两位九通同步旋转换向阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种两位九通同步旋转换向阀。所述包括阀体、阀芯、转动轴和驱动机构，所述阀体由燃气换向阀体和助燃空气及烟气换向阀体组成，燃气换向阀体上设有A1燃气进口和A2、A3燃气出口；助燃空气及烟气换向阀体上设有两组助燃空气及烟气进出口，每组有三个通孔，所述阀芯嵌设在助燃空气及烟气换向阀体内，转动轴横向穿过阀体，一端与A1燃气进口对接，且在穿过燃气换向阀体的部分内设有燃气腔，另一端与驱动机构连接，并可在驱动机构的驱动下在阀体内转动实现燃气与助燃空气机烟气的同时换向。本实用新型是一种结构简单、快速高频安全可靠的切换阀，可实现炉子多段、多工况自动控制，炉温控制精确可靠，应用范围广泛。
【专利说明】两位九通同步旋转换向阀
【技术领域】
[0001]本实用新型属于一种助燃空气(烟气)、燃气多通道一体化同步换向装置，是蓄热式辐射管燃烧装置的关键部件，用于钢铁、机械作业的保护气氛热处理炉、搪瓷、陶瓷行业的加热炉和钢板镀锌的干燥炉上的两位九通同步旋转换向阀。
【背景技术】
[0002]目前，常规的换向装置是助燃空气(烟气)、燃气各有一个四通换向阀，这样的换向装置很难做到燃气、助燃空气(烟气)同步换向，空燃比无法有效控制，同时常规换向装置的气性无法保证。常规的换向装置都是大型的统一换向的，无法单独控制，更换麻烦。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是根据现有技术的不足提供一种两位九通同步旋转换向阀，该换向阀能够实现助燃空气(烟气)、燃气多通道一体化同步换向，确保助燃空气(烟气)、燃气的同步换向和通过换向装置时不泄露。
[0004]本实用新型提供的技术方案:所述一种两位九通同步旋转换向阀包括阀体、阀芯、转动轴和驱动机构，在阀体的一侧设有燃气接口，另一侧设有密封端盖，其特征在于:所述阀体由燃气换向阀体和助燃空气及烟气换向阀体组成，所述燃气接口设置在靠近燃气换向阀体的一侧，并在燃气接口上设有A1燃气进口 ；所述阀芯密封嵌设在助燃空气及烟气换向阀体的内腔，在阀芯内并排设有Cl、C2腔体；所述转动轴横向穿过阀体，一端与A1燃气进口对接，另一端与驱动机构连接，并可在驱动机构的驱动下在阀体内转动；所述转动轴穿过燃气换向阀体的部分内设有燃气腔，该部分转动轴的外壁与燃气换向阀体内壁之间通过第一耐高温密封组件密封，在转动轴的插入端对应A1燃气进口的位置开设有与燃气腔连通的B1燃气进口，在转动轴对应燃气腔的部分开设B2、B3燃气出口，在燃气换向阀体上开设有朝向不同的A2、A3燃气出口 ；所述转动轴穿过助燃空气及烟气换向阀体的部分横穿阀芯的Cl、C2腔体，并与阀芯固定连接，在阀芯的每个腔体上分别开设有两个朝向不同的通口，且两个腔体上的通口朝向也不相同，在助燃空气及烟气换向阀体上对应每个腔体的位置也开设有三个朝向不同的通口 ；转动轴转动到不同换向工位时，转动轴上的其中一个燃气出口与燃气换向阀体不同方向的燃气出口连通，同时，助燃空气及烟气换向阀体上对应每个腔体的三个通口中任意两个相邻的通口与该腔体上的两个通口连通。
[0005]本实用新型较优的技术方案:所述设置在燃气换向阀体上的A2、A3燃气出口不设置在同一平面，且两个燃气出口之间形成90°夹角，设置在转动轴上B2、B3燃气出口沿着转动轴水平方向并排设置，其中B2燃气出口与A2燃气出口设置在同一纵向截面上，B3燃气出口与A3燃气出口设置在同一纵向截面上；在驱动机构带动转动轴转动到第一工作位A时，B2燃气出口与A2燃气出口封闭，B3燃气出口与A3燃气出口连通；在驱动机构带动转动轴转动到第二工作位B时，B2燃气出口与A2燃气出口连通，B3燃气出口与A3燃气出口封闭；
