CN112161083A - 气动可调节流量配料阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的气动可调节流量配料阀，大流量状态时，一级气缸和二级气缸均处于压缩状态，料液通过一级进料口进入一级筒体，经一级出料口进入配料罐；配料末期，伸长一级气缸，一级活塞杆推动小流量控制器，二级出料口与一级出料口卡合密封，料液经过一级进料口、二级进料口进入二级筒体，经二级出料口进入配料罐，此时流量较小，适宜精确配料，料液到达预定配料量时，伸长二级气缸，二级活塞杆堵住二级出料口的尾端，料液不能进入配料罐，结束配料；与料液接触的部位均采用耐腐蚀处理，这些部位不存在结构要求比较高的部件，少量腐蚀密封性不会下降，组合气缸的配合能够完成大流量‑小流量‑关闭的切换，自动化程度高，切换速度快。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域，具体涉及一种气动可调节流量配料阀装置。
背景技术
卷烟厂进行香精香料自动配制时使用的配料阀，主要有以下几种方案：一是气动球阀加节流阀；二是阀门定位器加V型气动球阀；三是一体化防滴漏式配料阀；其中第一个方案的缺点是节流阀容易堵塞，可能会导致无法配料；第二个方案的缺点是零部件较多且配料结束不可避免地出现管路的滴漏；目前主要采用第三种方案一体化防滴漏式配料阀。
如CN102758923A一体化防滴漏式配料阀所述，通过小流量锥形阀和大流量锥形阀的受两位组合气缸和压缩弹簧的控制，压缩弹簧能使活塞压头压靠在出料口上，另一个压缩弹簧能使锥形堵头压靠在细出料口上，可产生三种工作状态：出料口完全关闭状态、出料口小口径的细出料口开启状态和出料口完全开启状态；一体化防滴漏式配料阀的结构简单，解决了管路的滴漏问题，但是长期使用下来，防滴漏的效果会逐渐变差，香精香料自动配制时的料液具有腐蚀性，弹簧虽然采用了耐腐蚀的材料，但是由于弹簧在使用时浸没在料液中，弹簧的力学性能在使用一段时间后会大幅度减弱，难以起到抵住锥形堵头的作用，从而漏液，影响配料效果。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供以下技术方案：
气动可调节流量配料阀，包括组合气缸、阀头和小流量控制器，所述阀头包括一级筒体，所述一级筒体的侧面设有一级进料口，所述一级筒体的一端设有一级出料口，所述一级筒体的另一端与组合气缸连接；
所述组合气缸包括一级气缸和二级气缸，所述一级气缸包括一级缸筒、一级端盖、一级活塞和一级活塞杆，所述二级气缸包括二级缸筒、二级端盖、二级活塞和二级活塞杆，所述一级缸筒的一端与所述一级筒体连接，所述一级缸筒的另一端为一级端盖，所述一级端盖与二级缸筒的一端连接，所述二级缸筒的另一端为二级端盖，所述一级活塞和一级活塞杆中部设有通孔，所述二级活塞杆穿过一级端盖和二级缸筒的连接处插入通孔，并穿过一级活塞杆的中心进入到一级筒体内；
所述小流量控制器包括二级筒体，所述二级筒体的侧面设有二级进料口，所述二级筒体的一端设有二级出料口，所述二级筒体的另一端与一级活塞杆连接；
所述二级出料口的外侧能够与一级出料口的内侧配合卡合密封，所述二级活塞杆能够伸长进入二级筒体内，并堵塞二级出料口。
进一步地，所述二级出料口的外侧与一级出料口的内侧之间的配合卡合处设有O型密封圈。
进一步地，所述一级筒体、二级筒体、一级出料口、二级出料口、一级缸筒、二级缸筒、一级活塞、二级活塞、一级活塞杆、二级活塞杆均同轴心设置。
进一步地，所述二级出料口的外侧与一级出料口的内侧配合卡合时，所述一级进料口与二级进料口同轴心。
进一步地，所述一级活塞与一级端盖之间沿圆周均匀设有一级拉力弹簧，所述二级活塞与二级端盖之间沿圆周均匀设有二级拉力弹簧。
进一步地，所述一级进料口截面积为二级进料口截面积的5-10倍，所述一级出料口截面积为二级出料口截面积的5-10倍。
