CN107120451B - 一种多路分配式换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多路分配式换向阀，涉及一种双软管隔膜泵技术领域。该发明包括传动机构、阀壳体和壳体组件，其中，传动机构包括电动机、减速机和传动轴，用来拖动换向分配盘做圆周运动；阀壳体包括上阀体和下阀体；壳体组件包括补偿密封压板、换向分配盘和阀座孔板。本发明集成度高，工作频率高，使整个设备小巧简单化了，减少了零部件、降低了故障率，增加了运转率，提高了工作效率。

Description

一种多路分配式换向阀

技术领域

本发明涉及一种双软管隔膜泵技术领域，特别是涉及一种多路分配式换向阀。

背景技术

现有的水隔离泵和水隔膜泵普遍采用六个液动清水阀，由液压站通过微机控制柜控制实现液力推动换向功能，六个液动清水阀的开闭需要12个控制点，这样机械设备与电气控制元器件较多，不仅增加了故障率，而且换向频率的平滑调整也很难做到。所以我们需要一种阀，它的机械设备少、结构紧凑、控制简单、频率可平滑调整。

液动清水阀为截止阀、节流阀结构形式，在实际应用中此阀为单向、反向流截止阀、节流阀、轴向提升锥阀，因在打开时阀瓣与阀座是分开的，流体中的杂质会影响阀门关闭的可靠性，开关频次相对较高，为提高密封可靠性与过流件寿命，在截止阀密封结构中增加了橡胶软密封。这就决定了该种阀的工作频率不宜过高、阀瓣密封结构使工作压力受到限制，同时阀壳体密封点过多容易造成泄漏，增加了故障率。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种多路分配式换向阀，使其集成度高，工作频率高，使整个设备小巧简单化了，减少了零部件、降低了故障率，增加了运转率，提高了工作效率。

为了解决上述问题，本发明提供一种多路分配式换向阀，包括传动机构、阀壳体和壳体组件，其中，所述传动机构包括电动机、减速机和传动轴，用来拖动换向分配盘做圆周运动；

电动机：为多路分配式换向阀的换向控制驱动动力源；减速机：为电 动机轴转速与多路分配式换向阀转速匹配机构；传动轴：为多路分配式换向阀的换向分配盘控制驱动轴；

所述阀壳体包括上阀体和下阀体；

上阀体：为连接阀盖与阀座孔板、下阀体的主壳体，具有流体流入与回流的法兰接口；下阀体：与阀座孔板、上阀体联接，构成三相或多相换流腔，各腔分别与双向流法兰接口相通；

所述壳体组件包括补偿密封压板、换向分配盘和阀座孔板；

补偿密封压板：是高压隔腔与换向控制腔的密封隔板，与换向分配盘构成机械摩擦密封副，并对该机械摩擦密封副有磨损补偿作用；换向分配盘：与补偿密封压板和阀座孔板分别构成上下两个机械摩擦密封副；阀座孔板：与换向分配盘形成对换向控制腔的机械摩擦密封副，具有由分配换向高低压腔进入多相换流腔流道，与下阀体上孔板板孔分别对应并密封。

优选的，所述阀壳体上设置有阀盖，所述阀盖为所述阀壳体的密封顶盖，连接所述上阀体，同时是所述传动轴支撑与密封、所述补偿密封压板旋转止动的定位套管连接的主体结构件。

优选的，所述阀盖与所述补偿密封压板、所述阀壳体构成高压隔腔，所述阀壳体上设置有具有用于驱动液的流入口和回流口，所述流入口与所述高压隔腔连通，所述回流口与低压隔腔连通。

优选的，所述壳体组件还包括预压紧弹簧和定位套管，所述预压紧弹簧作用于所述阀盖与所述补偿密封压板之间，对所述补偿密封压板产生预压紧作用，所述定位套管连接于所述阀盖与所述补偿密封压板之间，对所述补偿密封压板起到旋转止动和弹簧导向套作用。

