CN111271332A - 一种矿用乳化液泵站大流量先导式本安电磁补水阀及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿用乳化液泵站设备领域，特别是涉及一种乳化液泵站用大流量先导式本安电磁补水阀。包括主阀组件、二位二通先导阀、控制杆组件和本安电磁铁。二位二通先导阀通过螺栓与主阀组件的上侧面连接在一起，最终形成电磁补水阀P口通过阻尼螺钉的阻尼孔、主阀阀芯弹簧腔、主阀组件P’口与二位二通先导阀P1口相通，电磁补水阀T口通过工艺孔1、工艺孔2以及主阀组件T’口与二位二通先导阀T1口相通。本发明采用模块化设计，可根据实际需要，改变主阀的压力和流量等级，以满足不同工况的需求，具有很强的通用性和实用性。

Description

一种矿用乳化液泵站大流量先导式本安电磁补水阀及使用 方法

技术领域

本发明涉及矿用乳化液泵站设备领域，特别是涉及一种乳化液泵站用大流量先导式本安电磁补水阀。

背景技术

目前国内综采工作面液压系统中主要采用高水基乳化液作为传动介质，在乳化液泵站液箱供液电控系统中使用的进口本安电磁补水阀常见的多为隔爆浇注式两位两通电磁阀，国内同类型电磁补水阀防爆等级为Ⅱ类，且额定工作压力低，通常不能满足使用要求。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种乳化液泵站用大流量先导式本安电磁补水阀及使用方法。

本发明采取以下技术方案：一种乳化液泵站用大流量先导式本安电磁补水阀，包括主阀组件、二位二通先导阀、控制杆组件和本安电磁铁。

主阀组件包括主阀阀体、弹簧压座、主阀阀芯、复位弹簧、密封圈及导向环、阻尼螺堵和主阀阀座；主阀阀体为长方体阀块，主阀阀体一端用于安装主阀阀芯和主阀阀座的安装孔，主阀阀体另一端为电磁补水阀P口，主阀阀体一侧表面设置电磁补水阀T口，主阀阀芯和主阀阀座的安装孔、电磁补水阀P口和电磁补水阀T口相互连通，主阀阀座过度配合安装在主阀阀体内，密封圈及导向环安装在主阀阀芯外环密封槽内，阻尼螺钉安装在主阀阀芯右端端头，主阀阀芯通过弹簧压座压缩复位弹簧安装在主阀阀体内，主阀阀体上侧面为二位二通先导阀安装面，并设有主阀P’口和主阀T’口，主阀P’口与主阀阀芯内相通，T’口通过工艺孔1和工艺孔2与电磁补水阀T口相通。

二位二通先导阀包括先导阀阀体、阀芯套、陶瓷球阀芯Ⅰ、导向座、阀杆、阀座、陶瓷球阀芯Ⅱ、弹簧座、复位弹簧II、弹簧套和密封组件；先导阀阀体为凸型，先导阀阀体中间为阀芯套安装孔，阀芯套通过螺纹连接安装在先导阀阀体内，阀芯套上设置有内孔，内孔由右向左依次安装陶瓷球阀芯Ⅰ、导向座、阀座以及弹簧套，弹簧套通过螺纹连接安装在阀芯套内孔最外端，复位弹簧II设置在弹簧套内，弹簧座压缩复位弹簧II安装在阀芯套内孔内部，陶瓷球阀芯Ⅱ安放在弹簧座内侧端，陶瓷球阀芯Ⅰ安放在阀芯套内孔的最内侧，陶瓷球阀芯Ⅰ与陶瓷球阀芯Ⅱ之间设置阀杆，阀芯套外圈通过安装与先导阀阀体安装孔内径密封的密封组件，先导阀阀体侧面设置有P1口和T1口，P1口通过工艺孔3、工艺孔4和工艺孔5分别与陶瓷球阀芯Ⅱ弹簧套的内腔以及导向座的内腔相通，T1口通过工艺孔6和工艺孔7与阀座内腔相通。