本发明的有益效果为：通过组合气缸和阀头的连接，一级气缸和二级气缸均处于压缩状态，二级出料口的外侧与一级出料口的内侧脱离卡合，料液通过一级进料口进入一级筒体，然后经一级出料口进入配料罐，此时处于大流量状态，配料末期，为了精确，需要将流量减小，通过伸长一级气缸，一级活塞带动一级活塞杆推动小流量控制器，二级出料口的外侧与一级出料口的内侧卡合密封，料液经过一级进料口后再经二级进料口进入二级筒体，经二级出料口进入配料罐，此时由于二级进料口和二级出料口分别小于一级进料口和一级出料口，流量较小，适宜精确配料，料液到达预定配料量时，通过伸长二级气缸，二级活塞带动二级活塞杆运动至二级活塞杆堵住二级出料口的一端，此时料液进入配料罐的通道被堵塞，结束配料；与料液接触的部位均采用耐腐蚀处理，这些部位不存在弹簧之类的力学性能对结构的要求比较高的部件，少量的腐蚀不会造成密封性的下降，组合气缸的配合能够顺利完成大流量-小流量-关闭的切换，自动化程度高，切换速度快；
二级出料口的外侧与一级出料口的内侧之间的配合卡合处设有的O型密封圈，进一步地增强了两者之间的密封性能，有效防止漏液；多个组件之间的同轴心设置使组件之间的配合更加精确；组合气缸中的拉力弹簧的设置能够在配合气缸充气压缩和伸长气缸到指定位置；一级进料口截面积为二级进料口截面积的5-10倍，一级出料口截面积为二级出料口截面积的5-10倍，可以视配料的精确性要求进行调节；本发明设计精巧，结构简单，实用性强，适宜推广。
附图说明
图1为阀头的剖面示意图；
图2为小流量控制器的剖面示意图；
图3为组合气缸的剖面示意图；
图4为气动可调节流量配料阀处于大流量状态的剖面示意图；
图5为气动可调节流量配料阀处于小流量状态的剖面示意图；
图6为气动可调节流量配料阀处于关闭状态的剖面示意图。
图中：1-一级筒体，2-一级进料口，3-一级进料口，4-一级缸筒，5-一级活塞，6-一级活塞杆，7-一级端盖，8-通孔，9-二级缸筒，10-二级活塞，11-二级活塞杆，12-二级端盖，13-一级拉力弹簧，14-二级拉力弹簧，15-二级筒体，16-二级进料口，17-二级出料口，18-O型密封圈。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、特征与功效更易被理解，下面结合具体实施方式和本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
气动可调节流量配料阀，包括组合气缸、阀头和小流量控制器，如图1所示，所述阀头包括一级筒体1，所述一级筒体1的侧面设有一级进料口2，所述一级筒体1的一端设有一级出料口3，所述一级出料口3的内侧还设有O型密封圈18；如图2所示，所述小流量控制器包括二级筒体15，所述二级筒体15的侧面设有二级进料口16，所述二级筒体15的一端设有二级出料口17，所述二级出料口17的外侧能够与一级出料口3的内侧配合卡合，所述O型密封圈18在二者之间能够起到密封的作用；如图3所示，所述组合气缸包括一级气缸和二级气缸，所述一级气缸包括一级缸筒4、一级活塞5、一级活塞杆6、一级端盖7、一级拉力弹簧13，所述二级气缸包括二级缸筒9、二级活塞10、二级活塞杆11、二级端盖12、二级拉力弹簧14，所述一级缸筒4的一端与所述一级筒体1连接，所述一级缸筒4的另一端为一级端盖7，所述一级端盖7与二级缸筒9的一端连接，所述二级缸筒9的另一端为二级端盖12，所述一级缸筒4与二级缸筒9同轴心设置，所述一级活塞5和一级活塞杆6的轴心与一级缸筒4的轴心重合设置，所述一级活塞5和一级活塞杆6的中部设有通孔8，所述二级活塞10和二级活塞杆11的轴心与二级缸筒9的轴心重合设置，所述二级活塞杆11穿过一级端盖7和二级缸筒9的连接处插入通孔8，并穿过一级活塞杆6的中心，所述一级活塞5与一级端盖7之间沿圆周均匀设有一级拉力弹簧13，所述二级活塞10与二级端盖12之间沿圆周均匀设有二级拉力弹簧14；
如图4所示，所述气动可调节流量配料阀处于大流量状态，所述一级活塞杆6与二级筒体15连接，所述一级缸筒4与一级筒体1连接，所述二级活塞杆11伸入二级筒体15内，所述一级筒体1、二级筒体15与一级缸筒4同轴心设置；所述一级气缸、二级气缸均处于压缩状态，所述一级拉力弹簧13和二级拉力弹簧14均处于拉力最低状态，料液经过一级进料口2进入一级筒体1，经过一级出料口3进入配料罐，此时小流量控制器没有起到控制作用，所述气动可调节流量配料阀处于大流量状态；
