CN110425312B - 一种气调型三通整流阀 - Google Patents

Abstract

一种气调型三通整流阀,包括中心有流体撞击球的流体撞击室和三个分别与流体撞击室相接、结构相同、两端为圆形中间为长方柱形的导流管道；导流管道的管腔自中心向两端成由小渐大的形状，接口端有过滤网和流量探头，导流管道上下壳体内壁中心部位分别有横向设置、相互对应的圆弧形凹槽，导流管道内有膨胀后可与凹槽紧密贴合的圆柱形柔性气囊，在柔性气囊和流体撞击室之间的导流管道中有漏斗形柔性防逆流喷嘴，防逆流喷嘴进口端与流体撞击室相接，出口端与由拨杆移动控制装置拨动的拨杆控制可伸缩的弹簧相接。该整流装置的有益效果是，靠柔性气囊体积变化完成导流，使用寿命长；密封性能好，泄漏量小；响应速度块；在保持出口总流量不变情况下可对其中一个出口通道的流量进行调节；通过计算机控制程序可同时控制多个整流阀，对复杂流体管网中流体导流、整流、止流等进行精确控制。

Description

一种气调型三通整流阀

技术领域

本发明涉及阀门，提别是一种气调型三通整流阀。

背景技术

整流阀门是流体输送系统中的重要控制部件，具有调节、导流、分流等功能。目前，整流用阀门大都由单向阀按特定连接方式组成，依靠单向阀单向导流、反向闭合的特点达到整流的目的。单向阀由于结构问题，工作时刚性阀芯与阀座常因摩擦、撞击加上流体动力作用导致密封性降低，泄漏量大，使用寿命短；同时因其响应速度慢，无法满足特殊工况下的控制要求。利用这种整流阀对复杂流体管网中多个节点处流体进行导流、整流、止流，不仅工作量巨大，操作复杂，而且操作精准度难以控制；若流体管网中充入易燃易爆、有毒有害流体，还可能引发安全事故；

现有的三通电磁阀，虽然具备逆向导通功能,且三个管道的一个导通,其它两个具备互相换位导通的功能，但容易发生换位失效,或换位不到位现象，存在可靠性差、易发生泄漏、使用寿命短和互相串气等问题；

为克服管道源头中压力变化引起管道中流体流量的变化,公开号为CN205315796U的专利文献公开了一种可使流量稳定的“动态压差平衡型电动调节阀”，该阀门经实际使用，当进水口的压力变化时,阀口两端的压力差也会发生变化，导致阀口两端的流量发生变化。

申请号为200620042615.1的中国专利文献披露了一种可以单独控制局部流体运送的三通闸阀,该阀门完全改变了现有闸阀的基本结构,其缺点是，结构复杂,阀芯易磨损,密封性能差，而且不能在保持出口总流量不变情况下,对其中一个出口通道的流量进行调节。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种气调型三通整流阀。

本发明提供的气调型三通整流阀,包括流体撞击室和三个分别与该流体撞击室相接、结构相同的导流管道，三个导流管道与流体撞击室形成“T”形结构；

所述流体撞击室为球形，流体撞击室的中心部位有实心的流体撞击球；

所述三个导流管道分别由导流管道上壳体和导流管道下壳体对接组成，导流管道的两端为圆形、中间为长方柱形，导流管道的管腔自中心向两端成由小渐大的形状；导流管道的接口端有可测量流体流量的流量探头；导流管道的内端通过带有双头外螺纹的连接管件与所述流体撞击室连接，连接管件内壁的环形凸缘上有安装孔；在导流管道上壳体和导流管道下壳体内壁的中心部位分别有横向设置、相互对应的圆弧形凹槽，在导流管道内有膨胀后可与该凹槽紧密贴合的圆柱形柔性气囊,柔性气囊的右端通过气囊右端盖和固定螺丝与导流管道壳体密封连接，柔性气囊的左端通过气囊左端盖、密封胶圈和带有气门芯的充放气管与导流管道的内壁密封连接，充放气管与外接气源相接；在柔性气囊和流体撞击室之间的导流管道中有漏斗形柔性防逆流喷嘴，柔性防逆流喷嘴的进口端通过带有安装孔(与所述连接管件内壁环形凸缘上的安装孔相对应)的柔性固定盘和螺栓以及所述连接管件内壁上的环形凸缘上的安装孔与连接管件固定连接，柔性防逆流喷嘴的出口端通过连接环与弹簧的一端相接，弹簧的另一端与弹簧座连接，弹簧座靠近柔性气囊安装在导流管道的内壁上，弹簧由与其前部(靠近柔性防逆流喷嘴的部位)垂直固定连接的拨杆拨动可伸缩，弹簧松弛时柔性防逆流喷嘴的进口端朝向柔性气囊(此时导流管道为流体流入状态)，弹簧压缩时柔性防逆流喷嘴的出口端朝向柔性气囊(此时导流管道为流体排出状态)，拨杆穿过开设在所述导流管道上壳体上壁上的导向孔由拨杆移动控制装置控制可在导向孔中移动。

