CN2931965Y - 一种气动滑阀式高压水除鳞控制阀 - Google Patents

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闫晓强
杨德印
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Abstract

本发明属于机械制造领域，特别涉及一种气动滑阀式高压水除鳞控制阀，用于钢坯和钢板(带)表面高压水除鳞。其特征在于控制阀由气缸(1)、接手(2)、螺栓(3)、平衡缸(4)、连杆(5)、滑阀阀芯(6)、阀体(7)组成，分为上中下三层装配结构；最下端是阀体(7)，中间平衡缸(4)用螺栓固定在阀体(7)上，最上端气缸(1)用螺栓固定在平衡缸(4)的上法兰，连杆(1)上端用接手(2)与气缸(1)的柱塞杆联接在一起，下端通过螺纹连接与滑阀阀芯(6)连接在一起。采用滑阀式控制阀结构，阀芯无卡死故障、具有拆卸方便、工作平缓、阀体本身冲击小、运行可靠、除鳞控制的可靠性高等优点，解决了全开全闭式控制阀瞬间形成水锤振裂高压管道、造成泄漏的技术难题。

Description

一种气动滑阀式高压水除鳞控制阀
技术领域
本发明属于机械制造领域，特别涉及一种气动滑阀式高压水除鳞控制阀，用于钢坯和钢板(带)表面高压水除鳞。
背景技术
钢板高压水除鳞系统通常采用电磁分配器控制的液压闸阀作为除鳞控制阀，该阀电磁分配器控制可靠性低、阀芯卡死的故障率高、经常发生除磷时闸阀打不开、非除鳞时闸阀不关闭的跑水事故。阀芯采用全开全闭方式，在启闭瞬间，高压管道中的高压水流速突然发生变化，水流瞬变流动引起一系列急剧的压力交替升降，使得管道中压力急剧增大至超过正常压力的几倍甚至十几倍，管道将发生剧烈振动和较大的声响，引起管道的破裂，即水锤现象。
发明内容
本发明目的是要避免产生水锤冲击振动管道的故障，解决全开全闭式控制阀瞬间形成水锤振裂高压管道、造成泄漏的技术难题。
一种气动滑阀式高压水除鳞控制阀，由气缸1、接手2、螺栓3、平衡缸4、连杆5、滑阀阀芯6、阀体7组成，分为上中下三层装配结构。最下端是阀体7，中间平衡缸4用螺栓固定在阀体7上，最上端气缸1用螺栓固定在平衡缸4的上法兰。连杆1上端用接手2与气缸1的柱塞杆联接在一起，下端通过螺纹连接与滑阀阀芯6连接在一起。
阀的下腔与高压供水管道联接，当气缸上腔进气时，气缸柱塞杆向下运动，驱动连杆及滑阀阀芯下移到下止点10，圆筒形滑阀将进水口与出水口隔离，关闭高压水。当需要除鳞时，气缸下腔进气，气缸柱塞杆向上运动，驱动连杆及滑阀阀芯上移到上止点9。阀芯圆周上开设呈一定规律分布的圆孔和长条孔，确定圆孔和长条孔尺寸大小及分布规律的原则是：圆孔开在长条孔的上方，两排有一定间距的园孔均匀分布在阀芯圆周上，3种不同高度的长条孔下部在同一高度位置并交错排列均匀分布在阀芯圆周上，其目的是当阀芯向上移动时逐渐通水，即上排圆孔通水→下排圆孔通水→三种不同高度的长条孔通水→圆孔和长条孔全部通水，实现高压水流量随阀芯的上移距离呈平滑曲线逐渐递增直至全部打开到最大流量。阀芯关闭时与开启过程相反，避免了高压水流速的突然产生变化而产生的水锤危害。连杆5在其中心轴线上加工了盲孔，盲孔下端为开口，上端与4个径向孔相通，深度到达平衡缸4的上平衡腔。阀体中的高压水从连杆下端进入盲孔后通过径向孔进入平衡缸4的上平衡腔8，实现对连杆、滑阀阀芯的平衡，减小了开启关闭除鳞阀时的阻力，减小了控制气缸的外形尺寸。
选用标准气缸为驱动装置，采用0.4-0.5Mpa的压缩空气为动力源，气动控制投资小。0.4-0.5Mpa的压缩空气是轧钢车间通用的压缩空气，使用该阀无须特殊投资动力源。
