一种慢速切断阀组的制作方法

1.本技术涉及高压系统切断阀领域，尤其是涉及一种慢速切断阀组。


背景技术：

2.智能化高压力大流量远程集中供液系统作为煤矿综采机械化的重要组成部分，在应用中可提高煤矿的生产效率、缩短劳动时间、保证安全生产、提高经济和社会效益、确保煤炭稳定供应。
3.相关技术中记载的一种矿井系统包括中央泵站以及工作面，中央泵站上连接有用于向工作面输送乳化液的供液管路，中央泵站中的乳化液泵将浓度合格的乳化液加压后通过供液管路输送至工作面以为液压支架提供动力；其中工作面以及供液管路往往设置有多个，各个供液管路之间相互并联并均由中央泵站的乳化液泵统一泵送乳化液。
4.针对上述相关技术方案，发明人发现：当工作面面临检修维护或供液管路发生乳化液泄漏时，目前往往采用直接关停中央泵站的方式终止供给乳化液，但这样往往影响其他工作面的正常工作；但若直接在各个供液管路上设置截止阀以实现相应供液管路的单独截断，则由于极大的管路压强作用在截止阀的阀芯上而难以旋拧截止阀，且易造成安全隐患。


技术实现要素：

5.为了便于实现单个高压、大流量供液管路的截断，本技术提供一种慢速切断阀组。
6.本技术提供的一种慢速切断阀组采用如下的技术方案：一种慢速切断阀组，包括阀体，阀体上开设有阀腔、与阀腔连通的进液口以及出液口，阀腔内部设置有用于使得进液口与阀腔通断的阀芯；阀腔远离进液口一端封闭，阀腔封闭的一端与阀芯之间固定有压缩弹簧，阀芯背离进液口的一端开设有进液槽，阀体上开设有与进液槽连通的控制液口；慢速切断阀组还包括用于实现控制液口与进液口手动/自动通断的控制油路。
7.通过采用上述技术方案，当需要截断某个供液管路时，手动或自动使得控制油路接通控制液口与进液口，此时乳化液通过控制液口进入到进液槽中，阀芯两端的压强相等或近似相等，这样进入到进液口内部的乳化液将无法克服压缩弹簧的推力，在压缩弹簧的作用下阀芯向靠近进液口的方向不断移动直至将进液口与阀腔相互阻隔开来，进液口与出液口进而相互断开，实现了对相应供液管路的截断；其中，将控制油路的管径设计为小于供液管路的管径，这样控制油路的流量将小于供液管路的流量，所需控制油路上对应所需阀芯的体积也相应减小，控制控制油路某个位置的通断相比于手动旋拧截断阀以控制供液管路的通断更加省力方便，即便于实现单个高压、大流量供液管路的截断，实现了在停止向单个工作面供给乳化液的同时，其余工作面能够正常运行，且工作人员的操作劳动强度降低、效率更高且更加安全可靠。
8.可选的，阀腔的腔壁上开设有与出液口连通的导液口；阀芯与进液口同轴设置，阀
芯靠近进液口的一端成型有具有锥度的阻隔部，阀芯的直径大于进液口的直径，阻隔部靠近进液口一端的直径不大于进液口的直径。
9.通过采用上述技术方案，当乳化液进入到进液槽后，阻隔部向靠近进液口的方向不断移动，并在移动的过程中将存在一个位置能够抵接在进液口的端部，实现对进液口的封闭。
10.可选的，阀体设置有多个且多个阀体一体成型，多个阀腔之间相互隔断，多个进液口之间相互隔断，多个出液口之间相互隔断，多个控制液口之间相互隔断。
11.供液管路的流量往往很大，但进液口与出液口受到口径的限制往往无法满足大流量乳化液的供给，通过采用上述技术方案，对供液管路设置有慢速切断阀组的位置处进行分流后再合流，以满足乳化液的大流量输送需求。
12.可选的，控制油路包括二位三通电磁阀，二位三通电磁阀耦接有中央控制器，二位三通电磁阀的其中一个接口与进液口连通，二位三通电磁阀的另一个同侧的接口设置有泄压口，二位三通电磁阀的对侧的接口与控制液口连通。
13.通过采用上述技术方案，当需要截断供液管路时，工作人员向中央控制器输送相应的信号以使二位三通电磁阀换位，二位三通电磁阀换位后即可实现进液口与控制液口的连通；当供液管路正常输送乳化液时，二位三通电磁阀保持接通泄压口与控制液口的状态，进而使得乳化液克服压缩弹簧的弹力并将进液口与出液口连通起来。