进一步，所述拨杆移动控制装置包括由所述导流管道上壳体(也可为导流管道下壳体)的上壁和方形盖板密封连接构成的箱体，箱体扣在所述导向孔上，在箱体的内端(靠近导流管道接口的一端)固定安装有吸盘式电磁铁，吸盘式电磁铁通过导线与外接电源连接，箱体的两侧壁上有由均匀间隔分布的小轴承构成、相互对称的两滑轨，两滑轨之间有可被所述吸盘式电磁铁吸引在两滑轨之间滑动的方形铁块，所述拨杆的上端与方形铁块固定连接，吸盘式电磁铁通过磁力吸引方形铁块控制拨杆在导向孔中移动。

进一步，所述导流管道的接口端有过滤网。

该整流阀的工作原理如下：

启动三个导流管道上的拨杆移动控制装置，通过电磁铁的给电和去电控制三个导流管道中的拨杆移动，进而由拨杆控制弹簧的伸缩，由弹簧的伸缩控制柔性防逆流喷嘴的朝向。

以整流阀工作于“两进一出”(即两个导流管道进入流体，另一个导流管道排出流体)为例(参照图1)，此时两个流体进入的导流管道的状态为：电磁铁不给电，弹簧处于松弛的初始状态，柔性防逆流喷嘴朝向流体撞击室中的流体撞击球；另一个流体排出的导流管道的状态为：电磁铁给电，方形铁块被电磁铁的吸力吸引移动，拨杆随之移动，拨杆将弹簧压缩，弹簧拉动柔性防逆流喷嘴翻转，使其朝向导流管道内的柔性气囊。

因各导流管道的内腔自柔性气囊向两侧分别呈由小渐大的形状，使进入两个导流管道的流体在导流管道内被“一次加速”，再经漏斗形柔性防逆流喷嘴被“二次加速”，最后进入流体撞击室，高速撞击流体撞击球，使进入两个导流管道的流体在流体撞击室内充分混合；防逆流喷嘴的喷口与柔性气囊距离较近，可进一步起到防止流体逆流的作用。

通过安装在导流管道接口端连接管件中的流量探头可对各导流管道内的流体流量进行检测，通过导线将检测的流量信息传输到外部计算机，通过计算机控制带气门芯的充放气管来调节柔性气囊的体积，从而改变导流管道的内阻力，实现对导流管道流量的控制；当柔性气囊体积足够大时，柔性气囊恰好与导流管道内壁圆弧形凹陷完全贴合，达到对该导流管道的止流作用。

