CN214222091U - 多通道物料分配阀 - Google Patents

Abstract

一种多通道物料分配阀，包括转盘、转轴以及转轴驱动机构。转轴与转盘连接，转轴驱动机构包括第一电机和第一不完全齿轮机构，第一电机通过第一不完全齿轮机构与转轴传动连接，以驱动转轴间歇转动。本实用新型具有使用可靠、安全环保、占地空间小、传动效率高等优点。

Description

多通道物料分配阀

技术领域

本实用新型涉及物料分配装置。

背景技术

多通道物料分配阀主要应用于石油化工领域模拟移动床工艺中，是实现连续吸附分离过程，提纯期望产品的关键设备。物料分配阀能够按照所设计的周期顺序，借助于连接不同通道的跨管，将工艺物料按次序分别导入反应塔内不同床层和从床层导出，从而连续周期性地获得高纯度的产品。

多通道物料分配阀主要由定盘、转盘、密封板、阀罩、转轴、驱动机构、连接架等组成。现有产品中，依靠液压系统提供动力，通过棘轮棘爪机构驱动中心轴运动，转轴带动转盘步进旋转，进而实现各物料管线管路之间的连通和切换。现有技术中，物料分配阀的动力来源——液压系统由两台叶片泵、卸荷阀、回动阀、电磁(手动)四通阀、高压蓄能器、阻尼阀、液压缸、滤油器、油箱、液压管线及管路附件组成，油泵出口高压油经卸荷阀进入高压蓄能器，油压在8.8～9.5MPa之间。从使用现状来看，液压零部件泄漏和卡死、电磁四通阀芯卡塞或信号中断、液压缸组件损坏等液压系统问题时有发生。另一方面，棘轮在旋转时定位不准确，运动精度差，长期使用易产生较大的瞬时误差及累积误差，同时动作时冲击较大。以上问题造成的停机使物料分配阀无法连续运行，限制了模拟移动床工艺系统的处理能力，导致生产效率降低和生产成本大幅增加。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种使用可靠、安全环保、占地空间小、传动效率高的多通道物料分配阀。

本实用新型实施例提供了一种多通道物料分配阀，包括转盘、转轴以及转轴驱动机构；转轴与转盘连接，转轴驱动机构包括第一电机和第一不完全齿轮机构，第一电机通过第一不完全齿轮机构与转轴传动连接，以驱动转轴间歇转动。

上述的多通道物料分配阀，其中，第一不完全齿轮机构包括第一主动轮和第一从动轮，第一主动轮与第一电机的输出轴连接，第一从动轮与转轴连接。

上述的多通道物料分配阀，其中，第一从动轮与转轴采用花键连接。

上述的多通道物料分配阀，其中，该多通道物料分配阀还包括冗余转轴驱动机构，冗余转轴驱动机构包括第二电机和第二不完全齿轮机构，第二不完全齿轮机构包括第二主动轮，第二主动轮与第二电机的输出轴连接，并能够推动第一从动轮间歇转动。

上述的多通道物料分配阀，其中，第一电机和第二电机均为伺服电机，转轴驱动机构包括伺服驱动器，伺服驱动器的输出端分别与第一电机的电源端和第二电机的电源端连接，以控制第一电机和第二电机转动。

本实用新型至少具有以下优点和特点：

1、使用可靠性高。本实施例的多通道物料分配阀采用电机作为动力源，因此避免了液压系统漏油、堵塞等所引起的故障，避免了定期更换过滤系统、电磁阀维护等工作造成的停机；

2、结构紧凑，占地空间小。本实施例的多通道物料分配阀省去了大型液压站的安装位置，重量轻，易于安装，无须额外设置冷却系统和动力站；

3、环保安全。本实施例的多通道物料分配阀能耗低，系统噪音低，无液压油等污染源，对环境不产生污染；

4、运动稳定。本实施例的多通道物料分配阀可根据运动时间和停歇时间在从动轮上设计与主动轮相啮合的轮齿，电机匀速稳定运转，不会产生停歇时间造成的电机停止运转，影响电机寿命；

