机械联动切断阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种机械联动切断阀。该机械联动阀包括：同为机械式二位三通阀且并排设置的第一阀门和第二阀门；杠杆联动机构，包括：支点座；以及杠杆，其第一端与第一阀门的连杆联接，其第二端与第二阀门的连杆连接，其位于第一端和第二端之间的支点支撑于支点座上；以及驱动装置，驱动杠杆在左侧倾斜状态和右侧倾斜状态之间切换。其中，第一阀门和第二阀门的阀板动作方向相反。本实用新型机械联动阀应用于蓄热氧化装置中，可以保证通风瓦斯与抽排瓦斯管道同步切断，避免人为操作、远程操控疏漏，提高了抽排瓦斯切断的可靠性和系统的安全性。
【专利说明】机械联动切断阀
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及机械行业阀门【技术领域】，尤其涉及一种机械联动切断阀。
【背景技术】
[0002] 长期以来，煤矿通风瓦斯甲烷浓度低（<0.75%)、富集难、气量大，利用技术难度 较大，因此一般都直接排放大气，极少被回收利用。蓄热式通风瓦斯氧化技术被认为是处理 煤矿通风瓦斯、减少温室气体排放重要的、最具发展前景的瓦斯减排利用技术，其通过在蓄 热氧化装置内交替切换煤矿通风瓦斯与烟气流经蓄热体，将通风瓦斯预热并使其中的甲烷 氧化释放热量；通过余热回收利用系统将甲烷氧化释放的多余热量取出加以利用。
[0003] 考虑到蓄热氧化装置长期、稳定、有效的运行：一方面部分煤矿通风瓦斯甲烷浓度 过低（<0.3%)且波动大，不利于维持氧化装置运行的稳定；另一方面用户（矿区）存在 冷、热、电等用能需求，仅依靠低浓度通风瓦斯中甲烷释放的能量不足以同时维持氧化床内 部温度及用户用能需求。目前，解决这些问题的方式是在低甲烷浓度通风瓦斯中掺混一定 量较高浓度（20?30%)的抽排瓦斯，维持瓦斯气体甲烷浓度需要及稳定，实现氧化装置稳 定运行及用户对冷、热、电的需求，拓宽氧化装置处理瓦斯的浓度范围。
[0004] 在低甲烷浓度通风瓦斯中掺混一定量较高浓度（20?30% )的抽排瓦斯不可避免 的存在如下问题：如何实现安全掺混，保证在系统故障时，低甲烷浓度通风瓦斯切断时较高 浓度抽排瓦斯同时切断，从而确保甲烷不集聚，使得其浓度处在安全范围（甲烷在空气中 的爆炸极限约为5%?15%，掺混装置通常设置其掺混后的浓度上限为1. 2% )。
[0005] 为了解决上述问题，目前通常的做法是安装甲烷浓度检测仪，检测获得掺混后甲 烷浓度，浓度信号反馈到控制系统中，通过控制系统判断并给出调节或切断抽排瓦斯的指 令。
[0006] 然而，上述控制方法局限于控制信号、电动阀门的可靠性，并且这种远程控制方式 增加了人为判断以及复杂联锁控制策略和操作步骤，操作失误易造成抽排瓦斯集聚，甲烷 浓度上升，降低了通风瓦斯氧化装置运行的可靠性和安全性。 实用新型内容
[0007] (一）要解决的技术问题
[0008] 鉴于上述技术问题，本实用新型提供了一种具有更高安全性的机械联动阀。
[0009] (二）技术方案
[0010] 根据本实用新型的一个方面，提供了一种机械联动切断阀。该机械联动阀包括：第 一阀门10,为机械式二位三通阀；第二阀门20,为机械式二位三通阀，与第一阀门10并排设 置，两者的连杆朝向同一方向；杠杆联动机构30,包括：支点座31，位于第一阀门10和第二 阀门20之间的预设位置；以及杠杆32,其第一端与第一阀门的连杆15联接，其第二端与第 二阀门的连杆25连接，其位于第一端和第二端之间的支点支撑于支点座31上；以及驱动装 置，驱动杠杆32在左侧倾斜状态和右侧倾斜状态之间切换。其中，第一阀门10和第二阀门 20的阀板动作方向相反，当驱动装置40驱动杠杆32在左侧倾斜状态时，第一阀门10和第 二阀门20同时处于第一状态；当驱动装置驱动杠杆32在右侧倾斜状态时，第一阀门10和 第二阀门20同时处于第二状态，其中，第一状态为进气状态和放散状态的其中之一，第二 状态为进气状态和放散状态的其中另一。
[0011] 优选地，本实用新型机械联动切断阀中，第一阀门10和第二阀门20的阀板动作方 向相反为：第一阀门10和第二阀门20中：对于其中之一的阀门，其阀板处于上位时，该阀 门处于进气状态，阀板处于下位时，该阀门处于放散状态；对于其中另一的阀门，其阀板处 于上位时，该阀门处于放散状态，阀板处于下位时，该阀门处于进气状态。
[0012] 优选地，本实用新型机械联动切断阀中，第一阀门的阀板14与相应的连杆15之 间、第二阀门的阀板24与相应的连杆25之间均通过万向节连接。
[0013] 优选地，本实用新型机械联动切断阀中，杠杆的第一端与相应的连杆15之间、杠 杆的第二端与相应的连杆25均采用连接鞘32a、32b连接。
[0014] 优选地，本实用新型机械联动切断阀中，杠杆的支点与鞘轴配接并支撑于支点座 31上。
[0015] 优选地，本实用新型机械联动切断阀中，杠杆32由支点分成第一段和第二段；第 一段的长度L 1和第二段的长度L 2满足：