14.可选的，慢速切断阀组还包括用于检测出液口处乳化液压强的液压传感器，液压传感器耦接于中央控制器。
15.通过采用上述技术方案，液压传感器对供液管路的压强进行检测，当供液管路的某个位置处发生爆管现象时，供液管路上尤其是出液口背离进液口的一侧管路压强在单位时间的下降值很大，当该下降值大于某一阈值时，中央控制器控制二位三通电磁阀换位以及时截断供液管路，减少了此状况下乳化液后续的泄露。
16.可选的，二位三通电磁阀与控制液口之间设置有节流阀。
17.通过采用上述技术方案，对进入到阀体内部的乳化液流量进行控制，进而使得进液槽内部的乳化液压力缓慢增大，即阀芯能够缓慢地关闭进液口，降低了阀芯受到的冲击，提高了系统的安全性此外，可根据实际需要调节节流阀以调节慢速切断阀组的乳化液切断速度。
18.可选的，控制油路包括与进液口连通的第一截止阀，以及与第一截止阀连通的第二截止阀，第一截止阀与第二截止阀之间连接有与控制液口连通的控制管路，第二截止阀背离第一截止阀的一端设置有泄压口。
19.通过采用上述技术方案，在供液管路输送乳化液的过程中，第一截止阀关闭且第二截止阀打开，此时控制液口与泄压口连通，阀芯克服压缩弹簧的弹力并将进液口打开，进液口与出液口连通；当需要截断某个供液管路时，工作人员将第二截止阀关闭并将第一截止阀开启，此时进液口与控制液口连通，在压缩弹簧的作用下阀芯逐渐封堵进液口，进液口与出液口进而相互断开。
20.可选的，控制管路上设置有节流阀。
21.通过采用上述技术方案，对控制管路进入到阀体内部的乳化液流量进行控制，进而使得进液槽内部的乳化液压力缓慢增大，即阀芯能够缓慢地关闭进液口，降低了阀芯受
到的冲击，提高了系统的安全性；此外，可根据实际需要调节节流阀以调节慢速切断阀组的乳化液切断速度。
22.综上所述，本技术具有以下技术效果：1.通过设置了阀体、阀芯、压缩弹簧以及控制油路，便于实现单个高压、大流量供液管路的截断，实现了在停止向单个工作面供给乳化液的同时，其余工作面能够正常运行，且工作人员的操作劳动强度降低、效率更高且更加安全可靠；2.通过设置了节流阀，对通过控制液口进入到阀体内部的乳化液流量进行控制，进而使得进液槽内部的乳化液压力缓慢增大，即阀芯能够缓慢地关闭进液口，降低了阀芯受到的冲击，提高了系统的安全性；此外，可根据实际需要调节节流阀以调节慢速切断阀组的乳化液切断速度。
附图说明
23.图1是本技术中的阀体内部的结构示意图；图2是实施例一中的慢速切断阀组的示意图；图3是实施例二中的慢速切断阀组的示意图。
24.图中，1、阀体；2、阀腔；3、进液口；4、出液口；5、阀芯；6、压缩弹簧；7、阀盖；8、进液槽；9、控制液口；10、控制油路；11、导液口；12、阻隔部；13、二位三通电磁阀；14、泄压口；15、液压传感器；16、节流阀；17、乳化液箱；18、第一截止阀；19、第二截止阀；20、控制管路。
具体实施方式
25.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“靠近”、“远离”等均为基于附图所示的相对关系，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工艺或模块必须具有特定的方位、状态和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
26.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
27.一种矿井系统包括中央本站以及工作面，中央泵站上连接有用于向工作面输送乳化液的供液管路，中央泵站中的乳化液泵将浓度合格的乳化液加压后通过供液管路输送至工作面以为液压支架提供动力；其中工作面以及供液管路往往设置有多个，各个供液管路之间相互并联并均由中央泵站的乳化液泵统一泵送乳化液；在本实施例中工作面设置有两个。
