CN110017420B - 一种气动阀门的缸体自润滑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动阀门的缸体自润滑装置，包括储油器和自动注油器，自动注油器内部具有纵向开设的注油孔、横向开设的阀芯孔、进气孔、排气孔，注油孔上端与储油器相连接，下端依次与阀芯孔、进气孔相连通，阀芯孔一端与气动阀门的缸体相连，另一端密封，阀芯孔还与排气孔相连通，进气孔一端连接空气管，另一端连接至缸体，阀芯孔内设有阀芯，阀芯上设有一段用以导通注油孔的环形槽，阀芯一端设有弹簧，阀芯通过阀芯孔的进气及弹簧复位的双向作用以实现来回移动，进而控制注油孔与阀芯孔之间、阀芯孔与排气孔之间的通闭。本发明利用外排废气，便能自动注油，且阀门动作一次，便可注油一次，从而实现缸体的自润滑。

Description

一种气动阀门的缸体自润滑装置

技术领域

本发明涉及气阀缸体润滑技术，更具体地是指一种气动阀门的缸体自润滑装置。

背景技术

钢铁企业在连铸水处理、火焰清理水处理、热轧水处理以及宽厚板水处理的浊循环系统都装有大量的其直径为5米，高度为8.5米的大型高速过滤器，这些大型高速过滤器的作用就是把混合在浊循环水系统中大量的杂质和颗粒进行过滤掉，同时还能将残留在滤料中的杂物进行自动的清理，然后再把这些经过过滤后的比较干净的循环水送往冷却塔进行冷却，通过过滤和冷却后的水最终将送往用户，以满足连铸和轧机系统生产的需求。高速过滤器既能去除污水中杂物的作用，又有将自身的滤料进行清洗的功能。为了达到在不同的场合下所发挥出不同的效能，因此在这些高速过滤器的上面就相应的配备了多个气动蝶阀，分别如：过滤水进1#阀、过滤水出2#阀，反洗水进3#阀、反洗水出4#阀，风洗用空气进5#阀、风洗用空气出6#阀。当过滤器处在过滤状态时，1#阀和2#阀必须打开，而3#阀与4#阀，5#阀与6#阀却处于关闭位置，反之，当过滤器处于反洗状态时，3#阀与4#阀，5#阀与6#阀却处于轮流打开或关闭，而1#阀和2#阀却处于关闭的位置，它们是成对的打开和关闭。由此可见上述的六个阀门是根据高速过滤器在不同时段的不同需求，定时的来进行切换，而控制这六个气动阀门的驱动装置都是气缸，推动气缸的原动力却来之于空气。为了确保水质的达标和满足工艺的要求，高速过滤器每间隔4～6小时必须要进行一次反洗(具体时间是根据生产的负荷和产品的需求可以进行调整，通过PLC程序来进行设定)，凡是反洗一次必须要经过以下五个程序，即：静沉—风洗—静沉—水洗—静沉，而每一道程序，上述的6个阀门都要进行一次切换(打开和关闭)，所以这些阀门的动作是非常的频繁，就一天而言每个阀门都要开、闭各20～30次。

高速过滤器进入投运状态后，一旦阀门接到需要打开或关闭的指令时，首先有电磁阀上的线圈得电，紧接着二位五通电磁阀换向，然后对管内的气路进行切换，使缸体内原有的有压腔变为无压腔，无压腔变为有压腔，因为驱动活塞用的气源是通过电磁阀向气缸送气，所以从气缸内排出来的空气也是先通过电磁阀后再排入大气，就这样气缸的一端进气而另一端排气，缸体内的活塞由进气端向排气端移动，同时活塞带动与它固定在一体的活塞杆来作往复运动，最终通过活塞杆上的齿条推动阀杆上的齿轮，由活塞杆的直线运动变为阀板的旋转运动，从而来实现和满足阀门的开、闭要求。