控制杆组件包括控制杆座、转向定位销、控制杆、调节螺钉和环形密封圈；控制杆通过转向定位销安装在控制杆座内，控制杆可绕转向定位销旋转，控制杆上安装有调节螺钉，控制杆座下侧面为与二位二通先导阀、本安电磁铁的安装面，控制杆座下侧面设置有本安电磁铁安装止口、环型密封槽及螺栓安装孔，环形密封圈安装在控制杆座的环形密封槽内，控制杆组件通过螺栓安装在二位二通先导阀阀体左侧面，调节控制杆组件的调节螺栓使其刚好压在二位二通先导阀中的陶瓷球阀芯Ⅰ上；本安电磁铁安装控制杆组件的止口上并用螺栓固紧。

二位二通先导阀通过螺栓与主阀组件的上侧面连接在一起，最终形成电磁补水阀P口通过阻尼螺钉的阻尼孔、主阀阀芯弹簧腔、主阀组件P’口与二位二通先导阀P1口相通，电磁补水阀T口通过工艺孔1、工艺孔2以及主阀组件T’口与二位二通先导阀T1口相通。

一种乳化液泵站用大流量先导式本安电磁补水阀的使用方法，在供液系统工作时，电磁补水阀的P口与T口分别与供液系统的进水管与出水管相连，当系统需要供液、本安电磁铁处于通电状态时，电磁铁顶杆推动控制杆一端围绕转向定位销向外运动，另一端带动调节螺栓钉向内运动，带动调节螺钉克服复位弹簧II压缩力压迫陶瓷球阀芯Ⅰ、阀杆、陶瓷球阀芯Ⅱ一起向内运动，使二位二通先导阀P1口与T1口相通，供液系统液体通过电磁补水阀P口、阻尼螺堵阻尼孔、进入主阀阀芯弹簧腔，通过主阀P’口与二位二通先导阀的P1口相通，液体通过二通先导阀T1进入电磁补水阀T口，主阀阀芯内外两侧压力失去平衡，主阀阀芯外侧系统压力大于主阀阀芯内侧压力，并克服复位弹簧I压缩力，使主阀阀芯打开，电磁补水阀P口与电磁补水阀T口相通，系统开始供液；当系统无需供液、本安电磁铁处于断电状态时，二位二通先导阀的P1口与T1口不通，促使主阀阀芯内外两侧压力平衡，复位弹簧I提供压缩力使主阀阀芯右端密封锥面与主阀阀体密封，电磁补水阀P口与电磁补水阀T口断开，系统停止供液。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、防爆型式为本质安全型，电磁铁体积小、重量轻、功耗低、安装维护方便，可与本安控制系统直接配套。

2、通过采用杠杆原理解决本安型电磁铁的推力小、行程短等问题。

3、通过采用先导液控原理，使本补水阀具有大流量、高可靠等性能。

4、采用模块化设计，可根据实际需要，改变主阀的压力和流量等级，以满足不同工况的需求，具有很强的通用性和实用性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为主阀组件的结构示意图；

图3为二位二通先导阀的结构示意图；

图4为控制杆组件的结构示意图；

图5为本发明的液压原理图；

图中：1-主阀组件、2-二位二通先导阀、3-控制杆组件、4-本安电磁铁；101-主阀阀体、102-弹簧压座、103-主阀阀芯、104-复位弹簧、105-密封圈及导向环、106-阻尼螺钉、107-主阀阀座；201-先导阀阀体、202-阀芯套、2.3-陶瓷球阀芯Ⅰ、204-导向座、205-阀杆、206-先导阀阀座、207-陶瓷球阀芯Ⅱ、208-弹簧座、209-复位弹簧、2010-弹簧套、2011密封组件；301-控制杆座、302-转向定位销、303-控制杆、304-调节螺栓、305-防松螺母、306-螺堵Ⅰ、307-螺堵Ⅱ、308-环形密封圈。