28.为了在不停泵的前提下实现某个工作面的单独停止运行，即另一工作面能够持续被供液管路输送乳化液，若直接在各个供液管路上设置用于通断管路的液压阀如球阀，由于供液管路的管径较大即流量较大，进而球阀的球形阀芯受到的乳化液冲击力是极大的，若在不停泵的前提下希望工作人员通过旋拧球阀阀芯以截断某个供液管路，则需要工作人员克服球阀阀芯受到的极大的冲击力，一方面劳动强度极大且难以拧动阀芯，另一方面工作人员在操作的工程中存在安全隐患。为此，供液管路上设置有慢速切断阀组。
29.参照图1和图2，本技术提供的一种慢速切断阀组，包括阀体1以及阀芯5，阀体1上开设有供阀芯5插入并与阀芯5相适配的阀腔2，阀芯5与阀腔2的腔壁滑动连接；阀腔2贯穿阀体1的一个表面且阀腔2的轴线与阀体1的该表面垂直；阀体1上开设有进液口3与出液口4，进液口3开设在与阀体1被阀腔2贯穿的表面相对的表面上，进液口3与阀腔2同轴开设并
相互连通，进液口3的直径小于阀腔2的直径；出液口4开设在与阀体1开设有阀腔2的表面相垂直的表面上，出液口4的轴线与阀腔2的轴线垂直且出液口4与阀腔2相互连通；具体的，出液口4与阀腔2的连通方式为，阀腔2的腔壁上开设有用于连通进液口3与阀腔2的导液口11，导液口11靠近进液口3开设；进液口3以及出液口4分别连通用于输送的乳化液的供液管路，并使进液口3与中央泵站连通且使慢速切断阀组靠近中央泵站设置。
30.阀腔2远离进液口3的一端设置有栓接在阀体1上并用于密封阀腔2远离进液口3一端的阀盖7，阀盖7上靠近阀芯5的一端同轴固接有压缩弹簧6，压缩弹簧6远离阀盖7的一端与阀芯5固定连接；进一步的，阀芯5上同轴开设有进液槽8且进液槽8贯穿阀芯5靠近阀盖7的端面，压缩弹簧6插入至进液槽8内部并与进液槽8的槽底固定连接；阀体1上开设有与进液槽8相互连通的控制液口9，控制液口9贯穿阀体1且在阀体1上形成供外接管道连通控制液口9的接口，阀体1通过该接口连接有与控制液口9连接的控制油路10，控制油路10能够实现手动通断进液口3与控制液口9。
31.当工作面正常运作即乳化液在供液管路内部正常输送时，通过控制油路10使进液口3与控制液口9之间截断，从进液口3进入到阀腔2内部的乳化液将克服压缩弹簧6的推力并使得阀芯5向远离进液口3的方向移动，直至阀芯5的周面移动至导液口11远离进液口3的一侧，进液口3进而与出液口4连通，乳化液通过阀体1实现在供液管路内的输送。
32.当需要截断某个供液管路时，通过控制油路10使得进液口3与控制液口9连通，进液口3进而与控制油口连通，乳化液进而通过控制液口9进入到进液槽8中，阀芯5两端的乳化液压强相等，即阀芯5两端所受乳化液的压力相等，这样进入到进液口3内部的乳化液将无法克服压缩弹簧6的推力，在压缩弹簧6的作用下阀芯5向靠近进液口3的方向不断移动直至阀芯5的周面完全覆盖导液口11，继而使得进液口3与出液口4进而相互断开，实现了相应供液管路的截断。
33.为了提高进液口3与出液口4相互阻隔时的密封性，阀芯5靠近进液口3的一端同轴成型有阻隔部12，阻隔部12具有锥度且阻隔部12的直径沿着从靠近到远离阀芯5的方向逐渐减小，阻隔部12远离阀芯5的一端直径不大于进液口3的直径，在本实施例中阻隔部12的该端直径小于进液口3的直径并能够插入至进液口3内部；阻隔部12靠近阀芯5一端的直径等于阀芯5的直径；进而当乳化液进入到进液槽8后，在压缩弹簧6的作用下阀芯5向靠近进液口3的方向移动，阻隔部12随之向靠近进液口3的方向不断移动并逐渐进入到进液口3内部，由于阀芯5的直径大于进液口3的直径，进而阻隔部12在移动的过程中将存在一个位置能够抵接在进液口3的端部，实现对进液口3的封闭。
34.具体的，控制油路10包括与进液口3连通的第一截止阀18，第一截止阀18与从进液口3到出液口4的这条通路并联设置，第一截止阀18背离进液口3的一端连通有第二截止阀19，第二截止阀19与第一截止阀18之间设置有与控制液口9连通的控制管路20；第二截止阀19背离第一截止阀18的一端设置有泄压口14，泄压口14可通入乳化液箱17。
