一种隔板式四通阀及采用该阀的气力输送系统的制作方法

本发明涉及阀类领域，具体涉及一种隔板式四通阀及采用该阀的气力输送系统。

背景技术：

在气力输送系统中，有时需要在风机和料仓之间连接四通阀，四通阀可以改变气力输送状态，使风机对料仓进行抽真空或加压。现有气力输送系统中所用的四通阀为球阀结构，由阀体、阀盖、球体、密封阀座、阀杆及其他附属装置组成，通过球体与密封阀座挤压密封。但是，这种结构的四通球阀，球体体积及整体尺寸很大，安装使用需要很大的空间；密封方式较为复杂，成本较高，在气力输送系统中并不适用。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、体积更小的隔板式四通阀及采用该阀的气力输送系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种隔板式四通阀，其特征在于，包括

阀体，其外端面沿其周向依次开有a口、b口、c口、d口四个开口，其内部设置有锥形腔体；

阀芯，设置在阀体内部，且阀芯的外缘与阀体的内腔相适配，阀芯包括隔板及分别连接在隔板上下端的上盖板和下盖板，隔板的外缘分别与上盖板和下盖板平滑相连；

阀盖，设置在阀体顶部并与阀体固定相连；

转轴，固定设置在上盖板的顶部，且其顶端向上延伸至阀盖上侧，用于通过对转轴施加扭矩使阀芯绕其轴线在阀体内旋转，其旋转轨迹呈上大下小的锥体结构；

弹簧，套设在转轴外部，且弹簧呈压缩状置于阀芯与阀盖之间；

所述阀芯通过旋转至少存在两种有效的工作状态：当阀芯旋转至状态一时，a、b口相通，c、d口相通；当阀芯旋转至状态二时，a、d口相通，b、c口相通。

进一步的，所述四通阀还包括

顶球，设置于阀芯的底端；

顶丝，设置于顶球的底端并与阀体相连，顶丝的顶端与顶球相接触连接，通过旋紧顶丝顶住顶球，对阀芯施加向上的压力，调节阀芯与阀体压紧力，避免压紧力过大使阀芯旋转不流畅。

更进一步的，所述阀芯底端设置有与顶球相适配的球窝，顶球嵌设在球窝中。

进一步的，所述阀体内相邻开口之间设置有挡板，在挡板处形成上下贯通的光滑金属面，阀体内在其上部设置有与挡板上端相连接的周圈完整的上环面，阀体内在其下部设置有与挡板下端相连接的周圈完整的下环面；在阀体内形成由挡板、上环面、下环面围合而成的上大下小的锥形腔体结构。

进一步的，所述阀芯在隔板两侧形成上下贯通的光滑金属面，上盖板、下盖板均为圆盘形，在上盖板、下盖板周圈形成完整的环面。

所述阀芯与阀体结构的配合使得阀芯绕其轴线在阀体内旋转时，阀芯外缘与阀内内腔的挡板、上环面、下环面之间形成锥面密封，阀芯与阀体之间无需其他密封结构。

进一步的，所述隔板设置为平板式结构；隔板的平板式结构以及阀芯与阀体的配合，使得阀芯旋转至两种工作位的情况下，不仅保证了密封效果，而且实现两两开口相通，且相同口径下缩小了整体体积。