[0016]
【权利要求】
1. 一种机械联动切断阀，其特征在于，包括： 第一阀门（10)，为机械式二位三通阀； 第二阀门（20)，为机械式二位三通阀，与所述第一阀门（10)并排设置，两者的连杆朝 向同一方向； 杠杆联动机构（30)，包括： 支点座（31)，位于所述第一阀门（10)和第二阀门（20)之间的预设位置；以及 杠杆（32)，其第一端与所述第一阀门的连杆（15)联接，其第二端与第二阀门的连杆 (25)连接，其位于所述第一端和第二端之间的支点支撑于所述支点座（31)上；以及 驱动装置，驱动所述杠杆（32)在左侧倾斜状态和右侧倾斜状态之间切换； 其中，所述第一阀门（10)和第二阀门（20)的阀板动作方向相反，当所述驱动装置（40) 驱动所述杠杆（32)在左侧倾斜状态时，所述第一阀门（10)和第二阀门（20)同时处于第一 状态；当所述驱动装置驱动所述杠杆（32)在右侧倾斜状态时，所述第一阀门（10)和第二阀 门（20)同时处于第二状态，其中，所述第一状态为进气状态和放散状态的其中之一，所述 第二状态为进气状态和放散状态的其中另一。
2. 根据权利要求1所述的机械联动切断阀，其特征在于，所述第一阀门（10)和第二阀 门（20)的阀板动作方向相反为：所述第一阀门（10)和第二阀门（20)中： 对于其中之一的阀门，其阀板处于上位时，该阀门处于进气状态，阀板处于下位时，该 阀门处于放散状态； 对于其中另一的阀门，其阀板处于上位时，该阀门处于放散状态，阀板处于下位时，该 阀门处于进气状态。
3. 根据权利要求1所述的机械联动切断阀，其特征在于，第一阀门的阀板（14)与相应 的连杆（15)之间、第二阀门的阀板（24)与相应的连杆（25)之间均通过万向节连接。
4. 根据权利要求1所述的机械联动切断阀，其特征在于，杠杆的第一端与相应的连杆 (15)之间、杠杆的第二端与相应的连杆（25)均采用连接鞘（32a、32b)连接。
5. 根据权利要求1所述的机械联动切断阀，其特征在于，杠杆的支点与鞘轴配接并支 撑于支点座（31)上。
6. 根据权利要求1所述的机械联动切断阀，其特征在于，所述杠杆（32)由支点分成第 一段和第二段；第一段的长度L1和第二段的长度L2满足： H T IT1 其中，第一段为靠近第二阀门的一段，第二段靠近第一阀门的一段；氏为第一阀门的阀 板（14)的行程，H2为第二阀门的阀板（24)的行程。
7. 根据权利要求1所述的机械联动切断阀，其特征在于，第一阀门和第二阀门的阀板 的外围包裹有软性材料的套层；且阀门的内部，所述阀门的上下行程止点的位置，设置软性 材料的密封垫。
8. 根据权利要求7所述的机械联动切断阀，其特征在于，所述软性材料为橡胶或塑料。
9. 根据权利要求1所述的机械联动切断阀，其特征在于，所述驱动装置为液压驱动装 置、气动驱动装置或电磁驱动装置。
10. 根据权利要求9所述的机械联动切断阀，其特征在于，所述驱动装置为液压驱动装 置（40)，该液压驱动装置（40)包括： 液压站（41); 油缸支座（42)，固定于支点座的一侧； 油缸（43)，其底部安装于所述油缸支座（42)上，其活塞杆的前端枢接于杠杆除支点外 的一点上，其进/回油管路连接至所述液压站（41)。
11. 根据权利要求10所述的机械联动切断阀，其特征在于，所述液压站（41)的控制端 连接至控制系统（50)，并依据该控制系统（50)的信号进行相应动作； 其中，所述控制系统（50)根据传感器反馈的信号来判断目前是否存在危险情况，进而 判断打开或关闭所述机械联动切断阀。
12. 根据权利要求10所述的机械联动切断阀，其特征在于，在液压站停止工作时，依靠 液压站的储能部分驱动油缸动作，从而关闭所述第一阀门（10)和第二阀门（20)。
13. 根据权利要求1所述的机械联动切断阀，其特征在于，还包括：钢结构支撑架； 所述第一阀门（10)、第二阀门（20)和支点座（31)均固定于该钢结构支撑架上，且所述 第一阀门（10)和第二阀门（20)安装连杆的一端以及支点座的下端均处于同一平面上。
14. 根据权利要求1至13中任一项所述的机械联动切断阀，其特征在于： 所述第一阀门（10)为通风瓦斯二位三通阀，其进气口（11)连接于通风瓦斯主管道 (64)，其出气口（12)在下，放散口（13)在上，在其上端，阀板（14)通过连杆（15)连接至所 述杠杆的第一端； 所述第二阀门（20)为抽排瓦斯二位三通阀，其进气口（21)连接于抽排瓦斯主管道 (61)，其出气口（22)在上，放散口（23)在下，在其上端，阀板（24)通过连杆（25)连接至所 述杠杆的第二端。
15. 根据权利要求14所述的机械联动切断阀，其特征在于，所述支点座位于靠近的第 二阀门（20)的一侧。
【文档编号】F16K13/08GK204226746SQ201420678900
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】李振, 赵丽凤, 王波, 路源, 迟金玲, 田勇, 肖云汉 申请人:中国科学院工程热物理研究所