專(zhuān)利名稱(chēng)：截止閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種截止閥，用于粉料、顆粒料及含能粉料、顆粒料輸送的開(kāi)、關(guān)，尤其是一種采用柔性截止方式的閥門(mén)。
背景技術(shù)：
目前，粉料、顆粒料及火化工廠含能顆粒材料管道輸送過(guò)程中的開(kāi)、關(guān)普遍采用插板閥、重錘式閥等，這些閥門(mén)截?cái)辔锪陷斔筒捎糜残越刂狗绞?，通過(guò)人工或氣動(dòng)操作方式實(shí)現(xiàn)閥門(mén)動(dòng)作，在開(kāi)、關(guān)過(guò)程中，可能出現(xiàn)插板等與物料摩擦產(chǎn)生靜電積累或插板被物料卡阻等現(xiàn)象，會(huì)有導(dǎo)致燃燒、爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)，操作環(huán)境差，一旦發(fā)生事故后果極其嚴(yán)重。近期也出現(xiàn)了管夾閥、光圈閥等采用柔性截止方式的閥門(mén)。管夾閥的工作原理是在管夾閥外腔體與內(nèi)部柔性物料管的夾層間，通入壓縮空氣或液體壓縮柔性物料管(內(nèi)部走物料)使柔性物料管變形收縮，從而縮小過(guò)料面積，實(shí)現(xiàn)開(kāi)度調(diào)節(jié)或截?cái)辔锪陷斔汀９馊﹂y的主要結(jié)構(gòu)是在柱狀布袋筒兩端連接有兩個(gè)圓環(huán)，其中一個(gè)圓環(huán)可相對(duì)于另一圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)中布袋扭曲而縮小過(guò)料面積，可實(shí)現(xiàn)開(kāi)度調(diào)節(jié)，也能實(shí)現(xiàn)完全關(guān)閉。管夾閥是以壓縮空氣或液體的壓力變化來(lái)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)，光圈閥則是以?xún)蓚€(gè)圓環(huán)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)角度決定閥門(mén)開(kāi)度。從密封原理來(lái)說(shuō)，不論管夾閥采用柔性物料管(通常為橡膠管)變形收縮實(shí)現(xiàn)截止還是光圈閥采用旋轉(zhuǎn)布袋扭曲而實(shí)現(xiàn)關(guān)閉，其都只有一個(gè)密封面，而且該密封面是平行于物料通道軸線的。從安全性上考慮，管夾閥的動(dòng)作面是密封在管夾閥外腔體內(nèi)的，沒(méi)有泄爆面，一旦發(fā)生燃爆會(huì)造成較大的次生安全隱患，光圈閥的旋轉(zhuǎn)摩擦副也存在一定的安全隱患。從使用成本上來(lái)說(shuō)，管夾閥、光圈閥等閥門(mén)由于結(jié)構(gòu)原理因素，其閥體加工配合精度較高，要求有較好的控制執(zhí)行精度，且管夾閥的內(nèi)筒膠管、光圈閥的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等為易損件，使用運(yùn)行成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有柔性截止方式的截止閥加工要求高、成本較高的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成本更低的截止閥。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是截止閥，包括閥體和開(kāi)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 閥體上連接有過(guò)料筒，過(guò)料筒兩端之間的中間部位于開(kāi)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用力范圍內(nèi)，從而過(guò)料筒的過(guò)料面積可從最大逐漸縮小至零，所述的開(kāi)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一對(duì)可開(kāi)合的柔性?shī)A持頭，該對(duì)柔性?shī)A持頭具有凹凸配合結(jié)構(gòu)，當(dāng)柔性?shī)A持頭閉合時(shí)，過(guò)料筒上對(duì)應(yīng)于所述凹凸配合結(jié)構(gòu)位置的內(nèi)表面相互貼靠而形成密封面，所述密封面包括至少一個(gè)與過(guò)料筒的軸線不平行的面。所述密封面包括至少一個(gè)與過(guò)料筒的軸線垂直的平面。所述柔性?shī)A持頭上設(shè)置的凹凸配合結(jié)構(gòu)分別為凹槽和凸條。所述柔性?shī)A持頭相對(duì)作直線運(yùn)動(dòng)，其中一個(gè)柔性?shī)A持頭與伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，另一個(gè)柔性?shī)A持頭與閥體固定連接。 