阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置的制作方法

1.本发明涉及染料加工技术领域，具体涉及阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置。

背景技术：

2.冰醋酸是阳离子染料应用过程中广泛使用的一种ph值调节剂，最为传统的冰醋酸加料溶解装置，是通过人工对冰醋酸进行计量，再添加到溶解罐内。但随着工业生产自动化的需求越来越高，这种传统的加料方式已经越来越不能满足实际的使用需求，尤其是无法与现有的自动化工序设备的功能进行耦合，这严重的制约了整体的工作效率，以及生产线加工的标准化进程。为此，目前也出现了一些通过电控阀门、泵机等进行自动化加送料装置，但这些装置仅能单纯满足加料的需求，在加料精确性、反应灵敏度等方面还存在一定的缺陷。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供具备精确送料和冲洗功能的阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置。
4.为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置，包括加料管道、流量计、加料泵和若干角座阀，所述角座阀包括进料角座阀、出料角座阀、进水角座阀和出水角座阀；所述加料管道上沿物料的输送方向依次设置有加料泵、进料角座阀、流量计和出料角座阀；所述流量计上下两端的加料管道上设置有出水旁通管和进水旁通管，所述进水角座阀和出水角座阀分别位于进水旁通管和出水旁通管上。
5.优选的，所述加料管道分别通过一个三通接头与进水旁通管和出水旁通管连接。
6.优选的，所述角座阀均为气动角座阀。
7.优选的，所述角座阀包括阀体、气动机构和阀芯，所述阀体呈管状，且一端为进端，另一端为出端；阀体的一侧设置有朝出端倾斜的连接座；所述气动机构安装在连接座上，气动机构的伸缩端朝向连接座内，并与阀杆连接；所述阀芯安装在阀杆的端部；
8.所述阀体内与连接座相对的位置设置有阀座，所述阀座上设置有与阀芯相适配的阀孔；
9.所述气动机构通过阀杆带动阀芯作直线运动，以利用阀芯实现对阀孔的封堵或打开。
10.优选的，所述阀座上的阀孔呈阶梯状圆孔，且大端朝向连接座，所述阀孔的阶梯面上设置有一圈环形的、截面呈半圆形的密封棱；
11.所述阀芯上与密封棱相对的位置设置有环形的密封垫，所述阀芯伸入阀孔后，通过密封垫压紧密封棱形成对阀孔的封堵。
12.优选的，所述阀孔小端的口部形成有一圈环形的锁定肩台；
13.所述阀芯包括呈阶梯圆台形的芯柱，所述芯柱的内部设置有圆形的柱腔，所述柱腔的上部设置有与柱腔构成滑动配合的主活塞，所述阀杆穿入柱腔内并与主活塞固定连
接，阀杆与芯柱的顶部构成具有气体密封性的滑动配合；
14.所述芯柱的柱腔底部还设置有中心盲孔，所述中心盲孔下端对应的芯柱侧壁上设置有多个沿芯柱径向延伸的圆形横孔，所述圆形横孔内设置有锁定活塞，所述锁定活塞与主活塞之间的柱腔、中心盲孔、圆形横孔内充填有驱动油；
15.所述圆形横孔外端对应的芯柱外侧壁上还设置有收纳腔连通，所述收纳腔呈方形，且收纳腔内设置有相适配的锁定头；所述锁定头通过连杆与锁定活塞连接；
16.封堵阀孔时，阀杆先带动阀芯运动至阀孔内，并使密封棱压紧密封垫；接着阀杆继续下压，带动主活塞在柱腔内下压，主活塞利用驱动油推动锁定活塞，进而将锁定头从收纳腔内推出，锁定头受锁定肩台的抵挡，形成防止阀芯回退的限位锁定；
17.打开阀孔时，阀杆先带动主活塞回退至柱腔的上部，在外界压力作用下锁定头回退至收纳腔内，形成对阀芯的解锁；阀杆继续回缩至主活塞与柱腔的顶面接触后，带动芯柱上提，阀芯从阀孔内退出。
18.优选的，所述主活塞由第一塞体和第二塞体构成，所述第一塞体和第二塞体之间设置有缓冲弹簧。
19.优选的，所述芯柱的上端与阀杆相对的位置朝外延伸，形成稳定套。