进一步的，所述上环面与上盖板紧密贴合，下环面与下盖板紧密贴合，挡板与隔板旋转轨迹的外缘紧密贴合。

阀盖通过螺栓固定在阀体上，并压缩弹簧，通过弹簧向阀芯施加向下的压紧力，迫使阀芯与阀体压紧，使阀芯上的上下盖板周圈的环面与阀体上的上环面、下环面始终紧密贴合。

进一步的，所述阀体设置为方形、金属材质，在阀体方形四面开有均布的a、b、c、d四口，所述挡板设置在方形阀体四条棱边的内侧。

当阀芯旋转使隔板与任意对角的两处挡板平行时，隔板两侧的贯通金属面与这两处挡板的贯通金属面紧密贴合，形成密封效果，使阀体上的a、b、c、d四口两两相通。

进一步的，所述四通阀还包括

密封垫，设置在阀体与阀盖之间，起防尘防水作用；

防尘封，设置在阀盖芯部并套设在转轴外部；

及挡圈，设置在防尘封上侧并套设在转轴外部，起限位作用。

及采用如上所述的隔板式四通阀的气力输送系统，包括风机吸气端、风机排气端和储料罐，其特征在于，阀体的a口与大气连通，b口与风机排气端连通，c口与储料罐连通，d口与风机吸气端连通。

本发明的有益效果是：通过设置的由隔板、上盖板、下盖板组成的阀芯结构及与之相适配的阀体内部结构，使用隔板式金属面密封，在相同口径下有效地减小了四通阀体积及重量，安装使用更灵活；同时不需要使用额外的密封零件，有效的降低了成本；尤其适用于气力输送系统。

附图说明

图1是本发明的剖面结构示意图；

图2是本发明的爆炸图；

图3是本发明阀芯的立体结构示意图；

图4是本发明阀体的立体结构示意图；

图5是本发明的四通阀应用于气力输送系统的工作状态示意图；

图6是本发明的四通阀应用于气力输送系统的另一工作状态示意图；

图中：1.阀体，101.a口，102.b口，103.c口，104.d口，11.挡板，12.上环面，13.下环面，2.阀芯，21.隔板，22.上盖板，23.下盖板，24.转轴，25.球窝，3.阀盖，4.弹簧，5.防尘封，6.挡圈，7.螺栓，8.顶球，9.顶丝，10.密封垫，111.风机，112.储料罐。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

在对本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的描述为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接、转动连接、滑动连接、也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-图4所示，本实施例的一种隔板式四通阀包括：

阀体1，其外端面沿其周向依次开有a口101、b口102、c口103、d口104四个开口，阀体1内部为上大下小的锥形腔体结构，所述阀体1底部设为封闭的薄壁柱形壳体，该壳体中心设有螺纹孔；所述阀体1顶部设有平台，平台上均布地设有螺纹安装孔，平台内部设有内止口；

阀芯2，设置在阀体1内部，且阀芯2的外缘与阀体1的内腔相适配，阀芯2包括隔板21及分别连接在隔板21上下端的上盖板22和下盖板23，隔板21的外缘分别与上盖板22和下盖板23平滑相连；所述隔板21设置为平板式结构，结合阀体1内腔形状与阀芯2的配合，该隔板21的纵截面呈梯形，阀芯2在隔板21两侧形成上下贯通的光滑金属面，上盖板22、下盖板23均为圆盘形，在上盖板22、下盖板23周圈形成完整的环面；

阀盖3，设置在阀体1顶部并与阀体1固定相连；所述阀盖3底部设有外止口，并通过外止口与阀体1顶端内止口配合定位；所述阀盖3周圈均布地设有安装孔，并通过螺栓7穿过该安装孔以及阀体1顶部平台的螺纹安装孔与阀体1固定相连；

转轴24，固定设置在上盖板22的顶部，且其顶端向上延伸至阀盖3上侧，用于通过对转轴24施加扭矩使阀芯2绕其轴线在阀体1内旋转；

弹簧4，套设在转轴24外部，且弹簧4呈压缩状置于阀芯2与阀盖3之间；

所述阀芯2通过旋转至少存在两种有效的工作状态：当阀芯2旋转至状态一时，a、b口相通，c、d口相通；当阀芯2旋转至状态二时，a、d口相通，b、c口相通。

本实施例中阀体1内相邻开口之间设置有挡板11，在挡板11处形成上下贯通的光滑金属面，阀体1内在其上部设置有与挡板11上端相连接的周圈完整的上环面12，阀体1内在其下部设置有与挡板11下端相连接的周圈完整的下环面13；所述上环面12与上盖板22紧密贴合，下环面13与下盖板23紧密贴合，挡板11与隔板21旋转轨迹的外缘紧密贴合，在阀体1内形成由挡板11、上环面12、下环面13围合而成的上大下小的锥形腔体结构；当阀芯2在阀体1内旋转时，隔板21、上盖板22、下盖板23的旋转轨迹呈锥形结构，并与阀体1内的光滑金属面形成锥形密封。

