一种机械式自动控制的范围定压疏通阀

技术领域

本发明涉及物料输送阀技术领域，具体是一种机械式自动控制的范围定压疏通阀。

背景技术

物料在输送过程尤其是在阀门前端，阀门关闭时容易在该出堆积物料，当阀门再打开时，由于物料的压缩，堵在阀门前端，造成堵管，目前解决堵管问题的方法大都是在物料输送管道上加装与管道相通的高压助吹阀，当堵管时，该装置瞬时向输送管道中充入大量高压气体，以吹走堵塞处物料，使管畅通，现有助吹阀上都需要有独立的检测装置，以实现及时检测物料堵管使压力升高现象，并控制高压气体吹入排堵，但是上述方式需要电器元件进行检测控制等，可能无法适应恶劣的工作环境，因此申请号为CN201510840704.4的发明提供了一种气力自动疏通阀，具有结构简单及加工组装方便的优点，但是该方案仍需要利用外部的增压装置进行增压，并需要单独配备增压管道等，不仅成本较高，并且不适合在长距离运输系统中使用。

发明内容

本发明的目的在于提供机械式自动控制的范围定压疏通阀，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：机械式自动控制的范围定压疏通阀，包括安装在输送管道中的阀门，在所述输送管道的外壁上安装有压力缸，所述压力缸中设有受压而沿轴向移动的活动塞，所述压力缸的一端通过进气腔与所述输送管道连通，所述进气腔距离所述阀门至少20cm，且所述进气腔位于所述输送管道的上部，所述压力缸另一端的检测腔与所述阀门进入侧的压力检测孔连通，所述压力检测孔位于所述输送管道的上部；所述阀门的进入侧还设有疏通组件，当所述进气腔与所述检测腔之间压差到达预定值时，所述活动塞由第一状态转变成第二状态，使所述进气腔与疏通部件传动连接。

输送管道是输送流体的管道，尤其是输送带有颗粒物的气体或液体，其中阀门是管道中的阀门，当阀门关闭后，流体中的颗粒物在阀门的右侧堆积，逐渐的填满阀门右侧的空间，此时，压力检测孔处压力逐渐减小，而进气腔由于距离堵塞处较远，并且位于输送管道的上部，不容易发生堵塞，进气腔处压力较大，因此活动塞右端的压力大于左端检测腔处的压力，当这个压力差大于一定值时，通过转动密封板可以调节弹簧的压力，来调节检测腔和进气腔的压差动作值，在活动塞处于第一状态时，即活动塞右侧的压力和左侧的压力差没有达到动作值时，第一连接通道和活塞盒是连通的，因此对活塞有压力，保持活塞无法向下移动，管道内的空间相对较小，当活动塞右侧的压力和左侧的压力差达到动作值时，活动塞处于第二状态，此时，第一连接通道和空心管连通，同时第一连接通道通过第一节点连接室、连接管和第二节点连接室与第二连接通道连通，进入到空心管中的气体将导柱向下顶，使活塞在活塞盒中向下移动，由于导柱上方压力高，将活塞下方的空气压缩，直至到达平衡状态，因此活塞处增加了一片空间，可以使周围的物料向其中聚集，塌陷，造成堵料原结构的破裂，而此时，进入到导气孔中的流体经过导气通道、第一喷气孔和第二喷气孔喷出，对右侧结构不稳定的堵料进行再一次的冲击，使堵料向着阀门的方向进一步的碎化，同时，经过导气通道的流体与结物环上的叶片接触，使结物环转动，堵料由于会聚集在结物环内壁的结物翅片上，当结物环受到流体吹动而转动时，则带动凝结的堵料一起转动，并同时堵料与结物杆进行碰撞，使阀门右侧的堵料逐渐碎化，由此达到了疏通的目的。