具体实施方式

结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示的矿用大流量先导式本安电磁补水阀，是由主阀组件1、二位二通先导阀2、控制杆组件3、本安电磁铁4组成。主阀组件1包括主阀阀体101、弹簧压座102、主阀阀芯103、复位弹簧104、密封圈及导向环105、阻尼螺堵106和主阀阀座107；主阀阀体101为长方体阀块，主阀阀体101一端用于安装主阀阀芯103和主阀阀座107的安装孔，主阀阀体101另一端为电磁补水阀P口，主阀阀体101一侧表面设置电磁补水阀T口，主阀阀芯103和主阀阀座107的安装孔、电磁补水阀P口和电磁补水阀T口相互连通，主阀阀座107过度配合安装在主阀阀体101内，密封圈及导向环105安装在主阀阀芯103外环密封槽内，阻尼螺钉106安装在主阀阀芯103右端端头，主阀阀芯103通过弹簧压座102压缩复位弹簧104安装在主阀阀体101内，主阀阀体101上侧面为二位二通先导阀2安装面，并设有主阀P’口和主阀T’口，主阀P’口与主阀阀芯103内相通，T’口通过工艺孔1和工艺孔2与电磁补水阀T口相通。主阀阀座107过度配合安装在主阀阀体101内，密封圈及导向环105安装在主阀阀芯103外环密封槽内，阻尼螺钉106安装在主阀阀芯103右端端头，主阀阀芯103通过弹簧压座102压缩复位弹簧104安装在主阀阀体101内，与工作初始状态，本安电磁铁4断电，液体通过阻尼螺钉106进入主阀阀芯103弹簧腔，促使主阀阀芯103左右两端压力平衡，复位弹簧104提供压缩力压缩主阀阀芯103与主阀阀座107密封，电磁补水阀P口与T口处于关闭状态。

二位二通先导阀2包括先导阀阀体201、阀芯套202、陶瓷球阀芯Ⅰ203、导向座204、阀杆205、阀座206、陶瓷球阀芯Ⅱ207、弹簧座208、复位弹簧II209、弹簧套2010和密封组件2011；先导阀阀体201为凸型，先导阀阀体201中间为阀芯套202安装孔，阀芯套202通过螺纹连接安装在先导阀阀体201内，阀芯套202上设置有内孔，内孔由右向左依次安装陶瓷球阀芯Ⅰ203、导向座204、阀座206以及弹簧套2010，弹簧套2010通过螺纹连接安装在阀芯套202内孔最外端，复位弹簧II209设置在弹簧套2010内，弹簧座208压缩复位弹簧II209安装在阀芯套202内孔内部，陶瓷球阀芯Ⅱ207安放在弹簧座208内侧端，陶瓷球阀芯Ⅰ203安放在阀芯套202内孔的最内侧，陶瓷球阀芯Ⅰ203与陶瓷球阀芯Ⅱ207之间设置阀杆205，阀芯套202外圈通过安装与先导阀阀体201安装孔内径密封的密封组件211，先导阀阀体201侧面设置有P1口和T1口，P1口通过工艺孔3、工艺孔4和工艺孔5分别与陶瓷球阀芯Ⅱ207、弹簧套2010的内腔以及导向座204的内腔相通，T1口通过工艺孔6和工艺孔7与阀座206内腔相通。陶瓷球阀芯Ⅱ207通过复位弹簧209提供的压缩力与先导阀阀座206紧密结合，使二位二通先导阀的P1口与T1口处于断开状态，当本安电磁铁4通电时，控制杆303推动陶瓷球阀芯Ⅰ203向下运动时，带动阀杆205，使陶瓷球阀芯Ⅱ207与阀座208分离，二位二通先导阀的P1口与T1口处于相通状态。

控制杆组件3包括控制杆座301、转向定位销302、控制杆303、调节螺钉304和环形密封圈305；控制杆303通过转向定位销302安装在控制杆座301内，控制杆303可绕转向定位销302旋转，控制杆303上安装有调节螺钉304，控制杆座301下侧面为与二位二通先导阀2、本安电磁铁4的安装面，控制杆座301下侧面设置有本安电磁铁4安装止口、环型密封槽及螺栓安装孔，环形密封圈305安装在控制杆座301的环形密封槽内，控制杆组件3通过螺栓安装在二位二通先导阀2阀体左侧面，调节控制杆组件3的调节螺栓304使其刚好压在二位二通先导阀中的陶瓷球阀芯Ⅰ203上；本安电磁铁4安装控制杆组件3的止口上并用螺栓固紧。调节螺栓304安装在控制杆303上，可以上下旋转调节位置，防松螺母305安装在调节螺钉304上，当调节螺栓304固定位置后，防止调节螺钉304因震动而松动，控制杆303通过转向定位销302安装在控制杆座301内，螺堵Ⅰ306、螺堵Ⅱ307安装在控制杆座上，控制杆303一端受力向上时，另一端因杠杆原理，将产生更大的向下压力，控制杆座301下侧面为与二位二通先导阀2、本安电磁铁4的安装面，设置有本安电磁铁4安装止口、环型密封槽及螺栓安装孔，环形密封圈308安装在控制杆座的环形密封槽内，控制杆组件3通过螺栓安装在二位二通先导阀2阀体左侧面，调节控制杆组件3的调节螺钉304使其刚好压在二位二通先导阀中2的陶瓷球阀芯Ⅰ203上。