所述伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是氣缸。 所述柔性?shī)A持頭作 用于過(guò)料筒的徑向。所述柔性?shī)A持頭與過(guò)料筒接觸的工作部分采用橡膠制作。所述橡膠為導(dǎo)靜電橡膠，所述過(guò)料筒以導(dǎo)靜電帆布制作。所述閥體上設(shè)置有銅質(zhì)底板，閥體上的那個(gè)柔性?shī)A持頭設(shè)置在銅質(zhì)底板上。所述過(guò)料筒的一端為自由端。本發(fā)明的有益效果是閥門(mén)采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以柔性?shī)A持頭閉合時(shí)軟質(zhì)過(guò)料筒變形而形成的密封面來(lái)關(guān)斷閥門(mén)，閥門(mén)開(kāi)度同樣可調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防漏效果好，本質(zhì)安全性高，運(yùn)行成本低，有利于降低顆粒料輸送過(guò)程中的破損率，適合于粉料、顆粒料及其含能顆粒材料輸送系統(tǒng)應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人操作和自動(dòng)控制，并可通過(guò)選用導(dǎo)靜電材料制作閥門(mén)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)防爆性能，尤其適合在火化工領(lǐng)域中應(yīng)用。


圖1是現(xiàn)有管夾閥的原理示意圖。圖2是現(xiàn)有光圈閥的原理示意圖。圖3是本發(fā)明的截止閥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是沿圖3中關(guān)閉閥的方向觀察的柔性?shī)A持頭與過(guò)料筒的位置布置示意圖。圖5是另一種可行的柔性?shī)A持頭與過(guò)料筒的位置布置示意圖。圖6是圖4中密封面的示意圖。圖7是一種適用于柔性?shī)A持頭的凹凸配合結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示意圖。圖8是另一種適用于柔性?shī)A持頭的凹凸配合結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示意圖。圖中標(biāo)記為，1-物料倉(cāng)；2-過(guò)料筒；3-氣缸；4-柔性?shī)A持頭；5-閥體；6_銅質(zhì)底板；7-柔性?shī)A持頭；8-密封面，10-機(jī)架，20-過(guò)料筒軸線，40-凹槽，51-固定部分，52-法蘭部分，70-凸條。圖3中實(shí)線箭頭表示截止閥打開(kāi)，虛線箭頭表示截止閥關(guān)閉。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1和圖2所示，從密封原理來(lái)說(shuō)，不論管夾閥采用柔性物料管變形收縮實(shí)現(xiàn)截止還是光圈閥采用旋轉(zhuǎn)布袋扭曲而實(shí)現(xiàn)關(guān)閉，其都只有一個(gè)密封面，而且該密封面是平行于物料通道軸線的。如圖3 圖8所示，本發(fā)明的截止閥包括閥體5和開(kāi)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，閥體5上連接有過(guò)料筒2，過(guò)料筒2的一端為與管道口對(duì)應(yīng)連接的開(kāi)口，過(guò)料筒2的另一端是自由的或者也為與管道口對(duì)應(yīng)連接的開(kāi)口，所述的開(kāi)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一對(duì)柔性?shī)A持頭4、7和驅(qū)動(dòng)該對(duì)柔性?shī)A持頭4、7打開(kāi)或閉合的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該對(duì)柔性?shī)A持頭4、7具有凹凸配合結(jié)構(gòu)，過(guò)料筒2位于兩個(gè)柔性?shī)A持頭4、7之間，當(dāng)柔性?shī)A持頭4、7處于閉合狀態(tài)時(shí)，柔性?shī)A持頭4、7與過(guò)料筒 2接觸的工作部分相互擠壓并發(fā)生彈性變形，使得過(guò)料筒2上相應(yīng)位置的內(nèi)表面相互貼靠而形成密封面8，所述密封面8包括至少一個(gè)與過(guò)料筒的軸線不平行的面，通?？梢允敲芊饷?包括至少一個(gè)其母線與過(guò)料筒的軸線不平行的柱面或者至少一個(gè)與過(guò)料筒的軸線不平行的平面，根據(jù)凹凸配合結(jié)構(gòu)的不同，可以是兩個(gè)以上與過(guò)料筒的軸線不平行的平面和/ 或曲面的組合組成密封面8。 