CN2729456Y - 电动自控多路旋塞阀 - Google Patents

Abstract

一种电动自控多路旋塞阀，电动装置执行器通过驱动阀轴与阀体部分相连，阀体由驱动阀轴及其传动轴将上、下阀体加装阀盖串接在一起而形成，上下阀体上开有进液孔、导流孔和排(出)液孔，阀腔内设有开有导流孔的阀芯，阀芯导流孔与阀体导流孔对位，上阀体与上阀芯的顶部形成一与上阀体进液孔相通的分流腔，上阀体与上阀芯的底部形成一与上阀体排液孔相通的分流腔；下阀体与下阀芯的顶部形成一与下阀体进液孔相通的分流腔，下阀体与下阀芯的底部形成一与下阀体出液孔相通的分流腔。该阀结构简单、设计严密合理；对位精确、性能可靠；便于水流组织调节、与罐体水流组织灵活匹配；可手动/自动操作。适用于复杂水处理系统。

Description

电动自控多路旋塞阀

技术领域  本实用新型属于一种多路阀，尤其是一种适用于需复杂水处理系统的电动自控多路旋塞阀。

背景技术  长期以来，国内水处理阀存在的主要问题是结构设计不尽合理，且国内多数厂家是在工厂内完成整套设备组装，水流组织是固定的，不便于根据现场实际情况进行组装调节。国外多路阀基本为原水清洗罐体，在处理高硬度水软化时，通常另外增加了一套复杂的阀外管路循环系统来改变多路阀管道水流组织，或采用两级水处理。我国专利CN2310905Y公开了一种用于水质软化液流管路控制的H型锥体旋转阀，是用软水清洗罐体的，它是在阀腔内通过一个阀芯和阀体的导流孔对位完成水流组织的，进出阀体的流体完全靠阀芯和阀体的对位导流孔固定位置进出，由于阀芯导流孔旋转后和阀体导流孔固定对位，阀体只能根据阀芯的导流孔位置对位开孔，阀体上开设的导流孔造成阀体的结构复杂。我国专利CN2207497Y公开了另一类多层旋转多路阀，它是由串接在一起的多通道阀芯组合体两端加阀盖组装而成的，每个阀芯组合体是由两个阀体中间夹一块阀芯片构成，构成多通阀的部件繁多，且阀芯为平面阀芯，每个平面阀芯上需开设较多的导流孔，水流通过阀芯和阀芯导流孔的对位来完成水流组织进入其它阀腔，再从阀腔和阀体的导流孔进出阀体，水流组织也是固定的。总之，其存在问题的本质都是由于阀体结构复杂，阀体开孔不灵活，不便进行水流组织调节。

发明内容  本实用新型的目的在于提供一种结构简单、设计严密合理，便于水流组织调节，与罐体水流组织匹配灵活的电动自控多路旋塞阀。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：该电动自控多路旋塞阀由电动装置执行器、多路旋塞阀两大部分组成，电动装置执行器通过驱动阀轴与阀体部分相连，其特征在于多路旋塞阀是由驱动阀轴及其传动轴将上、下阀体加装阀盖串接在一起而形成，上、下阀体的阀腔内设有多通路阀芯，驱动阀轴穿过阀盖插入上阀芯中心槽位与上阀芯连成一体，传动轴穿过上阀体底部的轴孔将上阀芯与下阀芯连为一体；所述上阀体上开有进液孔、导流孔和排液孔，上阀芯开有从顶部由轴向转向径向的导流孔和从底部由轴向转向径向的导流孔，上阀芯上的导流孔与上阀体的导流孔对位，上阀体与上阀芯的顶部形成一与上阀体进液孔相通的分流腔，上阀体与上阀芯的底部形成一与上阀体排液孔相通的分流腔；所述下阀体上开有进液孔、导流孔和出液孔，下阀芯开有从底部由轴向转向径向的导流孔和从顶部由轴向转向径向的导流孔，下阀芯上的导流孔与下阀体的导流孔对位，下阀体与下阀芯的顶部形成一与下阀体进液孔相通的分流腔，下阀体与下阀芯的底部形成一与下阀体出液孔相通的分流腔。

