[发明专利]二位四通自动换向阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种换向阀，尤其涉及一种用于矿井承压水排放的二位四通自动换向阀。

背景技术

中国大部分矿区水文地质与构造地质条件十分复杂，65％左右的矿井受严重突水威胁，突水是仅次于煤矿瓦斯突出的严重事故。利用水泵进行预先排水、疏干降压仍是矿井防治突水灾害的主要方法；但传统的水泵排水方式普遍存在能耗大、效率低、生产成本高的缺点。

突水事故是矿井开采深度达到承压水位置时，因受静水压力的影响而涌入矿井造成的。矿井承压水本身蕴含着巨大的能量，利用部分承压水自身的能量来提升另一部分承压水的能量，使之能自动排放到地面；而能量损失后的承压水利用水泵排放到地面，则能实现节能降耗、实现煤矿安全生产之目标。为此，中国发明专利《矿井承压水自排系统》(ZL 200920091315.6)利用上述工作原理，公开了一种矿井承压水自排系统，该系统需要提供一种换向阀，实现三种不同压力的矿井承压水变换传输。

另外，矿井承压水有压力高、水质复杂等特点，因此排放过程中相关液压元件必须耐磨、耐腐蚀、抗冲击能力强。矿井开采过程中，若发生突水，则承压水必须能自动排放以避免淹井事故；为利用承压水自身能量疏干降压，则排放过程中必须尽量减少承压水能量损失。而通常的换向阀尚未能实现以上目标。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种二位四通自动换向阀，能适应水质不同、压力不同的矿井承压水的自动传输，且传输过程中承压水能量损失小。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：二位四通自动换向阀，包括阀体2、与阀体2一端可拆卸连接的端盖1、与阀体2另一端可拆卸连接的左壳体11、与左壳体11可拆卸连接的盖板14，阀体2内设有阀芯，阀芯传动连接有自动换向增压装置，所述阀芯包括通过右密封垫3与端盖1固定连接的陶瓷右阀片4、与陶瓷右阀片4端面转动配合的陶瓷左阀片5，陶瓷左阀片5通过换向轴10和拨叉13与自动换向增压装置传动连接；所述陶瓷右阀片4和右密封垫3对应位置设有通孔P、通孔A、通孔B和环形圆弧通孔O，分别与端盖1上对应设置的圆形通孔相连通；所述陶瓷左阀片5右端面设有环形圆弧槽PA和环形圆弧槽PB；环形圆弧槽PA和环形圆弧槽PB分别与陶瓷右阀片4上的通孔A、环形圆弧通孔O和通孔P、通孔B相连通，或分别与陶瓷右阀片4上的通孔P、通孔A和通孔B、环形圆弧通孔O相连通。

所述端盖1与阀体2通过螺栓19固定连接，端盖1外端分别设有与通孔P、通孔A、通孔B和环形圆弧通孔O相连通的承压水常进水管接头20、增压缸左腔进出水管接头38、增压缸右腔进出水管接头39和承压水常出水管接头21。

所述自动换向增压装置包括柱塞杆24、左路油缸23、左路油管接头22、右路油缸35、右路油管接头37、左蓄能器、右蓄能器、左连接套26、右连接套34；柱塞杆24轴线与阀芯轴线垂直，柱塞杆24设在左路油缸23和右路油缸35内，柱塞杆24上设有与左路油缸23和右路油缸35密封配合的密封圈27，左路油缸23左端与左路油管接头22相连，右路油缸35右端与右路油管接头37相连；左路油缸23和右路油缸35通过螺栓25和36固定连接在左连接套26和右连接套34上；左连接套26和右连接套34焊接在左壳体11上；柱塞杆24中部设有与拨叉13传动连接的传动件50。

所述换向轴10设在左壳体11内，换向轴10上设有控制换向轴10的旋转角度的挡销9，挡销9与左壳体11上的缺口配合，换向轴10右端设有十字凸台，陶瓷左阀片5左端设有十字凹槽，换向轴10与陶瓷左阀片5通过十字凸台和十字凹槽旋转配合，换向轴10左端通过螺母15与拨叉13固定连接；换向轴10通过径向安装的密封圈12与左壳体11密封配合。

所述左壳体11和阀体2连接处设有密封垫8，左壳体11通过螺栓18与阀体2固定连接；左壳体11右端通过设在阀体2内的推力轴承7、左密封垫6与陶瓷左阀片5配合，推力轴承7内圈与定位套17配合；左壳体11左端通过螺栓16与盖板14固定连接；左壳体11左端通过焊接方式与自动换向增压装置固定连接。

所述左蓄能器包括左限位钢球28，左弹簧29和左螺杆30，左螺杆30通过左弹簧29与左限位钢球28顶压配合，柱塞杆24上设有四个限位钢球槽51，左限位钢球28与左侧两个限位钢球槽51配合。

所述右蓄能器包括右限位钢球33，右弹簧32和右螺杆31，右螺杆31通过右弹簧32与右限位钢球33顶压配合，柱塞杆24上设有四个限位钢球槽51，右限位钢球33与右侧两个限位钢球槽51配合。