可延时关闭的气力输送管道助吹阀

技术领域

本发明涉及气力输送装置技术领域，具体地说是一种可延时关闭的气力输送管道助吹阀。

背景技术

气力输送又称气流输送，是利用气流的能量，在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料，是流态化技术的一种具体应用，气力输送装置的结构简单，操作方便，可作水平的、垂直的或倾斜方向的输送，在输送过程中还可同时进行物料的加热、冷却、干燥和气流分级等物理操作或某些化学操作，得到了广泛应用。

为避免输送过程中出现管路堵塞的情况，一般会在输送主管路上安装爆吹清障阀，一旦部分管路内产生堵塞引发局部高压，爆吹清障阀便会向输送主管路内进行高压气体吹除，上述吹除作业一般是在瞬时完成的，在清障完成后的较短时间内可能会出现反复堵塞，这就需要爆吹清障阀反复启闭，不仅会产生持续的噪音，还会对输送主管路上进行频繁的高压气体冲击，在一定程度上影响了输送主管路和爆吹清障阀的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可延时关闭的气力输送管道助吹阀，在大活塞和小活塞之间安装有延时关闭机构，在实现对输送主管路内的堵塞吹除之后，还能保持连通状态向输送主管路内持续吹气一段时间，避免短时间内的反复启闭，解决了现有技术中的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可延时关闭的气力输送管道助吹阀，包括有阀体，阀体的一端安装有阀盖，阀体内靠近阀盖的一端开设有大活塞腔，阀体远离阀盖的另一端开设有小活塞腔，大活塞腔和小活塞腔之间通过连通腔相连接，其中大活塞腔内安装有大活塞，小活塞腔内安装有小活塞和压簧座，大活塞的横截面积大于小活塞的横截面积，连通腔的横截面积小于小活塞腔的横截面积，连通腔内安装有联动阀杆，联动阀杆的一端与大活塞固定连接，联动阀杆的另一端能与小活塞相接触，在联动阀杆上开设有相连通的轴向孔和径向孔，其中轴向孔与大活塞腔相连通，径向孔与连通腔相连通，所述阀体内开设有与旁通气路，旁通气路与连通腔和小活塞腔相连通，在压簧座和小活塞之间安装有第一压簧，所述第一压簧始终有推动小活塞将小活塞腔和连通腔相封闭的趋势，在大活塞腔和连通腔之间还开设有密封腔，联动阀杆的外周设有与密封腔相配合的密封凸沿，所述密封腔的直径大于连通腔的直径，在密封凸沿一侧的联动阀杆外周套装有第二压簧，第二压簧位于密封腔内，在压簧座上开设有进气孔，进气孔与小活塞腔相连通，在阀盖上开设与出气孔，出气孔与大活塞腔相连通，在出气孔上安装有止逆阀，所述大活塞和小活塞之间还安装有延时关闭机构，所述延时关闭机构包括有与小活塞腔相连通的环形槽，环形槽位于连通腔的外周，在环形槽内安装有固定环形圈，固定环形圈靠近小活塞一端的侧面上通过轴承安装有转动环形圈，转动环形圈上设有圆周布置的若干个牛眼轴承，小活塞上开设有与牛眼轴承相配合的走气孔，所述小活塞腔内安装有限位槽，小活塞上设有与限位槽相配合