20.优选的，所述锁定头的内部还设置有高压锁定组件，所述高压锁定组件包括设置在锁定头内的高压锁定孔，所述高压锁定孔与锁定肩台垂直，且为靠近锁定肩台一段小、远离锁定肩台一段大的阶梯孔；所述高压锁定孔大段内设置有高压活塞，小段内设置有锁定销，所述锁定销与高压活塞连接，所述锁定销外套设有复位弹簧，所述复位弹簧位于高压活塞与高压锁定孔的阶梯面之间；所述锁定肩台上还设置有与锁定销相配合的销孔；
21.所述阀芯完成度阀孔的封堵后，且阀体进端的管道压力超过阈值时，管道压力能够克服复位弹簧的弹力，将锁定销的端部压送至销孔内，以使锁定销形成对锁定头的防退锁定；阀体进端的管道压力低于阈值时，复位弹簧能够驱动锁定销完全回缩至高压锁定孔内。
22.优选的，所述阀体的两端设置有用于与管道连接的法兰盘或卡接盘。
23.本发明的有益效果集中体现在：
24.1、能够极大的提升冰醋酸的加料效率和自动化程度，减少了人工操作造成的误差，能够极大的提升生产效率。
25.2、通过进料角座阀、出料角座阀、进水角座阀和出水角座阀的切换，能够实现正常的加料和对流量计的清洗，保证了流量计的使用寿命和检测准确性。当需要加料时，进料角座阀、出料角座阀打开，进水角座阀和出水角座阀关闭，加料泵对冰醋酸进行泵送，流量计对加料量进行统计，并以此作为自动化控制的数据源。当需要冲洗流量计时，进水角座阀和出水角座阀打开，进料角座阀、出料角座阀关闭，冲洗水对流量计进行冲洗。
附图说明
26.图1为本发明的结构示意图；
27.图2为本发明角座阀在开启时的结构示意图；
28.图3为图2中a部放大图；
29.图4为图2中所示结构在阀芯封堵阀孔时的结构示意图；
30.图5为图4中b部放大图；
31.图6为图2中所示结构在锁定头形成锁定时的结构示意图；
32.图7为图6中c部放大图；
33.图8为图7中d部放大图。
具体实施方式
34.如图1-8所示的，阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置，包括加料管道1、流量计2、加料泵3和若干角座阀，所述角座阀可采用电动角座阀、气动角座阀。其中以气动角座阀最佳，其具备极好的控制精度和反应效率，且便于维护，故障率低。如图1中所示，本发明所述角座阀包括进料角座阀4、出料角座阀5、进水角座阀6和出水角座阀7共四个角座阀。所述加料管道1上沿物料的输送方向依次设置有加料泵3、进料角座阀4、流量计2和出料角座阀5。所述流量计2上下两端的加料管道1上设置有出水旁通管8和进水旁通管9，所述进水角座阀6和出水角座阀7分别位于进水旁通管9和出水旁通管8上。所述加料管道1一般通过三通接头10与进水旁通管9和出水旁通管8连接，两根旁通管，则需要用到两个三通接头10。
35.通过进料角座阀4、出料角座阀5、进水角座阀6和出水角座阀7的切换，能够实现正常的加料和对流量计的清洗，保证了流量计2的使用寿命和检测准确性。当需要加料时，进料角座阀4、出料角座阀5打开，进水角座阀6和出水角座阀7关闭，加料泵3对冰醋酸进行泵送，流量计2对加料量进行统计，并以此作为自动化控制的数据源。当需要冲洗流量计2时，进水角座阀4和出水角座阀5打开，进料角座阀6、出料角座阀7关闭，冲洗水对流量计2进行冲洗。
36.本发明所述的气动角座阀可采用现有的常规角座阀，但普通角座阀在工作时，完全依靠气动机构输出的气控力对阀芯进行操控。对于后续管路构成较为复杂、输送距离较远，提升高度较高的管道系统而言，由于管道内压极限值较大、且在不同的加料输送情况下压力变动较大，常规的气动角座阀由于完全通过气控力对阀芯的稳定进行控制，无法完全满足使用需求。
37.为此，本发明还公开了一种气动角座阀，其能够在封堵行程末端对阀芯位置进行机械锁止，降低对气动机构气动精度的要求。
38.结合图2和3中所示，所述角座阀包括阀体11、气动机构12和阀芯13，所述阀体11呈管状，且一端为进端，另一端为出端，在图2中左上端即为出端，右下端为进端。关于阀体11与管道的结合形式，可以是阀体11的两端设置有用于与管道连接的法兰盘或卡接盘。阀体11的一侧设置有朝出端倾斜的连接座14，所述连接座14用于安装气动机构12。如图2中所示，所述气动机构12安装在连接座14上，气动机构12的伸缩端朝向连接座14内，并与阀杆15连接。所述阀芯13安装在阀杆15的端部，在阀杆15的推动下，实现伸缩两种行程。