5、传动效率高。电机带动齿轮旋转运动，通过尺寸间的啮合传输力矩，较直线运动(气缸或电缸)转化为旋转运动的机构形式，具有更长的使用寿命和更高的效率。采用花键形式传动，较传统的传动形式，提高了承载性、对中性和导向性，针对分配阀低速重载，启停冲击大的特点，具有更好的稳定性；

6、控制精度高。根据本实施例的多通道物料分配阀采用了伺服控制系统，伺服控制系统采用闭环伺服控制，角度、位移、力矩精度准确，响应时间快；

7、安全冗余性好。根据本实施例的多通道物料分配阀设置了冗余转轴驱动机构，在转轴驱动机构出现故障时多通道物料分配阀仍能正常工作。

附图说明

图1示出了根据本实用新型一实施例的多通道物料分配阀的剖面示意图。

图2示出了根据本实用新型一实施例的多通道物料分配阀的转轴驱动机构的示意图。

图3示出了根据本实用新型一实施例的多通道物料分配阀的物料管道的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1和图2。根据本实用新型一实施例的一种多通道物料分配阀包括，包括转盘1、转轴2、转轴驱动机构3、阀罩4、定盘5、密封板6、若干跨管7、若干物料管道8和多条装置管道9。

转轴2与转盘1连接，转轴驱动机构3包括第一电机31和第一不完全齿轮机构，第一电机31通过第一不完全齿轮机构与转轴2传动连接，以驱动转轴1间歇转动。

第一不完全齿轮机构包括第一主动轮321和第一从动轮322，第一主动轮321与第一电机31的输出轴311连接，第一从动轮322与转轴2连接。可选地，第一从动轮322与转轴2采用花键2a连接。在第一电机31的驱动下，第一主动轮321做旋转运动，第一主动轮321为不完整齿轮，当第一主动轮321上的轮齿与第一从动轮322啮合时，将旋转运动传递至第一从动轮322。通过合理设置第一主动轮321的轮齿数量、规格以及第一从动轮322的齿轮规格，可以实现在第一主动轮321作连续360°旋转运动时，第一从动轮322及转轴2做间歇旋转运动。在第一从动轮322停歇期间，两轮的轮缘弧具有锁止和定位作用，防止第一从动轮322的游动。

进一步地，第一电机31为伺服电机，转轴驱动机构包括伺服驱动器33，伺服驱动器33的输出端与第一电机31的电源端连接，以控制第一电机31转动。第一电机31和伺服驱动器33的底部固定于阀门一侧的支架台上。

进一步地，第一从动轮322安装有角度传感器34，二者同步旋转运动，角度传感器34的输出端与伺服驱动器33的输入端连接，角度传感器34将第一从动轮322的角度信号反馈至伺服控制器33，以使伺服控制器33根据角度反馈做出对应的控制操作。

进一步地，第一不完全齿轮机构还设置有角度指示盘323，实时指示角度信息，转轴2的上部穿过第一从动轮322和角度指示盘323。

阀罩4的下端与定盘5连接，并与定盘5共同限定一封闭的腔室40，转盘1和密封板6位于腔室40中，转盘1和密封板6分别与转轴2的下端连接，转轴2的上端穿过阀罩1，并与第一不完全齿轮机构传动连接。转轴2可以是独立的一个零件，也可为通过联轴器等方式连接起来的多段轴。

密封板6的顶面与转盘1的底面相连，以跟随转盘1一起转动，密封板6的底面与定盘5的顶面密封接触。

若干跨管7位于腔室40内，若干跨管7的下端与转盘2相连，从而可随转盘2一起转动。若干物料管道8和多条装置管道9位于腔室40外，若干物料管道8的上端和多条装置管道9的上端分别与定盘5的下表面连接。定盘350有若干条环形沟槽，每条环形沟槽对应一条物料管道8。转盘1和密封板6组成的旋转部件，有相应的腰型孔与定盘5的沟槽相对应，可以实现介质流通。密封板6可连通或隔离若干物料管道8和多条装置管道9。