的限位块，小活塞不会相对固定环形圈转动，当牛眼轴承与走气孔转动分离时，走气孔能将小活塞腔和连通腔相导通，在转动环形圈上安装有推动杆，阀体内开设有与推动杆相配合的弧形槽，在弧形槽一侧开设有相连通的动力活塞腔，动力活塞腔内配合安装有移动活塞，移动活塞能伸入到弧形槽内带动推动杆转动，所述弧形槽内安装有复位弹簧，复位弹簧始终有让推动杆将移动活塞推离弧形槽的趋势，也有让转动环形圈转动至其上牛眼轴承与走气孔相配合的趋势，在阀体内还设有与大活塞相联动的气动力输送机构以及慢回气机构，其中慢回气机构与气动力输送机构和动力活塞腔相连通，所述慢回气机构包括有与气动力输送机构相连通的连接口，连接口内安装有第一单向阀，第一单向阀的排气口上连通有送气通道，送气通道与远离弧形槽一端的动力活塞腔相连通，在送气通道和连接口之间还设有慢回气通道。所述气动力输送机构包括有油缸，油缸内安装有能被压缩的气囊，油缸的一端安装有通过密封连接结构与远离阀盖一侧的大活塞腔相连通，气囊的排气口通过密封连接结构与连接口相连通，其中密封连接结构包括设置在油缸两端的第一管路，各第一管路上均配合安装有螺纹套管，在阀体内设有第二管路，第二管路的一端与远离阀盖一侧的大活塞腔相连通，第二管路的另一端与螺纹套管相配合，所述连接口上安装有与螺纹套管相配合的第三管路，转动螺纹套管能将油缸固定安装在第二管路和第三管路之间，当靠近阀盖一侧的大活塞腔内气压升高时，气囊能被压缩并向送气通道和动力活塞腔内输送气体，推动移动活塞移动靠近推动杆。所述气动力输送机构包括有开设在阀体内的圆环腔，圆环腔内配合安装有圆环活塞，其中圆环活塞的一侧面通过连接杆与大活塞相连接，圆环活塞另一侧面的圆环腔通过输送气路与连接口相连通，在阀体内还开设有与排气通道，排气通道与远离阀盖一侧的大活塞腔相连通，当靠近阀盖一侧的大活塞腔内气压升高时，圆环腔内的气体能被压缩并向输送气路、送气通道和动力活塞腔内输送气体，推动移动活塞移动靠近推动杆。所述阀体由密封连接的第一阀体和第二阀体组成，大活塞腔开设在第一阀体内，小活塞腔开设在第二阀体内，在远离小活塞腔一端的第二阀体端面上开设有圆环腔。所述阀体内安装有延时指示灯机构，延时指示灯机构包括有设置在动力活塞腔一侧的照明腔，照明腔内安装有LED灯珠，对应于LED灯珠的位置在动力活塞腔另一侧还设有若干个透明玻璃柱，各透明玻璃柱均伸出阀体的表面，LED灯珠能照亮透明玻璃柱，移动活塞在移动复位过程中能逐渐遮挡各透明玻璃柱。所述送气通道上安装有第一气压表，在送气通道上还安装有补气通道，补气通道上设有第二单向阀和补气开关，第二单向阀允许阀体外部的气体进入到补气通道内。所述旁通气路上安装有第二压力表，阀体内安装有第二流量调节螺钉，第二流量调节螺钉能转动进入到旁通气路内，所述第二流量调节螺钉能控制旁通气路进入到连通腔内的气体流量。所述慢回气通道与送气通道的连接口位置处安装有第一流量调节螺钉，转动第一流量调节螺钉能调节动力活塞腔内气体回流到气动力输送机构内的速度。所述第二压簧的弹力大于第一压簧的弹力。