39.所述阀体11内与连接座14相对的位置设置有阀座16，所述阀座16上设置有与阀芯13相适配的阀孔17。所述气动机构12通过阀杆15带动阀芯13作直线运动，以利用阀芯13实现对阀孔17的封堵或打开。为确保阀芯13对阀孔17封堵的稳定性，所述阀座16上的阀孔17呈阶梯状圆孔，且大端朝向连接座14，所述阀孔17的阶梯面上设置有一圈环形的、截面呈半圆形的密封棱18。所述阀芯13上与密封棱18相对的位置设置有环形的密封垫19，所述阀芯13伸入阀孔17后，通过密封垫19压紧密封棱18形成对阀孔17的封堵。
40.为了实现对阀芯13在封堵阀孔17状态下的锁定，如图3中所示，本发明尤为特殊之处在于，所述阀孔17小端的口部形成有一圈环形的锁定肩台20，所述锁定肩台20用于与锁定头27配合，当锁定头27伸出时，其与锁定肩台20形成抵挡。
41.由于锁定头27在非封堵状态下(也就是角座阀打开状态下)，阀芯13需要具备上下自由滑动的功能，其不会与阀孔17形成干扰。但封堵状态下(也就是角座阀关闭状态下)，阀芯13上的锁定头27又能够伸出。也就是其具备如下功能：在阀芯13上能够横向缩回，不影响阀芯13升降；又能横向伸出，从而与锁定肩台20构成抵挡。
42.为实现上述功能，如图3中所示，本发明所述阀芯13包括呈阶梯圆台形的芯柱21，所述芯柱21的内部设置有圆形的柱腔22，所述柱腔22的上部设置有与柱腔22构成滑动配合的主活塞，所述阀杆15穿入柱腔22内并与主活塞固定连接，阀杆15与芯柱21的顶部构成具有气体密封性的滑动配合。为了保证阀杆15和芯柱13之间的稳定性，所述芯柱21的上端与阀杆15相对的位置朝外延伸，形成稳定套32。在这种形式下，要形成气密滑动，可直接在稳定套32与阀杆15之间设置密封圈，例如在稳定套32的内侧壁上设置密封槽，密封圈位于密封槽内，并保持与阀杆15的紧密接触。
43.所述芯柱21的柱腔22底部还设置有中心盲孔23，所述中心盲孔23的尺寸相对柱腔22更小，使得主活塞在运动过程中，通过几个较小的活塞行程，即可驱动后续部件获得一个较大的行程。结合图8中所示，中心盲孔23下端对应的芯柱21侧壁上设置有多个沿芯柱21径向延伸的圆形横孔24，所述圆形横孔24内设置有锁定活塞25，所述锁定活塞25与主活塞之间的柱腔22、中心盲孔23、圆形横孔24内充填有驱动油。也就是说，在主活塞上下运动的过程中，其通过下压驱动油，能够推动锁定活塞25横向动作，进而通过锁定活塞25带动锁定部件(锁定头27)伸出。而主活塞上升时，受外界压力影响，锁定活塞25又能被压回。
44.关于锁定头27的安装方式，如图3和8中所示，所述圆形横孔24外端对应的芯柱21外侧壁上还设置有收纳腔26连通，所述收纳腔26呈方形，且收纳腔26内设置有相适配的锁定头27。所述锁定头27通过连杆28与锁定活塞25连接。
45.在使用过程中：
46.封堵阀孔17时，结合图4和5所示，阀杆15先带动阀芯13运动至阀孔17内，并使密封棱18压紧密封垫19。结合图6和7所示，接着阀杆15继续下压，带动主活塞在柱腔22内下压，主活塞利用驱动油推动锁定活塞25，进而将锁定头27从收纳腔26内推出，锁定头27受锁定肩台20的抵挡，形成防止阀芯13回退的限位锁定。
47.打开阀孔17时，如图2和3所示，阀杆15先带动主活塞回退至柱腔22的上部，在外界压力作用下锁定头27回退至收纳腔26内，形成对阀芯13的解锁。阀杆15继续回缩至主活塞与柱腔22的顶面接触后，带动芯柱21上提，阀芯13从阀孔17内退出。
48.当然，在采用上述动作形式时，由于锁定头27的横向运动行程，完全取决于主活塞的竖向运动行程，而主活塞的竖向运动行程又完全取决于气动机构的控制行程；这就使得对气动机构的气控力精度要求极大的提高，为了解决上述问题，本发明所述主活塞由第一塞体29和第二塞体30构成，所述第一塞体29和第二塞体30之间设置有缓冲弹簧31。通过第一塞体29、第二塞体30和缓冲弹簧31共同形成主活塞，使得主活塞本身具备自压缩形，能够在较大的气控力下，自适应的改变自身体积，从而将气控难度大大的降低。
49.另外，由于这种可变式的主活塞自身具有一定体积形变能力，在加料泵3持续运转