如图5所示，气动可调节流量配料阀处于小流量状态，所述二级气缸处于压缩状态，所述二级拉力弹簧14处于拉力最低状态，所述一级气缸处于伸展状态，所述一级拉力弹簧13被拉长至拉力最高状态，一级气缸伸展的过程中，一级活塞5推动一级活塞杆6带动小流量控制器前移，直至二级出料口17的外侧与一级出料口3的内侧通过O型密封圈18卡合密封，所述二级进料口16对准一级进料口2，所述二级进料口16的截面与一级进料口2的截面同轴心，料液经过一级进料口2进入二级进料口16，经过二级筒体15通过二级出料口17进入配料罐，所述一级出料口3截面积为二级出料口17截面积的10倍，流速相同的情况下，流量减小为原流量的10％，此时小流量控制器起到控制流量的作用，所述气动可调节流量配料阀处于小流量状态；
如图6所示，气动可调节流量配料阀处于关闭状态，所述一级气缸和二级气缸均处于伸展状态，所述一级拉力弹簧13和二级拉力弹簧14均被拉长至拉力最高状态，所述气动可调节流量配料阀从小流量状态过渡到关闭状态，是二级气缸伸展的过程，所述二级活塞10推动二级活塞杆11前移，直至二级活塞杆11抵住二级出料口17的尾部，将二级进料口17堵塞，料液不能通过二级进料口进入配料罐，从而使气动可调节流量配料阀处于关闭状态；
通过组合气缸、阀头和小流量控制器之间的连接，一级气缸和二级气缸的分步运动，能够顺利完成大流量-小流量-关闭的切换，自动化程度高，切换速度快，与料液接触的部位均采用耐腐蚀处理，这些部位不存在弹簧之类的力学性能对结构的要求比较高的部件，少量的腐蚀不会造成密封性的下降。
实施例2
与实施例1不同的是，一级出料口3截面积为二级出料口17截面积的5倍，当气动可调节流量配料阀处于小流量状态时，流速相同的情况下，流量减小为原流量的20％。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作出的任何修改或者等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.气动可调节流量配料阀，其特征在于，包括组合气缸、阀头和小流量控制器，所述阀头包括一级筒体，所述一级筒体的侧面设有一级进料口，所述一级筒体的一端设有一级出料口，所述一级筒体的另一端与组合气缸连接；
所述组合气缸包括一级气缸和二级气缸，所述一级气缸包括一级缸筒、一级端盖、一级活塞和一级活塞杆，所述二级气缸包括二级缸筒、二级端盖、二级活塞和二级活塞杆，所述一级缸筒的一端与所述一级筒体连接，所述一级缸筒的另一端为一级端盖，所述一级端盖与二级缸筒的一端连接，所述二级缸筒的另一端为二级端盖，所述一级活塞和一级活塞杆中部设有通孔，所述二级活塞杆穿过一级端盖和二级缸筒的连接处插入通孔，并穿过一级活塞杆的中心进入到一级筒体内；
所述小流量控制器包括二级筒体，所述二级筒体的侧面设有二级进料口，所述二级筒体的一端设有二级出料口，所述二级筒体的另一端与一级活塞杆连接；
所述二级出料口的外侧能够与一级出料口的内侧配合卡合密封，所述二级活塞杆能够伸长进入二级筒体内，并堵塞二级出料口。
2.如权利要求1所述的气动可调节流量配料阀，其特征在于，所述二级出料口的外侧与一级出料口的内侧之间的配合卡合处设有O型密封圈。
3.如权利要求2所述的气动可调节流量配料阀，其特征在于，所述一级筒体、二级筒体、一级出料口、二级出料口、一级缸筒、二级缸筒、一级活塞、二级活塞、一级活塞杆、二级活塞杆均同轴心设置。
4.如权利要求3所述的气动可调节流量配料阀，其特征在于，所述二级出料口的外侧与一级出料口的内侧配合卡合时，所述一级进料口与二级进料口同轴心。
5.如权利要求4所述的气动可调节流量配料阀，其特征在于，所述一级活塞与一级端盖之间沿圆周均匀设有一级拉力弹簧，所述二级活塞与二级端盖之间沿圆周均匀设有二级拉力弹簧。
6.如权利要求5所述的气动可调节流量配料阀，其特征在于，所述一级进料口截面积为二级进料口截面积的5-10倍，所述一级出料口截面积为二级出料口截面积的5-10倍。
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