CN106855139A - 管道输送装置及其切换阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切换阀，包括阀体、阀芯、驱动装置和主管道，主管道末端连通有多个与阀体外壁一侧依次排列连通的分支管道，阀体外壁另一侧连通有多个输出管道，阀芯上设有用于连通对应的分支管道与输出管道的通孔；阀芯在阀体内滑动至设定位置时，阀体外壁一侧的一个分支管道与阀体外壁另一侧对应的一个输出管道通过通孔连通，且此时阀芯隔绝另外的分支管道与输出管道，保证了主管道同时只能与一个输出管道连通；该切换阀的输出管道数量可调，且切换过程不存在较大的转弯角度，切换阻力和对阀芯的冲击均较小，因此本发明提供的切换阀能够长期高效的实现多个管道的通断切换。本发明还公开了一种包括上述切换阀的管道输送装置。

Description

管道输送装置及其切换阀

技术领域

本发明涉及浓料输送领域，特别是涉及一种切换阀。此外，本发明还涉及一种包括上述切换阀的管道输送装置。

背景技术

高浓度充填是指把矿山废渣和城市固体垃圾等固体废弃物再加工成高浓度浆体，利用大型充填工业泵，通过管道输送到矿井下的采空区，适时进行置换采矿的新型采矿方法，可以达到安全采矿、提高资源回收率以及减少地表废弃物排放等目地，因此应用越来越广泛。

在高浓度充填过程中，为了降低投资运营成本，通常将高浓度浆体通过一条输送主管道输送到待充填区域后，再通过切换阀实现与多个分支管道的通断，最终实现对地下多个开采面连续不断的切换充填。

请参考图1和图2，图1为现有技术中的切换阀的结构示意图；图2为图1的剖视示意图。在现有技术中，切换阀包括阀体1、阀芯2、驱动装置3和防护架4，阀芯2上设有通孔6和凹槽5。在驱动装置3的驱动下，阀芯2能够在阀体1内滑动，阀芯2伸入阀体1时，阀芯2上的通孔连通阀体1侧面的浓料进出口；阀芯2缩回时，阀芯2上的凹槽5对齐阀体1侧面上的浓料进出口，从而实现主管道与支管道的通断切换。但是，浓料进出口与凹槽5连通时，管路弯度过大，管路阻力大，能耗损失高且浓料易从阀芯2和阀体1之间喷出；在此状态下，阀芯2会受到浓料持续高强度的冲击，驱动装置3需要持续工作来防止阀芯2移动，因此对驱动装置3的强度要求较高；另外该切换阀只能实现主管道与两个支管道的通断切换，应用受限。

因此使切换阀能够长期高效的实现多个管道的通断切换是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种切换阀，使其能够长期高效的实现多个管道的通断切换。本发明的另一目的是提供一种包括上述切换阀的管道输送装置，使其能够长期高效的实现多个管道的通断切换。

为解决上述技术问题，本发明提供一种切换阀，包括管状的阀体和设置在所述阀体内部且可沿所述阀体内壁轴向滑动的阀芯，所述阀体的一端设置有用于驱动所述阀芯滑动的驱动装置，还包括用于与上级管道连通的主管道，所述主管道的末端连通有多个分支管道，多个所述分支管道连通所述阀体并沿所述阀体外壁的一侧依次排列，每个所述分支管道均对应设置有用于与下级管路连通的输出管道，多个所述输出管道连通所述阀体并沿所述阀体外壁的另一侧依次排列，所述阀芯上还设有用于连通对应的所述分支管道与所述输出管道的通孔，且所述通孔连通部分对应的所述分支管道与所述输出管道时，所述阀芯隔绝另外的所述分支管道与所述输出管道。

优选地，所述通孔的轴线与所述阀芯的轴线相互垂直，多个所述分支管道和多个所述输出管道均垂直于所述阀体的轴线，且对应的所述分支管道与所述输出管道的轴线重合。

优选地，所述阀芯上设有一个所述通孔，所述主管道的末端连通有三个所述分支管道，且对应设置有三个所述输出管道。

优选地，所述阀芯移动至所述阀体的左极限位置时，所述主管道与位于左侧的所述输出管道连通；所述阀芯移动至所述阀体的中间位置时，所述主管道与位于中间的所述输出管道连通；所述阀芯移动至所述阀体的右极限位置时，所述主管道与位于右侧的所述输出管道连通。