本发明的积极效果在于：本发明所述的一种可延时关闭的气力输送管道助吹阀，包括有阀体，阀体内开设有开设相连通的大活塞腔、小活塞腔和连通腔，大活塞腔内设置大活塞，小活塞腔内设置小活塞，连通腔内设置联动阀杆，通过大活塞和小活塞的动作能实现内部腔体的连通，进而向输送主管路内进行高压吹除，并且大活塞和小活塞之间还安装有延时关闭机构，在将输送主管路内的堵塞物料进行吹除后，气压降低带动大活塞动作时，小活塞一端能延缓关闭的时间，让阀体内部保持连通状态并向输送主管路内持续吹气一段时间，相比于传统的爆吹清障阀来说，不仅避免短时间内的反复启闭，还会大幅降低噪音的产生，减少对输送主管路上频繁的高压气体冲击，在一定程度上也提高了输送主管路和爆吹清障阀的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是图2中A-A向剖视图；

图4是图3中I的局部放大视图；

图5是图3中B-B向剖视图的放大视图；

图6是图3中II的局部放大视图；

图7是图4中结构导通小活塞腔和连通腔的状态示意图；

图8是一种气动力输送机构的结构示意图；

图9是本发明上安装另一种气动力输送机构的结构示意图；

图10是图9中C-C向剖视图；

图11是图9中结构导通小活塞腔和连通腔的状态示意图；

图12是本发明处于使用状态的示意图图；

图13是本发明处于使用状态的另一种示意图。

具体实施方式

本发明所述的一种可延时关闭的气力输送管道助吹阀，如图1-12所示，包括有阀体1，阀体1的一端安装有阀盖2，阀体1内靠近阀盖2的一端开设有大活塞腔3，阀体1远离阀盖2的另一端开设有小活塞腔4，大活塞腔3和小活塞腔4之间通过连通腔5相连接，其中大活塞腔3内安装有大活塞6，小活塞腔4内安装有小活塞7和压簧座8，大活塞6的横截面积大于小活塞7的横截面积，连通腔5的横截面积小于小活塞腔4的横截面积。

连通腔5内安装有联动阀杆9，联动阀杆9的一端与大活塞6固定连接，联动阀杆9的另一端能与小活塞7相接触，在联动阀杆9上开设有相连通的轴向孔10和径向孔11，其中轴向孔10与大活塞腔3相连通，径向孔11与连通腔5相连通。小活塞7在小活塞腔4内的移动能实现小活塞腔4与连通腔5的导通与否，当小活塞7的侧面贴紧配合在连通腔5端面时，小活塞腔4与连通腔5无法导通，当联动阀杆9推动小活塞7使其与连通腔5端面相分离时，小活塞腔4与连通腔5实现导通，同时也与大活塞腔3实现导通。

在压簧座8和小活塞7之间安装有第一压簧12，所述第一压簧12始终有推动小活塞7将小活塞腔4和连通腔5相封闭的趋势。在大活塞腔3和连通腔5之间还开设有密封腔13，联动阀杆9的外周设有与密封腔13相配合的密封凸沿14，所述密封腔13的直径大于连通腔5的直径，在密封凸沿14一侧的联动阀杆9外周套装有第二压簧15，第二压簧15位于密封腔13内，第二压簧15始终有让大活塞6移动远离密封腔13复位的趋势。

在压簧座8上开设有进气孔16，进气孔16与小活塞腔4相连通，在阀盖2上开设与出气孔17，出气孔17与大活塞腔3相连通，在出气孔17上安装有止逆阀56，其中进气孔16与高压气源相连通，止逆阀56与主输送管路相连通。

当主输送管路内发生堵塞时，大活塞腔3内气压升高，当大活塞6所受的气体压力大于小活塞7所受气体压力以及第一压簧12和第二压簧15的弹力时，大活塞6带动联动阀杆9将小活塞7顶开，此时小活塞腔4、连通腔5和大活塞腔3实现导通，小活塞腔4内的大量高压气体能进入到大活塞腔3内，并对主输送管路内堵塞的地方进行有效吹除。一旦堵塞被吹除，大活塞腔3内气压降低时，在第一压簧12和第二压簧15的弹力作用下，大活塞6和小活塞7能移动复位，关闭小活塞腔4和连通腔5之间的导通状态，为了避免上述导通状态的瞬时关闭，在实现堵塞清除后还能进行一段时间高压气体的持续吹除，所述大活塞6和小活塞7之间还安装有延时关闭机构，其中延时关闭机构能延缓小活塞7的移动复位，在大活塞6完成移动复位之后，小活塞7和连通腔5的端面之间还存在有连通空间，维持一段时间的导通状态向主输送管路内进行高压气体吹除，之后再推动小活塞7移动复位，实现小活塞腔4和连通腔5之间的关闭，结束整个吹除作业过程。

