一种柱塞型分体式三通换向角阀的制作方法

1.本发明属于阀门技术领域，涉及柱塞型分体式三通换向角阀。


背景技术：

2.精对苯二甲酸（pure terephthalic acid）缩写pta，是重要的大宗有机原料之一，其主要用途是生产聚酯纤维，聚酯瓶片和聚酯薄膜等，广泛用于化学纤维、轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面。
3.三通换向角阀多用于pta装置，该角阀一般为柱塞型一体式硬密封结构，因其介质为含固浆料的高粘度流体，若阀腔内存在流动死区，则腔内会产生积料现象，阻碍阀门顺畅动作；一体式结构，拆装维护不便；固体颗粒易进入导向间隙中，易拉伤柱塞。这些都将影响阀门的使用安全性，因此对阀门的性能又提出更高要求。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种柱塞型分体式三通换向角阀，能解决一体式结构，拆装维护不便；固体颗粒易进入导向间隙中，易拉伤柱塞的问题。
5.按照本发明提供的技术方案：一种柱塞型分体式三通换向角阀，包括三通管，三通管上下端分别安装上柱塞转动机构和下柱塞转动机构；上柱塞转动机构包括阀体和柱塞，三通管顶端连接阀体底端，阀体上端连接支架，支架中转动安装丝杆，丝杆上端伸出支架并与电动执行机构进行传动连接；丝杆下端通过活令带动柱塞同时转动及移动，柱塞与支架之间设有螺旋导向结构，柱塞上部位于支架，下部位于阀体中。
6.作为本发明的进一步改进，上柱塞转动机构与下柱塞转动机构结构相同，为对称设置。
7.作为本发明的进一步改进，阀体中竖直贯穿阀孔，阀孔下部一侧连通阀孔介质入口，三通管上端为三通介质入口，柱塞下部位于阀孔中；阀孔下端法兰与三通管上端连接，阀孔连通三通管。
8.作为本发明的进一步改进，丝杆顶端通过平键与电动执行机构进行连接传动。
9.作为本发明的进一步改进，柱塞顶部固定安装活令；活令中贯穿钻设与丝杆适配的梯形螺纹孔，丝杆下部螺接于梯形螺纹孔中。
10.作为本发明的进一步改进，螺旋导向结构包括螺旋导槽和导向块，导向块为环状结构，中部开设柱塞孔；柱塞孔内壁设有与螺旋导槽适配的螺旋导向凸台，螺旋导槽位于柱塞上部外周，螺旋导向凸台镶嵌在螺旋导槽中，导向块与支架固定连接。
11.作为本发明的进一步改进，导向块通过连接螺钉连接连接板，连接板通过螺栓、螺母连接支架；连接螺钉头部与导向块之间增设上盖；导向块与连接板之间增设底板；螺母与连接板之间增设固定板和防转板，支架上开设与防转板适配的防转窗口，防转板位于防转窗口中；防转窗口、防转板为非圆形状且两者紧贴；螺旋导槽采用堆焊硬质合金，导向块采用整体硬质合金材料。
12.作为本发明的进一步改进，阀孔中部内壁中设有台阶，台阶将阀孔上部分隔成填料孔，填料孔设有石墨填料密封部件；台阶上方依次设有填料垫、石墨盘根、衬套、石墨填料组、填料隔套、填料压盖、填料压板，填料压板与阀体通过螺栓及六角螺母连接；衬套内设有导向带，衬套表面采用镀铬硬化处理。
13.作为本发明的进一步改进，丝杆与支架之间设有指示结构，指示结构包括转接块、指针、标尺；丝杆上部指示螺纹处螺纹套设转接块，指针连接转接块，支架上部开设指示窗口，指针从指示窗口伸出，指针两侧紧贴指示窗口，标牌固定在指示窗口侧面。
14.作为本发明的进一步改进，柱塞下端设有斜面；三通管与阀体之间通过缠绕垫片进行密封。
15.本技术的积极进步效果在于：1.本发明介质流动性好、阀体内无死区，防积料；2.本发明柱塞上设计双螺旋槽导轨结构，可使柱塞同步实现直行程与角行程动作，即柱塞在做上下移动的同时，亦可旋转180
°
，确保流体换向时，流道的顺畅性；3.本发明阀体与三通管分体式结构，有利于拆装维护；4.本发明刮料式填料结构，可防止颗粒进入衬套间隙卡伤柱塞，有效应对含固工况。
