[实用新型]直线滑片式单向阀及泥浆泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单向阀及采用这种单向阀的泥浆泵，尤其是一种用于粘稠浆液输送的直线滑片式单向阀及泥浆泵。

背景技术

在本领域的现有技术中常用的单向阀有单向球阀和单向提升阀。其特点如下：

（一）单向球阀。

单向阀是用于使介质只沿吸入口流动，而排出口的介质却无法回流的阀门，单向球阀中采用的阀芯通常为钢球，单向球阀密封副(即阀座密封面与球体密封面)，通过钢球的运动形成开启和关闭，在浓稠的混凝土浆液中采用单向球阀，使用中存在的问题是：

1、作为阀芯的钢球只能在一个有限的空间内运动，当单向球阀开启时，浓稠的混凝土浆液需要多次改变形状，由于流体的粘性，大量动能被损失。

根据流动液体层间的摩擦力公式：

F_f=Aμdu/dy

其中μ为黏性系数，A为液层的接触面积，du/dy液层间的速度梯度。

常用的的混凝土系数为1.3，由于钢球的存在，浓稠的混凝土浆液被分层，则A增大，而由于粘度的存在，du/dy液层间的速度梯度也增大，即液面外层相较于液面内层的速度急剧下降。

从公式上面可以看出，在浓稠的混凝土浆液的流道中设置阻碍体即阀芯会消耗大量动能。

2、为保证单向球阀具有足够的开度，即其开度不小于阀座开口的大小，以使单向球阀不成为流道中的瓶颈，则钢球阀芯需要运行足够的距离，而钢球阀芯的的运行是由浓稠的混凝土浆液推动的，则在推动钢球阀芯开启或关闭的距离T中活塞缸的运行距离产生的动能被损失。具体如图9中所示。从图中可以看出，浓稠的混凝土浆液被强制改变形状，从阀芯四周流过，阀芯开启和关闭的距离T，当T的距离设置的过小，会影响浓稠的混凝土浆液的流动，而当T的距离设置过大，在距离为T的运行过程中的能量被损失。

3、浓稠的混凝土浆液并不会一直保持其流动性，在一段时间后浓稠的混凝土浆液会凝固，从而堵塞单向球阀，使其无法开启和关闭，使整个泥浆泵无法运行。

（二）单向提升阀。

1、现有的单向提升阀，阀芯与驱动元件连接，阀芯的工作面通常为锥形面，锥形面与阀座配合，所述的驱动元件通常为液压缸或者气动缸。单向提升阀存在与单向球阀相同的动能损失大及容易堵塞的问题。

具体如图10中所示，阀芯开启和关闭的距离为T，T的距离设置过小则浓稠的混凝土浆液流动受阻，过大则在控制系统中，需等待时间变长。

2、因为需要给阀芯单独的配备驱动元件，且阀芯和驱动元件的活塞杆也在浓稠的混凝土浆液中运行，则驱动元件的密封也是一个问题，即活塞杆的密封处增加了新的泄漏源，而在一台泥浆泵上至少具有两个单向提升阀，这种结构也限制了单向提升阀阀腔内压力的提升。因此在需要高压输送的场合，现有技术中通常还是采用单向球阀。

（三）多位双面密封阀

德国施维英集团公司在中国申请的两项相关专利，分别是“200580012885.6”一种稠物质活塞泵和“200580012886.0”一种稠物质活塞泵。

其核心在于用一阀体连接双活塞缸和Y型排出口，在其阀体上可以实现喂料、封闭和排放的功能，既其阀芯有三种状态——喂料、封闭和直通，喂料是将缸体和料仓连通，封闭是缸体和排出口之间封闭，直通是缸体和排出口之间直通，通过一个阀门就可以实现对双缸的喂料、预压缩的封闭和排料的过程，设计非常巧妙。

但是上述专利中所提到的阀体形状结构均较为复杂，因为上部的入口存在一个垂直方向向水平方向转换的位，因此厚度无法降低，阀芯和阀体存在加工难度高、工艺要求复杂，由于双面密封而带来的密封耐用性低的问题，而且作为泥浆泵这种相对产量较少的设备来说，也无法通过大批量的生产来降低成本；在文件中提到的两种阀体都是在连接部位处于双面密封，即其阀芯需要两面都进行密封，而且在密封的同时，阀芯还需要不停的滑动，这也是加工工艺的难度所在，滑动中阀芯会产生磨损，从而产生较大的间隙，在“200580012886.0”一种稠物质活塞泵文件第15页第4段中也有提到，“以穿孔的方式或者设置为倾斜薄片是有用的，从而排出渗入控制滑片及引导结构之间的水”。随着磨损的加剧可以预见渗漏会越来越大，从而必须更换备件才能正常工作，与单向球阀和提升阀这类可以自补偿（即在一定范围内的磨损不会影响使用）的阀门相比，这增加了生产的成本。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种直线滑片式单向阀及泥浆泵，可以实现浓稠浆液在阀体中直接无阻碍的通过，且能够实现自补偿方式的密封，并可用于高扬程、高内压的工况下。