在实际使用过程中存在的普遍现象：

阀门的开、闭靠的是气缸的推动，气缸在工作时，活塞的外圆与缸体的内壁相接触，活塞的内孔与活塞杆的外圆相配合，上述二个配合面的密封必须相当可靠，否则的话气缸工作的效率就会大大降低，从气缸工作的过程来分析，活塞与活塞杆这二者是一个固定在一起的整体，它们同步移动，不存在相互之间的摩擦而磨损，而活塞与气缸的内表面却有一个相对的移动，它们之间的接触表面就有一个相互的摩擦而导致磨损，在平时日常的设备管理中我们可以观察到，随着阀门使用年限的增加，阀门开、闭的动作会变得越来越慢，整个开、闭的时间也会越来越长，尤其是阀门处在将要关闭和打开的瞬间，有时阀门会发生关不严或打不开的现象，甚至严重的时候阀门会一点儿都不动。

上述存在缺陷的原因分析：

阀门出现异常，打不开或关不严，就要将它停机进行检修，在检修的过程中发现，气动阀门出现上述现象的原因主要有二个，原因之一：各零部件之间的自然老化，属于正常现象，是次要原因。原因之二：二个相对运动，相互摩擦的表面缺乏润滑条件，使得部件磨损较快，属非正常现象，是主要原因。气动阀门，顾名思义它的每一次动作都是靠空气的气源来完成的，阀门开、闭的次数越多，频率越高，气缸内的零部件磨损的就越快，气动阀门在每次的开、闭过程中，当大量的气体进入气缸推动活塞在缸体内要进行移动时，活塞环上的密封圈与缸体的内表面这二者之间是处于干摩擦状态，如果一旦物体与物体之间长期处于这种无润滑条件下的相对运动、那么它们之间相互摩擦的表面就会变得越来越粗糙，由于接触体表面的粗糙度增加，进而使得阻力也会变得越来越大，因此阀门每动作一次它们的接触表面就存在一次小小的磨损，尽管每一次的表面磨损程度是很微量的，当二者之间的接触面处于无润滑状态下的运动，并且经过长期多次的使用和来回移动，就会对气缸内表面划出一道道痕迹，严重的还会使缸体的内表面产生锈蚀和剥落，因为空气中还会带有一定量的水分，从而使得活塞移动时摩擦力的增加，阻力变大，由于缸体表面锈蚀和剥落的原因，其表面的粗糙度就会加大，同时密封件也会加快的磨损和老化，导致活塞环的二端相互窜气，使有压腔的压力难以形成，而无压腔的压力却不易释放，导致活塞的进气一端推力减小，活塞的排气一端背压增加，那么，活塞的移动速度将变得非常缓慢，如果这一现象到了一定的程度或出于临界状态的情况下，其最终结果就是难以将阀门打开或关闭，尤其是阀门处于接近全闭位置或从关闭状态刚要去打开的时侯，这一现象就显得更为突出。

目前所采取的处理方法：

就目前而言也没有其它比较好的技术和有效的途径来解决，因此只能采取一些事后维修的方法来加以弥补，即一旦发生上述现象时，就把气缸从阀门上分解下来，先将气缸部分进行解体，然后把各零部件进行清洗处理、接着用砂纸或油石对其锈蚀或拉毛的部位进行除锈或痕迹修磨，再将磨损的密封件进行更换，最后在二个相互运动和摩擦的表面适当的添加一些油脂。采取了上述方法后，通过上机使用，实际效果并不太理想，要想改变目前的这种现状，也能通过其它二条途径可走，一是气缸换新，即重新购买新品进行替换，但一台整机的气动阀门，气缸部分的价钱要占整台阀门的83％～85％，也就是说如果一台整机的气动阀门采购价是4.2万的话，那么气缸部分就要3.5万～3.6万，可想而知，如果气缸换新付出的代价是非常高的。二是将磨损的气缸离线送专业单位进行修复，一个气缸的修复费也要占气缸新品价钱的50％及以上。所以不管是购买新品也好，委托专业单位进行修复也罢，或者是在现场进行解体检修，这三种方法都只能解决气缸暂时可以使用的表面现象，但不能彻底改变气缸裂变的最终问题，因为添加在缸体内的油脂随时都会随着阀门的切换，气体的排放而很快的被一起流失，这样会使阀门的使用寿命越来越短，检修频率也越来越高，不仅将白白浪费大量的检修费、修复费、新品采购费，同时缸体内表面的磨损也会越来越严重，到了一定程度后缸体也只能作报废处理，因此又需花费一笔较大的备件采购费，因为事后维修只能治标但不能治本，即缸体内由于长期的处于干摩擦而导致表面的磨损和劣化是根本无法改变的。