优选的，所述疏通组件包括增容部件、增压部件和搅动部件，所述压力缸的外壁上设有连通部件，所述活动塞中设有进气通道、第一连接通道和第二连接通道，所述活动塞在第一状态时，所述进气腔通过进气通道、第一连接通道、连通部件与所述增容部件传动连接，以使所述增容部件处于复位状态；所述活动塞在第二状态时，所述进气腔通过进气通道、第一连接通道、连通部件和第二连接通道与所述增压部件、搅动部件传动连接，所述进气腔通过所述进气通道、第一连接通道与所述增容部件传动连接，以使所述增容部件、增压部件和搅动部件处于触发状态。

从进气腔进入的流体在进气通道顺着第一连接通道、第一节点连接室和管道进入到活塞盒中，由于活塞处是封闭的，因此活动塞处于一个平衡的状态，而第一节点连接室上有两个导通槽，其中一个与连接管连通，当第一连接通道移动到该槽处，则第一连接通道直接与连接管连通，另一个长度较长，与活塞盒连通，当第一连接通道与该槽连通时，则第一连接通道直接与活塞盒连通，当第一连接通道与空心管位置对应后，同时也是与连接管连通的，一方面从空心管中向外增压，也使活塞下降，而同时一部分气流从第二喷气孔中喷出，向空心管的方向吹，使该处比较密实的物料向塌陷的区域运动，进行逐步的分割和碎化，降低堵料的整体性，同时结物环被导气通道中的气流带动，进行转动或者具有转动的趋势，而利用第一喷气孔中向着阀门方向的气流，使堵料的边缘逐渐分解碎化，转动阻力减小，开始转动，由于堵料上部密度低，因此在转动过程中，上部首先进行碎化破裂，导致整体不均匀，使堵料不断的发生翻滚和碰撞，直至达到通过的碎化程度，且堵块在结物环处转动时，与右侧的堵块发生接触，增加了碎化效果。

优选的，所述增容部件包括活塞盒、空心管、导柱和活塞，所述活塞盒设置在所述输送管道上，且与所述压力缸对称布置，所述空心管一端嵌在所述输送管道中，并与所述压力缸连通，所述空心管的另一端延伸至所述活塞盒处，所述活塞滑动连接在所述活塞盒的内壁，所述导柱固定在所述活塞上，且所述导柱滑动连接在所述空心管的内壁，所述活塞盒的内壁设有用于对所述活塞限位的弧形限位环。

空心管焊接在输送管道的内壁上，当空心管中有高压气体时，挤压导柱，使导柱向下滑动，活塞随之向下移动，活塞一侧的空气被压缩，向下移动一定的距离，形成一块塌陷区域，使在该处的物料下沉，利用弧形的活塞上端面可以尽可能保持管道内的形状，便于物料输送。

优选的，所述空心管的中部设有通孔，所述导柱远离所述活塞的一端设有内通孔，所述空心管的下部设有与所述内通孔对应分布的通孔。

同时在导柱下移过程中，原本被导柱堵住的通孔漏出，高压气体从通孔处泄露，内通孔也和空心管上的通孔对应起来，向外喷气，同时活塞向上回弹一点，使通孔减小，这样就形成了活塞在上下小幅度的震动，通孔处的气体呈脉冲状分喷射，在管道内形成波浪形的压力，使物料不断的加压减压，形成好的破碎和疏通效果。

优选的，所述增压部件包括导气孔、导气通道、第一喷气孔和第二喷气孔，所述导气孔位于所述输送管道靠近所述压力缸的一侧，所述导气孔在所述活动塞处于第二状态时与所述第二连接通道连通，所述导气孔与所述第一喷气孔、第二喷气孔之间通过导气通道连通。