35.当需要保持供液管路导通时，保持第一截止阀18关闭且第二截止阀19开启的状态，此时进液口3与控制液口9之间截断且泄压口14与控制液口9导通，从进液口3进入到阀腔2内部的乳化液将克服压缩弹簧6的推力并使得阀芯5向远离进液口3的方向移动，进液槽8中的乳化液依次经过控制液口9、第二截止阀19以及泄压口14无压流回乳化液箱17，直至达到进液口3与出液口4完全连通的状态。
36.当需要截断某个供液管路时，工作人员手动关闭第二截止阀19并将第一截止阀18开启，实现进液口3与控制液口9连通，而泄压口14与整个油路截断，阀芯5无法克服压缩弹簧6的推力并使得阀芯5缓慢性靠近进液口3的方向移动，直至进液口3与出液口4之间相互截断。
37.在设计控制油路10时，应使控制油路10的管径即流量设计较小并小于供液管路的管径即流量，这样控制油路10上的第一截止阀18以及第二截止阀19受到的乳化液冲击力大大减小，且是工作人员能够通过轻松旋拧相应截止阀阀芯即可实现第一截止阀18及第二截止阀19通断状态改变的程度，控制控制油路10某个位置处的通断相比于直接控制供液管路的通断更加现实。
38.控制管路20上设置有节流阀16，节流阀16对控制管路20上的乳化液流量进行控制，进而使得进液槽8内部的乳化液压力缓慢增大，这样阀芯5能够缓慢地关闭进液口3，防止由于供液管路上在短时间内极大的压力变化对阀芯5等液压元件造成损坏，大大提高了系统的安全性；此外，可根据实际需要调节节流阀16以调节慢速切断阀组的乳化液切断速度，确保了在高压力大流量工作状态下设备工作的稳定性和连续性。
39.进一步的，由于供液管路的流量极大，而又受到进液口3与出液口4口径尺寸的限制，因此慢速切断阀组中单个的进液口3与出液口4无法满足乳化液的大流量输送需求，甚至起到不必要的节流影响，为此慢速切断阀组包括多个相互一体成型的阀体1，阀腔2、进液口3、出液口4、阀芯5、压缩弹簧6、阀盖7、进液槽8、导液口11、阻隔部12、控制液口9以及控制油路10等均相应地设置为多个，在本实施例中均设置为两个，两个阀腔2相互之间隔断，两个进液口3之间相互隔断，两个出液口4之间相互隔断，两个控制液口9之间相互隔断，多个第二截止阀19共同连通同一泄压口14。
40.相应的，供液管路在靠近慢速切断阀组的接口处连接有多通接头，每个慢速切断阀组对应两个多通接头，一个多通接头设置在供液管路靠近进液口3的端口处，另一个多通接头设置在供液管路靠近出液口4的端口处，在本实施例中多通接头采用三通接头；对于靠近进液口3设置的三通接头，其一端与供液管路接通，另外两端分别与两个进液口3连通；对于靠近出液口4设置的三通接头，其一端与供液管路接通，另外两端分别与两个出液口4连通；通过对供液管路中的乳化液进行分流后再合流，以满足乳化液的大流量输送需求。
41.综上所述，本技术的使用过程为：当各个工作面均正常运作时，保持所有第一截止阀18关闭且第二截止阀19开启的状态，此时进液口3与控制液口9之间截断且泄压口14与控制液口9导通，从进液口3进入到阀腔2内部的乳化液将克服压缩弹簧6的推力并使得阀芯5向远离进液口3的方向移动，直至进液口3与出液口4连通；当需要对某个或几个工作面进行维护检修时，工作人员将相应工作面对应的供液管路上的第二截止阀19关闭并将第一截止阀18开启，实现进液口3与控制液口9连通，阀芯5无法克服压缩弹簧6的推力并使得阀芯5缓慢性靠近进液口3的方向移动，直至进液口3与出液口4截断，相应供液管路进而被截断，实现了在停止向某个或几个工作面供给乳化液的同时，其余工作面能够正常运行，且工作人员的操作劳动强度降低、效率更高且更加安全可靠。
42.实施例二：参照图1和图3，本实施例与实施例一的区别在于控制油路10不同，具体的，控制油路10包括耦接有中央控制器（图中未示出）的二位三通电磁阀13，二位三通电磁阀13的其中