附图说明
16.图1为本发明的结构示意图。
17.图2为本发明上柱塞转动机构的结构示意图。
18.图3为图1中i区域的放大示意图。
19.图4为图1中ii区域的放大示意图。
20.图5为本发明阀体的结构示意图。
21.图6为本发明柱塞的结构示意图。
22.图7为本发明丝杆的结构示意图。
23.图8为本发明支架的结构示意图。
24.图9为本发明导向块的结构示意图。
具体实施方式
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
26.为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
27.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，“包括”和“具有”等类似术语，是指除了已经在“包括”和“具有”中所罗列的那些内容以外，还可以“包括”和“具
有”其它尚未罗列的内容；例如，可以包含一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，不必限于已经清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.图1-9中，包括三通管1、缠绕垫片2、阀体3、阀孔3-1、填料孔3-2、台阶3-3、柱塞4、螺旋导槽4-1、斜面4-2、填料垫5、石墨盘根6、衬套7、导向带8、石墨填料组9、填料隔套10、填料压盖11、填料压板12、螺栓13、螺母14、丝杆15、指示螺纹15-1、连接板16、防转板17、固定板20、底板21、导向块22、螺旋导向凸台22-1、上盖23、连接螺钉24、活令25、防松螺母26、紧定螺钉27、支架28、窗口28-1、指示窗口28-2、转接块29、六角螺母30、指针31、标尺32、六角头螺栓33、电动执行机构34等。
29.如图1所示，本发明是一种柱塞型分体式三通换向角阀，包括三通管1，三通管1上下端分别安装上柱塞转动机构和下柱塞转动机构；如图2所示，上柱塞转动机构与下柱塞转动机构结构相同，为对称设置。上柱塞转动机构包括阀体3和柱塞4，三通管1顶端连接阀体3底端，阀体3上端连接支架28，支架28中转动安装丝杆15，丝杆15上端伸出支架28并与电动执行机构34进行传动连接。丝杆15下端通过活令25带动柱塞4同时转动及移动，柱塞4与支架28之间设有螺旋导向结构，柱塞4上部位于支架28，下部位于阀体3中。
30.如图5所示，阀体3中竖直贯穿阀孔3-1，阀孔3-1下部一侧连通阀孔介质入口3-4，三通管1上端为三通介质入口，柱塞4下部位于阀孔3-1中。阀孔3-1下端法兰与三通管1上端通过螺栓螺母连接，阀孔3-1连通三通管1。
31.丝杆15顶端通过平键与电动执行机构34进行连接传动。
32.如图3所示，柱塞4顶部固定安装活令25；活令25中贯穿钻设与丝杆15适配的梯形螺纹孔，丝杆15下部螺接于梯形螺纹孔中。
33.柱塞4顶部钻设活令安装孔，活令25位于该孔内；活令安装孔上方螺纹连接活令固定螺母26，用来压紧固定活令25；活令固定螺母26中水平螺纹安装锁紧螺钉27，锁紧螺钉27端部抵住柱塞4顶部外螺纹，防止活令固定螺母26转动。
34.螺旋导向结构包括螺旋导槽4-1和导向块22，如图9所示，导向块22为环状结构，中部开设柱塞孔，用于容纳柱塞4；柱塞孔内壁设有与螺旋导槽4-1适配的螺旋导向凸台22-1，螺旋导槽4-1位于柱塞4上部外周，螺旋导向凸台22-1镶嵌在螺旋导槽4-1中。
35.导向块22与支架28固定连接。导向块22通过连接螺钉24连接连接板16，连接板16通过螺栓18、螺母19连接支架28。