[0006]本实用新型较优的技术方案:所述助燃空气及烟气换向阀体为方形阀体，设置在助燃空气及烟气换向阀体对应阀芯Cl腔体的三个通孔A4助燃空气进口、A5助燃空气出口及烟气进口、A6烟气出口分别设置在阀体的上方、前方和下方；设置在助燃空气及烟气换向阀体对应阀芯C2腔体的三个通孔A7助燃空气进口、A8助燃空气出口及烟气进口、A9烟气出口分别设置在阀体的上方、后方和下方；在阀芯Cl腔体的同一纵向截面上开设有B4通口、B5通口，在阀芯C2腔体的同一纵向截面上开设有B6通口、B7通口，所述B4通口与B5通口、B6通口与B7通口之间的夹角均为90°，且两个腔体上的通口朝向不一致；在驱动机构带动转动轴转动到第一工作位A时，阀芯Cl腔体上的B4通口朝上与A4助燃空气进口连通，B5通口朝前与A5助燃空气出口及烟气进口连通，阀芯C2腔体上的B6通口朝后与A8助燃空气出口及烟气进口连通，B7通口朝下与A9烟气出口连通；在驱动机构带动转动轴转动到第二工作位B时，阀芯Cl腔体上的B4通口朝前与A5助燃空气出口及烟气进口连通，B5通口朝下与A6烟气出口连通，阀芯C2腔体上的B6通口朝上与A7助燃空气进口连通，B7通口朝后与A8助燃空气出口及烟气进口连通。
[0007]本实用新型较优的技术方案:所述阀芯与助燃空气及烟气换向阀体之间通过第二耐高温密封组件密封，阀芯的中间部位与转动轴焊接在一起。所述第一、第二耐高温密封组件均采用耐高温密封圈。
[0008]本实用新型较优的技术方案:所述转动轴从燃气换向阀体和阀芯的中心轴穿过，所述驱动机构通过驱动机构连接座与转动轴连接，在靠近助燃空气及烟气换向阀体侧的密封端盖外设有压盖，在转动轴与驱动机构连接轴的位置设有指示针盘。
[0009]本实用新型由一根换向阀转动轴同时驱动燃气和助燃空气(烟气)的切换，确保了蓄热式燃烧中最容易出现的燃气与助燃空气不同步产生的安全事故不会发生；转动轴一端和驱动机构连接，动作时间短(0.5s左右)、使用寿命长。可实现炉子多段、多工况自动控制，炉温控制精确可靠；本实用新型是一种技术方案新颖、合理、结构简单、快速高频安全可靠的切换阀，应用范围广泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的装配结构示意图；
[0011]图1-1是图1中AA剖面图；
[0012]图1-2是图1中EE剖面图；
[0013]图1-3是图1中BB剖面图；
[0014]图1-4是图1中CC剖面图；
[0015]图1-5是图1中DD剖面图；
[0016]图2是本实用新型的阀体结构示意图；
[0017]图2-1是图2的M向视图；
[0018]图2-2是图2的K向视图。
[0019]图中:1 一燃气换向阀体，2—助燃空气及烟气换向阀体，3 —阀芯，4一转动轴，5—燃气腔，6—第一耐高温密封组件，7—驱动机构，8—第二耐高温密封组件，9一密封端盖，10—燃气接口，11一驱动机构连接座，12—位置指示针，13—第一转动轴承，14一密封环，15 一压盖，16 一第二转动轴承，17 一联轴器。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的描述。