优选地，所述阀体上远离所述驱动装置的一端设置有用于与外界连通的通气孔。

优选地，所述驱动装置包括液压油缸，所述液压油缸的活塞杆平行于所述阀芯的轴线并与所述阀芯的一端通过螺纹连接。

优选地，所述阀芯的两端设有用于与所述阀体内壁紧密接触的密封圈。

优选地，所述阀体上设置有用于检测所述阀芯位置的位置传感器。

优选地，所述位置传感器设置于所述阀体上远离所述驱动装置的一端。

本发明还提供一种管道输送装置，包括工业泵、输送管道和切换阀等，所述切换阀具体为上述任意一项所述的切换阀。

本发明提供的切换阀，阀芯能够在驱动装置的驱动下在阀体内滑动，阀芯滑动至设定位置时，阀体外壁一侧的一个分支管道与阀体外壁另一侧对应的一个输出管道通过通孔连通，而主管道的末端与多个分支管道均连通，保证了上级管道能够通过该切换阀实现与下级管道连通，且此时阀芯隔绝另外的分支管道与输出管道，保证了主管道同时只能与一个输出管道连通；还可以根据使用需要增加或减少分支管道和输出管道的数量，输出管道的数量可调，通过移动阀芯，能够实现主管道与多个输出管道的通断切换，且切换过程不存在较大的转弯角度，切换阻力和对阀芯的冲击均较小，因此本发明提供的切换阀能够长期高效的实现与多个管道的通断切换。

本发明提供的管道输送装置包括上述切换阀，由于上述切换阀具有上述技术效果，上述管道输送装置也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

图1为现有技术中的一种切换阀的结构示意图；

图2为图1的剖视示意图；

图3为本发明所提供的切换阀的一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种切换阀，使其能够长期高效的实现多个管道的通断切换。本发明的另一核心是提供一种包括上述切换阀的管道输送装置，使其能够长期高效的实现多个管道的通断切换。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3，图3为本发明所提供的切换阀的一种具体实施方式的结构示意图。

本发明具体实施方式提供的切换阀，包括管状的阀体1和设置在阀体1内部且可沿阀体1内壁轴向滑动的阀芯2，阀体1的一端设置有用于驱动阀芯2滑动的驱动装置7，还包括用于与上级管道连通的主管道3，主管道3的末端连通有多个分支管道，多个分支管道连通阀体1并沿阀体1外壁的一侧依次排列，每个分支管道均对应设置有用于与下级管路连通的输出管道4，多个输出管道4连通阀体1并沿阀体1外壁的另一侧依次排列，阀芯2上还设有用于连通对应的分支管道与输出管道4的通孔5，且通孔5连通部分对应的分支管道与输出管道4时，阀芯2隔绝另外的分支管道与输出管道4。

阀芯2能够在驱动装置7的驱动下在阀体1内滑动，阀芯2滑动至设定位置时，阀体1外壁一侧的一个分支管道与阀体1外壁另一侧对应的一个输出管道通过通孔5连通，而主管道3的末端与多个分支管道均连通，保证了上级管道能够通过该切换阀实现与下级管道连通，且此时阀芯2隔绝另外的分支管道与输出管道4，保证了主管道3同时只能与一个输出管道4连通；还可以根据使用需要增加或减少分支管道和输出管道4的数量，输出管道4的数量可调，通过移动阀芯1，能够实现主管道3与多个输出管道4的通断切换，且切换过程不存在较大的转弯角度，切换阻力和对阀芯2的冲击均较小，因此本发明提供的切换阀能够长期高效的实现多个管道的通断切换。

具体地，为了便于阀芯2上通孔5的加工，可以沿垂直阀芯2轴线的方向加工通孔5，即通孔5的轴线与阀芯2的轴线相互垂直；相应的，为了使分支管路能够通过通孔5连通与之对应的输出管道4且便于安装，多个分支管道和多个输出管道4可以均垂直与阀体1的轴线并与阀体1连通，且对应的分支管道与输出管道4的轴线重合。当然，通孔5也可以为斜孔，输出管道4也可以根据充填需要与阀体1外壁倾斜连接，只要保证主管道与多个输出管道4的正常通断切换，均在本发明的保护范围之内。

分支管道和输出管道4与阀体1有多种连接方式，为了保证连接稳固可靠，可以将分支管道和输出管道4均焊接在阀体1上，当然也可以通过螺纹或法兰连接，各种方式均在保证密封的情况下，均在本发明的保护范围之内。

在本发明具体实施方式提供的切换阀中，阀芯2上可以设有一个通孔5，即可满足使用要求；主管道3的末端可以连通有三个分支管道，且三个分支管道均连通阀体1并沿阀体1外壁的一侧依次排列，三个分支管道对应有三个输出管道4，三个输出管道4连通阀体1并沿阀体1外壁另一侧依次排列。当然，分支管道与输出管道4的数量以及阀芯2上通孔5的数量也可以根据实际使用需求来设置，只要满足使用需求，均在本发明的保护范围之内。

在本发明具体实施方式提供的切换阀中，阀芯2在驱动装置7的作用下在阀体1内左右往返移动，为了便于控制，节省安装空间，可以在阀芯2移动至阀体1的左极限位置时，主管道3通过左侧的分支管道和通孔1与位于左侧的输出管道4连通；在阀芯2移动至阀体1的中间位置时，主管道3通过中间的分支管道和通孔1与位于中间的输出管道4连通；在阀芯2移动至阀体1的右极限位置时，主管道3通过右侧的分支管道和通孔1与位于右侧的输出管道4连通。