另外，本实施例还设有：

顶球6，设置于阀芯2的底端，阀芯2底端设置有与顶球6相适配的球窝25；

及顶丝9，设置于顶球6的底端并与阀体1相连，顶丝9的顶端与顶球6相接触连接，旨在提供给阀芯2一定的弹性空间；

密封垫10，设置在阀体1与阀盖3之间；

防尘封5，设置在阀盖3芯部并套设在转轴24外部；

及挡圈6，设置在防尘封5上侧并套设在转轴24外部；

更具体地，本实施例的阀体1为方形、金属材质，阀体1方形四面开有均布的a、b、c、d四口，方形四条棱边内侧设有均布的四处挡板11。阀体1内部加工出上大下小的锥形盲孔，在挡板11处形成上下贯通的光滑金属面，在阀体1上侧形成周圈完整的上环面12，在阀体1下侧形成周圈完整的下环面13。阀芯2为金属材质，中间设有平面型隔板21，隔板21上部设有上盖板22，下部设有下盖板23，上盖板22、下盖板23均为圆盘形。阀芯2外侧加工成上大下小的锥体，在隔板21两侧形成上下贯通的光滑金属面，在上盖板22、下盖板23周圈形成完整的环面。阀芯2上侧还设置有转轴24，可以通过对转轴24施加扭矩使阀芯2绕阀体1旋转。阀芯2安装在阀芯1内，弹簧4安装在转轴24外侧、阀盖3下侧。阀盖3通过螺栓7固定在阀体1上，并压缩弹簧4，通过弹簧4向阀芯2施加向下的压紧力，迫使阀芯2与阀体1压紧，使阀芯2上的上下环面与阀体1上的上环面12、下环面13始终紧密贴合。当阀芯2旋转使隔板21与任意对角的两处挡板11平行时，隔板21两侧的贯通金属面与这两处挡板11的贯通金属面紧密贴合，形成密封效果，使阀体1上的a、b、c、d四口两两想通。阀芯2下部还设球窝25，球窝25内镶嵌钢球8，阀体1下侧安装顶丝9，通过旋紧顶丝9顶住钢球8，对阀芯2施加向上的压力，调节阀芯2与阀体1压紧力，避免压紧力过大使阀芯2旋转不流畅。防尘封5安装在阀盖3内侧、转轴24外侧，垫片10安装在阀体1与阀盖3之间，起防尘防水作用。挡圈6安装在阀盖3内侧、防尘封5上侧，起限位作用。

采用本实施例的隔板式四通阀的气力输送系统如图5和图6所示，包括风机111和储料罐112，其中，阀体1的a口101与大气连通，b口102与风机排气端连通，c口103与储料罐112连通，d口104与风机吸气端连通。其具体换向作用效果是：当阀芯2旋转至位置一时，如图5所示，a、b口相通，c、d口相通，风机从储料罐吸气，向大气排气，对储料罐进行抽真空；当阀芯2旋转90°至位置二时，如图6所示，a、d口相通，b、c口相通，风机从大气吸气，向储料罐排气，对储料罐进行加压。

本发明取得的有益效果是：可以保证在-100kpa~400kpa压力下，气力输送系统无泄漏；体积及重量仅是相同口径传统四通球阀的1/2；成本比传统四通球阀降低60%以上。

值得注意的是，本发明的四通阀适用于但不仅限于气力输送系统中，在本发明的基础上，未付出创造性劳动进行的技术特征的修改和替换，均在本发明的保护范围内。