管道輸送裝置及其切換閥的製作方法

2023-05-18 10:00:06 1

本發明涉及濃料輸送領域，特別是涉及一種切換閥。此外，本發明還涉及一種包括上述切換閥的管道輸送裝置。

背景技術：

高濃度充填是指把礦山廢渣和城市固體垃圾等固體廢棄物再加工成高濃度漿體，利用大型充填工業泵，通過管道輸送到礦井下的採空區，適時進行置換採礦的新型採礦方法，可以達到安全採礦、提高資源回收率以及減少地表廢棄物排放等目地，因此應用越來越廣泛。

在高濃度充填過程中，為了降低投資運營成本，通常將高濃度漿體通過一條輸送主管道輸送到待充填區域後，再通過切換閥實現與多個分支管道的通斷，最終實現對地下多個開採面連續不斷的切換充填。

請參考圖1和圖2，圖1為現有技術中的切換閥的結構示意圖；圖2為圖1的剖視示意圖。在現有技術中，切換閥包括閥體1、閥芯2、驅動裝置3和防護架4，閥芯2上設有通孔6和凹槽5。在驅動裝置3的驅動下，閥芯2能夠在閥體1內滑動，閥芯2伸入閥體1時，閥芯2上的通孔連通閥體1側面的濃料進出口；閥芯2縮回時，閥芯2上的凹槽5對齊閥體1側面上的濃料進出口，從而實現主管道與支管道的通斷切換。但是，濃料進出口與凹槽5連通時，管路彎度過大，管路阻力大，能耗損失高且濃料易從閥芯2和閥體1之間噴出；在此狀態下，閥芯2會受到濃料持續高強度的衝擊，驅動裝置3需要持續工作來防止閥芯2移動，因此對驅動裝置3的強度要求較高；另外該切換閥只能實現主管道與兩個支管道的通斷切換，應用受限。

因此使切換閥能夠長期高效的實現多個管道的通斷切換是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種切換閥，使其能夠長期高效的實現多個管道的通斷切換。本發明的另一目的是提供一種包括上述切換閥的管 道輸送裝置，使其能夠長期高效的實現多個管道的通斷切換。

為解決上述技術問題，本發明提供一種切換閥，包括管狀的閥體和設置在所述閥體內部且可沿所述閥體內壁軸向滑動的閥芯，所述閥體的一端設置有用於驅動所述閥芯滑動的驅動裝置，還包括用於與上級管道連通的主管道，所述主管道的末端連通有多個分支管道，多個所述分支管道連通所述閥體並沿所述閥體外壁的一側依次排列，每個所述分支管道均對應設置有用於與下級管路連通的輸出管道，多個所述輸出管道連通所述閥體並沿所述閥體外壁的另一側依次排列，所述閥芯上還設有用於連通對應的所述分支管道與所述輸出管道的通孔，且所述通孔連通部分對應的所述分支管道與所述輸出管道時，所述閥芯隔絕另外的所述分支管道與所述輸出管道。

優選地，所述通孔的軸線與所述閥芯的軸線相互垂直，多個所述分支管道和多個所述輸出管道均垂直於所述閥體的軸線，且對應的所述分支管道與所述輸出管道的軸線重合。

優選地，所述閥芯上設有一個所述通孔，所述主管道的末端連通有三個所述分支管道，且對應設置有三個所述輸出管道。

優選地，所述閥芯移動至所述閥體的左極限位置時，所述主管道與位於左側的所述輸出管道連通；所述閥芯移動至所述閥體的中間位置時，所述主管道與位於中間的所述輸出管道連通；所述閥芯移動至所述閥體的右極限位置時，所述主管道與位於右側的所述輸出管道連通。