优选的，所述补偿密封压板、所述换向分配盘和所述阀座孔板三件扣合组成了上下两个摩擦副的机械密封，又与所述阀壳体将壳内室分割成五个隔腔，分别是高压隔腔、低压隔腔、第一驱动液双向流隔腔、第二驱动液双向流隔腔、第三驱动液双向流隔腔，所述高压隔腔与所述流入口连通，所述低压隔腔与所述回流口连通，所述第一驱动液双向流隔腔与第一驱动 液双向流法兰接口连通、第二驱动液双向流隔腔与第二驱动液双向流法兰接口连通、第三驱动液双向流隔腔与第三驱动液双向流法兰接口连通。

优选的，所述补偿密封压板对机械摩擦密封副有磨损补偿作用，并且所述补偿密封压板具有由高压进水腔进入分配换向腔的流道。

优选的，所述换向分配盘具有轴向高压通道，所述换向分配盘的剩余空间为低压腔，所述低压腔具有轴向向下和径向流道，形成回流通道，在所述传动轴的驱动下，实现旋转控制进水与回流的换向和分配功能。

优选的，所述补偿密封压板、所述阀壳体和所述阀座孔板构成换向控制腔。

优选的，所述补偿密封压板提供轴向必需密封压力和轴向磨损补偿，并且分割了所述高压隔腔与所述换向控制腔，与所述换向分配盘构成机械摩擦密封副，所述补偿密封压板内还设置有由所述高压隔腔进入换向分配腔的流道。

优选的，所述传动机构还包括支撑座，所述支撑座为所述减速机在所述阀壳体上的支撑，所述支撑座与所述阀盖连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明集成度高，工作频率高，可在20～45/min的频率下运行，高频率带来了容积效率，故而隔膜罐的容积要比水隔离泵、水隔膜泵容积要小三分之二左右，通过配用本发明取代了水隔离泵、水隔膜泵的液压站与六个液动清水阀，使整个设备小巧简单化了，减少了零部件、降低了故障率，增加了运转率，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明的实施例结构示意图；

图2是本发明的实施例B-B结构放大示意图；

图3是本发明的实施例整体结构示意图。

主要元件符号说明：

1-动力源电动机 2-多级清水泵 3-多路分配式换向阀

4-隔膜保护阀 5-隔膜罐 6-检测系统

7-循环池 8-高位供浆仓 9-换向分配盘

10-低压隔腔 11-补偿密封压板 12-传动轴

13-流入口 14-定位套管 15-预压紧弹簧

16-电动机 17-减速机 18-支撑座

19-填料密封层 20-阀盖 21-上阀体

22-高压隔腔 23-回流口 24-阀座孔板

25-下阀体 26-第一驱动液双向流法兰接口

27-第二驱动液双向流法兰接口 28-第二驱动液双向流隔腔

29-第三驱动液双向流法兰接口 30-第三驱动液双向流隔腔

31-第一驱动液双向流隔腔

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图与实例对本发明作进一步详细说明，但所举实例不作为对本发明的限定。

如图1至图3所示，本发明的实施例包括传动机构、阀壳体和壳体组件；

传动机构包括电动机16、减速机17、支撑座18和传动轴12；

电动机16：为多路分配式换向阀3的换向控制驱动动力源；减速机17：为电动机16轴转速与多路分配式换向阀3转速匹配机构；支撑座18：为减速机17在阀壳体上的支撑；传动轴12：为多路分配式换向阀3的换向分配盘9控制驱动轴。

阀壳体包括阀盖20、上阀体21和下阀体25；

阀盖20：为阀壳体的密封顶盖，连接传动机构的支撑座18和上阀体21，同时是传动轴12支撑与密封、补偿密封压板11旋转止动的定位套管连接的主体结构件；上阀体21：为连接阀盖20与阀座孔板24、下阀体25的主壳体，具有流体流入与回流的法兰接口，阀壳体内装有 预压紧弹簧15、定位套管14、补偿密封压板11、换向分配盘9，补偿密封压板11与阀盖20、阀壳体构成高压隔腔22，补偿密封压板11、阀壳体和阀座孔板24构成换向控制腔；下阀体25：与阀座孔板24、上阀体21连接，并且构成三相换流腔，分别为第一驱动液双向流隔腔31、第二驱动液双向流隔腔28、第三驱动液双向流隔腔30，第一驱动液双向流隔腔31与第一驱动液双向流法兰接口26连通、第二驱动液双向流隔腔30与第二驱动液双向流法兰接口27连通、第三驱动液双向流隔腔28与第三驱动液双向流法兰接口29连通。