后，随着管道内压逐渐增大。过大管道内压会在一定程度上将锁定活塞25回压，由于驱动油不具备可压缩性，其会导致第二活塞30被上压，在达到一定程度时，有可能出现锁定头27被完全压回收纳腔26内的现象，进而导致锁定头27的锁定失效。
50.为了解决上述问题，本发明更好的做法还可以是，如图8中所示，所述锁定头27的内部还设置有高压锁定组件，所述高压锁定组件的作用在于，当管道内压较高时，其还能对锁定头27形成二次锁定，以防止锁定头27被压回。其包括设置在锁定头27内的高压锁定孔33，所述高压锁定孔33与锁定肩台20垂直，且为靠近锁定肩台20一段小、远离锁定肩台20一段大的阶梯孔。所述高压锁定孔33大段内设置有高压活塞34，小段内设置有锁定销35，所述锁定销35与高压活塞34连接，所述锁定销35外套设有复位弹簧36，所述复位弹簧36位于高压活塞34与高压锁定孔33的阶梯面之间。所述锁定肩台20上还设置有与锁定销35相配合的销孔37。
51.所述阀芯13完成度阀孔17的封堵后，且阀体11进端的管道压力超过阈值时，管道压力能够克服复位弹簧36的弹力，将锁定销35的端部压送至销孔37内，以使锁定销35形成对锁定头27的防退锁定。阀体11进端的管道压力低于阈值时，复位弹簧36能够驱动锁定销35完全回缩至高压锁定孔33内。

技术特征：

1.阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置，包括加料管道(1)、流量计(2)、加料泵(3)和若干角座阀，所述角座阀包括进料角座阀(4)、出料角座阀(5)、进水角座阀(6)和出水角座阀(7)；所述加料管道(1)上沿物料的输送方向依次设置有加料泵(3)、进料角座阀(4)、流量计(2)和出料角座阀(5)；所述流量计(2)上下两端的加料管道(1)上设置有出水旁通管(8)和进水旁通管(9)，所述进水角座阀(6)和出水角座阀(7)分别位于进水旁通管(9)和出水旁通管(8)上。2.根据权利要求1所述的阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置，其特征在于：所述加料管道(1)分别通过一个三通接头(10)与进水旁通管(9)和出水旁通管(8)连接。3.根据权利要求2所述的阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置，其特征在于：所述角座阀均为气动角座阀。4.根据权利要求3所述的阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置，其特征在于：所述角座阀包括阀体(11)、气动机构(12)和阀芯(13)，所述阀体(11)呈管状，且一端为进端，另一端为出端；阀体(11)的一侧设置有朝出端倾斜的连接座(14)；所述气动机构(12)安装在连接座(14)上，气动机构(12)的伸缩端朝向连接座(14)内，并与阀杆(15)连接；所述阀芯(13)安装在阀杆(15)的端部；所述阀体(11)内与连接座(14)相对的位置设置有阀座(16)，所述阀座(16)上设置有与阀芯(13)相适配的阀孔(17)；所述气动机构(12)通过阀杆(15)带动阀芯(13)作直线运动，以利用阀芯(13)实现对阀孔(17)的封堵或打开。5.根据权利要求4所述的阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置，其特征在于：所述阀座(16)上的阀孔(17)呈阶梯状圆孔，且大端朝向连接座(14)，所述阀孔(17)的阶梯面上设置有一圈环形的、截面呈半圆形的密封棱(18)；所述阀芯(13)上与密封棱(18)相对的位置设置有环形的密封垫(19)，所述阀芯(13)伸入阀孔(17)后，通过密封垫(19)压紧密封棱(18)形成对阀孔(17)的封堵。6.