所述延时关闭机构包括有与小活塞腔4相连通的环形槽18，环形槽18位于连通腔5的外周，在环形槽18内安装有固定环形圈19，固定环形圈19靠近小活塞7一端的侧面上通过轴承安装有转动环形圈20，转动环形圈20能相对固定环形圈19进行转动。

转动环形圈20上设有圆周布置的若干个牛眼轴承21，小活塞7上开设有与牛眼轴承21相配合的走气孔22，牛眼轴承21的设置能减少小活塞7与转动环形圈20之间的旋转摩擦。

为了避免小活塞7跟随转动环形圈20进行转动，所述小活塞腔4内安装有限位槽23，小活塞7上设有与限位槽23相配合的限位块24，小活塞7不会相对固定环形圈19转动。

所述牛眼轴承21伸出环形槽18并位于小活塞腔4内，当牛眼轴承21与走气孔22转动分离时，小活塞7的侧面无法与连通腔5的端面相紧密贴合，经由走气孔22的连通，能实现小活塞腔4和连通腔5之间的持续导通。若转动环形圈20上的各牛眼轴承21分别与走气孔22一一配合，则在第一压簧12的弹力作用下，小活塞7的侧面与连通腔5的端面实现紧密配合，关闭连通腔5和小活塞腔4之间的导通。

为实现转动环形圈20的转动动作，在转动环形圈20上安装有推动杆26，阀体1内开设有与推动杆26相配合的弧形槽27，在弧形槽27一侧开设有相连通的动力活塞腔28，动力活塞腔28内配合安装有移动活塞29，移动活塞29能伸入到弧形槽27内带动推动杆26转动。所述弧形槽27内安装有复位弹簧25，复位弹簧25始终有让推动杆26将移动活塞29推离弧形槽27的趋势，也有让转动环形圈20转动至其上牛眼轴承21与走气孔22相配合的趋势。

为实现对移动活塞29远离推动杆26一端的气动力输入，以及让转动环形圈20缓慢复位，起到吹除状态延时关闭的效果，在阀体1内还设有与大活塞6相联动的气动力输送机构以及慢回气机构，其中慢回气机构与气动力输送机构和动力活塞腔28相连通。其中气动力输送机构能与大活塞6产生联动，当大活塞6动作时能让气动力输送机构通过慢回气机构为动力活塞腔28输入气体，并推动转动环形圈20旋转，进而实现连通腔5和小活塞腔4之间的持续导通，并且通过慢回气机构的存在，可以让转动环形圈20缓慢转动复位，在维持一段时间的导通状态后，最终复位至关闭状态。

所述慢回气机构包括有与气动力输送机构相连通的连接口30，连接口30内安装有第一单向阀31，第一单向阀31的排气口上连通有送气通道32，送气通道32与远离弧形槽27一端的动力活塞腔28相连通，在送气通道32和连接口30之间还设有慢回气通道33，慢回气通道33与送气通道32的连接口位置处安装有第一流量调节螺钉34，转动第一流量调节螺钉34能调节动力活塞腔28内气体回流到气动力输送机构内的速度。

其中由气动力输送机构输送的气体能经由第一单向阀31进入到送气通道32内，而不能反向回流，气体进入到动力活塞腔28后便能推动移动活塞29让转动环形圈20发生转动。而后在转动复位的过程中，由于回流的气体只能从较小截面积的慢回气通道33内经过进入到连接口30内，在气体的阻碍作用下，移动活塞29缓慢复位，无法通过复位弹簧25让转动环形圈20瞬时转动复位，从而实现连通腔5和小活塞腔4之间的持续导通。其中动力活塞腔28内还可以设置限位凸沿，在移动活塞29移动复位时起到限位作用。

当主输送管路内发生堵塞后，可延时关闭的气力输送管道助吹阀内各部件结构的动作如下所述：大活塞腔3内因堵塞而气压升高，推动大活塞6克服第二压簧15的弹力向密封腔13移动靠近，联动阀杆9推动小活塞7克服第一压簧12的弹力移动，让小活塞7上的走气孔22与牛眼轴承21相脱离，小活塞腔4与连通腔5以及大活塞腔3相导通，让高压气体向主输送管路内吹出。