优选的，所述第一喷气孔向着所述阀门的方向倾斜，所述第二喷气孔向着所述增容部件的方向倾斜。

导气孔中的气体顺着导气通道进入到第一喷气孔和第二喷气孔，通过第一喷气孔喷出的气体向着阀门的方向吹动，对边缘处物料进行剥离，使密实的堵料逐渐被切断，从第二喷气孔喷出的气体向着导柱的方向，将该处的物料向着塌陷的空间吹动，使物料填补该处的空间，使整体的密度进一步的降低，且逐渐的向外将物料剥离，保证靠近阀门处的堵料逐渐变薄，便于疏通。

优选的，所述搅动部件包括结物环和结物杆，所述结物杆设置在所述阀门或所述输送管道的内壁上，所述结物环通过限位部与所述输送管道转动连接，所述结物环的内壁设有若干个结物翅片，所述结物环的外壁上设有若干个叶片，至少有一部分所述叶片位于所述导气通道中。

气流通过导气通道时，会给叶片推力，使结物环具有转动的趋势，当结物环的结物翅片上的堵料的内层和中间的堵料被分隔后，结物环上的堵料随结物环转动，若阻力不大直接就可以随结物环转动，结物环转动后，其上附着的物料和结物杆发生碰撞中，其中结物杆是小的凸起，由于堵料上部密度低，因此在转动过程中，上部首先进行碎化破裂，导致整体不均匀，使堵料不断的发生翻滚和碰撞，直至达到通过的碎化程度，且堵块在结物环处转动时，与右侧的堵块发生接触，增加了碎化效果。

优选的，所述第一喷气孔以及所述第二喷气孔在所述输送管道竖直方向的径向夹角小于零。

第一喷气孔和第二喷气孔的喷气方向与结物环的转动方向相反，即，在结物环转动时，堵料和气流的吹动力之间会产生更大的撕裂力，使物料碎化。

优选的，所述连通部件包括第一节点连接室、连接管和第二节点连接室，所述第一节点连接室与所述第二节点连接室之间通过连接管连通，所述第一节点连接室在所述活动塞处于第一状态时与所述活塞盒连通，所述第一节点连接室、第二节点连接室在所述活动塞处于第二状态时分别与所述第一连接通道、第二连接通道连通。

优选的，所述检测腔通过密封板封闭，所述密封板与所述压力检测孔连通，所述密封板的内侧设有弹簧，所述弹簧与所述活动塞接触，所述压力缸的内壁还设有用于对所述活动塞限位的限位环。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用输送管道自身的压力差，使活动塞产生动作，并利用管道远端的压力对疏通组件进行传动，利用增容部件对堵塞空间进行增容，并利用增压部件和搅动部件对堵塞处进行搅动和碎化，并填向增容的空间，使堵塞处密实的物料逐渐疏松，可以从阀门处流通，不需要很大的外界增压即可完成疏通，且疏通后堵物的碎化效果好，降低后续堵管的概率。

附图说明

图1为本发明机械式自动控制的范围定压疏通阀的结构示意图；

图2为图1中B-B向的剖面结构示意图；

图3为图1中C-C向的剖面结构示意图；

图4为图1中另一种状态的结构示意图；

图5为图1中A处的结构示意图；

图6为本发明机械式自动控制的范围定压疏通阀中结物环的结构示意图。

图中标号：1、输送管道；101、压力检测孔；102、导气孔；103、导气通道；104、第一喷气孔；105、第二喷气孔；11、阀门；111、结物杆；2、压力缸；201、进气腔；202、检测腔；21、限位环；22、密封板；23、弹簧；3、活动塞；301、进气通道；302、第一连接通道；303、第二连接通道；41、第一节点连接室；42、连接管；43、第二节点连接室；5、活塞盒；501、弧形限位环；51、空心管；511、通孔；52、导柱；521、内通孔；53、活塞；6、结物环；601、限位部；61、结物翅片；62、叶片。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1～6所示，机械式自动控制的范围定压疏通阀，包括安装在输送管道1中的阀门11，在输送管道1的外壁上安装有压力缸2，压力缸2中设有受压而沿轴向移动的活动塞3，压力缸2的一端通过进气腔201与输送管道1连通，进气腔201距离阀门11至少30cm，且进气腔201位于输送管道1的上部，压力缸2另一端的检测腔202与阀门11进入侧的压力检测孔101连通，压力检测孔101位于输送管道1的上部；阀门11的进入侧还设有疏通组件，当进气腔201与检测腔202之间压差到达预定值时，活动塞3由第一状态转变成第二状态，使进气腔201与疏通部件传动连接。