发明内容

本发明的目的是针对上述缺陷，提出一种气动阀门的缸体自润滑装置，能够对气动阀门的缸体进行自动润滑。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种气动阀门的缸体自润滑装置，包括储油器和自动注油器，自动注油器内部具有纵向开设的注油孔、横向开设的阀芯孔、进气孔、排气孔，注油孔上端与储油器相连接，下端依次与阀芯孔、进气孔相连通，阀芯孔一端与气动阀门的缸体相连，另一端密封，阀芯孔还与排气孔相连通，进气孔一端连接空气管，另一端连接至缸体，阀芯孔内设有阀芯，阀芯上设有一段用以导通注油孔的环形槽，阀芯一端设有弹簧，阀芯通过阀芯孔的进气及弹簧复位的双向作用以实现来回移动，进而控制注油孔与阀芯孔之间、阀芯孔与排气孔之间的通闭。

所述的阀芯孔另一端以及注油孔下端分别通过设置密封组件进行密封，所述密封组件包括过渡接头和密封盖，过渡接头一端通过螺纹连接在阀芯孔另一端或注油孔下端，另一端由密封盖密封。

所述的阀芯孔另一端的过渡接头内穿设有一调节螺钉，调节螺钉一端与弹簧一端相抵，另一端通过锁紧螺母与过渡接头相固定。

所述的注油孔下端的过渡接头内穿设有一调节阀芯，调节阀芯上端呈用以调节注油孔下端开口大小的锥形，调节阀芯下端通过锁紧螺母与过渡接头相固定。

所述的阀芯孔一端内还设有一台阶，台阶上开有辅助排气孔。

所述的储油器上端设有导压管，并通过导压管与空气管相连。

所述的储油器上端还连有油杯。

所述的储油器上端还连有补油排气管。

所述的储油器上设有油位观察窗。

在本发明的上述技术方案中，本发明的气动阀门的缸体自润滑装置，能够不需要添加任何设备和消耗任何能源，完全是利用了阀门切换时缸体内排出来的废气来实行自动注油，工作效率高，适用范围广，一旦投运使用后不需要进行维护，可大大降低设备的维修费和备件采购费，一年至少可以节约备件采购费和设备检修费30万～40万，同时还可大大缩短设备的待机时间，充分利用现有资源。一般情况下不需要维修，制造成本低，适用性强，使用面广、对气动阀门的缸体能做到适时、适量、适度的注油，起到了一个很好的保护作用，同时还可根据使用的实际场合和不同情况来进行油量的调整。