上述結(jié)構(gòu)中，閥門(mén)的開(kāi)度調(diào)節(jié)是由柔性?shī)A持頭4、7之間的相對(duì)位置確定的，如圖3 所示，柔性?shī)A持頭4、7之間的相對(duì)位置既可以以伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的伸縮行程變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)類(lèi)似于鉗式結(jié)構(gòu)等的開(kāi)合結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但都是利用柔性?shī)A持頭4、7和過(guò)料筒2的變形來(lái)形成由所述凹凸配合結(jié)構(gòu)決定形狀的密封面8，使得過(guò)料筒2內(nèi)的粉料或顆粒料截止，即本發(fā)明的截止閥能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)閉和開(kāi)度調(diào)節(jié)功能。此外，柔性?shī)A持頭4、7的凹凸配合結(jié)構(gòu)相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，形成對(duì)過(guò)料筒2的漸進(jìn)夾抱作用，不易損傷到顆粒料表面，從而可降低顆粒料輸送過(guò)程中的破損率。柔性?shī)A持頭4、7的“柔性”指其變形能力，所稱(chēng)“柔性”應(yīng)能夠達(dá)到依靠柔性?shī)A持頭4、7和過(guò)料筒2的變形來(lái)形成密封面8的程度。過(guò)料筒2 —般以帆布等耐磨、軟質(zhì)材料制作，其柔軟程度以在柔性?shī)A持頭4、7作用下能夠折彎變形為最低要求，對(duì)耐磨性的要求則依據(jù)預(yù)期使用壽命確定。上述結(jié)構(gòu)具有以下的明顯優(yōu)點(diǎn)第一，由于具有凹凸配合結(jié)構(gòu)，相應(yīng)形成的密封面8由不在同一平面的至少兩個(gè)面組成，比一個(gè)密封面的密封效果好，第二，采取開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，過(guò)料筒2沒(méi)有閥體包覆，不存在次生安全隱患，本質(zhì)安全性較高；第三，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便，因?yàn)槊芊饷?8有多個(gè)面，采取粗放制作加工就能達(dá)到較好的使用功效；第四，僅過(guò)料筒2為易損件，運(yùn)行成本較低；第五，凹凸配合結(jié)構(gòu)還可起到對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的定位作用。如圖3所示，所述密封面8包括至少一個(gè)與過(guò)料筒的軸線垂直的平面，則保證至少一個(gè)用于密封的面垂直于物料的輸送方向，關(guān)斷物料時(shí)的關(guān)斷性能較好，使得閥門(mén)關(guān)斷后的防泄漏性能更好。如圖4所示，凹凸配合結(jié)構(gòu)可以不必做得過(guò)于復(fù)雜，所述柔性?shī)A持頭4、7上設(shè)置的凹凸配合結(jié)構(gòu)分別為凹槽40和凸條70，如此簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)就已經(jīng)能夠形成五個(gè)面的密封面 8，但此時(shí)應(yīng)使得所述凸條70與過(guò)料筒2的軸線不平行，因?yàn)槿绻箺l70與過(guò)料筒2的軸線平行，則形成的所有密封面8與過(guò)料筒2的軸線平行，類(lèi)似于現(xiàn)有的管夾閥，用于含能物料輸送時(shí)，其關(guān)斷性能和防泄漏效果將變劣。如圖3和圖4所示，優(yōu)選所述柔性?shī)A持頭4、7相對(duì)作直線運(yùn)動(dòng)，則可以選擇的凹凸配合結(jié)構(gòu)更多，并且能夠?qū)崿F(xiàn)組合平面的密封面，以?xún)?yōu)化密封效果，此時(shí)，優(yōu)選其中一個(gè)柔性?shī)A持頭4與伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，另一個(gè)柔性?shī)A持頭7與閥體5固定連接，簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的安裝。