優選地，所述閥體上遠離所述驅動裝置的一端設置有用於與外界連通的通氣孔。

優選地，所述驅動裝置包括液壓油缸，所述液壓油缸的活塞杆平行於所述閥芯的軸線並與所述閥芯的一端通過螺紋連接。

優選地，所述閥芯的兩端設有用於與所述閥體內壁緊密接觸的密封圈。

優選地，所述閥體上設置有用於檢測所述閥芯位置的位置傳感器。

優選地，所述位置傳感器設置於所述閥體上遠離所述驅動裝置的一端。

本發明還提供一種管道輸送裝置，包括工業泵、輸送管道和切換閥等，所述切換閥具體為上述任意一項所述的切換閥。

本發明提供的切換閥，閥芯能夠在驅動裝置的驅動下在閥體內滑動，閥芯滑動至設定位置時，閥體外壁一側的一個分支管道與閥體外壁另一側對應的一個輸出管道通過通孔連通，而主管道的末端與多個分支管道均連通，保證了上級管道能夠通過該切換閥實現與下級管道連通，且此時閥芯隔絕另外的分支管道與輸出管道，保證了主管道同時只能與一個輸出管道連通；還可以根據使用需要增加或減少分支管道和輸出管道的數量，輸出管道的數量可調，通過移動閥芯，能夠實現主管道與多個輸出管道的通斷切換，且切換過程不存在較大的轉彎角度，切換阻力和對閥芯的衝擊均較小，因此本發明提供的切換閥能夠長期高效的實現與多個管道的通斷切換。

本發明提供的管道輸送裝置包括上述切換閥，由於上述切換閥具有上述技術效果，上述管道輸送裝置也應具有同樣的技術效果，在此不再詳細介紹。

附圖說明

圖1為現有技術中的一種切換閥的結構示意圖；

圖2為圖1的剖視示意圖；

圖3為本發明所提供的切換閥的一種具體實施方式的結構示意圖。

具體實施方式

本發明的核心是提供一種切換閥，使其能夠長期高效的實現多個管道的通斷切換。本發明的另一核心是提供一種包括上述切換閥的管道輸送裝置，使其能夠長期高效的實現多個管道的通斷切換。

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明。

請參考圖3，圖3為本發明所提供的切換閥的一種具體實施方式 的結構示意圖。

本發明具體實施方式提供的切換閥，包括管狀的閥體1和設置在閥體1內部且可沿閥體1內壁軸向滑動的閥芯2，閥體1的一端設置有用於驅動閥芯2滑動的驅動裝置7，還包括用於與上級管道連通的主管道3，主管道3的末端連通有多個分支管道，多個分支管道連通閥體1並沿閥體1外壁的一側依次排列，每個分支管道均對應設置有用於與下級管路連通的輸出管道4，多個輸出管道4連通閥體1並沿閥體1外壁的另一側依次排列，閥芯2上還設有用於連通對應的分支管道與輸出管道4的通孔5，且通孔5連通部分對應的分支管道與輸出管道4時，閥芯2隔絕另外的分支管道與輸出管道4。

閥芯2能夠在驅動裝置7的驅動下在閥體1內滑動，閥芯2滑動至設定位置時，閥體1外壁一側的一個分支管道與閥體1外壁另一側對應的一個輸出管道通過通孔5連通，而主管道3的末端與多個分支管道均連通，保證了上級管道能夠通過該切換閥實現與下級管道連通，且此時閥芯2隔絕另外的分支管道與輸出管道4，保證了主管道3同時只能與一個輸出管道4連通；還可以根據使用需要增加或減少分支管道和輸出管道4的數量，輸出管道4的數量可調，通過移動閥芯1，能夠實現主管道3與多個輸出管道4的通斷切換，且切換過程不存在較大的轉彎角度，切換阻力和對閥芯2的衝擊均較小，因此本發明提供的切換閥能夠長期高效的實現多個管道的通斷切換。

具體地，為了便於閥芯2上通孔5的加工，可以沿垂直閥芯2軸線的方向加工通孔5，即通孔5的軸線與閥芯2的軸線相互垂直；相應的，為了使分支管路能夠通過通孔5連通與之對應的輸出管道4且便於安裝，多個分支管道和多個輸出管道4可以均垂直與閥體1的軸線並與閥體1連通，且對應的分支管道與輸出管道4的軸線重合。當然，通孔5也可以為斜孔，輸出管道4也可以根據充填需要與閥體1外壁傾斜連接，只要保證主管道與多個輸出管道4的正常通斷切換，均在本發明的保護範圍之內。