36.为了增强导向块22与支架28的连接强度，在连接螺钉24头部与导向块22之间增设上盖23；导向块22与连接板16之间增设底板21；螺母19与连接板16之间增设固定板20和防转板17，如图8所示，支架28上开设与防转板17适配的防转窗口28-1，防转板17位于防转窗口28-1中。防转窗口28-1、防转板17为非圆形状且两者紧贴，防转板17在防转窗口28-1中无法转动。
37.螺旋导槽4-1与导向块22螺旋导向凸台22-1配合，使得柱塞4在上下移动的同时，可以旋转180
°
。螺旋导槽4-1采用堆焊硬质合金方式硬化满足硬度要求，导向块22采用整体硬质合金材料加工的方法满足硬度要求。
38.阀孔3-1中部内壁中设有台阶3-3，台阶3-3将阀孔3-1上部分隔成填料孔3-2，填料孔3-2设有石墨填料密封部件。如图2所示，石墨填料密封部件包括填料垫5、石墨盘根6、衬
套7、导向带8、石墨填料组9、填料隔套10、填料压盖11、填料压板12、螺栓13、六角螺母14。填料孔3-2内壁底端设有台阶3-3，台阶3-3上方依次设有填料垫5、石墨盘根6、衬套7、石墨填料组9、填料隔套10、填料压盖11、填料压板12，填料压板12与阀体3通过螺栓13及六角螺母14连接。石墨盘根6具有很好的耐磨性与柔韧性，可防止颗粒进入衬套间隙卡伤柱塞，有效应对含固工况，保证导向安全性。衬套7内设有导向带8，衬套7表面采用镀铬硬化处理，导向带8采用兼具刚性与韧性材料，结合衬套7配套使用可保证导向稳定性。
39.如图6所示，柱塞4下端设有斜面4-2，当柱塞4处于关闭与开启位置时，均与流道呈流线型，介质流动顺畅，无流动死区，管道无积料。
40.如图4所示，为了便于操作人员观察阀门的工况，在丝杆15与支架28之间设有指示结构，指示结构包括转接块29、六角螺母30、指针31、标尺32。如图7所示，丝杆15上部指示螺纹15-1处螺纹套设转接块29，指针31连接转接块29，支架28上部开设指示窗口28-2，指针31从指示窗口28-2伸出，指针31两侧紧贴指示窗口28-2，使得丝杆15做旋转运动带动柱塞4的同时，转接块29可做上下移动，从而带动指针31在指示窗口28-2中做上下移动。标牌32通过点焊固定在支架28上部，指示窗口28-2侧面，配合指针31来表达阀门处于关位或者开位。
41.指针31通过螺纹连接转接块29，转接块29与指针31通过六角螺母30并紧防松。
42.柱塞4上端设有防松螺母26，防松螺母26设有紧定螺钉7。
43.三通管1与阀体3之间通过缠绕垫片2进行密封。
44.电动执行机构34为电机配有减速机，输出端为旋转的驱动块。驱动块带动丝杆15做旋转运动从而使柱塞4做旋转升降运动。
45.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种柱塞型分体式三通换向角阀，其特征在于，包括三通管（1），三通管（1）上下端分别安装上柱塞转动机构和下柱塞转动机构；上柱塞转动机构包括阀体（3）和柱塞（4），三通管（1）顶端连接阀体（3）底端，阀体（3）上端连接支架（28），支架（28）中转动安装丝杆（15），丝杆（15）上端伸出支架（28）并与电动执行机构（34）进行传动连接；丝杆（15）下端通过活令（25）带动柱塞（4）同时转动及移动，柱塞（4）与支架（28）之间设有螺旋导向结构，柱塞（4）上部位于支架（28），下部位于阀体（3）中。2.如权利要求1所述的柱塞型分体式三通换向角阀，其特征在于，上柱塞转动机构与下柱塞转动机构结构相同，为对称设置。3.