CN107246487A - 一种旋转阀及其组件 - Google Patents

Abstract

一种旋转阀及其组件，其主要涉及阀门领域。该旋转阀将非转动部件与转动部件的端面相配合，使得设置在非转动部件上的多个第一流道能够与设置在转动部件上的多个第二流道相互密封配合，形成连通管网，从而通过控制转动部件的转动来同时控制连通管网中各个管路的切换；通过设置与旋转阀相匹配的转动驱动装置和控制系统，实现了旋转阀组件的自动化运行，大大提高了旋转阀的工作效率。上述的旋转阀及包含有上述旋转阀的旋转阀组件，不但能够降低多管路设备的制造成本与设备空间占用率，而且还能够实现对多管路的高效切换控制，表现出了很高的工作效率，因此，本发明的旋转阀及其组件具有重要的推广应用价值。

Description

一种旋转阀及其组件

技术领域

本发明涉及阀门领域，具体而言，涉及一种旋转阀及其组件。

背景技术

在许多化工生产过程中涉及多管路控制，如在气体变压吸附或气体变温吸附中就涉及有多管路和多控制阀。

而目前复杂的控制管路和控制阀门不但不便于实现自动化控制，而且由于阀门数量设置繁多，增加了设备的加工耗材，也降低了设备的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转阀，其加工成本低，运行故障率低，且针对化工生产中复杂的多管路控制具有很高的工作效率。

本发明的另一目的在于提供一种旋转阀组件，其包括上述的旋转阀，其具有操作简单，加工及运行成本低等特点。

本发明的实施例是这样实现的：

一种旋转阀，其包括非转动部件和转动部件，非转动部件与转动部件相对的两个端面相互配合，非转动部件设置有多个第一流道，转动部件设置有与多个第一流道相配合的多个第二流道，多个第一流道与多个第二流道之间形成连通管网，转动部件具有多个转动状态，转动部件由一种转动状态移动至另一种转动状态时，多个第一流道与多个第二流道由一种连通状态转换成另一种连通状态。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述第一流道设置有用于与外部管路连通的多个连通口，多个连通口设置于非转动部件与转动部件相配合的相对的端面。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述转动部件呈圆柱状，转动部件设置有沿转动部件端面径向由外向内依次分布的多个第二流道层，每个第二流道层上均设置有多个流道分区，每个流道分区上均具有至少一个第二流道，转动部件的一个转动周期具有多个转动状态，转动部件由一种转动状态移动至另一种转动状态时，多个第一流道均从与一个流道分区的连通转换为与另一个流道分区的连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述非转动部件与转动部件相配合的端面设置有多个第一连通口，每个第一流道均与至少一个属于第一连通口连通，转动部件与非转动部件相配合的端面设置有与多个第一连通口配合的多个第二连通口，每个第二流道均与至少一个属于第二连通口连通。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述每个第一连通口处和对应的第二连通口处至少有一处设置有密封机构。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述密封机构为软密封件或金属密封件。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述第二流道的横截面积为圆弧形。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述旋转阀由不锈钢材料制成。

一种旋转阀组件，其包括上述的旋转阀和用于驱动转动部件转动的转动驱动装置，转动驱动装置与转动部件传动连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述旋转阀组件还包括用于控制转动驱动装置的控制系统，控制系统与转动驱动装置电性连接。

本发明实施例的有益效果是：上述旋转阀通过将非转动部件与转动部件的端面相配合，使得设置在非转动部件上的多个第一流道能够与设置在转动部件上的多个第二流道相互密封配合，形成连通管网，从而通过控制转动部件的转动来控制连通管网的切换，实现对连通于多个第一管道的多管路连通状态的控制。需要说明的是，上述的旋转阀替代了传统错综复杂的多管路控制阀系统，能够显著的降低设备的生产耗材，减少设备的生产成本，因此，上述的旋转阀以及包含有上述旋转阀的旋转阀组件，不但实现了对多管路的高效切换控制，而且还降低了多管路设备的制造成本与设备空间占用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供旋转阀的平面结构局部爆炸示意图；

图2为本发明第一实施例提供旋转阀的转动部件端面的仰视示意图；

图3为本发明第一实施例提供旋转阀的第一连通口与第二连通口处密封结构的平面结构放大示意图；

图4为本发明第一实施例提供旋转阀组件的平面结构示意图；

图5为本发明第二实施例提供旋转阀组件的平面结构示意图。

图标：10-旋转阀组件；20-旋转阀组件；100-旋转阀；110-外部管路；112-连通口；120-非转动部件；130-第一流道；132-第一连通口；140-转动部件；240-转动部件；142-第二流道层；150-第二流道；152-第二连通口；154-密封结构；160-转动驱动装置；260-转动驱动装置；162-电机；262-电机；164-电机架；270-控制系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供了一种旋转阀100，其主要用于化工生产中的多管路控制。旋转阀100包括非转动部件120和转动部件140，其中，非转动部件120与转动部件140相对的两个端面相互配合，转动部件140通过自身的转动，借助于与非转动部件120端面之间的配合关系控制连接于非转动部件120上的多个外部管路110之间的连通状态。