二位二通先导阀2通过螺栓与主阀组件1的上侧面连接在一起，最终形成电磁补水阀P口通过阻尼螺钉106的阻尼孔、主阀阀芯103弹簧腔、主阀组件1P’口与二位二通先导阀P1口相通，电磁补水阀T口通过工艺孔1、工艺孔2以及主阀组件1T’口与二位二通先导阀2T1口相通。

在供液系统工作时，电磁补水阀的P口与T口分别与供液系统的进水管与出水管相连，当本安电磁铁4处于断电时，二位二通先导阀2的P1口与T1口不通，电磁补水阀P口端液体通过阻尼螺堵进入主阀阀芯103弹簧腔，促使主阀阀芯103两端压力平衡，复位弹簧1 104提供压缩力压缩主阀阀芯103与主阀阀体107密封，使电磁补水阀P口与T口处于断开状态，系统无法进行供液。

当本安电磁铁4通电时，电磁铁顶杆推动控制杆一端围绕转向定位销向外运动，另一端带动调节螺栓向内运动，通过杠杆原理产生一个更大的向下压力，使调节螺栓压迫陶瓷球阀芯Ⅰ203，带动阀杆205、陶瓷球阀芯Ⅱ207向下运动，使二位二通先导阀2的P1口与T1口相通，主阀阀芯103弹簧腔与电磁补水阀T口相通，主阀阀芯103两端压力失去平衡，主阀阀芯打开，系统开始供液。

Claims (2)

1.一种乳化液泵站用大流量先导式本安电磁补水阀，其特征在于：包括主阀组件（1）、二位二通先导阀（2）、控制杆组件（3）和本安电磁铁（4），

所述的主阀组件（1）包括主阀阀体（101）、弹簧压座（102）、主阀阀芯（103）、复位弹簧（104）、密封圈及导向环（105）、阻尼螺堵（106）和主阀阀座（107）；主阀阀体（101）为长方体阀块，主阀阀体（101）一端用于安装主阀阀芯（103）和主阀阀座（107）的安装孔，主阀阀体（101）另一端为电磁补水阀P口，主阀阀体（101）一侧表面设置电磁补水阀T口，主阀阀芯（103）和主阀阀座（107）的安装孔、电磁补水阀P口和电磁补水阀T口相互连通，主阀阀座（107）过度配合安装在主阀阀体（101）内，密封圈及导向环（105）安装在主阀阀芯（103）外环密封槽内，阻尼螺钉（106）安装在主阀阀芯（103）右端端头，主阀阀芯（103）通过弹簧压座（102）压缩复位弹簧（104）安装在主阀阀体（101）内，主阀阀体（101）上侧面为二位二通先导阀（2）安装面，并设有主阀P’口和主阀T’口，主阀P’口与主阀阀芯（103）内相通，T’口通过工艺孔1和工艺孔2与电磁补水阀T口相通；