如权利要求1所述的柱塞型分体式三通换向角阀，其特征在于，阀体（3）中竖直贯穿阀孔（3-1），阀孔（3-1）下部一侧连通阀孔介质入口（3-4），三通管（1）上端为三通介质入口，柱塞（4）下部位于阀孔（3-1）中；阀孔（3-1）下端法兰与三通管（1）上端连接，阀孔（3-1）连通三通管（1）。4.如权利要求1所述的柱塞型分体式三通换向角阀，其特征在于，丝杆（15）顶端通过平键与电动执行机构（34）进行连接传动。5.如权利要求1所述的柱塞型分体式三通换向角阀，其特征在于，柱塞（4）顶部固定安装活令（25）；活令（25）中贯穿钻设与丝杆（15）适配的梯形螺纹孔，丝杆（15）下部螺接于梯形螺纹孔中。6.如权利要求1所述的柱塞型分体式三通换向角阀，其特征在于，螺旋导向结构包括螺旋导槽（4-1）和导向块（22），导向块（22）为环状结构，中部开设柱塞孔；柱塞孔内壁设有与螺旋导槽（4-1）适配的螺旋导向凸台（22-1），螺旋导槽（4-1）位于柱塞（4）上部外周，螺旋导向凸台（22-1）镶嵌在螺旋导槽（4-1）中，导向块（22）与支架（28）固定连接。7.如权利要求6所述的柱塞型分体式三通换向角阀，其特征在于，导向块（22）通过连接螺钉（24）连接连接板（16），连接板（16）通过螺栓（18）、螺母（19）连接支架（28）；连接螺钉（24）头部与导向块（22）之间增设上盖（23）；导向块（22）与连接板（16）之间增设底板（21）；螺母（19）与连接板（16）之间增设固定板（20）和防转板（17），支架（28）上开设与防转板（17）适配的防转窗口（28-1），防转板（17）位于防转窗口（28-1）中；防转窗口（28-1）、防转板（17）为非圆形状且两者紧贴；螺旋导槽（4-1）采用堆焊硬质合金，导向块（22）采用整体硬质合金材料。8.如权利要求3所述的柱塞型分体式三通换向角阀，其特征在于，阀孔（3-1）中部内壁中设有台阶（3-3），台阶（3-3）将阀孔（3-1）上部分隔成填料孔（3-2），填料孔（3-2）设有石墨填料密封部件；台阶（3-3）上方依次设有填料垫（5）、石墨盘根（6）、衬套（7）、石墨填料组（9）、填料隔套（10）、填料压盖（11）、填料压板（12），填料压板（12）与阀体（3）通过螺栓（13）及六角螺母（14）连接；衬套（7）内设有导向带（8），衬套（7）表面采用镀铬硬化处理。9.如权利要求1所述的柱塞型分体式三通换向角阀，其特征在于，丝杆（15）与支架（28）之间设有指示结构，指示结构包括转接块（29）、指针（31）、标尺（32）；丝杆（15）上部指示螺纹（15-1）处螺纹套设转接块（29），指针（31）连接转接块（29），支架（28）上部开设指示窗口（28-2），指针（31）从指示窗口（28-2）伸出，指针（31）两侧紧贴指示窗口（28-2），标牌（32）固定在指示窗口（28-2）侧面。10.如权利要求1所述的柱塞型分体式三通换向角阀，其特征在于，柱塞（4）下端设有斜
面（4-2）；三通管（1）与阀体（3）之间通过缠绕垫片（2）进行密封。

技术总结
本发明涉及一种柱塞型分体式三通换向角阀，包括三通管，三通管上下端分别安装上柱塞转动机构和下柱塞转动机构；上柱塞转动机构包括阀体和柱塞，三通管顶端连接阀体底端，阀体上端连接支架，支架中转动安装丝杆，丝杆上端伸出支架并与电动执行机构进行传动连接；丝杆下端通过活令带动柱塞同时转动及移动，柱塞与支架之间设有螺旋导向结构，柱塞上部位于支架，下部位于阀体中。本发明介质流动性好、阀体内无死区，防积料；本发明柱塞上设计双螺旋槽导轨结构，可使柱塞同步实现直行程与角行程动作，即柱塞在做上下移动的同时，亦可旋转180


技术研发人员：沈小堃 张瀚霆 张志超 王汪洋
受保护的技术使用者：无锡智能自控工程股份有限公司
技术研发日：2022.03.08
技术公布日：2022/5/25