一种单缸驱动的全关四通换向阀的制作方法

本发明涉及一种换向阀，尤其涉及一种单缸驱动的全关四通换向阀，主要用于蓄热式工业炉窑的双蓄热系统中燃气与烟气的换向。

背景技术：

目前，用于蓄热式工业炉窑的四通换向阀在动作过程中，四个腔室均为互通状态，在双蓄热系统燃气与烟气换向使用时，造成燃气泄露和损失，并对环境造成污染。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构紧凑、能够解决燃气与烟气互串问题的单缸驱动的全关四通换向阀。

根据本发明的一方面，本发明的提供了一种单缸驱动的全关四通换向阀，包括阀体、阀板、阀杆和驱动机构，其中，所述阀体内部由横隔板分隔为两层腔室，上、下层腔室分别用相互垂直的上部竖隔板和下部竖隔板分隔为四个腔室，每个腔室均设有一个与阀体外部相通的接口；

在所述横隔板上对应于由该上部竖隔板和下部竖隔板分隔的四个区域分别设有一个阀座孔，分别联通上下腔室，并在阀座孔的上面设有阀座和阀板，所述阀板与阀杆的一端连接，阀杆的另一端密封滑动地穿出每一腔室顶部的上盖，并与驱动机构连接；在该阀板与上盖之间的阀杆上装有弹簧。

在本发明的一些优选的实施例中，所述驱动机构包括气缸或液压缸，以及与其连接的气路或油路上的电磁阀。

在本发明的一些优选的实施例中，所述驱动机构与所述阀杆通过连杆和杠杆联合驱动。

在本发明的一些优选的实施例中，所述的驱动机构与所述阀杆之间通过传动组件连接驱动，该传动组件包括气缸或液压缸、连杆、杠杆和气缸支架，气缸支架的底端连接在该阀体顶端的中部，气缸或液压缸安装在气缸支架上，在该气缸或液压缸底端的活塞杆上连接横向的连杆的中部，该连杆的两端分别通过一个阀杆顶端销滑动连接在两根对角设置的阀杆顶端的轴向长孔内，在与该连杆的中心垂直线上设有两根杠杆，杠杆的支点通过杠杆支点销连接在气缸支架上，两根杠杆相对的一端位于连杆的下面，两根杠杆的另一端通过各通过一个阀杆顶端销与另外两根阀杆的顶端铰接。

在本发明的一些优选的实施例中，所述上盖内装有阀杆导向轴承。

在本发明的一些优选的实施例中，所述上盖与阀体之间采用O形橡胶密封圈密封。

在本发明的一些优选的实施例中，所述阀体上的接口口径包含DN50～DN900以内所有规格。

本发明的主要有益效果包括：

1.本发明四通换向阀能实现全封闭，且动作时先关后开，作为燃气换向阀使用时，能有效避免换向过程中燃气与烟气互串情况，使用更安全、节能和环保。

2.电磁阀设置为得电时阀板打开，在断电(或故障停电)及排烟超温时，电磁阀失电，四阀板均处于关闭状况。排烟管道上应安装一个测温元件，随时检测阀的排烟温度。一旦发生超温情况，两电磁铁均失电，四阀板均处于关闭状态，能有效地对整个阀起到保护作用。

3.本发明四通阀与其他形式四通阀相比，只使用一个执行气缸完成两组阀板的切换动作并使用弹簧复位，采用机械连锁，不会产生误动作，结构简洁可靠性高。

4.上盖与阀体的连接处采用O型圈固定式静密封，使阀的外泄减至最小。

5.本发明四通阀的使用温度可达220℃。

附图说明

图1是本发明一个实施例的总体结构示意图(图4的G-G方向俯视图)。

图2为图1的D-D(同时也是图3的C-C)剖视图。

图3为图2的B-B剖视图。

图4为本发明上半部的结构示意图(图1的E-E剖视图)。

图5为图4的A-A(同时也是图1的F-F)剖视图。

图6为本发明一个实施例的气动控制结构图。

图中标记说明：1、阀体，2、阀板，3、阀板销，4、弹簧，5、阀杆导向套，6、密封圈，7、上盖，8、盘根，9、压盖，10、第一阀杆，11、第二阀杆；12、气缸支架，13、杠杆，14、杠杆支点销，15、连杆，16、气缸，17、电磁阀，18、燃气入口，19、第一蓄热室接口，20、第二蓄热室接口，21、烟气出口，22、第三阀杆，23、第四阀杆，24、阀杆顶端销，25、上部竖隔板，26、下部竖隔板，27、横隔板，28、阀座。