壳体组件包括预压紧弹簧15、定位套管14、补偿密封压板11、换向分配盘9和阀座孔板24；

预压紧弹簧15：作用于阀盖20与补偿密封压板11之间，对补偿密封压板11产生预压紧作用；定位套管14：联接于阀盖20与补偿密封压板11之间，对补偿密封压板11起到旋转止动和弹簧导向套作用；补偿密封压板11：是高压隔腔22与换向控制腔的密封隔板，与换向分配盘9构成机械摩擦密封副，并对该机械摩擦密封副有磨损补偿作用。具有由高压隔腔22进入分配换向腔的流道；换向分配盘9：与补偿密封压板11和阀座孔板24分别构成上下两个机械摩擦密封副，该盘具有轴向高压通道，剩余空间为低压腔，低压腔具有轴向向下和径向流道，形成回流通道，在传动轴12的驱动下，实现旋转控制进水与回流的换向和分配功能；阀座孔板24：与分配换向盘9形成对换向控制腔的机械摩擦密封副，具有由分配换向高低压腔进入多相换流腔流道，与下阀体25上孔板板孔分别对应并密封。

本实施例中，双软管隔膜泵为漿体输送泵，是一种三缸或多缸单作用液力推动往复泵，多级清水泵2为动力源，水或乳化液为泵的循环使用驱动液，换向系统采用多路分配式换向阀3，此换向阀的特点是集成度高，工作频率高，可在20～45/min的频率下运行，多路分配式换向阀3为双软管隔膜泵的液力推动换向控制阀，它主要应用于三缸或多缸 液力推动往复泵，它由电动机16、减速机17、传动轴12、阀壳体、壳体组件组成。阀壳体具有用于流体流入和回流的法兰接口，分别是排浆高压驱动液流入接口和进浆低压回流接口，排浆高压驱动液流入接口与多级清水泵2出口连接通往循环池，排浆高压驱动液流入接口和进浆低压回流接口均为单向流通道，三个或多个用于联接隔膜罐的双向流法兰接口，是通往每个隔膜罐5的独立双向流通道。

多级清水泵2通过动力源电动机1由吸入口从循环池7抽取驱动液，驱动液再从排出口源源不断地提供给多路分配式换向阀3的流入口，从而进入阀壳体内的高压隔腔22，再通过换向分配盘9的高压腔流道，按照设计时序依次分配到每个隔膜罐5内的软管隔膜外侧，实现了排浆液力隔膜传递，隔膜罐5的两侧分别设置有隔膜保护阀4和检测系统6，隔膜保护阀4通过管路与多路分配式换向阀3连通，漿体通过排浆止回阀被压入输送管路，同时高位供浆仓8提供的静压力，将漿体通过进浆止回阀进入到已排浆完成的隔膜罐5内软管隔膜内侧，实现了进浆液力隔膜传递，驱动液回流，通过换向分配盘9的低压流道进入低压腔，再通过回流口流向循环池。

双软管隔膜泵为大流量高扬程设备，由于运动部件与漿体通过隔膜隔开，所以磨损小，连续运转时间长，降低维修率和维修费用，并且耐腐蚀、耐高温，具有完善的自动控制系统，操作简单方便，具有缜密的监测系统，实时显示设备的运行状态。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种多路分配式换向阀，包括传动机构、阀壳体和壳体组件，其特征在于，所述传动机构包括电动机、减速机和传动轴，用来拖动换向分配盘做圆周运动；