上述多路旋塞阀的电动装置执行器由电机及减速机构、与驱动阀轴同轴连接的刻度盘、限位凸轮以及与限位凸轮配合动作的行程电位器组成，手动转轮作为辅助执行机构与驱动阀轴相连。

上述驱动阀轴与阀盖连接处设有自润滑轴承和密封圈。

上述传动轴与上阀体底部连接处设有密封圈和弹簧。

本实用新型提供的上述电动自控多路旋塞阀，结构简单、设计严密合理，驱动阀轴插入阀芯中心与阀芯连成一体，保证同轴驱动的阀芯与阀体导流孔精确对位，将复杂的管路分配通过不同方向的导流孔分配到不同的管路中，阀体内的上下阀芯均有独特巧妙的设计，加上分流腔对水流独特的分配调节作用，使多路旋塞阀实现了与罐体水流组织相匹配，并进行水流组织调节的目的。多路旋塞阀在工作时，只有阀芯和传动轴是运动件，阀芯与阀体、传动轴与轴承、传动轴与密封圈之间的摩擦阻力是阀芯旋转工作时克服的阻力，因此阀芯工作时所用的动力很小。电动装置执行器的行程限位凸轮与阀轴同步回转，通过对凸轮的调整，完成阀门终端控制及阀位信号反馈，保证阀芯与阀体导流孔的准确对位，阀位指针与凸轮同轴指示阀位；搬动切换手柄完成切换后，即可用手轮进行手动操作。带动阀芯的驱动阀轴和阀盖之间通过自润滑轴承和防水密封圈连接，保证阀体在高压下不泄露，驱动阀轴上的自润滑轴承，提供准确的阀轴导引，并确保阀轴驱动时的绝对刚度。阀体和罐体在现场组装，可根据现场管道流量的参数和场地情况，灵活配置管道，最大限度满足使用现场的要求，用该阀组成的水处理设备，能固定出水，制水量大、制水周期长，用水量大小可任意调制。可广泛应用于电力、石油、化工、制药、冶金、环保行业中的多通道管路水处理设备中。与其它同类全自动多路阀相比，该阀不变形、磨损小、坚固耐用，长期使用不出故障，免维护，长期有效工作寿命达十年以上，便于工业化生产和推广应用。

附图说明  图1为电动自控多路旋塞阀结构示意图

          图2、图3为上阀芯的俯视图和剖视图

          图4、图5为下阀芯的俯视图和剖视图

          图6为电动装置执行器中指示盘的示意图

          图7为电动装置执行器中限位凸轮与行程电位器的位置关系图

          图8为电动装置执行器的电路连接图

          图9为本实用新型与罐体的连接图

          图10为上、下阀芯0°工况开口方位图

          图11为上、下阀芯45°工况开口方位图

          图12为上、下阀芯90°工况开口方位图

          图13为上、下阀芯135°工况开口方位图

图中：1-电动装置执行器、101-行程及位置指示机构、102-进线及接线盒、103-刻度盘、104-固定螺丝、105-指针、106-螺丝、107、108-限位凸轮、109、110-行程电位器、111-转动手轮；2-阀盖；3-驱动阀轴；4-密封圈；5-自润滑轴承；6-上阀体、601-上阀体进液孔、602、603-上阀体导流孔、604、605、606-上阀体排废孔；7-上阀芯、701、702、703、704、705、706、707-上阀芯导流孔；8-分流腔；9-分流腔；10-传动轴；11-密封圈；12-弹簧；13-下阀体、1301-下阀体进液孔、1302、1303-下阀体导流孔、1304、1305-下阀体出液孔；14-下阀芯、1401、1402、1403、1404、1405、1406、1407-下阀芯导流孔；15-分流腔；16-分流腔；17-柱形螺栓；18-弹簧垫圈；HK-电源开关、ZK-转换开关、QA₁、QA₂-启动按钮、TA₁、TA₂-停止按钮、WK-位置开关、K₀-接触器、HD-红色信号灯、LD-绿色信号灯、PLC-可编程控制器。