分支管道和輸出管道4與閥體1有多種連接方式，為了保證連接 穩固可靠，可以將分支管道和輸出管道4均焊接在閥體1上，當然也可以通過螺紋或法蘭連接，各種方式均在保證密封的情況下，均在本發明的保護範圍之內。

在本發明具體實施方式提供的切換閥中，閥芯2上可以設有一個通孔5，即可滿足使用要求；主管道3的末端可以連通有三個分支管道，且三個分支管道均連通閥體1並沿閥體1外壁的一側依次排列，三個分支管道對應有三個輸出管道4，三個輸出管道4連通閥體1並沿閥體1外壁另一側依次排列。當然，分支管道與輸出管道4的數量以及閥芯2上通孔5的數量也可以根據實際使用需求來設置，只要滿足使用需求，均在本發明的保護範圍之內。

在本發明具體實施方式提供的切換閥中，閥芯2在驅動裝置7的作用下在閥體1內左右往返移動，為了便於控制，節省安裝空間，可以在閥芯2移動至閥體1的左極限位置時，主管道3通過左側的分支管道和通孔1與位於左側的輸出管道4連通；在閥芯2移動至閥體1的中間位置時，主管道3通過中間的分支管道和通孔1與位於中間的輸出管道4連通；在閥芯2移動至閥體1的右極限位置時，主管道3通過右側的分支管道和通孔1與位於右側的輸出管道4連通。

在本發明具體實施方式提供的切換閥中，驅動裝置7為閥芯2沿閥體1軸線往返運動提供動力，驅動裝置7有多種，驅動裝置7可以採用液壓油缸，液壓油缸能夠為閥芯2提供較大的液壓驅動力；液壓油缸設在閥體1的一端，液壓油缸的活塞杆平行於閥芯2的軸線並與閥芯2連接，具體地，可以在閥芯2的一端設置有螺紋，液壓油缸與閥芯2螺紋連接。當然，液壓油缸與閥芯2也可以採用法蘭連接等其他連接方式，只要保證連接穩定，均在本發明的保護範圍之內。

在本發明具體實施方式提供的切換閥中，主管道3中的漿料通過分支管道和閥芯2上的通孔5輸送到相應的輸出管道4中，為了防止輸送中壓力較高時漿料從閥芯2與閥體1之間的間隙噴出，可以在閥芯2的兩端設有用於與閥體1內壁緊密接觸的密封裝置6，具體地，密封裝置6可以選用性價比高且常見的密封圈，當然密封裝置6也可 以選用填充密封等密封形式，均在本發明的保護範圍之內。

另外，為了保證閥芯2在閥體1內能夠順利滑動，閥體1的一端可以設有用於與外界連通的通氣孔8，閥芯2在閥體1內滑動時，通氣孔8用於氣體進出閥體1內；為了不妨礙驅動裝置7的安裝，具體地可以在閥體1遠離驅動裝置7的一端設置通氣孔8。

在上述各具體實施方式的基礎上，為了智能控制主管道3與各輸出管道4之間的通斷切換，可以在閥體1的一端設置位置傳感器9，位置傳感器9能夠測量並反饋閥芯2在閥體1中的位置，驅動裝置7根據位置傳感器9測得的數據來調整閥芯2的位置，從而保證通孔5正好連通選定的分支管道與對應的輸出管道4，使得主管道3內的漿液順利流至選定的輸出管道4內。為了便於安裝和準確測量，位置傳感器9具體可以設置在閥體1遠離驅動裝置7一端。當然，也可以不設置位置傳感器9，通過直接操作驅動裝置7來實現主管道3與選定的輸出管道4的連通，均在本發明的保護範圍之內。

除了上述切換閥，本發明的具體實施方式還提供一種包括上述切換閥的管道輸送裝置，該管道輸送裝置其他各部分的結構請參考現有技術，本文不再贅述。

以上對本發明所提供的管道輸送裝置及其切換閥進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。