于此同时，移动的大活塞6会让气动力输送机构向慢回气机构内充入气体，气体会经由送气通道32进入到动力活塞腔28内，推动移动活塞29向弧形槽27移动靠近，也就是带动推动杆26以及转动环形圈20克服复位弹簧25的弹力进行转动，让转动环形圈20上的牛眼轴承21与走气孔22产生不对应的偏转。

当被堵塞的部分清除完成后，大活塞腔3内气压降低，在第二压簧15弹力作用下大活塞6移动远离密封腔13复位，联动阀杆9同步移动失去对小活塞7的推动限制，在第一压簧12的弹力作用下，小活塞7移动靠近连通腔5，但由于牛眼轴承21与走气孔22无法对应，小活塞7的侧面无法与连通腔5的端面相紧密贴合，小活塞腔4与连通腔5仍在保持导通，高压气体持续输出。

于此同时，复位的大活塞6会让气动力输送机构将动力活塞腔28内的补充气体抽回，由于第一单向阀31和慢回气通道33的设置，动力活塞腔28内的气体只能被缓慢抽回，也就是移动活塞29远离弧形槽27一侧的动力活塞腔28内，其气压逐渐减小，作用于移动活塞29的推力逐渐减小，一旦作用于移动活塞29的推力小于复位弹簧25的弹力，那转动环形圈20便会转动复位，直到其上的牛眼轴承21转动至与走气孔22相配合，失去牛眼轴承21限位后的小活塞7便会在第一压簧12的弹力作用下重新复位移动至连通腔5的端面，切断小活塞腔4与连通腔5之间的导通，切换成关闭状态，而在上述关闭状态实现之前，由于转动环形圈20并非是瞬时完成转动复位的，所以能实现延时关闭，维持一段时间的持续通气状态。

进一步地，所述气动力输送机构包括有油缸35，在阀体1可以开设有与油缸35相配合的凹槽，油缸35安装在凹槽内。油缸35内安装有能被压缩的气囊36，油缸35的一端安装有通过密封连接结构与远离阀盖2一侧的大活塞腔3相连通，气囊36的排气口通过密封连接结构与连接口30相连通，油缸35中的液压油能进入到远离阀盖2一侧的大活塞腔3内。

当主输送管路内发生堵塞，靠近阀盖2一侧的大活塞腔3内气压升高，推动大活塞6向密封腔13移动靠近，将液压油推入到油缸35内，气囊36受液压油的挤压产生收缩，将其内的气体排到送气通道32和动力活塞腔28内，增加动力活塞腔28内的气压，让移动活塞29移动靠近推动杆26，从而让转动环形圈20发生转动。

在堵塞清除后，靠近阀盖2一侧的大活塞腔3内气压降低，大活塞6移动复位，上述过程油缸35内的液压油会进入到远离阀盖2一侧的大活塞腔3内，减少气囊36所承受的压力，从动力活塞腔28内缓慢抽气，让小活塞7延时关闭。

为了便于实现油缸35在阀体1上的安装，其中密封连接结构包括设置在油缸35两端的第一管路37，各第一管路37上均配合安装有螺纹套管38，螺纹套管38能沿第一管路37的轴向进行调整移动。在阀体1内设有第二管路39，第二管路39的一端与远离阀盖2一侧的大活塞腔3相连通，第二管路39的另一端与螺纹套管38相配合，所述连接口30上安装有与螺纹套管38相配合的第三管路40，转动螺纹套管38能将油缸35固定安装在第二管路39和第三管路40之间。其中第二管路39和第三管路40之间的距离与两个第一管路37之间的长度距离相配合，油缸35可以直接安放到第二管路39和第三管路40之间进行连接安装，在第一管路37的端部还可以设有密封环，从而确保液压油以及气体输送的密封性能。