具体实施方式  图1至图5中，该电动自控多路旋塞阀的实施例是由电动装置执行器1和多路旋塞阀两大部分组成，电动装置执行器1安装在阀盖2上，通过驱动阀轴3与多路旋塞阀相连。多路旋塞阀是由驱动阀轴3及其传动轴10将上、下阀体6、13加装阀盖2串接在一起而形成，上、下阀体6、13的阀腔内设有多通路阀芯7、14，驱动阀轴3穿过阀盖2插入上阀芯7中心槽位与其连成一体，传动轴10穿过上阀体6底部轴孔将上阀芯7与下阀芯14连为一体；所述上阀体6上开有一个进液孔601、两个导流孔602、603和三个排废孔604、605、606，上阀芯7开有四个从顶部由轴向转向径向的导流孔701、702、703、704和三个从底部由轴向转向径向的导流孔705、706、707，上阀芯7上的导流孔701、702、703、704、705、706、707呈45°角度分布，转动时可分别与上阀体6的导流孔602、603对位，上阀体6与上阀芯7的顶部形成一与上阀体进液孔601相通的分流腔8，上阀体6与上阀芯7的底部形成一与上阀体排液孔604、605、606相通的分流腔9；所述下阀体13上开有进液孔1301、导流孔1302、1303和出液孔1304、1305，下阀芯14开有六个从底部由轴向转向径向的导流孔1401、1402、1403、1404、1405、1406和从顶部由轴向转向径向的导流孔1407，下阀芯14上的导流孔1401、1402、1403、1404、1405、1406、1407呈45°角度分布，转动时可分别与下阀体13的导流孔1302、1303对位，下阀体13与下阀芯14的顶部形成一与下阀体进液孔1301相通的分流腔15，下阀体13与下阀芯14的底部形成一与下阀体出液孔1304、1305相通的分流腔16。

上述驱动阀轴3与阀盖2连接处设有自润滑轴承5和密封圈4。上述传动轴10与上阀体6底部连接处设有密封圈11和弹簧12，密封圈11和弹簧12套在传动轴10上，密封圈11对上下阀腔内水起隔离作用，弹簧12向下压下阀芯14，避免水压使下阀芯14向上悬浮。上述阀盖2与上阀体6、上阀体6与下阀体13通过柱形螺栓17、弹簧垫圈18固定。

如图6至图8所示，可以清楚的看到电动装置执行器的行程控制及电路控制关系。

电动装置执行器1由电动机D及减速机构、与驱动阀轴同轴连接的刻度盘103、限位凸轮107、108以及与其配合动作的行程电位器109、110组成，手动转轮作为辅助执行机构与驱动阀轴相连。执行器行程限位凸轮107、108与驱动阀轴同步回转，通过对限位凸轮107、108的调整，完成阀门终端控制及阀位信号反馈，刻度盘103的阀位指针与限位凸轮107、108同轴，通常为45°行程旋转指示阀位。搬动切换开关完成切换后，即可用手动转轮进行手动操作。当用户需要提供远距离电信号时，可向控制室反馈阀位信号。

当转换开关ZK置于自动状态下，绿色指示灯LD亮，根据罐内树脂的装填量和生水硬度计算出罐体制水时间，然后在可编程控制器PLC上设置具体的进盐、再生、慢洗和快洗等控制时间参数。按下启动按钮QA₁，可编程控制器PLC按预先设定的各工作程序控制接触器K₀，启动电动装置执行器1运行，当上、下阀芯7、14运转到位时，限位凸轮107或108会按动行程电位器109或110给位置开关WK发出停止信号，完成所设定控制时间的一个工位后，再进行下一个工位运行，如此循环往复…。当按停止按钮TA₁电动装置执行器1停止工作，可编程控制器PLC自动记录所在位置，并可根据需要随时转入自动运行状态。当转换开关ZK置于手动状态下，红色指示灯HD亮，按动一次启动按钮QA₂，电动装置执行器1运行一个工位。当按下停止按钮TA₂，电动装置执行器1停止工作。