本发明的有益效果

1、本发明三通整流装置工作时，靠柔性气囊的体积变化完成导流，柔性气囊与阀座(导流管道)不产生摩擦和撞击，可提高整流装置的使用寿命。

2、本发明三通整流装置密封性能好，泄漏量小，即使流体管网中充入易燃易爆或有毒有害流体，也不会引发安全事故。

3、本发明三通整流装置，流体导流由计算机控制，响应速度块，可满足特殊工况下的控制要求。

4、本发明三通整流装置，在保持出口总流量不变情况下,可对其中一个出口通道的流量进行调节。

5、本发明三通整流装置，通过计算机的控制程序可同时控制多个三通整流阀，完成对复杂流体管网中流体的导流、整流、止流等进行精确控制，可大大减少工作量，提高工作效率。

附图说明

附图为本发明实施例的示意图。其中：

图1为该实施例的结构示意图(整流阀处于“两进一出”工作状态)；

图2为图1俯视图；

图3为图1中流体撞击室的结构示意图；

图4为图1中导流管道去掉圆形两端后的三维示意图(长方柱形部分去掉前壁板后的三维视图)；

图5为图1中连接管件的示意图(半剖)；

图6为导流管道与柔性气囊、柔性防逆流喷嘴、过滤网和流量探头的组装图；

图7为图6中柔性防逆流喷嘴从其进口端看的正面视图；

图8为图6俯视图；

图9是图8中拨杆移动控制装置的结构示意图；

图10为图9所示装置中吸盘式电磁铁给电吸引方形铁块移动的示意图。

图中符号说明：1-导流管道，2-过滤网，3-流体撞击室，4-流体撞击球，5-拨杆移动控制装置，6-流量探头，7-导流管道内壁，8-圆弧形凹槽，9-柔性气囊，10-柔性防逆流喷嘴，11-连接环，12-弹簧，13-拨杆，14-连接管件，15-接头，16-箱体，17-导向孔，18-吸盘式电磁铁，19-导线，20-方形铁块，21-螺丝孔，22-固定螺丝，23-小轴承，24-连接孔，25-连接柱，26-(连接管件内壁环形凸缘上的)安装孔，27-导流管道上壳体，28-导流管道下壳体，29-气囊右端盖，30-固定螺丝，31-气囊左端盖，32-密封胶圈，33-充放气管，34-(柔性固定盘上的)安装孔，35-柔性固定盘，36-弹簧座。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明做进一步说明。

结合图1和图2，本实施例气调型三通整流阀,包括流体撞击室3和三个分别与该流体撞击室相接、结构相同的导流管道1，三个导流管道与流体撞击室形成“T”形结构。

结合图1、图2和图3，所述流体撞击室为球形，流体撞击室内有实心的流体撞击球4，流体撞击球通过其外壁上开设的连接孔24和安装在撞击室内壁上的连接柱25相互嵌合固定在流体撞击室的中心部位。

结合图1、图2和图4至图8，所述三个导流管道1分别由导流管道上壳体27和导流管道下壳体28对接组成，导流管道的两端为圆形、中间为长方柱形，导流管道自中心向两端成由小渐大的形状(如图4所示)，导流管道的接口端有过滤网2；导流管道的接口端有与其制成一体的接头15，接头中安装有可测量流体流量的流量探头6；导流管道的内端通过带有双头外螺纹的连接管件14与所述流体撞击室3连接，连接管件内壁的环形凸缘上有安装孔26；在导流管道上壳体27和导流管道下壳体28内壁7的中心部位分别有横向设置、相互对应的圆弧形凹槽8，在导流管道内有膨胀后可与该凹槽紧密贴合的圆柱形柔性气囊9,柔性气囊的右端(即图6的下端)通过气囊右端盖29和固定螺丝30与导流管道壳体密封连接，柔性气囊的左端(即图6的上端)通过气囊左端盖31、密封胶圈32和带有气门芯(未图示)的充放气管33与导流管道的内壁密封连接，充放气管与外接气源(未图示)相接；在柔性气囊和流体撞击室之间的导流管道中有漏斗形柔性防逆流喷嘴10，柔性防逆流喷嘴的进口端通过其带有安装孔34(与所述连接管件内壁环形凸缘上的安装孔相对应)的柔性固定盘35和螺栓(未图示)以及所述连接管件内壁环形凸缘上的安装孔26与连接管件固定连接，柔性防逆流喷嘴的出口端通过连接环11与弹簧12的一端相接，弹簧12的另一端与弹簧座36连接，弹簧座36靠近柔性气囊安装在导流管道的内壁上，弹簧由与其前部(靠近柔性防逆流喷嘴的部位)垂直固定连接的拨杆13拨动可伸缩，弹簧松弛时柔性防逆流喷嘴的进口端朝向柔性气囊(此时导流管道为流体流入状态)，弹簧压缩时柔性防逆流喷嘴的出口端朝向柔性气囊(此时导流管道为流体排出状态)，拨杆13穿过开设在所述导流管道上壳体上壁上的导向孔17由拨杆移动控制装置5控制可在导向孔中移动。