根据权利要求5所述的阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置，其特征在于：所述阀孔(17)小端的口部形成有一圈环形的锁定肩台(20)；所述阀芯(13)包括呈阶梯圆台形的芯柱(21)，所述芯柱(21)的内部设置有圆形的柱腔(22)，所述柱腔(22)的上部设置有与柱腔(22)构成滑动配合的主活塞，所述阀杆(15)穿入柱腔(22)内并与主活塞固定连接，阀杆(15)与芯柱(21)的顶部构成具有气体密封性的滑动配合；所述芯柱(21)的柱腔(22)底部还设置有中心盲孔(23)，所述中心盲孔(23)下端对应的芯柱(21)侧壁上设置有多个沿芯柱(21)径向延伸的圆形横孔(24)，所述圆形横孔(24)内设置有锁定活塞(25)，所述锁定活塞(25)与主活塞之间的柱腔(22)、中心盲孔(23)、圆形横孔(24)内充填有驱动油；所述圆形横孔(24)外端对应的芯柱(21)外侧壁上还设置有收纳腔(26)连通，所述收纳腔(26)呈方形，且收纳腔(26)内设置有相适配的锁定头(27)；所述锁定头(27)通过连杆(28)与锁定活塞(25)连接；封堵阀孔(17)时，阀杆(15)先带动阀芯(13)运动至阀孔(17)内，并使密封棱(18)压紧密封垫(19)；接着阀杆(15)继续下压，带动主活塞在柱腔(22)内下压，主活塞利用驱动油推
动锁定活塞(25)，进而将锁定头(27)从收纳腔(26)内推出，锁定头(27)受锁定肩台(20)的抵挡，形成防止阀芯(13)回退的限位锁定；打开阀孔(17)时，阀杆(15)先带动主活塞回退至柱腔(22)的上部，在外界压力作用下锁定头(27)回退至收纳腔(26)内，形成对阀芯(13)的解锁；阀杆(15)继续回缩至主活塞与柱腔(22)的顶面接触后，带动芯柱(21)上提，阀芯(13)从阀孔(17)内退出。7.根据权利要求6所述的阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置，其特征在于：所述主活塞由第一塞体(29)和第二塞体(30)构成，所述第一塞体(29)和第二塞体(30)之间设置有缓冲弹簧(31)。8.根据权利要求7所述的阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置，其特征在于：所述芯柱(21)的上端与阀杆(15)相对的位置朝外延伸，形成稳定套(32)。9.根据权利要求8所述的阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置，其特征在于：所述锁定头(27)的内部还设置有高压锁定组件，所述高压锁定组件包括设置在锁定头(27)内的高压锁定孔(33)，所述高压锁定孔(33)与锁定肩台(20)垂直，且为靠近锁定肩台(20)一段小、远离锁定肩台(20)一段大的阶梯孔；所述高压锁定孔(33)大段内设置有高压活塞(34)，小段内设置有锁定销(35)，所述锁定销(35)与高压活塞(34)连接，所述锁定销(35)外套设有复位弹簧(36)，所述复位弹簧(36)位于高压活塞(34)与高压锁定孔(33)的阶梯面之间；所述锁定肩台(20)上还设置有与锁定销(35)相配合的销孔(37)；所述阀芯(13)完成度阀孔(17)的封堵后，且阀体(11)进端的管道压力超过阈值时，管道压力能够克服复位弹簧(36)的弹力，将锁定销(35)的端部压送至销孔(37)内，以使锁定销(35)形成对锁定头(27)的防退锁定；阀体(11)进端的管道压力低于阈值时，复位弹簧(36)能够驱动锁定销(35)完全回缩至高压锁定孔(33)内。10.根据权利要求9所述的阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置，其特征在于：所述阀体(11)的两端设置有用于与管道连接的法兰盘或卡接盘。

技术总结

本发明涉及染料加工技术领域。目的在于提供阳离子染料冰醋酸自动加料溶解装置，包括加料管道、流量计、加料泵和若干角座阀，所述角座阀包括进料角座阀、出料角座阀、进水角座阀和出水角座阀；所述加料管道上沿物料的输送方向依次设置有加料泵、进料角座阀、流量计和出料角座阀；所述流量计上下两端的加料管道上设置有出水旁通管和进水旁通管。本发明能够极大的提升冰醋酸的加料效率和自动化程度，减少了人工操作造成的误差，能够极大的提升生产效率。通过进料角座阀、出料角座阀、进水角座阀和出水角座阀的切换，能够实现正常的加料和对流量计的清洗，保证了流量计的使用寿命和检测准确性。性。性。