如图1所示，输送管道1是输送流体的管道，尤其是输送带有颗粒物的气体或液体，其中阀门11是管道中的阀门，当阀门11关闭后，流体中的颗粒物在阀门11的右侧堆积，逐渐的填满阀门11右侧的空间，此时，压力检测孔101处压力逐渐减小，而进气腔201由于距离堵塞处较远，并且位于输送管道1的上部，不容易发生堵塞，进气腔201处压力较大，因此活动塞3右端的压力大于左端检测腔202处的压力，当这个压力差大于一定值时，通过转动密封板22可以调节弹簧23的压力，来调节检测腔202和进气腔201的压差动作值，在活动塞3处于第一状态时，即活动塞3右侧的压力和左侧的压力差没有达到动作值时，第一连接通道302和活塞盒5是连通的，因此对活塞53有压力，保持活塞53无法向下移动，管道内的空间相对较小，当活动塞3右侧的压力和左侧的压力差达到动作值时，活动塞3处于第二状态，如图4所示，此时，第一连接通道302和空心管51连通，同时第一连接通道302通过第一节点连接室41、连接管42和第二节点连接室43与第二连接通道303连通，进入到空心管51中的气体将导柱52向下顶，使活塞53在活塞盒5中向下移动，由于导柱52上方压力高，将活塞53下方的空气压缩，直至到达平衡状态，因此活塞53处增加了一片空间，可以使周围的物料向其中聚集，塌陷，造成堵料原结构的破裂，而此时，进入到导气孔102中的流体经过导气通道103、第一喷气孔104和第二喷气孔105喷出，对右侧结构不稳定的堵料进行再一次的冲击，使堵料向着阀门11的方向进一步的碎化，同时，经过导气通道103的流体与结物环6上的叶片62接触，使结物环6转动，堵料由于会聚集在结物环6内壁的结物翅片61上，当结物环6受到流体吹动而转动时，则带动凝结的堵料一起转动，并同时堵料与结物杆111进行碰撞，使阀门11右侧的堵料逐渐碎化，由此达到了疏通的目的。

具体的，疏通组件包括增容部件、增压部件和搅动部件，压力缸2的外壁上设有连通部件，活动塞3中设有进气通道301、第一连接通道302和第二连接通道303，活动塞3在第一状态时，进气腔201通过进气通道301、第一连接通道302、连通部件与增容部件传动连接，以使增容部件处于复位状态；活动塞3在第二状态时，进气腔201通过进气通道301、第一连接通道302、连通部件和第二连接通道303与增压部件、搅动部件传动连接，进气腔201通过进气通道301、第一连接通道302与增容部件传动连接，以使增容部件、增压部件和搅动部件处于触发状态。

如图1和图4所示，从进气腔201进入的流体在进气通道301顺着第一连接通道302、第一节点连接室41和管道进入到活塞盒5中，由于活塞53处是封闭的，因此活动塞3处于一个平衡的状态，而第一节点连接室41上有两个导通槽，其中一个与连接管42连通，当第一连接通道302移动到该槽处，则第一连接通道302直接与连接管42连通，另一个长度较长，与活塞盒5连通，当第一连接通道302与该槽连通时，则第一连接通道302直接与活塞盒5连通，如图4所示，当第一连接通道302与空心管51位置对应后，同时也是与连接管42连通的，一方面从空心管51中向外增压，也使活塞53下降，而同时一部分气流从第二喷气孔105中喷出，向空心管51的方向吹，使该处比较密实的物料向塌陷的区域运动，进行逐步的分割和碎化，降低堵料的整体性，同时结物环6被导气通道103中的气流带动，进行转动或者具有转动的趋势，而利用第一喷气孔104中向着阀门11方向的气流，使堵料的边缘逐渐分解碎化，转动阻力减小，开始转动，由于堵料上部密度低，因此在转动过程中，上部首先进行碎化破裂，导致整体不均匀，使堵料不断的发生翻滚和碰撞，直至达到通过的碎化程度，且堵块在结物环6处转动时，与右侧的堵块发生接触，增加了碎化效果。

