專利名稱：一種集成化管道流向控制閥的制作方法
技術領域：
本發明屬于管道流體控制技術領域，具體為一種管道流向控制閥門。
背景技術：
制氧制氮的變壓吸附流程中的氣動閥用于控制氣路的換向。常用的閥門有角座閥、梭閥、三通換向閥、四通換向閥等等。隨著變壓吸附技術的發展，制取高純氧、高純氮的流程也得以不斷更新，同時變得更為復雜。現有閥門的結構和功能都有某種限制，比如說角座閥與梭閥只有截止與導通狀態、三通換向閥則限制在其中兩個出口或入口之間切換，四通換向閥只能交叉切換，并且除梭閥外，這些閥門都有比較大的氣動控制頭。無論是使用單一功能的角座閥和梭閥，還是在特殊位置采用三通換向閥或四通換向閥進行簡化管路，其需要連接的管路變得復雜，大量的交叉連接也給設計、安裝、維護帶來了較大的難度，導致生產周期變長，同時也增加了檢修的困難。
發明內容
本發明的目的在于提供一種便于各種管路連接，而且安裝維修方便的管道控制閥。 本發明設計的管道控制閥，相當于兩個氣動截止閥的組合體，其結構如圖1和圖3
所示，圖1為其功能符號圖示，由兩端的方形體和中間部分的圓柱形體三部分組成，圓柱形體外側、兩端的方形體之間設有拉緊螺桿；兩端的方形體和中間的圓柱形體的上下前后四
個方向分別設有閥門接口 ；相應于上述三個部分，閥體內分為3個腔體左腔體、中腔體和
右腔體，左、右腔體內分別由左、右梭子，左梭子的左端為左錐頭，兩者之間設有左密封圈；
右梭子的右端為右錐頭，兩者之間設有右密封圈。 假設用A、 B、 C分別表示左端方形體上的閥門接口 ，中間圓柱形體上的閥門接口和
右端方形體上的閥門接口 ，用AK、 AB、 BK、 BB表示儀表管路氣的入口 AK用于控制閥門A-C的打開，AB用于控制閥門A-C的關閉； BK用于控制閥門B-C的打開，BB用于控制閥門B_C的關閉； 則本發明設計的控制閥的導通和截至狀況如下 AK進氣AB排氣時，左梭子向右邊移動，A、C導通； AB進氣AK排氣時，左梭子向左邊移動，A、C截止； BK進氣BB排氣時，右梭子向左邊移動，B、C導通； BB進氣BK排氣時，右梭子向右邊移動，B、C截止； 顯然，閥門左右截止導通均為獨立動作，因此閥門有如下幾種組合狀態 (1)A、B、C互通； (2)A、C互通，B、C截止； (3)B、C互通，A、C截止； (4)A、C截止，B、C截止。
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本發明設計的管道控制閥，其閥門接口是根據不同的需要而設計的，在有些場合不需要某個閥門接口時，可將其堵塞。 另外，本發明設計的管道控制閥，可以有兩個，或三個，或更多進行組合使用，組合
時，只要將一個控制閥方形體的一個面和另一個控制閥的方形體的一個面貼合，貼合面處
端部的閥門接口間有短管道連通，中間圓柱形體上的閥門接口間也有短管道連通；并且采
用卡扣，扣于兩個控制閥的相應拉緊螺桿上，從而將兩個控制閥固定住。 本發明整合3種換向閥的功能，剝離出基本組成模塊，并將之設計為一種可以集
成化安裝的閥門。使各種流程都能以簡單地閥門集成塊來實施，一方面大大地減少設計工
作量，另一方面在安裝上也得以簡化，只需要將管路接至閥門集成塊，通過不同的組合方式
即可實現。另外，使用本發明，使管路系統占用空間也大量減少，維護和檢修也大為方便。 本發明雖然是為變壓吸附工藝而開發，但其設計思路與使用并不受此限制。即也
可用于在紡織、化工、醫療、食品、制冷、工業制造等領域的管道流體控制。
圖1本發明的功能符號圖。
圖2本發明的閥門外形圖。
圖3本發明的閥門剖面圖。
圖4本發明的閥門組合圖。
圖5本發明的閥門的卡扣使用方式。 圖6本發明的閥門的使用案例(用于上下交叉均壓流程)。 圖7本發明的閥門的使用案例(用于上下分別均壓流程)。 圖8本發明的閥門的使用案例(用于底部均壓，上中交叉均壓流程)。
圖中標號 1為左腔體，2為左密封墊，3為左錐頭，4為左梭子，5為中腔體，6為右梭子，7為右錐頭，8為右密封墊，9為右腔體，10為拉緊螺桿，11為端部接口的短接管，12為中間接口的短接管，13為卡扣，14為螺母，15為長板，16為卡座，17為螺釘，18為雙頭螺桿。
具體實施例方式
本閥門在流程中相當于兩個氣動截止閥進行組合。本閥門也有兩個氣控腔用于分
別控制兩個左右梭子，分別控制閥門左右的導通與截止。如圖1所示，A、B、C分別為閥門的
兩端接口與中間接口 ；AK、AB、BK、BB為儀表氣入口 AK用于控制閥門A-C的打開，AB用于控制閥門A-C的關閉； BK用于控制閥門B-C的打開，BB用于控制閥門B-C的關閉； 整個控制閥門為方條形，閥門的A、 B、 C接口在上下前后四個方向均存在，同時考
慮到特殊應用場合，可在閥門的軸向兩端進行開口，作為閥門接口。本發明是為了便于閥門
組合而設計的。也就是說幾個閥門可以直接進行堆疊，無須在閥門之間進行配管，無伸出的