一个接口与进液口3连通，二位三通电磁阀13的另一个同侧的接口设置有泄压口14，泄压口14可通入乳化液箱17，二位三通电磁阀13的对侧的接口与控制液口9连通；中央控制器通讯连接有人机交互用的集控台，集控台上可设置控制按钮、遥控器或控制面板，通讯连接可采用光纤环网传输通讯的方式实现。
43.此外，集控台设置有三个并分别设置在中央泵站内以及两个工作面上，在一个实施例中，靠近中央泵站设置的二位三通电磁阀13由中央泵站处的集控台操控，靠近工作面设置的二位三通电磁阀13由相应工作面处的集控台操控。在另一实施例中，由于光纤环网传输通讯的设置，可使多个二位三通电磁阀13均由中央泵站内的集控台操控，也可使部分二位三通电磁阀13由自身靠近的工作面上的集控台操控。
44.当需要截断某个供液管路时，工作人员可通过集控台向中央控制器发送指令，以使中央控制器控制二位三通电磁阀13换位，即连通进液口3与控制液口9，乳化液通过进液口3以及控制液口9进入到进液槽8中，进而实现上述提及的，阀芯5使进液口3与出液口4相互阻隔开来。
45.在设计控制油路10时，应使控制油路10的管径即流量设计较小并小于供液管路的管径即流量，这样控制油路10上的二位三通电磁阀13受到的乳化液冲击力大大减小，控制控制油路10某个位置处的通断相比于直接控制供液管路的通断更加现实。
46.控制液口9与二位三通电磁阀13之间设置有节流阀16，节流阀16对通过控制液口9进入到阀腔2内的乳化液流量进行控制，进而使得进液槽8内部的乳化液压力缓慢增大，这样阀芯5能够缓慢地关闭进液口3，防止由于供液管路上极大的压力对阀芯5等液压元件造成损坏，提高了系统的安全性；此外，可根据实际需要调节节流阀16以调节慢速切断阀组的乳化液切断速度，确保了在高压力大流量工作状态下设备工作的稳定性和连续性。
47.此外，当供液管路上发生爆裂而导致乳化液泄露时，工作人员往往不能及时发现乳化液泄露现象的产生并无法及时切断供液管路，为此，出液口4背离进液口3一侧的供液管路上设置有液压传感器15。
48.液压传感器15用于检测供液管路的压强并输出压强检测信号，中央控制器耦接液压传感器15，接收压强检测信号并对压强检测信号进行实时分析；具体地，压强值的下降一般分为两种情况，其一为单位时间内压强值的下降幅度较小如0-5mpa/10s，此时属于供液管路内压强的正常波动现象，如乳化液泵运行的正常波动；其二为单位时间内压强值的下降幅度较大如大于5mpa/10s，此时说明供液管路发生爆裂；对于压强值的上升情况，本实施例不予考虑。
49.当供液管路发生爆裂时，说明此时供液管路内单位时间内的压强值下降幅度较大；针对这种情况，中央控制器内设定有以下判断方式。
50.中央控制器内设置有计时模块；中央控制器接收到压强检测信号，将此次压强检测信号的压强检测信号值与上一次压强检测信号的压强检测信号值进行比较，若此次压强检测信号的压强检测信号值小于上一次压强检测信号的压强检测信号值时，中央控制器输出计时启动信号，并记录此次压强检测信号的压强检测信号值，并将该压强检测信号值标记为第一信号值。
51.计时模块接收计时启动信号开始工作，并输出计时信号；中央控制器接收计时信号，并将计时信号值与预设的时间阈值如10s进行比较，当计时信号值与预设的时间阈值相
等时，中央控制器记录此刻的压强检测信号值，并将此刻的压强检测信号值标记为第二信号值；中央控制器将第一信号值与第二信号值作差后得到信号差值，对信号差值与计时信号值求商，求商后得到单位时间内压强的下降值；中央控制器将单位时间内压强的下降值与预设的单位时间内压强的下降阈值进行比较，若单位时间内压强的下降值大于单位时间内压强的下降阈值，则说明此时供液管路发生爆裂。
52.此时，中央控制器输出换位信号，二位三通电磁阀13接收换位信号并换位。进而实现爆裂的供液管路的及时截断，减少了乳化液的泄露并达到了环保的效果。
53.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。