上述独特的设计，实现了除鳞控制阀打开时，高压水流量随阀芯上移呈平滑曲线递增、随阀芯下移呈平滑曲线递减，压力管道中的液体流速无突然发生，避免了产生水锤冲击振动管道的故障，解决了全开全闭式控制阀瞬间形成水锤振裂高压管道、造成泄漏的技术难题。
阀体采用锻钢结构，强度高、寿命长，内腔形状采用简洁的线性流道，即阀体内腔呈流线形光滑平顺的曲面，具有流线形结构，流道内无滞留区，消除了边角的零速度区，不发生脱流和旋涡，流道短，阻力小，通流能力大，大大减轻了涡流现象。
采用滑阀式控制阀结构，阀芯无卡死故障、具有拆卸方便、工作平缓、阀体本身冲击小、运行可靠、除鳞控制的可靠性高等优点。
主滑阀、阀杆材质为3Cr13，热处理硬度HRC50-55，硬度高、耐磨损、抗腐蚀、寿命长。
阀体与阀芯密封导向滑动面，采用超音速等离子喷涂工艺，喷涂氧化铝陶瓷，单边0.3mm，表面硬度HRC60~65，具有硬度高、耐磨损、抗腐蚀、密封可靠、运行平稳、使用寿命长等优点。
附图说明
图1为气动滑阀式高压水除鳞控制阀结构示意图。
1-气缸2-接手3-螺栓4-平衡缸5-连杆6-滑阀阀芯7-阀体8-平衡腔9-滑阀阀芯上止点10-滑阀阀芯下止点
具体实施方式
一种气动滑阀式高压水除鳞控制阀，由气缸1、接手2、螺栓3、平衡缸4、连杆5、滑阀阀芯6、阀体7组成，分为上中下三层装配结构。最下端是阀体7，中间平衡缸4用螺栓固定在阀体7上，最上端气缸1用螺栓固定在平衡缸4的上法兰。连杆1上端用接手2与气缸1的柱塞杆联接在一起，下端通过螺纹连接与滑阀阀芯6连接在一起。
阀的下腔与高压供水管道联接，当气缸上腔进气时，气缸柱塞杆向下运动，驱动连杆及滑阀阀芯下移到下止点10，圆筒形滑阀将进水口与出水口隔离，关闭高压水。当需要除鳞时，气缸下腔进气，气缸柱塞杆向上运动，驱动连杆及滑阀阀芯上移到上止点9。阀芯圆周上开设呈一定规律分布的圆孔和长条孔，确定圆孔和长条孔尺寸大小及分布规律的原则是：圆孔开在长条孔的上方，两排有一定间距的圆孔均匀分布在阀芯圆周上，3种不同高度的长条孔下部在同一高度位置并交错排列均匀分布在阀芯圆周上，其目的是当阀芯向上移动时逐渐通水，即上排圆孔通水→下排圆孔通水→三种不同高度的长条孔通水→圆孔和长条孔全部通水，实现高压水流量随阀芯的上移距离呈平滑曲线逐渐递增直至全部打开到最大流量。阀芯关闭时与开启过程相反，避免了高压水流速的突然产生变化而产生的水锤危害。连杆5在其中心轴线上加工了盲孔，盲孔下端为开口，上端与4个径向孔相通，深度到达平衡缸4的上平衡腔。阀体中的高压水从连杆下端进入盲孔后通过径向孔进入平衡缸4的上平衡腔8，实现对连杆、滑阀阀芯的平衡，减小了开启关闭除鳞阀时的阻力，减小了控制气9缸的外形尺寸。

Claims (3)

1.一种气动滑阀式高压水除鳞控制阀，其特征在于控制阀由气缸(1)、接手(2)、螺栓(3)、平衡缸(4)、连杆(5)、滑阀阀芯(6)、阀体(7)组成，分为上中下三层装配结构；最下端是阀体(7)，中间平衡缸(4)用螺栓固定在阀体(7)上，最上端气缸(1)用螺栓固定在平衡缸(4)的上法兰，连杆(1)上端用接手(2)与气缸(1)的柱塞杆联接在一起，下端通过螺纹连接与滑阀阀芯(6)连接在一起。
2.如权利要求1所述的一种气动滑阀式高压水除鳞控制阀，其特征在于滑阀阀芯圆周上开设两排圆孔和3种不同高度的长条孔，圆孔开在长条孔的上方，两排圆孔均匀分布在阀芯圆周上，3种不同高度的长条孔下部在同一高度位置并交错排列均匀分布在阀芯圆周上。
3.如权利要求1或2所述的一种气动滑阀式高压水除鳞控制阀，其特征在于连杆(5)在其中心轴线上加工了盲孔，盲孔下端为开口，上端与4个径向孔相通，深度到达平衡缸(4)的上平衡腔(8)。
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