具体实施方式

参见图1-图6，本发明提供的一种单缸驱动的全关四通换向阀，包括阀体1、阀板2、阀杆和驱动机构；所述阀体1的横截面(图1)为方形，内部由横隔板27分隔为两层腔室，上、下层腔室分别用相互垂直的上部竖隔板25和下部竖隔板26等分为两个腔室，上、下共四个腔室，每个腔室均设有一个与阀体1外部相通的接口，即在阀体1相对的左、右两端分别设有第一蓄热室接口19和第二蓄热室接口20，在阀体1另外两侧(图1中的上下两侧)分别设有排烟口21和进气口18。

在所述横隔板27上对应于由该上部竖隔板25和下部竖隔板26分隔的四个区域分别设有一个阀座孔，分别联通上下腔室，并在阀座孔的上面设有阀座28和阀板2，所述阀板2与所对应的一根阀杆的一端通过阀板销3铰接，阀杆的另一端密封滑动地穿出每一腔室顶部的上盖7，并通过与驱动机构传动连接；在该阀板2与上盖7之间的阀杆上均装有弹簧4，用于阀板2的复位(关闭)。

所述驱动机构与所述阀杆通过连杆15和杠杆13联合驱动。

该实施例的驱动机构与所述阀杆之间通过传动组件连接，该传动组件包括气缸(或液压缸)16、连杆15、杠杆13和气缸支架12，气缸支架12的底端连接在该阀体顶端的中部，气缸16安装在气缸支架12上，在该气缸16底端的活塞杆上连接横向的连杆15的中部，该连杆15的两端分别通过一个阀杆顶端销24滑动连接在两根对角设置的阀杆顶端的轴向长孔内，在与该连杆15的中心垂直线上设有两根杠杆13，杠杆13的支点通过杠杆支点销14连接在气缸支架12上，两根杠杆13相对的一端位于连杆15的下面，两根杠杆13的另一端通过各通过一个阀杆顶端销24与另外两根阀杆的顶端铰接。

本发明的工作原理是：

阀体1采用立式四列布置，共四通道，采用一个气缸16驱动。下部两通道，一为燃气入口18，另一通道为烟气出口21；上部两通道的第一蓄热室接口19和第二蓄热室接口20，分别接两个烧嘴蓄热室。阀板2与阀座28采用平面密封，阀板2与阀杆的连接带有一定间隙，其间有一定的自由度，因此阀板与阀座可自行找正紧密贴合，使密封紧密可靠。四个阀板2按对角分两组，通过一只气缸16驱动，由一只三位电磁阀17进行控制。每个阀板2上都装有一个弹簧4，在其作用下，静止时四个阀板2均处于关闭状态。阀板2动作由三只位置检测开关进行三种状态检测，三个磁性开关直接装在气缸16上面，上下两个磁性开关分别检测两对阀板2打开到位情况，中间一个检测四个阀板2全关情况。当换向指令a发出时，电磁阀17电磁铁1DT得电，气缸16的活塞向上运动，带动连杆15也向上运动，通过连杆15两端的阀杆顶端销24将对角布置的第一对阀杆(第一阀杆10和第三阀杆22)提起，两个对角的阀板2打开，另两个阀板2依然关闭。换向指令b发出前，首先电磁阀17电磁铁1DT失电，电磁阀阀芯回到中位，在弹簧4作用下第一对阀板关闭，此时第二对阀板仍然关闭，气缸16上位于中间位置的位置开关给出一信号，表示四通阀处于全关即全封闭状态，这时即可给出换向指令b。当换向指令b给出后，电磁阀17电磁铁2DT得电，气缸16活塞下行，连杆15中间头部压下两个杠杆13，以杠杆支点销14为支点，力的方向改变，将第二对阀杆(第二阀杆11和第四阀杆24)向上提起，完成第二对阀板的打开动作。由于第一对阀杆顶端的销孔形状是轴向长孔，连杆15随气缸活塞向下运动时不会对第一对阀杆产生影响，也不会对第二对阀杆的运动产生干涉(见图4和图)。连杆15和杠杆13之间没有带约束的连接，当气缸活塞向上运动时也不会对第二对阀杆产生干涉。换向指令发出后，由检测开关给出到位信号，检测开关在换向动作指令给出后2-3秒还没有收到到位信号时，系统发出报警，表示有故障，应及时排除。换向阀何时换向由整个燃烧系统要求决定，可通过时间控制，也可通过温度进行控制。电磁阀17选用中位卸压型，气动原理图见图6。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。