所述伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)優(yōu)選采用氣缸、液壓缸或電動(dòng)螺桿等，從而能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明截止閥的無(wú)人操作和自動(dòng)控制，優(yōu)選采用氣缸3，由于氣缸驅(qū)動(dòng)具有緩慢加速和緩慢施壓的特性，與柔性?shī)A持頭4、7配合，在整個(gè)開(kāi)啟/截止過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生撞擊和硬摩擦的安全隱患， 尤其是將閥門(mén)用于含能顆粒輸送管道時(shí)，這一優(yōu)點(diǎn)更加突出。氣缸驅(qū)動(dòng)裝置本身不帶電，安全、節(jié)能、環(huán)保，能夠提高含能顆粒料輸送關(guān)斷與開(kāi)啟過(guò)程中的本質(zhì)安全性。如圖4所示，所述柔性?shī)A持頭4、7優(yōu)選作用于過(guò)料筒2的徑向，當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，即是伸縮方向垂直于過(guò)料筒2的軸線，即盡量采用正壓的方式，從而減少過(guò)料筒2在關(guān)閉過(guò)程中的變形區(qū)域，減輕使用中過(guò)料筒2的磨損。所述柔性?shī)A持頭4、7與過(guò)料筒2接觸的工作部分優(yōu)選采用橡膠制作，采用橡膠材料的好處是閥門(mén)開(kāi)關(guān)時(shí)，由于橡膠材質(zhì)較軟且有彈性，不易對(duì)物料外形造成損壞，如果用于一般的粉料、顆粒料輸送可用變通不防靜電的橡膠，但是用于含能顆粒材料管道輸送則必須采用導(dǎo)靜電橡膠，以消除柔性?shī)A持頭4、7夾持過(guò)程中有可能產(chǎn)生的靜電，也可以采用材質(zhì)較軟且有彈性的其它導(dǎo)靜電材料。此時(shí)，所述過(guò)料筒2優(yōu)選以導(dǎo)靜電帆布制作。所述閥體5包括與過(guò)料筒2的一端連接 的法蘭部分52和與其中一個(gè)柔性?shī)A持頭 7固定連接的固定部分51，另一個(gè)柔性?shī)A持頭4與伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，確保了密封面8與過(guò)料筒2的位置保持相對(duì)不變，固定部分51與機(jī)架10連接以使得整個(gè)閥能夠安裝。優(yōu)選在所述閥體5上設(shè)置有銅質(zhì)底板6，閥體5上的那個(gè)柔性?shī)A持頭7設(shè)置在銅質(zhì)底板6上。金屬銅具有優(yōu)良的導(dǎo)靜電性能，便于導(dǎo)靜電，金屬銅材質(zhì)較軟，當(dāng)環(huán)境周?chē)挟愇镆馔庾矒襞鲎矔r(shí)不易產(chǎn)生火花，對(duì)閥門(mén)自身本質(zhì)安全性大有好處。也可閥體5整體采用銅材制作。實(shí)施例如圖1、圖2和圖4所示，利用本發(fā)明制作成的防爆柔性布袋閥。防爆柔性布袋閥包括閥體5和一對(duì)由導(dǎo)靜電橡膠制成的“凹”型與“凸”型柔性?shī)A持頭4、7，閥體5包括法蘭部分52和與機(jī)架10連接的固定部分51，“凹”型柔性?shī)A持頭4與氣缸3連接，“凸”型柔性?shī)A持頭7則固定于固定部分51上設(shè)置的銅質(zhì)底板6上，過(guò)料筒2采用導(dǎo)靜電帆布制作，與法蘭部分52連接，過(guò)料筒2位于兩個(gè)柔性?shī)A持頭4、7之間，閥門(mén)關(guān)閉過(guò)程中由于物料摩擦產(chǎn)生的靜電可及時(shí)由導(dǎo)靜電材料釋放，安全性好。防爆柔性布袋閥的動(dòng)作原理氣動(dòng)系統(tǒng)已通入壓縮空氣，物料裝在物料倉(cāng)1中，氣缸3的氣缸軸伸出，柔性?shī)A持頭4、7相互壓緊，過(guò)料筒2被夾持其中處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)防爆柔性布袋閥關(guān)閉。當(dāng)按下啟動(dòng)鍵或輸入控制信號(hào)時(shí)，控制氣缸3的電磁閥動(dòng)作，氣缸軸開(kāi)始回程動(dòng)作，柔性?shī)A持頭4與柔性?shī)A持頭7分開(kāi)，過(guò)料筒2在物料倉(cāng)1內(nèi)部物料重力(立式安裝)或空氣輸送動(dòng)力(臥式安裝)作用下打開(kāi)。閥的打開(kāi)與關(guān)閉動(dòng)作可交替循環(huán)。該防爆柔性布袋閥尤其適合用于火化工的含能顆粒料輸送。防爆柔性布袋閥在無(wú)輸送壓力的情況下采用立式安裝，在有輸送壓力的情況下也可以采用臥式安裝，與輸送系統(tǒng)整體接地。防爆柔性布袋閥若作為貯料容器底部的閥門(mén)單元，也采用立式安裝，與貯料容器設(shè)備系統(tǒng)整體接地，放料出料處的下道工序入口部件整體接地。
權(quán)利要求