氣動控制頭，極大的節約了安裝空間。對不使用的開口，采用堵頭封死即可。 閥門上的拉緊螺桿的作用有兩個，一是用于單個閥門本體的結構，拉緊閥門的左、
中、右三個腔體(參見圖3) ;二是用于閥門相互間的鎖定或閥門位置的固定，閥門卡扣見圖
45。 閥門剖面圖見圖3所示，從剖面圖中可以看出閥門的主要組成結構，這些構件無特殊型腔，制作簡單，所有構件均可實現標準化生產。 閥門在長度方向全是硬接觸，密封主要采用徑向密封，這種設計保證了長度方向
的準確性使不同閥門間的接口可以輕松對齊。 AK進氣AB排氣時，左梭子向右邊移動，A、C導通； AB進氣AK排氣時，左梭子向左邊移動，A、C截止； BK進氣BB排氣時，右梭子向左邊移動，B、C導通； BB進氣BK排氣時，右梭子向右邊移動，B、C截止； 顯然，閥門左右截止導通均為獨立動作，因此閥門有如下幾種組合狀態 (1)A、B、C互通； (2)A、C互通，B、C截止； (3)B、C互通，A、C截止； (4)A、C截止，B、C截止。 閥門之間組合可以采用的短接管進行對應接口的連接，采用卡扣對閥門進行固定。值得注意的是，閥門對應接口如不接管或不接通其它閥門，可以用堵頭堵住相應接口，或者將長短接管兩端封住。如圖4所示。 卡座是套在閥門的拉緊螺桿上的。可以用附圖5(a)圖的方法進行相互鎖緊，也可
以用附圖5(b)圖的方法固定在其它構件上。 圖6為用于上下交叉均壓流程的組合控制閥圖示。 變壓吸附流程，通常需要十個氣動閥截止閥，并有大量的管路需要連接，而采用本發明的閥門則僅需要將五個閥門堆疊在一起，視流程用長短接管連通相應1A-2A，1B-2B，2C-3C-4C， 4A-5A， 4B-5B，堵頭堵住不需要連通的閥門口 。閥門組做為整體再外接其余管路即可，方便快捷。同時節省了大量管路所占空間，維護更簡單。
圖7為用于上、下分別均壓流程的組合控制閥圖示。 使用本閥門，在圖6、圖7兩種流程間的變換只取決于3C與4C接口的連通與否，可以快捷地進行改變，而無需進行重新配管。 圖8為用于底部均壓及中上交叉均壓流程的組合控制閥圖示。 采用本閥門進行控制時，只需要再增加一個閥門(圖中的6號閥)即可實現，工作
效率大大提高。另一方面，圖8流程中如果6號閥AC、BC均保持常閉，很顯然這就完全等同
于圖7流程。這給了我們一個新的啟發，在本閥門的基礎上，可以實現一定程度上的PSA流
程的快速編程變換，這在用于新流程的測試上有著巨大優勢。
權利要求
一種集成化管道流向控制閥，其特征在于，相當于兩個氣動截止閥的組合體，由兩端的方形體和中間部分的圓柱形體三部分組成，圓柱形體外側、兩端的方形體之間設有拉緊螺桿；兩端的方形體和中間的圓柱形體的上下前后四個方向分別設有閥門接口；相應于上述三個組成部分，閥體內分為3個腔體左腔體、中腔體和右腔體，左、右腔體內分別有左、右梭子，左梭子的左端為左錐頭，兩者之間設有左密封圈；右梭子的右端為右錐頭，兩者之間設有右密封圈。
2. 根據權利要求1所述的集成化管道流向控制閥，其特征在于假設用A、B、C分別表示左端方形體上的閥門接口，中間圓柱形體上的閥門接口和右端方形體上的閥門接口，用AK、AB、BK、BB表示儀表管路氣的入口 AK用于控制閥門A-C的打開，AB用于控制閥門A-C的關閉；BK用于控制閥門B-C的打開，BB用于控制閥門B-C的關閉；則所述控制閥的導通和截至狀況如下AK進氣AB排氣時，左梭子向右邊移動，A、 C導通；AB進氣AK排氣時，左梭子向左邊移動，A、C截止；BK進氣BB排氣時，右梭子向左邊移動，B、 C導通；BB進氣BK排氣時，右梭子向右邊移動，B、 C截止。
3. —種集成化管道流向控制閥組合體，其特征在于有多個如權利要求1所述的管道控制閥組合而成，組合時，將一個控制閥方形體的一個面和另一個控制閥的方形體的一個面貼合，貼合面處端部的閥門接口間有短管道連通，中間圓柱形體上的閥門接口間也有短管道連通；并且采用卡扣，扣于兩個控制閥的相應拉緊螺桿上，從而將兩個控制閥固定住。
全文摘要
本發明屬于管道流體控制技術領域，具體為一種集成化管道流向控制閥。該控制閥是一種氣動三通閥，相當于兩個氣動截止閥的組合體，由兩端的方形體和中間的圓柱形體三部分組成，這三個部分的上下前后分別設有閥門接口；閥體內相應的有左、中、右三個腔體，左、右腔體內分別設有梭子，形成梭閥。此閥門可以單獨使用，也可以由多個閥進行堆疊構成閥門組，來實現各種復雜的流程控制，從而減少煩瑣的管道與閥門安裝。使用本發明，管路系統占用空間也大量減少，檢修與維護也更方便。
文檔編號F16K11/22GK101776164SQ20101012191
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月11日 優先權日2010年3月11日
發明者丁艷賓, 宗雯雯, 張濤濤, 蔡風平, 趙宏煒 申請人:上海穗杉實業有限公司