结合图9和图10，所述拨杆移动控制装置5包括由所述导流管道上壳体(也可为导流管道下壳体)的上壁和方形盖板密封连接构成的箱体16，箱体扣在所述导向孔17上，在箱体内外端(靠近导流管道接口的一端)固定安装有吸盘式电磁铁18，吸盘式电磁铁通过导线19与外接电源(未图示)连接，箱体的两侧壁上有由均匀间隔分布的小轴承23构成、相互对称的两滑轨，两滑轨之间有可被所述吸盘式电磁铁吸引在两滑轨之间滑动的方形铁块20，所述拨杆的上端与方形铁块20通过螺丝孔21由固定螺丝22固定连接，吸盘式电磁铁通过磁力吸引方形铁块控制拨杆在导向孔中移动。

Claims (3)

1.一种气调型三通整流阀,其特征在于：包括流体撞击室(3)和三个分别与该流体撞击室相接、结构相同的导流管道(1)，三个导流管道与流体撞击室形成“T”形结构；

所述流体撞击室为球形，流体撞击室的中心部位有实心的流体撞击球(4)；

所述三个导流管道(1)分别由导流管道上壳体(27)和导流管道下壳体(28)对接组成，导流管道的两端为圆形、中间为长方柱形，导流管道的管腔自中心向两端成由小渐大的形状；导流管道的接口端有可测量流体流量的流量探头(6)；导流管道的内端通过带有双头外螺纹的连接管件(14)与所述流体撞击室(3)连接，连接管件内壁的环形凸缘上有安装孔(26)；在导流管道上壳体(27)和导流管道下壳体(28)内壁(7)的中心部位分别有横向设置、相互对应的圆弧形凹槽(8)，在导流管道内有膨胀后可与该凹槽紧密贴合的圆柱形柔性气囊(9),柔性气囊的右端通过气囊右端盖(29)和固定螺丝(30)与导流管道壳体密封连接，柔性气囊的左端通过气囊左端盖(31)、密封胶圈(32)和带有气门芯的充放气管(33)与导流管道的内壁密封连接，充放气管与外接气源相接；在柔性气囊和流体撞击室之间的导流管道中有漏斗形柔性防逆流喷嘴(10)，柔性防逆流喷嘴的进口端通过带有安装孔(34)的柔性固定盘(35)和螺栓以及所述连接管件内壁上的环形凸缘上的安装孔(26)与连接管件固定连接，柔性防逆流喷嘴的出口端通过连接环(11)与弹簧(12)的一端相接，弹簧(12)的另一端与弹簧座(36)连接，弹簧座(36)靠近柔性气囊安装在导流管道的内壁上，弹簧由与其前部垂直固定连接的拨杆(13)拨动可伸缩，弹簧松弛时柔性防逆流喷嘴的进口端朝向柔性气囊，弹簧压缩时柔性防逆流喷嘴的出口端朝向柔性气囊，拨杆(13)穿过开设在所述导流管道上壳体上壁上的导向孔(17)由拨杆移动控制装置(5)控制可在导向孔中移动。

2.根据权利要求1所述的气调型三通整流阀,其特征在于：所述拨杆移动控制装置(5)包括由所述导流管道上壳体的上壁和方形盖板密封连接构成的箱体(16)，箱体扣在所述导向孔(17)上，在箱体的内端固定安装有吸盘式电磁铁(18)，吸盘式电磁铁通过导线(19)与外接电源连接，箱体的两侧壁上有由均匀间隔分布的小轴承(23)构成、相互对称的两滑轨，两滑轨之间有可被所述吸盘式电磁铁吸引在两滑轨之间滑动的方形铁块(20)，所述拨杆的上端与方形铁块(20)固定连接，吸盘式电磁铁通过磁力吸引方形铁块控制拨杆在导向孔中移动。

3.根据权利要求1所述的气调型三通整流阀,其特征在于：所述导流管道的接口端有过滤网(2)。

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