1.截止閥，包括閥體(5)和開(kāi)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，閥體(5)上連接有過(guò)料筒(2)，過(guò)料筒(2) 兩端之間的中間部位于開(kāi)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的作用力范圍內(nèi)，從而過(guò)料筒(2)的過(guò)料面積可從最大逐漸縮小至零，其特征是所述的開(kāi)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一對(duì)可開(kāi)合的柔性?shī)A持頭(4、7)，該對(duì)柔性?shī)A持頭(4、7)具有凹凸配合結(jié)構(gòu)，當(dāng)柔性?shī)A持頭(4、7)閉合時(shí)，過(guò)料筒(2)上對(duì)應(yīng)于所述凹凸配合結(jié)構(gòu)位置的內(nèi)表面相互貼靠而形成密封面(8)，所述密封面(8)包括至少一個(gè)與過(guò)料筒的軸線不平行的面。
2.如權(quán)利要求1所述的截止閥，其特征是所述密封面(8)包括至少一個(gè)與過(guò)料筒的軸線垂直的平面。
3.如權(quán)利要求2所述的截止閥，其特征是所述柔性?shī)A持頭(4、7)上設(shè)置的凹凸配合結(jié)構(gòu)分別為凹槽(40)和凸條(70)。
4.如權(quán)利要求1所述的截止閥，其特征是所述柔性?shī)A持頭(4、7)相對(duì)作直線運(yùn)動(dòng)，其中一個(gè)柔性?shī)A持頭(4)與伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，另一個(gè)柔性?shī)A持頭(7)與閥體(5)固定連接。
5.如權(quán)利要求4所述的截止閥，其特征是所述伸縮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是氣缸(3)。
6.如權(quán)利要求1所述的截止閥，其特征是所述柔性?shī)A持頭(4、7)作用于過(guò)料筒(2)的徑向。
7.如權(quán)利要求1 6中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的截止閥，其特征是所述柔性?shī)A持頭 (4,7)與過(guò)料筒(2)接觸的工作部分采用橡膠制作。
8.如權(quán)利要求7所述的截止閥，其特征是所述橡膠為導(dǎo)靜電橡膠，所述過(guò)料筒(2)以導(dǎo)靜電帆布制作。
9.如權(quán)利要求1 6中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的截止閥，其特征是所述閥體(5)上設(shè)置有銅質(zhì)底板(6)，閥體(5)上的那個(gè)柔性?shī)A持頭(7)設(shè)置在銅質(zhì)底板(6)上。
10.如權(quán)利要求1 6中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的截止閥，其特征是所述過(guò)料筒(2)的一端為自由端。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種運(yùn)行成本更低的截止閥，其采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括閥體和開(kāi)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，開(kāi)度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一對(duì)相對(duì)伸縮的柔性?shī)A持頭，柔性?shī)A持頭上具有凹凸配合結(jié)構(gòu)，閥體上連接有過(guò)料筒，過(guò)料筒位于兩柔性?shī)A持頭之間，柔性?shī)A持頭夾持過(guò)料筒時(shí)可形成多個(gè)面的密封面而使得閥門(mén)關(guān)斷，閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)以伸縮行程的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防漏效果好，本質(zhì)安全性高，運(yùn)行成本低，有利于降低顆粒料輸送過(guò)程中的破損率，適合于粉料、顆粒料及其含能顆粒材料輸送系統(tǒng)應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人操作和自動(dòng)控制，并可通過(guò)選用導(dǎo)靜電材料制作閥門(mén)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)防爆性能，尤其適合在火化工領(lǐng)域中應(yīng)用。
文檔編號(hào)F16K27/00GK102444726SQ201110341280
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者熊安國(guó) 申請(qǐng)人:瀘州北方化學(xué)工業(yè)有限公司