进一步地，所述气动力输送机构还可以包括有开设在阀体1内的圆环腔41，圆环腔41内配合安装有圆环活塞42，其中圆环活塞42的一侧面通过连接杆44与大活塞6相连接，圆环活塞42另一侧面的圆环腔41通过输送气路43与连接口30相连通，在阀体1内还开设有与排气通道45，排气通道45与远离阀盖2一侧的大活塞腔3相连通。

当主输送管路内发生堵塞，靠近阀盖2一侧的大活塞腔3内气压升高，推动大活塞6向密封腔13移动靠近时，连接杆44同步推动圆环活塞42移动，让圆环腔41内的气体排到输送气路43、送气通道32和动力活塞腔28内，增加动力活塞腔28内的气压，让移动活塞29移动靠近推动杆26，从而让转动环形圈20发生转动。

在堵塞清除后，靠近阀盖2一侧的大活塞腔3内气压降低，大活塞6移动复位，连接杆44同步带动圆环活塞42移动复位，从动力活塞腔28内缓慢抽气，让小活塞7延时关闭。

为了便于对上述气动力输送机构在阀体1内的加工制作，所述阀体1由密封连接的第一阀体和第二阀体组成，其中大活塞腔3开设在第一阀体内，小活塞腔4开设在第二阀体内，在远离小活塞腔4一端的第二阀体端面上开设有圆环腔41。

进一步地，为了能让工作人员从阀体的外表面上观测到延时关闭的状态，所述阀体1内安装有延时指示灯机构，延时指示灯机构包括有设置在动力活塞腔28一侧的照明腔46，照明腔46内安装有LED灯珠47，对应于LED灯珠47的位置在动力活塞腔28另一侧还设有若干个透明玻璃柱48，各透明玻璃柱48均伸出阀体1的表面，LED灯珠47能照亮透明玻璃柱48，且移动活塞29在移动复位过程中能逐渐遮挡各透明玻璃柱48。

当移动活塞29被气体推出到弧形槽27内时，移动活塞29不会对透明玻璃柱48产生遮挡，LED灯珠47能将所有透明玻璃柱48照亮，当发生延时关闭时，移动活塞29逐渐移动复位，在移动复位的过程中会逐渐遮挡住透明玻璃柱48，工作人员从阀体的外部来看，当发生延时关闭时，全部亮起的透明玻璃柱48会逐一熄灭，起到类似倒计时提醒的作用，当透明玻璃柱48全部熄灭时，则表明该阀体处于关闭状态。

进一步地，为了对送气通道32内的气压进行实时监测，确保向动力活塞腔28内输入气体时能推动移动活塞29移动靠近推动杆26，实现延时关闭功能，所述送气通道32上安装有第一气压表49，第一气压表49能实时监测送气通道32内的气压数值。在送气通道32上还安装有补气通道50，补气通道50上设有第二单向阀51和补气开关52，第二单向阀51允许阀体1外部的气体进入到补气通道50内。当第一气压表49监测的数值小于设定值时，可以打开补气开关52，通过使用补气装置让外界气体经由第二单向阀51进入到送气通道32内进行补充。

进一步地，为了便于对连通腔5内的气压进行实时监测，所述阀体1内开设有与旁通气路53，旁通气路53与连通腔5和小活塞腔4相连通，在旁通气路53上安装有第二压力表54，第二压力表54能实时显示连通腔5内的气压数值。阀体1内安装有第二流量调节螺钉55，第二流量调节螺钉55能转动进入到旁通气路53内，所述第二流量调节螺钉55能控制旁通气路53进入到连通腔5内的气体流量。

进一步地，所述第二压簧15的弹力大于第一压簧12的弹力，当阀体1内部延时关闭时，第二压簧15推动大活塞6率先移动复位，第一压簧12推动小活塞7移动复位，小活塞7移动复位的过程中其端面与牛眼轴承21相接触，较小的压簧弹力能有效减小转动环形圈20上牛眼轴承21与小活塞7之间的摩擦力，以便于牛眼轴承21能顺利转动至与走气孔22相配合，小活塞7将小活塞腔4和连通腔5断开。

本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。