具体的，增容部件包括活塞盒5、空心管51、导柱52和活塞53，活塞盒5设置在输送管道1上，且与压力缸2对称布置，空心管51一端嵌在输送管道1中，并与压力缸2连通，空心管51的另一端延伸至活塞盒5处，活塞53滑动连接在活塞盒5的内壁，导柱52固定在活塞53上，且导柱52滑动连接在空心管51的内壁，活塞盒5的内壁设有用于对活塞53限位的弧形限位环501。

如图1、3和4所示，空心管51焊接在输送管道1的内壁上，当空心管51中有高压气体时，挤压导柱52，使导柱52向下滑动，活塞53随之向下移动，活塞53一侧的空气被压缩，向下移动一定的距离，形成一块塌陷区域，使在该处的物料下沉，利用弧形的活塞53上端面可以尽可能保持管道内的形状，便于物料输送。

具体的，空心管51的中部设有通孔511，导柱52远离活塞53的一端设有内通孔521，空心管51的下部设有与内通孔521对应分布的通孔511。

同时在导柱52下移过程中，原本被导柱52堵住的通孔511漏出，高压气体从通孔511处泄露，内通孔521也和空心管51上的通孔511对应起来，向外喷气，同时活塞53向上回弹一点，使通孔511减小，这样就形成了活塞53在上下小幅度的震动，通孔511处的气体呈脉冲状分喷射，在管道内形成波浪形的压力，使物料不断的加压减压，形成好的破碎和疏通效果。

具体的，增压部件包括导气孔102、导气通道103、第一喷气孔104和第二喷气孔105，导气孔102位于输送管道1靠近压力缸2的一侧，导气孔102在活动塞3处于第二状态时与第二连接通道303连通，导气孔102与第一喷气孔104、第二喷气孔105之间通过导气通道103连通。

具体的，第一喷气孔104向着阀门11的方向倾斜，第二喷气孔105向着增容部件的方向倾斜。

如图4-5所示，导气孔102中的气体顺着导气通道103进入到第一喷气孔104和第二喷气孔105，通过第一喷气孔104喷出的气体向着阀门11的方向吹动，对边缘处物料进行剥离，使密实的堵料逐渐被切断，从第二喷气孔105喷出的气体向着导柱52的方向，将该处的物料向着塌陷的空间吹动，使物料填补该处的空间，使整体的密度进一步的降低，且逐渐的向外将物料剥离，保证靠近阀门11处的堵料逐渐变薄，便于疏通。

具体的，搅动部件包括结物环6和结物杆111，结物杆111设置在阀门11或输送管道1的内壁上，结物环6通过限位部601与输送管道1转动连接，结物环6的内壁设有若干个结物翅片61，结物环6的外壁上设有若干个叶片62，至少有一部分叶片62位于导气通道103中。

如图1、2和6所示，气流通过导气通道103时，会给叶片62推力，使结物环6具有转动的趋势，当结物环6的结物翅片61上的堵料的内层和中间的堵料被分隔后，结物环6上的堵料随结物环6转动，若阻力不大直接就可以随结物环6转动，结物环6转动后，其上附着的物料和结物杆111发生碰撞中，其中结物杆111是小的凸起，由于堵料上部密度低，因此在转动过程中，上部首先进行碎化破裂，导致整体不均匀，使堵料不断的发生翻滚和碰撞，直至达到通过的碎化程度，且堵块在结物环6处转动时，与右侧的堵块发生接触，增加了碎化效果。