附图说明

图1是本发明的缸体自润滑装置的安装示意图；

图2是本发明的缸体自润滑装置的阀芯闭合状态的示意图；

图3是本发明的缸体自润滑装置的阀芯打开状态的示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图1～图3所示，本发明的气动阀门的缸体自润滑装置可安装在进二位五通电磁阀前的空气管路上，其主要由上、下二部分组成，上半部分是一个储油器1，下半部分是一个自动注油器6。在储油器1顶部的中心位置开有一个通孔K1，通孔K1的上面有一个内螺纹，通过短管2与四通3连接，四通3的上端再用一根通径为10mm的导压管4与空气管5进行连通，此导压管4的作用是用来平衡储油器1的上部与注油器6的下部空气的上、下压力，四通3右端的孔K2是用来对储油器1的油脂进行补充，在该孔K2上通过短接7装入一个阀门8和油杯9，需要对储油器1补充油脂的时候将阀门8打开，平时常闭，四通3左端的孔K3是用来在补充油脂的时候进行排气，用短接10与阀门11与它连接，排气时打开，平时常闭，储油器1的侧面设有一个油位观察窗12，用来查看储油器1的油位和每次注油的确切数量，储油器1底部的中间还有一个垂直方向的通孔K4，油是从这里进入到注油器6内的。上、下二部分是用螺纹来进行连接，上部是外螺纹，下部是内螺纹，下半部分的自动注油器的中间沿铅垂线方向有一个至上而下的注油孔K5，注油孔K5顶端与储油器1底部通孔K4同心并相连通，下端下端穿过阀芯孔K6与进气孔K7相交并连通，阀芯孔K6内装有一个阀芯13，阀芯13为一圆柱体，阀芯13的右端设有一根弹簧14和调节螺钉15及锁紧螺母16，调节螺钉15及锁紧螺母16固定在带有内外螺纹的过渡接头17上，通过调节螺钉15可调节弹簧的位置及预紧力，过渡接头17的外侧端还设有一个一头带有内螺纹，另一头是一个半圆状的密封盖18，过渡接头17与密封盖18构成密封组件，同样，在注油孔K5的下端也设有一个类似的密封组件，其作用是用来密封孔端，并可安装相应的功能配件。阀芯孔K6的左端通过螺纹、三通19与二位五通电磁阀20的二个排气接孔相接，阀芯孔K6的内部偏左面的位置开有一个与阀芯孔K6水平相垂直且大小完全相同的排气孔K8，此排气孔K8的作用是用来控制阀芯13移动后的排气。当阀门没有进行切换，气缸不排气时，也就是说阀芯13的左端还没有气体进来的时候，阀芯13在弹簧14推力的作用下处在阀芯孔K6的最左端位置，此时，排气孔K8正好被阀芯13的圆柱面给遮挡住，同时进气孔K5的通道也被阀芯13的圆柱面给切断，处于关闭的状态(见图2)，因此这时的储油器1是不会向底部的自动注油器6供油。当阀门进行切换，气缸开始向外排气时，这时来之于气缸内的气体就会通过二位五通电磁阀20被排出，这些被排出的气体就会顺着导压管21一直流向阀芯13的左端，这股气体聚集在那里，等待和寻找释放的位置和突破口，一旦这股压力形成一定的能量时，它将克服弹簧14的作用力，瞬时很快地推动阀芯13向右端移动，随着阀芯13的右移，在阀芯13的中部设置有一个环形槽C，也随同它一起向右移动，当环形槽C与注油孔孔K5连通时(见图3)，这时注油孔K5与进气孔K7连通，供油的油路就被接通，润滑油就会顺着油路向气路注油，这些油先被混合在气路里，然后再随气体一起被带到缸体内。由于阀芯13的右移，向外排放的气路由此而被打开，这时系统内大量被排放出来的气体就从排气孔K8排出，由于初始排放出来的气体压力是比较大的，所以阀芯13很快的被推到阀芯孔K6的右端，随着大量气体的排放和流失，其管内的压力会逐渐降低，当阀芯13左端剩余的空气余压所产生的作用力小于右端弹簧14所产生的推力时，阀芯13就会很自然地往左移动，随着阀芯13的左移，当它的圆柱表面完全将排气孔K8遮挡住时，这时残留在排气管路中的剩余气体就将无法被彻底的排掉，因此有可能会导致阀芯13到不了原位，如果阀芯13到不了位，那么油路也将无法被彻底的切断，导致油路一直不停的向气路供油。为了避免这一现象的产生，在阀芯孔K6的左端内还设置了一个台阶，台阶上还开了一个直径为0.5mm的辅助排气孔K10，其作用是将阀芯孔K6左端剩余的气体从这里完全的被释放掉，使得阀芯13能够彻底的复位，辅助排气孔K10孔径不宜太大，如果大了，从气缸里出来的大量气体会从此孔流失，导致压力损耗太大，压力下降过快，最终就会出现推不动阀芯13的现象。阀芯13在复位的同时，环形槽C也随阀芯13一起向左移动，当阀芯13的左端碰到阀芯孔K6的台阶右端面时，阀芯13就停止移动，这时环形槽C就和本体上的注油孔K5进行错位，供油油路将被彻底的切断，这样就完成了一次向气缸供油的过程。可以这样说，气缸排气的瞬间，也就是本自润滑装置向气路注油的过程，气缸每动作一次，系统就排一次气，那么本装置就会向气路供一次油。弹簧14的预紧力根据实际使用情况可以进行调节，一旦调好以后可用锁紧螺母16进行锁紧。进气孔K7是用来与空气管相连通的，来自空气管内的压缩空气是先入自动注油器6，然后通过二位五通电磁阀20，最后进入到气缸内。考虑到阀门有大有小，即不同大小的阀门所配置的气缸也大小不一，所以气缸内添加的油量也可以根据实际情况和需要来添加多少，因此在注油孔K5下端的过渡接头内穿设有一调节阀芯，调节阀芯23上端呈用以调节注油孔K5下端开口大小的锥形，调节阀芯23下端通过锁紧螺母16与过渡接头17相固定。其作用是用来调节注油量的大小，当调节阀芯23往上调节的时候，本发明装置向系统内注入的油量会减小，反之，当调节阀芯23往下调节的时候，注油量会得到增加，其原理是改变油路路经的环形面积，一旦调好以后就将锁紧螺母16拧紧。