在本发明具体实施方式提供的切换阀中，驱动装置7为阀芯2沿阀体1轴线往返运动提供动力，驱动装置7有多种，驱动装置7可以采用液压油缸，液压油缸能够为阀芯2提供较大的液压驱动力；液压油缸设在阀体1的一端，液压油缸的活塞杆平行于阀芯2的轴线并与阀芯2连接，具体地，可以在阀芯2的一端设置有螺纹，液压油缸与阀芯2螺纹连接。当然，液压油缸与阀芯2也可以采用法兰连接等其他连接方式，只要保证连接稳定，均在本发明的保护范围之内。

在本发明具体实施方式提供的切换阀中，主管道3中的浆料通过分支管道和阀芯2上的通孔5输送到相应的输出管道4中，为了防止输送中压力较高时浆料从阀芯2与阀体1之间的间隙喷出，可以在阀芯2的两端设有用于与阀体1内壁紧密接触的密封装置6，具体地，密封装置6可以选用性价比高且常见的密封圈，当然密封装置6也可以选用填充密封等密封形式，均在本发明的保护范围之内。

另外，为了保证阀芯2在阀体1内能够顺利滑动，阀体1的一端可以设有用于与外界连通的通气孔8，阀芯2在阀体1内滑动时，通气孔8用于气体进出阀体1内；为了不妨碍驱动装置7的安装，具体地可以在阀体1远离驱动装置7的一端设置通气孔8。

在上述各具体实施方式的基础上，为了智能控制主管道3与各输出管道4之间的通断切换，可以在阀体1的一端设置位置传感器9，位置传感器9能够测量并反馈阀芯2在阀体1中的位置，驱动装置7根据位置传感器9测得的数据来调整阀芯2的位置，从而保证通孔5正好连通选定的分支管道与对应的输出管道4，使得主管道3内的浆液顺利流至选定的输出管道4内。为了便于安装和准确测量，位置传感器9具体可以设置在阀体1远离驱动装置7一端。当然，也可以不设置位置传感器9，通过直接操作驱动装置7来实现主管道3与选定的输出管道4的连通，均在本发明的保护范围之内。

除了上述切换阀，本发明的具体实施方式还提供一种包括上述切换阀的管道输送装置，该管道输送装置其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的管道输送装置及其切换阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种切换阀，包括管状的阀体(1)和设置在所述阀体(1)内部且可沿所述阀体(1)内壁轴向滑动的阀芯(2)，所述阀体(1)的一端设置有用于驱动所述阀芯(2)滑动的驱动装置(7)，其特征在于，还包括用于与上级管道连通的主管道(3)，所述主管道(3)的末端连通有多个分支管道，多个所述分支管道连通所述阀体(1)并沿所述阀体(1)外壁的一侧依次排列，每个所述分支管道均对应设置有用于与下级管路连通的输出管道(4)，多个所述输出管道(4)连通所述阀体(1)并沿所述阀体(1)外壁的另一侧依次排列，所述阀芯(2)上还设有用于连通对应的所述分支管道与所述输出管道(4)的通孔(5)，且所述通孔(5)连通部分对应的所述分支管道与所述输出管道(4)时，所述阀芯(2)隔绝另外的所述分支管道与所述输出管道(4)。

2.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，所述通孔(5)的轴线与所述阀芯(2)的轴线相互垂直，多个所述分支管道和多个所述输出管道(4)均垂直于所述阀体(1)的轴线，且对应的所述分支管道与所述输出管道(4)的轴线重合。

3.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，所述阀芯(2)上设有一个所述通孔(5)，所述主管道(3)的末端连通有三个所述分支管道，且对应设置有三个所述输出管道(4)。

4.根据权利要求3所述的切换阀，其特征在于，所述阀芯(2)移动至所述阀体(1)的左极限位置时，所述主管道(3)与位于左侧的所述输出管道(4)连通；所述阀芯(2)移动至所述阀体(1)的中间位置时，所述主管道(3)与位于中间的所述输出管道(4)连通；所述阀芯(2)移动至所述阀体(1)的右极限位置时，所述主管道(3)与位于右侧的所述输出管道(4)连通。

5.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，所述阀体(1)上远离所述驱动装置(7)的一端设置有用于与外界连通的通气孔(8)。

6.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，所述驱动装置(7)包括液压油缸，所述液压油缸的活塞杆平行于所述阀芯(2)的轴线并与所述阀芯(2)的一端通过螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的切换阀，其特征在于，所述阀芯(2)的两端设有用于与所述阀体(1)内壁紧密接触的密封圈(6)。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的切换阀，其特征在于，所述阀体(1)上设置有用于检测所述阀芯(2)位置的位置传感器(9)。

9.根据权利要求8所述的切换阀，其特征在于，所述位置传感器(9)设置于所述阀体(1)上远离所述驱动装置(7)的一端。

10.一种管道输送装置，包括输送管道和切换阀，其特征在于，所述切换阀具体为权利要求1至9任意一项所述的切换阀。