进一步地，非转动部件120设置有多个与外部管路110连通的第一流道130，转动部件140设置有与多个第一流道130相配合的多个第二流道150，多个第一流道130与多个第二流道150之间形成连通管网。需要说明的是，通过转动转动部件140，使得多个第一流道130和多个第二流道150之间的配合连通关系不断被切换，从而实现对连通于第一流道130的外部管路110连通状态的控制。

具体地，非转动部件120与转动部件140相配合的端面上设置有多个第一连通口132，每个第一流道130均与至少一个属于第一连通口132连通，转动部件140与非转动部件120相配合的端面上设置有与多个第一连通口132配合的多个第二连通口152，每个第二流道150均与至少一个属于第二连通口152连通。换句话说，在转动转动部件140的过程中，多个第一连通口132与多个第二连通口152对接的有效面积，决定了第一流道130与对应第二流道150的连通状态，而这也就决定了转动部件140具有多个转动状态，即当转动部件140由一种转动状态移动至另一种转动状态时，多个第一流道130与多个第二流道150由一种连通状态转换成另一种连通状态。

需要说明的是，第一流道130设置有用于与外部管路110连通的多个连通口112，多个连通口112设置于非转动部件120与转动部件140相配合的相对的端面，且每一个连通口112安装有与之匹配的外部管路110。当外部的多个设备分别与对应的外部管路110相连通时，也就使得第一流道130与外部的设备相连通，而通过控制转动部件140的转动状态，即可以使得不同外部管路110对应设备的连通关系被不断切换，从而实现一个外部设备向另外一个或多个外部设备的连通，如此不断转动转动部件140，便可完成整个生产工艺过程中的多管路控制。

进一步地，请结合参照图1和图2，优选地，本实施例提供的转动部件140呈圆柱状，与之相匹配的非转动部件120为一个圆盘，圆盘与圆柱状转动部件140相对的端面相配合，并且转动部件140与非转动部件120相配合的端面上设置有沿转动部件140端面径向由外向内依次分布的的多个第二流道层142，每个第二流道层142上均设置有多个流道分区，每个流道分区上均具有至少一个第二流道150，转动部件140的一个转动周期具有多个转动状态，转动部件140由一种转动状态移动至另一种转动状态时，多个第一流道130均从与一个流道分区的连通转换为与另一个流道分区的连通。

需要说明的是，在其它实施例当中，并不仅限于本实施例如图2一样的第二流道150分布样式，还可以是其它的分布样式，具体地多个第二流道150的分布结构样式根据实际的工艺需求进行设计，并且对应的与多个第二流道150相匹配的多个第一流道130也根据实际的工艺需求进行合理设置。

进一步地，在转动转动部件140过程中，第一连通口132和第二连通口152之间密封配合对于旋转阀100的使用性能至关重要。因此，请参照图3，本实施例提供的旋转阀100在每一个第一连通口132和每一个第二连通口152处均设置了密封结构154。需要说明的是，通过密封结构154的设置，提高了多管路阀门切管过程中的密封效果，能够使得不同的第一流道130和第二流道150之间互不影响，防止管道间串气。另外，需要强调的是，本实施例提供的密封结构154的设计方式为最优的一种，在其它实施例当中，并不仅限于本实施例提供的这一种设置方式，还可以仅在第一连通口132或仅在第二连通口152设置密封结构154，只要能够达到较佳的密封效果即可。

进一步地，为了使密封结构154的密封性能达到更好的密封效果，本实施例优选地选用软密封件或金属密封件作为密封结构154。需要说明的是，软密封件的材质选用橡胶、聚四氟乙烯等，保证密封性能的同时，也提高使用寿命；金属密封件选用不锈钢密封圈或泡沫铝密封圈，在保证密封效果的同时，再进一步地保证金属密封件的耐磨性和抗腐蚀能力。

进一步地，本实施例中设置在转动部件140端面上的多个第二流道150的横截面积均为圆弧形。需要说明的是，之所以将第二流道150设计为横截面积为圆弧形的凹槽，其原因有二，第一是为了利用流体在第二流道150的流动，第二是为了降低第二流道150内的应力集中点，最大限度抑制流体流动过程中对第二流道150所造成的应力腐蚀问题的发生。

需要强调的是，在其它实施例当中，第二流道150所开设的槽的横截面也可以是其它形状的，如U型，并且更为重要的是，第二流道150既可以是直接开设在转动部件140端面上的，也可以在转动部件140的内部进行开设，只要保持对应的第二连通口152在转动部件140端面上即可。

另外，为了进一步的提高旋转阀100的整体强度和耐腐蚀能力，进一步的延长旋转阀100的使用寿命，本实施例提高的旋转阀100使用不锈钢材料制成。需要说明的是，在其它实施例当中，旋转阀100的材质并不仅限于本实施例介绍的不锈钢材料这一种，还可以是其它满足旋转阀100性能要求的材料，如铝锌合金、铝硅合金等材料。