综上所述，采用本发明的缸体自润滑装置，可减少检修频率，降低维修成本；延长使用寿命，节省备件采购；减小设备故障，缩短待机时间；提高工作效率，充分利用设备；结构简便可靠，不需额加动力；利用外排废气，便能自动注油；阀门动作一次，便可注油一次；根据实际情况，油量可以调节；优点和效果十分显著，值得推广和应用。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (8)

1.一种气动阀门的缸体自润滑装置，其特征在于：包括储油器和自动注油器，自动注油器内部具有纵向开设的注油孔、横向开设的阀芯孔、进气孔、排气孔，注油孔上端与储油器相连接，下端依次与阀芯孔、进气孔相连通，阀芯孔一端与气动阀门的缸体相连，另一端密封，阀芯孔还与排气孔相连通，进气孔一端连接空气管，另一端连接至缸体，阀芯孔内设有阀芯，阀芯上设有一段用以导通注油孔的环形槽，阀芯一端设有弹簧，阀芯通过阀芯孔的进气及弹簧复位的双向作用以实现来回移动，进而控制注油孔与阀芯孔之间、阀芯孔与排气孔之间的通闭，

所述的阀芯孔一端内还设有一台阶，台阶上开有直径为0.5mm的辅助排气孔。

2.如权利要求1所述的气动阀门的缸体自润滑装置，其特征在于，所述的阀芯孔另一端以及注油孔下端分别通过设置密封组件进行密封，所述密封组件包括过渡接头和密封盖，过渡接头一端通过螺纹连接在阀芯孔另一端或注油孔下端，另一端由密封盖密封。

3.如权利要求2所述的气动阀门的缸体自润滑装置，其特征在于，所述的阀芯孔另一端的过渡接头内穿设有一调节螺钉，调节螺钉一端与弹簧一端相抵，另一端通过锁紧螺母与过渡接头相固定。

4.如权利要求2所述的气动阀门的缸体自润滑装置，其特征在于，所述的注油孔下端的过渡接头内穿设有一调节阀芯，调节阀芯上端呈用以调节注油孔下端开口大小的锥形，调节阀芯下端通过锁紧螺母与过渡接头相固定。

5.如权利要求1所述的气动阀门的缸体自润滑装置，其特征在于，所述的储油器上端设有导压管，并通过导压管与空气管相连。

6.如权利要求1所述的气动阀门的缸体自润滑装置，其特征在于，所述的储油器上端还连有油杯。

7.如权利要求1所述的气动阀门的缸体自润滑装置，其特征在于，所述的储油器上端还连有补油排气管。

8.如权利要求1所述的气动阀门的缸体自润滑装置，其特征在于，所述的储油器上设有油位观察窗。

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