一端与所述总管管道的第二端相连通，且其第二端与相应所述支管管道的第二端相连通；单管板2、双管板7、两个座板8固定安装在一起，组成一个矩形框体，液压缸1的缸体可安装在其中任何一个座板8上，其活塞杆与阀体3联接在一起，阀体3安装在单管板2和双管板7之间并可在液压缸1的驱动下在单管板2和双管板7的槽形导轨内滑动，八个拉杆6穿过单管板2和双管板7上并将其拉紧；三个橡胶弹簧5和三个切割环4依次叠加分别安装于单管板2的总管管道的第二端，和双管板7的两个支管管道的第二端的止口内，每个切割环4在橡胶弹簧5的压力下与阀体3相应的阀体管道的第一端和第二端的滑动面贴紧在一起，接近开关9安装在两个座板8上，用来检测阀体3的位置。

上述的液压缸也可以是诸如汽缸、齿轮齿条机构、曲柄滑块机构、螺旋机构、直线电机等的其它的适当驱动装置，只要其能够驱动阀体，使得阀体运动而实现阀体位置的切换即可。

上述橡胶弹簧也可以是其它环形弹性体，能与切割环组合实现密封效果即可。上述拉杆也可以是螺栓、拧紧阀等，可以将单管板和双管板紧固在一起的装置即可。

上述座板也可以采用其它支撑装置。

在一实际应用中，单管板2用于与输送总管相连通，双管板7的两个管道分别用于与两个输送支管相连通，阀体3在液压缸1的作用下，位于第一或第二工作位置的其中一个，例如位于图1所示的第一工作位置，并由接近开关9检测其位置。在第一工作位置，阀体3上的一个阀体管道的第一端和第二端分别通过单管板2的总管管道和双管板7的第二管道与输送总管和一个输送支管相通。换向时，阀体3在液压缸1的驱动下在沿单管板2上的和/或双管板7上的槽型导轨滑动至第二工作位置，使阀体3上的另一个阀体管道与分别与输送总管和另一个输送支管相通，从而实现管流的改向。从第二工作位置向第一工作位置的切换过程与之基本相同。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。经由以上技术方案可知，本发明至少具有下列优点：1、本发明提供了一种浓料管流换向设备，由于采用了板式结构，密封面为平面，使得密封容易且可靠；2、由于采用了槽型导轨，阀体3可在导轨上槽型导轨上运动，使得换向容易；3、作为密封件的切割环4在橡胶弹簧5的压力下与单管板2和双管板7紧贴在一起，不需要依靠较高的加工公差要求确保密封面的间隙，不仅使密封效果更好，而且加工要求更低；4、由于橡胶弹簧5的可压缩性，阀体3与单管板2和双管板7之间不会因塞入物料而卡死，操作灵活；5、切割环4和橡胶弹簧5的组合密封结构能够补偿磨损，大大延长了本发明的板式浓料分配阀装置的使用寿命。

根据本发明的浓料板式分配阀装置解决了浓料输送中换向困难、备用系统和常用系统不能正常切换的难题，克服了现有技术中双向浓料换向阀换向困难，密封不可靠的缺陷。

如上所述是本发明的基本构思。但是，在本发明的技术领域内，只要具备最基本的知识，可以对本发明的其他可操作的实施例进行改进。在本发明中对实质性技术方案提出了专利保护请求，其保护范围应包括具有上述技术特点的一切变化方式。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例批露如上，然而并非用以限定本发明。本领域普通技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，可利用上述揭示的技术内容进行修改和变更。需要指出的是，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。本发明的保护范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种板式浓料分配阀装置，其用于在管道输送系统中将一根输送总管与两根支管中选定的一根支管连通起来，其特征在于，所述板式浓料分配阀装置包括：

单管板(2)，其具有总管管道，所述总管管道具有第一端和第二端，所述总管管道的第一端适于与所述输送总管相连通；

相对于所述单管板(2)固定的双管板(7)，其具有两个支管管道，各所述支管管道具有第一端和第二端，各所述支管管道的第一端适于与所述两根支管相连通；

阀体(3)，其设置在所述单管板(2)和所述双管板(7)之间，适于在第一工作位置和第二工作位置之间切换，所述阀体(3)具有两个相互不连通的阀体管道，各所述阀体管道分别具有第一端和第二端，在所述第一工作位置处，所述阀体管道之一的第一端与所述总管管道的第二端相连通，且其第二端与所述两个支管管道之一的第二端相连通，在所述第二工作位置处，所述阀体管道中的另一个的第一端与所述总管管道的第二端相连通，且其第二端与所述两个支管管道中的另一个的第二端相连通；

设置在所述单管板(2)和所述阀体(3)之间的第一密封装置，其用于在所述阀体(3)处在所述第一或第二工作位置时实现所述总管管道和相应阀体管道的密封连通；以及

设置在所述双管板(7)和所述阀体(3)之间的第二密封装置，其用于在所述阀体(3)处在所述第一或第二工作位置时实现相应阀体管道和相应支管管道的密封连通。

2.根据权利要求1所述的板式浓料分配阀装置，其特征在于，所述单管板(2)上具有槽型导轨，用于引导阀体(3)在所述第一工作位置和所述第二工作位置之间的切换运动。

3.根据权利要求1或2所述的板式浓料分配阀装置，其特征在于，所述双管板(7)上具有槽型导轨，用于引导阀体(3)在所述第一工作位置和所述第二工作位置之间的切换运动。

4.根据权利要求1所述的板式浓料分配阀装置，其特征在于，所述单管板(2)和所述双管板(7)通过紧固装置而固定在一起。

5.根据权利要求4所述的板式浓料分配阀装置，其特征在于，所述紧固装置包括拉杆(6)，其中所述拉杆(6)穿过所述单管板(2)和所述双管板(7)，并将所述单管板(2)和所述双管板(7)拉紧在一起；和/或座板(8)，其中所述单管板(2)和所述双管板(7)各自固定联接至所述座板(8)。

6.根据权利要求1所述的板式浓料分配阀装置，其特征在于，所述第一密封装置包括设置在所述总管管道的第二端处设置的环形弹性体(5)和切割环(4)，以及所述第二密封装置包括在各所述两个支管管道的第二端处设置的环形弹性体(5)和切割环(4)。

7.根据权利要求6所述的板式浓料分配阀装置，其特征在于，所述环形弹性体(5)是橡胶弹簧。

8.根据权利要求1和5-7中任一项所述的板式浓料分配阀装置，其特征在于，所述板式浓料分配阀装置还包括驱动装置(1)，所述驱动装置(1)用于驱动所述阀体(3)使之在所述两个工作位置之间切换。

9.根据权利要求8所述的板式浓料分配阀装置，其特征在于，所述驱动装置(1)是液压缸、汽缸、齿轮齿条机构、曲柄滑块机构、螺旋或直线电机。

10.根据权利要求1和5-7中任一项所述的板式浓料分配阀装置，其特征在于，所述板式浓料分配阀装置还包括用于检测所述阀体(3)位置的接近开关(9)。

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