在停电或关闭电源开关HK情况下，可根据刻度盘103的指针指示位置，转动手轮进行操作。

如图1、图9至图13所示，以固定床水处理为例，进一步说明该电动自控多路旋塞阀的工作过程：自动控制多路旋塞阀和1^#、2^#罐体采用管道相连接，原水(未经处理的硬水)从上阀体进液孔601进入分流腔8，分流腔8中的液体分别经上阀芯导流孔701、702、703、704旋转对位的上阀体导流孔602或603向1^#或2^#罐体进口输送流体，1^#或2^#罐体处理后流出的的软水，分别经下阀体导流孔1302或1303和旋转对位的下阀芯导流孔1401、1402、1403、1404流进分流腔16，分流腔16中的软水从下阀体出液孔1304输送到用户，其中一部分通过下阀芯导流孔1403旋转对位的下阀体出液孔1305送入盐液箱，与盐水混合后的液体通过下阀体进液孔1301进入分流腔15，分流腔15中的液体通过下阀芯导流孔1407旋转对位的下阀体导流孔1303或1302送到2^#或1^#罐中，对该罐进行再生处理；分流腔16中的软水通过下阀芯导流孔1405、1406旋转对位的下阀体导流孔1303或1302送到2^#或1^#罐体中对再生树脂进行清洗。2^#或1^#罐体中的清洗废液，经上阀体导流孔603或602和旋转对位的上阀芯导流孔705、706进入分流腔9，分流腔9中的废液从上阀体排液孔604、605、606排出。

在整个水处理过程中，当1^#罐体进行水的软化处理、输出软水的同时，对2^#罐体进行再生、置换和清洗，与之相反，由2^#罐体进行水的软化处理，输出软水的同时，对1^#罐体进行再生、置换和清洗，控制过程同理。电动装置执行器1控制着上述水处理过程周而复始地进行，从而使整个水处理系统能够连续不断地供应软化水。

下表为该电动自控多路旋塞阀完成软水处理的工艺流程中，阀芯和阀体的开孔对位关系：

转阀角度	1#罐体工况位	对位关系	2#罐体工况位	对位关系
					0	运行	上阀芯导流孔701和上阀体导流孔602、下阀芯导流孔1401和下阀体导流孔1302	再生	上阀芯导流孔707和上阀体导流孔603、下阀芯导流孔1407和下阀体导流孔1303、下阀芯导流孔1403和下阀体出液孔1305对位
45	运行	上阀芯导流孔702和上阀体导流孔602、下阀芯导流孔1402和下阀体导流孔1302对位	置换
					90	运行	上阀芯导流孔703和上阀体导流孔602、下阀芯导流孔1403和下阀体导流孔1302对位	慢洗	上阀芯导流孔705和上阀体导流孔603、下阀芯导流孔1405和下阀体导流孔1303对位
135	运行	上阀芯导流孔704和上阀体导流孔602、下阀芯导流孔1404和下阀体导流孔1302对位	快洗	上阀芯导流孔706和上阀体导流孔603、下阀芯导流孔1406和下阀体导流孔1303对位
					180	再生	上阀芯导流孔707和上阀体导流孔602、下阀芯导流孔1407和下阀体导流孔1302、下阀芯导流孔1405和下阀体导流孔1305对位	运行	上阀芯导流孔701和上阀体导流孔603、下阀芯导流孔1401和下阀体导流孔1303对位
225	置换		运行	上阀芯导流孔702和上阀体导流孔603、下阀芯导流孔1402和下阀体导流孔1303对位
					270	慢洗	上阀芯导流孔705和上阀体导流孔602、下阀芯导流孔1405和下阀体导流孔1302对位	运行	上阀芯导流孔703和上阀体导流孔603、下阀芯导流孔1403和下阀体导流孔1303对位
315	快洗	上阀芯导流孔706和上阀体导流孔602、下阀芯导流孔1406和下阀体导流孔1302对位	运行	上阀芯导流孔704和上阀体导流孔603、下阀芯导流孔1404和下阀体导流孔1303对位