本实施例提供的旋转阀100的工作原理：外部设备通过与外部管路110连通，将自身内部的流体输送到非转动部件120内部设置的第一流道130内，通过转动部件140的转动使得第一流道130的第一连通口132与第二流道150的第二连通口152相配合，从而决定第一流道130与第二流道150的连通状态，而当第一流道130内的流体通过第二流道150的连通传输到与第二流道150相连通的另一个第一流道130时，另一个第一流道130即可将流体输送给与自身对应的另外一个外部设备。需要说明的是，旋转阀100工作时，其包含的多个第一流道130和多个第二流道150是同时进行的，即多个第一流道130与多个第二流道150相互配合，会形成连通管网，从而在转动部件140的转动下同时进行多管路的切换。

请参照图4，本实施例还提供了一种旋转阀组件10，其包括上述的旋转阀100和用于驱动转动部件140转动的转动驱动装置160。具体地，转动驱动装置160主要包括一电机162和固定电机定子的电机架164，且电机162的转子与转动部件140同步传动连接。需要说明的是，包含有上述旋转阀100的旋转阀组件10，不但降低了多管路设备的制造成本与设备空间占用率，而且实现了对多管路的高效切换控制，在降低旋转阀100故障率的同时，提高旋转阀100的工作效率。

第二实施例

请参照图5，本实施例提供了一种旋转阀组件20，其与第一实施例提供的旋转阀组件10大致相同，不同在于，本实施例的旋转阀组件10还包括用于控制转动驱动装置260的控制系统270。

进一步地，为了提高旋转阀组件20的工作效率和自动化水平，本实施例提供旋转阀组件20包括了控制系统270。具体地，控制系统270包括控制器和与控制器通信连接的程序编辑器，其中，控制器与转动驱动装置260的电机262电性连接。需要说明的是，通过控制器不但可以控制转动部件240的转动节奏，还能控制转动速度，并且通过程序编辑器，还实现了对旋转阀100工作的调控，大大增强了旋转阀100的工况适应能力。因此，本实施例提供的旋转阀组件20不但使得旋转阀100得到了自动化控制，提高了其自身的工作效率，而且也在精准控制旋转阀100的基础上，扩大了旋转阀100的适用范围。

综上所述，本发明通过将非转动部件与转动部件的端面相配合，使得设置在非转动部件上的多个第一流道能够与设置在转动部件上的多个第二流道相互密封配合，形成连通管网，从而进一步地通过控制转动部件的转动来控制连通管网的切换，最终实现多管路的连通和控制；通过设置与旋转阀相匹配的转动驱动装置和控制系统，实现了旋转阀组件的自动化运行，大大提高了旋转阀的工作效率。因此，上述的旋转阀以及包含有上述旋转阀的旋转阀组件，不但能够降低多管路设备的制造成本与设备空间占用率，而且还能够实现对多管路的高效切换控制，具有很高的工作效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转阀，其特征在于，包括非转动部件和转动部件，所述非转动部件与所述转动部件相对的两个端面相互配合，所述非转动部件设置有多个第一流道，所述转动部件设置有与多个所述第一流道相配合的多个第二流道，多个所述第一流道与多个所述第二流道之间形成连通管网，所述转动部件具有多个转动状态，所述转动部件由一种转动状态移动至另一种转动状态时，多个所述第一流道与多个所述第二流道由一种连通状态转换成另一种连通状态。

2.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于，所述第一流道设置有用于与外部管路连通的多个连通口，多个所述连通口设置于所述非转动部件与所述转动部件相配合的相对的端面。

3.根据权利要求1或2所述的旋转阀，其特征在于，所述转动部件呈圆柱状，所述转动部件设置有沿所述转动部件端面径向由外向内依次分布的多个第二流道层，每个所述第二流道层上均设置有多个流道分区，每个所述流道分区上均具有至少一个所述第二流道，所述转动部件的一个转动周期具有多个转动状态，所述转动部件由一种转动状态移动至另一种转动状态时，多个所述第一流道均从与一个所述流道分区的连通转换为与另一个所述流道分区的连通。

4.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于，所述非转动部件与所述转动部件相配合的端面设置有多个第一连通口，每个所述第一流道均与至少一个属于所述第一连通口连通，所述转动部件与所述非转动部件相配合的所述端面设置有与多个所述第一连通口配合的多个第二连通口，每个所述第二流道均与至少一个属于所述第二连通口连通。

5.根据权利要求4所述的旋转阀，其特征在于，每个所述第一连通口处和对应的所述第二连通口处至少有一处设置有密封机构。

6.根据权利要求5所述的旋转阀，其特征在于，所述密封机构为软密封件或金属密封件。

7.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于，所述第二流道的横截面积为圆弧形。

8.根据权利要求1所述的旋转阀，其特征在于，所述旋转阀由不锈钢材料制成。

9.一种旋转阀组件，其特征在于，其包括如权利要求1-8任意一项所述的旋转阀和用于驱动所述转动部件转动的转动驱动装置，所述转动驱动装置与所述转动部件传动连接。

10.根据权利要求9所述的旋转阀组件，其特征在于，所述旋转阀组件还包括用于控制所述转动驱动装置的控制系统，所述控制系统与所述转动驱动装置电性连接。