如图1所示，所述一种两位九通同步旋转换向阀，包括阀体、阀芯、转动轴和驱动机构，在阀体的一侧设有燃气接口 10，燃气接口 10通过螺栓与阀体密封连接，在阀体的另一侧设有密封端盖，密封端盖9设置在阀体靠近驱动机构的一侧，在密封端盖9外还设有压盖15，压盖15与密封端盖通过螺栓密封连接，转动轴从阀体的中心轴穿过，一端顶住燃气接口 10的内表面，另一端伸出压盖15后通过驱动机构连接座11与驱动机构密封连接，在转动轴4穿过压盖15的部分之间设有密封环14和第一转动轴承13，可以使转动轴4在阀体内转动；在转动轴4与驱动机构7连接轴的位置设有位置指示针12，位置指示针12可以让操作人员清楚的知道换向阀接通的方向；其特征在于:所述阀体由燃气换向阀体I和助燃空气及烟气换向阀体2组成，在靠近燃气换向阀体I的燃气接口 10上设有Al燃气进口，可通过燃气接口 10将外界的燃气输入燃气腔内；所述阀芯3嵌设在助燃空气及烟气换向阀体2的内腔，并通过耐高温密封圈进行密封，阀芯3可以在助燃空气及烟气换向阀体2内转动，转动过程中不会出现漏气的现象，在阀芯3内并排设有Cl、C2腔体，两个腔体可以实现助燃空气以及烟气的同时换向，当Cl作为助燃空气腔体时，C2便作为烟气腔体。
[0021]如图1所示，所述转动轴4从燃气换向阀体I和助燃空气及烟气换向阀体的阀芯3的中心轴横向穿过，在转动轴4穿过燃气换向阀体I的部分内开设有燃气腔5，该部分转动轴的外壁与燃气换向阀体I内壁之间通过第一耐高温密封组件6密封，并在转动轴4的靠近前端部分与燃气换向阀体I之间设有第二转动轴承16，在保证转动轴4在燃气换向阀体I正常转动的同时也不会出现漏气现象，在转动轴4靠近燃气接口 10的一端开设有与燃气腔5连通的BI燃气进口，并通过BI燃气进口与燃气接口 10上的Al燃气进口对接，使燃气可以通过Al燃气进口进入烟气腔5内；所述转动轴4穿过助燃空气及烟气换向阀体2的部分横穿阀芯的Cl、C2腔体，并与阀芯固定连接，转动轴另一端与驱动机构7连接，并可在驱动机构7的驱动下带动阀芯3在阀体内转动。
[0022]如图1、图1-1、图1-2和图1-5所示，在转动轴4对应燃气腔5的部分开设B2、B3燃气出口，在燃气换向阀体I上开设有朝向不同的A2、A3燃气出口，A2、A3燃气出口不设置在同一平面，且两个燃气出口之间形成90°夹角，设置在转动轴4上B2、B3燃气出口沿着转动轴水平方向并排设置，其中B2燃气出口与A2燃气出口设置在同一纵向截面上，B3燃气出口与A3燃气出口设置在同一纵向截面上；在驱动机构7带动转动轴4转动到第一工作位A时，B2燃气出口与A2燃气出口封闭，B3燃气出口与A3燃气出口连通；在驱动机构7带动转动轴4转动到第二工作位B时，B2燃气出口与A2燃气出口连通，B3燃气出口与A3燃气出口封闭；
[0023]如图1、图1-3、图1-4、图1-5所示，所述助燃空气及烟气换向阀体2为方形阀体，在助燃空气及烟气换向阀体2对应阀芯Cl腔体的位置开设有A4助燃空气进口、A5助燃空气出口及烟气进口、A6烟气出口，在助燃空气及烟气换向阀体2对应阀芯C2腔体的位置开设有A7助燃空气进口、A8助燃空气出口及烟气进口、A9烟气出口，其中A4助燃空气进口和、A7助燃空气进口设置在阀体的上方，A6烟气出口和A9烟气出口设置在阀体的下方，A5助燃空气出口及烟气进口设置在阀体的前方，A8助燃空气出口及烟气进口设置在阀体的后方；在阀芯Cl腔体的同一纵向截面上开设有B4通口、B5通口，在阀芯C2腔体的同一纵向截面上开设有B6通口、B7通口，所述B4通口与B5通口、B6通口与B7通口之间的夹角均为90°，且两个腔体上的通口朝向不一致；在驱动机构7带动转动轴4转动到第一工作位A时，阀芯Cl腔体上的B4通口朝上与A4助燃空气进口连通，B5通口朝前与A5助燃空气出口及烟气进口连通，阀芯C2腔体上的B6通口朝后与A8助燃空气出口及烟气进口连通，B7通口朝下与A9烟气出口连通，此时Cl腔体为助燃空气腔体，A5助燃空气出口及烟气进口为助燃空气出口，C2腔体为烟气腔体，A8助燃空气出口及烟气进口为烟气进口 ；在驱动机构7带动转动轴4转动到第二工作位B时，阀芯Cl腔体上的B4通口朝前与A5助燃空气出口及烟气进口连通，B5通口朝下与A6烟气出口连通，阀芯C2腔体上的B6通口朝上与A7助燃空气进口连通，B7通口朝后与A8助燃空气出口及烟气进口连通，此时，Cl腔体为烟气腔体，A5助燃空气出口及烟气进口为烟气进口，C2腔体为助燃空气腔体，A8助燃空气出口及烟气进口为助燃空气出口。
[0024]本实用新型工作时，如图1-5所示，当位置指示针12位于A工作位时(即第一工作位)，A2燃气出口封闭，A3燃气出口接通，燃气从Al燃气进口进入燃气腔5，并从A3燃气出口进入燃烧器内。同时，Cl腔体上的A4助燃空气进口接通，A6烟气出口封闭，C2腔体上的A7助燃空气进口封闭，A9烟气出口接通；助燃空气通过A4助燃空气进口进入Cl腔体，此时Cl腔体为助燃空气腔体，A5助燃空气出口及烟气进口作为助燃空气出口使用，Cl腔体内的助燃空气通过A5助燃空气出口及烟气进口进入燃烧器，C2腔体为烟气腔体，A8助燃空气出口及烟气进口作为烟气进口使用，烟气通过A8助燃空气出口及烟气进口进入C2腔体，然后从A9烟气出口 A9排出。
[0025]当需要换向时,通过驱动机构7旋转转动轴4,转动角度为90° ,此时,如位置指示针12指向图1-5中的B工作位(即第二工作位)时，A2燃气出口接通，A3燃气出口封闭，燃气从Al燃气进口进入燃气腔5，并从A2燃气出口进入燃烧器；同时，C2腔体上的A7助燃空气进口接通，A9烟气出口封闭，Cl腔体上A4助燃空气进口封闭，A6烟气出口接通，助燃空气通过A7助燃空气进口进入C2腔体，此时C2腔体为助燃空气腔，A8助燃空气出口及烟气进口作为助燃空气出口使用，Cl腔体内的助燃空气A8助燃空气出口及烟气进口进入燃烧器，Cl腔体为烟气腔体，A5助燃空气出口及烟气进口作为烟气进口使用，烟气通过A5助燃空气出口及烟气进口进入Cl腔体，再通过A6烟气出口排出。
[0026]位置A和位置B的转换是由驱动机构7驱动转动轴4转动实现的，由于燃气腔、助燃空气腔(烟气腔)和助燃空气腔(烟气腔)都位于转动轴4上，所以能够保证换向的同步性。
【权利要求】
1.一种两位九通同步旋转换向阀，包括阀体、阀芯、转动轴和驱动机构，在阀体的一侧设有燃气接口，另一侧设有密封端盖，其特征在于:所述阀体由燃气换向阀体(I)和助燃空气及烟气换向阀体(2)组成，所述燃气接口(10)设置在靠近燃气换向阀体(I)的一侧，并在燃气接口上设有Al燃气进口 ；所述阀芯(3)密封嵌设在助燃空气及烟气换向阀体(2)的内腔，在阀芯⑶内并排设有C1、C2腔体；所述转动轴(4)横向穿过阀体，一端与Al燃气进口对接，另一端与驱动机构(7)连接，并可在驱动机构(7)的驱动下在阀体内转动；所述转动轴(4)穿过燃气换向阀体(I)的部分内设有燃气腔(5)，该部分转动轴的外壁与燃气换向阀体(I)内壁之间通过第一耐高温密封组件(6)密封，在转动轴(4)的插入端对应Al燃气进口的位置开设有与燃气腔(5)连通的BI燃气进口，在转动轴(4)对应燃气腔(5)的部分开设B2、B3燃气出口，在燃气换向阀体(I)上开设有朝向不同的A2、A3燃气出口 ；所述转动轴(4)穿过助燃空气及烟气换向阀体(2)的部分横穿阀芯的Cl、C2腔体，并与阀芯固定连接，在阀芯(3)的每个腔体上分别开设有两个朝向不同的通口，且两个腔体上的通口朝向也不相同，在助燃空气及烟气换向阀体(2)上对应每个腔体的位置也开设有三个朝向不同的通口 ；转动轴(4)转动到不同换向工位时，转动轴(4)上的其中一个燃气出口与燃气换向阀体(I)不同方向的燃气出口连通，同时，助燃空气及烟气换向阀体(2)上对应每个腔体的三个通口中任意两个相邻的通口与该腔体上的两个通口连通。
2.根据权利要求1所述的两位九通同步旋转换向阀，其特征在于:所述燃气换向阀体(I)上的A2、A3燃气出口设置在不同平面上，且两个燃气出口之间形成90°夹角，设置在转动轴(4)上B2、B3燃气出口沿着转动轴水平方向并排设置，其中B2燃气出口与A2燃气出口设置在同一纵向截面上，B3燃气出口与A3燃气出口设置在同一纵向截面上；在驱动机构(7)带动转动轴(4)转动到第一工作位A时，B2燃气出口与A2燃气出口封闭，B3燃气出口与A3燃气出口连通；在驱动机构(7)带动转动轴(4)转动到第二工作位B时，B2燃气出口与A2燃气出口连通，B3燃气出口与A3燃气出口封闭。
3.根据权利要求1所述的两位九通同步旋转换向阀，其特征在于:所述助燃空气及烟气换向阀体(2)为方形阀体，设置在助燃空气及烟气换向阀体(2)对应阀芯Cl腔体的三个通孔A4助燃空气进口、A5助燃空气出口及烟气进口、A6烟气出口分别设置在阀体的上方、前方和下方；设置在助燃空气及烟气换向阀体(2)对应阀芯C2腔体的三个通孔A7助燃空气进口、A8助燃空气出口及烟气进口、A9烟气出口分别设置在阀体的上方、后方和下方；在阀芯Cl腔体的同一纵向截面上开设有B4通口、B5通口，在阀芯C2腔体的同一纵向截面上开设有B6通口、B7通口，所述B4通口与B5通口、B6通口与B7通口之间的夹角均为90°，且两个腔体上的通口朝向不一致；在驱动机构(7)带动转动轴(4)转动到第一工作位A时，阀芯Cl腔体上的B4通口朝上与A4助燃空气进口连通，B5通口朝前与A5助燃空气出口及烟气进口连通，阀芯C2腔体上的B6通口朝后与A8助燃空气出口及烟气进口连通，B7通口朝下与A9烟气出口连通；在驱动机构(7)带动转动轴(4)转动到第二工作位B时，阀芯Cl腔体上的B4通口朝前与A5助燃空气出口及烟气进口连通，B5通口朝下与A6烟气出口连通，阀芯C2腔体上的B6通口朝上与A7助燃空气进口连通，B7通口朝后与A8助燃空气出口及烟气进口连通。
4.根据权利要求1或2或3所述的两位九通同步旋转换向阀，其特征在于:所述阀芯(3)与助燃空气及烟气换向阀体(2)之间通过第二耐高温密封组件(8)密封，阀芯(3)的中间部位与转动轴(4)焊接在一起。
5.根据权利要求1或2或3所述的两位九通同步旋转换向阀，其特征在于:所述转动轴⑷从燃气换向阀体⑴和阀芯⑶的中心轴穿过。
6.根据权利要求1或2或3所述的两位九通同步旋转换向阀，其特征在于:所述驱动机构(7)通过驱动机构连接座(11)与转动轴(4)连接，在靠近助燃空气及烟气换向阀体侧的密封端盖(9)外设有压盖(15)，在转动轴(4)与驱动机构(7)连接轴的位置设有位置指示针(12) ο
【文档编号】F16K11/08GK204083366SQ201420552715
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】赵升智, 马家骥 申请人:赵升智, 马家骥