化工工艺物料可由分配阀底部的物料管道8输入定盘5，再经由密封板6和腰型孔流通至转盘1，经过其上方的跨管7从装置管道9输出至指定的装置内部。并且，该流通路线是双向的，即，从装置输送至阀门的物料经由装置管道9，通过跨管7，最后从物料管道8输出。若干物料管道8和多条装置管道9可包括一系列多个互相独立的管道，跨管7的两端分别与物料管道8和装置管道9相连接，并可切换连接的通道。转轴2旋转至不同的位置时，经由跨管7将不同的物料管道8和装置管道9连通。

工作时，伺服控制器33发出控制指令，驱动第一电机31工作做旋转运动，第一电机31的输出轴311与第一主动轮321连接，在第一电机31的驱动下，第一主动轮321做360°旋转运动，第一主动轮321与第一从动轮322通过不完整齿轮的啮合实现步进旋转运动，该间歇步进旋转运动通过转轴2使转盘1旋转。同时，角度传感器34实时地将第一从动轮322的角度反馈至伺服控制器33，伺服控制器33判定角度反馈是否达到设定的误差值，如果是，伺服控制器33收到反馈时发出指令控制第一电机31做出变化，调整第一主动轮321的实时角度和运动方向，如果否，则系统继续原来的运动路线。角度传感器34具有动态响应和定位任务，通过上述过程可以识别累计误差并通过反馈校准。

进一步地，根据本实用新型实施例的多通道物料分配阀还包括冗余转轴驱动机构，该冗余转轴驱动机构包括第二电机和第二不完全齿轮机构(图中未示出)，第二不完全齿轮机构包括第二主动轮，第二主动轮与第二电机的输出轴连接，并能够推动第一从动轮322间歇转动。如此，在转轴驱动机构出现故障时多通道物料分配阀仍能正常工作，提高了多通道物料分配阀的使用可靠性。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种多通道物料分配阀，包括转盘、转轴以及转轴驱动机构；所述转轴与所述转盘连接，其特征在于，所述转轴驱动机构包括第一电机和第一不完全齿轮机构，所述第一电机通过所述第一不完全齿轮机构与所述转轴传动连接，以驱动所述转轴间歇转动。

2.根据权利要求1所述的多通道物料分配阀，其特征在于，所述第一不完全齿轮机构包括第一主动轮和第一从动轮，所述第一主动轮与所述第一电机的输出轴连接，所述第一从动轮与所述转轴连接。

3.根据权利要求2所述的多通道物料分配阀，其特征在于，所述第一从动轮与所述转轴采用花键连接。

4.根据权利要求2所述的多通道物料分配阀，其特征在于，所述第一电机为伺服电机，所述转轴驱动机构包括伺服驱动器，所述伺服驱动器的输出端与所述第一电机的电源端连接，以控制所述第一电机转动。

5.根据权利要求4所述的多通道物料分配阀，其特征在于，所述第一从动轮安装有角度传感器，所述角度传感器的输出端与所述伺服驱动器的输入端连接。

6.根据权利要求2所述的多通道物料分配阀，其特征在于，所述多通道物料分配阀还包括冗余转轴驱动机构，所述冗余转轴驱动机构包括第二电机和第二不完全齿轮机构，所述第二不完全齿轮机构包括第二主动轮，所述第二主动轮与所述第二电机的输出轴连接，并能够推动所述第一从动轮间歇转动。

7.根据权利要求6所述的多通道物料分配阀，其特征在于，所述第一电机和所述第二电机均为伺服电机，所述转轴驱动机构包括伺服驱动器，所述伺服驱动器的输出端分别与所述第一电机的电源端和所述第二电机的电源端连接，以控制所述第一电机和所述第二电机转动。

8.根据权利要求1所述的多通道物料分配阀，其特征在于，所述多通道物料分配阀包括阀罩、定盘和密封板；

所述阀罩的下端与所述定盘连接，并与所述定盘共同限定一封闭的腔室；所述转盘和所述密封板位于所述腔室中，转盘和密封板分别与所述转轴的下端连接，转轴的上端穿过所述阀罩，并与所述第一不完全齿轮机构传动连接；

所述密封板的顶面与所述转盘的底面相连，以跟随转盘一起转动，所述密封板的底面与所述定盘的顶面密封接触。

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