具体的，第一喷气孔104以及第二喷气孔105在输送管道1竖直方向的径向夹角小于零。

第一喷气孔104和第二喷气孔105的喷气方向与结物环6的转动方向相反，即，在结物环6转动时，堵料和气流的吹动力之间会产生更大的撕裂力，使物料碎化。

具体的，连通部件包括第一节点连接室41、连接管42和第二节点连接室43，第一节点连接室41与第二节点连接室43之间通过连接管42连通，第一节点连接室41在活动塞3处于第一状态时与活塞盒5连通，第一节点连接室41、第二节点连接室43在活动塞3处于第二状态时分别与第一连接通道302、第二连接通道303连通。

第一节点连接室41上有两个导通槽（图中未示出），其中一个与连接管42连通，当第一连接通道302移动到该槽处，则第一连接通道302直接与连接管42连通，另一个长度较长，与活塞盒5连通，当第一连接通道302与该槽连通时，则第一连接通道302直接与活塞盒5连通。

具体的，检测腔202通过密封板22封闭，密封板22与压力检测孔101连通，密封板22的内侧设有弹簧23，弹簧23与活动塞3接触，压力缸2的内壁还设有用于对活动塞3限位的限位环21。

密封板22与压力缸2之间通过螺纹连接，转动密封板22时可以改变与压力缸2之间的相对位置，进而可以改变弹簧23相对于活动塞3的压力，可以改变动作压力值，由于部堵料时，活动塞3仅受到弹簧23的压力，因此利用限位环21进行限位。

工作原理：如图1所示，输送管道1是输送流体的管道，尤其是输送带有颗粒物的气体或液体，其中阀门11是管道中的阀门，当阀门11关闭后，流体中的颗粒物在阀门11的右侧堆积，逐渐的填满阀门11右侧的空间，此时，压力检测孔101处压力逐渐减小，而进气腔201由于距离堵塞处较远，并且位于输送管道1的上部，不容易发生堵塞，进气腔201处压力较大，因此活动塞3右端的压力大于左端检测腔202处的压力，当这个压力差大于一定值时，通过转动密封板22可以调节弹簧23的压力，来调节检测腔202和进气腔201的压差动作值，在活动塞3处于第一状态时，即活动塞3右侧的压力和左侧的压力差没有达到动作值时，第一连接通道302和活塞盒5是连通的，因此对活塞53有压力，保持活塞53无法向下移动，管道内的空间相对较小，当活动塞3右侧的压力和左侧的压力差达到动作值时，活动塞3处于第二状态，如图4所示，此时，第一连接通道302和空心管51连通，同时第一连接通道302通过第一节点连接室41、连接管42和第二节点连接室43与第二连接通道303连通，进入到空心管51中的气体将导柱52向下顶，使活塞53在活塞盒5中向下移动，由于导柱52上方压力高，将活塞53下方的空气压缩，直至到达平衡状态，因此活塞53处增加了一片空间，可以使周围的物料向其中聚集，塌陷，造成堵料原结构的破裂，而此时，进入到导气孔102中的流体经过导气通道103、第一喷气孔104和第二喷气孔105喷出，对右侧结构不稳定的堵料进行再一次的冲击，使堵料向着阀门11的方向进一步的碎化，同时，经过导气通道103的流体与结物环6上的叶片62接触，使结物环6转动，堵料由于会聚集在结物环6内壁的结物翅片61上，当结物环6受到流体吹动而转动时，则带动凝结的堵料一起转动，并同时堵料与结物杆111进行碰撞，使阀门11右侧的堵料逐渐碎化，由此达到了疏通的目的。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。