注：①在0角度工况时，分流腔16中的软水经下阀芯导流孔1403旋转对位的下阀体出液孔1305送入盐液箱，与盐水混合后的液体通过下阀体进液孔1301进入分流腔15，分流腔15中的盐水混合液经下阀芯导流孔1407旋转对位的下阀体导流孔1303送入2^#罐体中，对2^#罐体进行再生处理。经上阀芯导流孔707进入分流腔9的废液从排废孔604、605、606排出。

在180角度工况时，分流腔16中的软水经下阀芯导流孔1405旋转对位的下阀体出液孔1305送入盐液箱，与盐水混合后的液体通过下阀体进液孔1301进入分流腔15，分流腔15中的盐水混合液通过下阀芯导流孔1407旋转对位的下阀体导流孔1302送入1^#罐体中，对1^#罐体进行再生处理。经上阀芯导流孔707进入分流腔9的废液从排废孔604、605、606排出。

②经上阀芯导流孔705、706进入分流腔9的废液从排废孔604、605、606排出。

Claims (4)

1、一种电动自控多路旋塞阀，由电动装置执行器(1)、多路旋塞阀两大部分组成，电动装置执行器(1)通过驱动阀轴(3)与阀体部分相连，其特征在于多路旋塞阀是由驱动阀轴(3)及其传动轴(10)将上、下阀体(6、13)加装阀盖(2)串接在一起而形成，上、下阀体(6、13)的阀腔内设有多通路阀芯(7、14)，驱动阀轴(3)穿过阀盖(2)插入上阀芯(7)的中心槽位与上阀芯(7)连成一体，传动轴(10)穿过上阀体(6)底部的轴孔将上阀芯(7)与下阀芯(14)连为一体；所述上阀体(6)上开有进液孔(601)、导流孔(602、603)和排液孔(604、605、606)，上阀芯(7)开有从顶部由轴向转向径向的导流孔(701、702、703、704)和从底部由轴向转向径向的导流孔(705、706、707)，上阀芯导流孔(701、702、703、704、705、706、707)与上阀体导流孔(602、603)对位，上阀体(6)与上阀芯(7)的顶部形成一与上阀体进液孔(601)相通的分流腔(8)，上阀体(6)与上阀芯(7)的底部形成一与上阀体排液孔(604、605、606)相通的分流腔(9)；所述下阀体(13)上开有进液孔(1301)、导流孔(1302、1303)和出液孔(1304、1305)，下阀芯(14)开有从底部由轴向转向径向的导流孔(1401、1402、1403、1404、1405、1406)和从顶部由轴向转向径向的导流孔(1407)，下阀芯导流孔(1401、1402、1403、1404、1405、1406、1407)与下阀体导流孔(1302、1303)对位，下阀体(13)与下阀芯(14)的顶部形成一与下阀体进液孔(1301)相通的分流腔(15)，下阀体(13)与下阀芯(14)的底部形成一与下阀体出液孔(1304、1305)相通的分流腔(16)。

2、根据权利要求1所述电动自控多路旋塞阀，其特征在于上述多路旋塞阀的电动装置执行器(1)由电机及减速机构、与驱动阀轴(3)同轴连接的刻度盘(103)、限位凸轮(107、108)以及与限位凸轮配合动作的行程电位器(109、110)组成，手动转轮(111)作为辅助执行机构与驱动阀轴(3)相连。

3、根据权利要求1或2所述电动自控多路旋塞阀，其特征在于上述驱动阀轴(3)与阀盖(2)连接处设有自润滑轴承(5)和密封圈(4)。

4、根据权利要求1或2所述电动自控多路旋塞阀，其特征在于上述传动轴与上阀体(6)底部连接处设有密封圈(11)和弹簧(12)。

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