所述的二位二通先导阀（2）包括先导阀阀体（201）、阀芯套（202)、陶瓷球阀芯Ⅰ(203)、导向座(204) 、阀杆(205）、阀座（206）、陶瓷球阀芯Ⅱ（207）、弹簧座（208）、复位弹簧II（209）、弹簧套（2010）和密封组件（2011）；先导阀阀体（201）为凸型，先导阀阀体（201）中间为阀芯套（202）安装孔，阀芯套（202）通过螺纹连接安装在先导阀阀体（201）内，阀芯套（202）上设置有内孔，内孔由右向左依次安装陶瓷球阀芯Ⅰ(203)、导向座(204) 、阀座（206）以及弹簧套(2010)，弹簧套(2010)通过螺纹连接安装在阀芯套（202）内孔最外端，复位弹簧II（209)设置在弹簧套(2010)内，弹簧座（208）压缩复位弹簧II（209)安装在阀芯套(202)内孔内部，陶瓷球阀芯Ⅱ(207)安放在弹簧座(208)内侧端，陶瓷球阀芯Ⅰ(203)安放在阀芯套(202) 内孔的最内侧，陶瓷球阀芯Ⅰ(203)与陶瓷球阀芯Ⅱ(207)之间设置阀杆（205），阀芯套(202)外圈通过安装与先导阀阀体(201)安装孔内径密封的密封组件(211)，先导阀阀体（201）侧面设置有P1口和T1口，P1口通过工艺孔3、工艺孔4和工艺孔5分别与陶瓷球阀芯Ⅱ（207）弹簧套（2010）的内腔以及导向座(204)的内腔相通，T1口通过工艺孔6和工艺孔7与阀座（206）内腔相通；

所述的控制杆组件（3）包括控制杆座（301）、转向定位销（302）、控制杆（303）、调节螺钉（304）和环形密封圈（305）；控制杆（303）通过转向定位销（302）安装在控制杆座（301）内，控制杆（303）可绕转向定位销（302）旋转，控制杆（303）上安装有调节螺钉（304），控制杆座（301）下侧面为与二位二通先导阀（2）、本安电磁铁（4）的安装面，控制杆座（301）下侧面设置有本安电磁铁（4）安装止口、环型密封槽及螺栓安装孔，环形密封圈（305）安装在控制杆座（301）的环形密封槽内，控制杆组件（3）通过螺栓安装在二位二通先导阀（2）阀体左侧面，调节控制杆组件（3）的调节螺栓（304）使其刚好压在二位二通先导阀中的陶瓷球阀芯Ⅰ（203）上；本安电磁铁（4）安装控制杆组件（3）的止口上并用螺栓固紧；

所述的二位二通先导阀（2）通过螺栓与主阀组件（1）的上侧面连接在一起，最终形成电磁补水阀P口通过阻尼螺钉（106）的阻尼孔、主阀阀芯（103）弹簧腔、主阀组件（1）P’口与二位二通先导阀P1口相通，电磁补水阀T口通过工艺孔1、工艺孔2以及主阀组件（1）T’口与二位二通先导阀（2）T1口相通。

2.一种如权利要求1所述的所述的乳化液泵站用大流量先导式本安电磁补水阀的使用方法，其特征在于：在供液系统工作时，电磁补水阀的P口与T口分别与供液系统的进水管与出水管相连，当系统需要供液、本安电磁铁（4）处于通电状态时，电磁铁顶杆推动控制杆（303）一端围绕转向定位销（302）向外运动，另一端带动调节螺栓钉（304）向内运动，带动调节螺钉（304）克服复位弹簧2（209）压缩力压迫陶瓷球阀芯Ⅰ（203）、阀杆(205）、陶瓷球阀芯Ⅱ(207）一起向内运动，使二位二通先导阀P1口与T1口相通，，供液系统液体通过电磁补水阀P口、阻尼螺堵（106）阻尼孔、进入主阀阀芯（103）弹簧腔，通过主阀P’口与二位二通先导阀（2）的P1口相通，液体通过二通先导阀（2）T1进入电磁补水阀T口，主阀阀芯（103）内外两侧压力失去平衡，主阀阀芯（103）外侧系统压力大于主阀阀芯（103）内侧压力，并克服复位弹簧I（104）压缩力，使主阀阀芯（103）打开，电磁补水阀P口与电磁补水阀T口相通，系统开始供液；当系统无需供液、本安电磁铁（4）处于断电状态时，二位二通先导阀（2）的P1口与T1口不通，促使主阀阀芯（103）内外两侧压力平衡，复位弹簧I（104）提供压缩力使主阀阀芯（103）右端密封锥面与主阀阀体（107）密封，电磁补水阀P口与电磁补水阀T口断开，系统停止供液。

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