电动机：为多路分配式换向阀的换向控制驱动动力源；减速机：为电动机轴转速与多路分配式换向阀转速匹配机构；传动轴：为多路分配式换向阀的换向分配盘控制驱动轴；

所述阀壳体包括上阀体和下阀体；

上阀体：为连接阀盖与阀座孔板、下阀体的主壳体，具有流体流入与回流的法兰接口；下阀体：与阀座孔板、上阀体联接，构成多相换流腔，各腔分别与双向流法兰接口相通；

所述壳体组件包括补偿密封压板、换向分配盘和阀座孔板；

补偿密封压板：是高压隔腔与换向控制腔的密封隔板，与换向分配盘构成机械摩擦密封副，并对该机械摩擦密封副有磨损补偿作用；换向分配盘：与补偿密封压板和阀座孔板分别构成上下两个机械摩擦密封副；阀座孔板：与换向分配盘形成对换向控制腔的机械摩擦密封副，具有由换向控制腔进入多相换流腔流道，与下阀体上孔板板孔分别对应并密封。

2.如权利要求1所述的多路分配式换向阀，其特征在于，所述阀壳体上设置有阀盖，所述阀盖为所述阀壳体的密封顶盖，连接所述上阀体，同时是所述传动轴支撑与密封、所述补偿密封压板旋转止动的定位套管连接的主体结构件。

3.如权利要求2所述的多路分配式换向阀，其特征在于，所述阀盖与所述补偿密封压板、所述阀壳体构成高压隔腔，所述阀壳体上设置有具有用于驱动液的流入口和回流口，所述流入口与所述高压隔腔连通，所述回流口与低压隔腔连通。

4.如权利要求3所述的多路分配式换向阀，其特征在于，所述壳体组件还包括预压紧弹簧和定位套管，所述预压紧弹簧作用于所述阀盖与所述补偿密封压板之间，对所述补偿密封压板产生预压紧作用，所述定位套管连接于所述阀盖与所述补偿密封压板之间，对所述补偿密封压板起到旋转止动和弹簧导向套作用。

5.如权利要求4所述的多路分配式换向阀，其特征在于，所述补偿密封压板、所述换向分配盘和所述阀座孔板三件扣合组成了上下两个摩擦副的机械密封，又与所述阀壳体将壳内室分割成五个隔腔，分别是高压隔腔、低压隔腔、第一驱动液双向流隔腔、第二驱动液双向流隔腔、第三驱动液双向流隔腔，所述高压隔腔与所述流入口连通，所述低压隔腔与所述回流口连通，所述第一驱动液双向流隔腔与第一驱动液双向流法兰接口连通、第二驱动液双向流隔腔与第二驱动液双向流法兰接口连通、第三驱动液双向流隔腔与第三驱动液双向流法兰接口连通。

6.如权利要求5所述的多路分配式换向阀，其特征在于，所述补偿密封压板对机械摩擦密封副有磨损补偿作用，并且所述补偿密封压板具有由高压隔腔进入换向控制腔的流道。

7.如权利要求6所述的多路分配式换向阀，其特征在于，所述换向分配盘具有轴向高压通道，所述换向分配盘的剩余空间为低压腔，所述低压腔具有轴向向下和径向流道，形成回流通道，在所述传动轴的驱动下，实现旋转控制进水与回流的换向和分配功能。

8.如权利要求7所述的多路分配式换向阀，其特征在于，所述补偿密封压板、所述阀壳体和所述阀座孔板构成换向控制腔。

9.如权利要求8所述的多路分配式换向阀，其特征在于，所述补偿密封压板提供轴向必需密封压力和轴向磨损补偿，并且分割了所述高压隔腔与所述换向控制腔，与所述换向分配盘构成机械摩擦密封副，所述补偿密封压板内还设置有由所述高压隔腔进入换向控制腔的流道。

10.如权利要求1-9中任一所述的多路分配式换向阀，其特征在于，所述传动机构还包括支撑座，所述支撑座为所述减速机在所述阀壳体上的支撑，所述支撑座与阀盖连接。