CN101086299A - 真空分界阀 - Google Patents
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Abstract
真空分界阀，包括阀体、阀芯及安装在阀体上的驱动器，其特征在于：所述阀体的入口至出口构成的流道部分为一直通径，所述直通径部分与阀芯活动部分斜向相交连接，在直通径部分内具有一与所述阀芯相配合起真空分界密封作用的近对称密封球面。本发明采用近对称球面密封，密封效果更好。阀体的入口和出口构成的流道部分为一直通径，因此通道阻力小于现有技术。本发明采用闭锁机构来锁住驱动活塞，同时采用控制器来控制阀门的开启时间，使阀门有足够的开启时间让所有污水排出，并允许特定量的空气进入系统。
Description
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，特别是真空分界阀。
背景技术
真空分界阀是真空物料输送系统的一个重要部件，其处于收集装置与管道真空系统之间。如中国专利公开号CN1183501A公开的“用于真空排水系统的阀门”，其包括阀壳、阀盖和致动部分，阀壳下部开有进口和出口，阀壳上部与阀盖联接，阀盖上开有与真空装置驱动的控制孔，致动部分由可相对于阀壳、阀盖运动的活塞体以及活塞体与阀盖之间安置的驱动弹簧构成，活塞体下部联接一匙状结构，用于阻塞和开启阀门进出通道，为了防止碎纸、粪便从活塞体和阀壳之间的空隙进入阀盖，所述阀门在活塞体和匙状结构多处加设密封圈，导致运动阻力增大。中国专利公开号为CN2458367公开的“用于真空排水系统的界面阀”，其阀壳下部开有进口和出口，阀盖上开有真空气源驱动的控制孔，阀壳和阀盖内受驱动弹簧作用的活塞体构成至动部分，活塞体外头有袋状隔膜，将阀盖和活塞体相对于阀壳密封隔开，阀壳进口位于阀壳中轴切线方向，进口内壁有斜向导向棱。欧洲专利EP0544261公开的Vacucem interfacevalve，用于真空排污系统，该Vacucem interface valve由含进口、出口和阀座的腔体组成，阀体线性移动，腔体内壁向外突出，使外部物质不会停留在阀体内。美国专利US6575425公开的interface valve用于真空排污系统，包括阀腔和管状弹性元件，弹性元件侧面有密封带。
上述真空分界阀存在着通道阻力偏大、闭锁机构结构复杂等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种通道阻力小、闭锁机构简单及密封形式更好的真空分界阀，用以克服现有真空分界阀所存在不足之处，解决国内室外真空排水真空分界阀技术空白问题。
本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
真空分界阀，包括阀体、阀芯及安装在阀体上的驱动器，其特征在于：所述阀体的入口至出口构成的流道部分为一直通径，所述直通径部分与阀芯活动部分斜向相交连接，在直通径部分内具有一与所述阀芯相配合起真空分界密封作用的近对称密封球面。
所述阀芯包括一阀芯杆件和安装在阀芯杆件上的密封球。
所述驱动器为包括一驱动器壳体和安装在驱动器壳体内的驱动活塞和驱动弹簧以及一控制器，所述驱动器壳体包括一直筒部和固定安装在直筒部上口的壳盖以及固定安装在直筒部下口的法兰盘，所述法兰盘与所述阀体固定连接，在所述法兰盘的中心开有容阀芯杆件的杆部穿过并对所述杆部实施定位的杆件孔，所述阀芯杆件的杆部穿过该杆件孔；所述驱动活塞的一面与所述阀芯杆件连接；所述驱动活塞将驱动器壳体分成上、下两个腔，其中驱动活塞与法兰盘之间为下腔，驱动活塞与壳盖之间为上腔；在所述下腔的驱动器壳体上开设有在真空分界阀开启时导入大气的大气导入孔，在所述壳盖上开设有一真空导入孔和一真空解除孔，所述真空导入孔通过一控制器与真空源连接，所述真空解除孔也通过控制器接大气，所述控制器通过软连接管与所述导入孔及解除孔连接，所述控制器的信号端接收集装置内的液位检测管压力。
为了辅助驱动活塞在阀门开启状态实现闭锁，在所述驱动活塞的另一面上设置有一闭锁软密封环，而在所述壳盖内上具有一与所述闭锁软密封环闭锁的承接机械结构。
在所述驱动活塞上设置有起密封作用的密封圈。
本发明的工作原理是：当真空分界阀处于关闭状态时，阀芯上的密封球与近对称密封球面配合，驱动弹簧处于具有一定预应力的状态，压住阀芯上的密封球，利用阀芯密封面两侧的压力差，牢固可靠实施真空分界密封。
当收集装置的液位上升到一定状态时，采样管内上升的压力开启控制器，控制器打开真空导入孔而真空解除孔关闭，驱动活塞上部的上腔形成真空，驱动活塞快速移动在壳盖处，其周围的空气就会通过下腔的驱动器壳体上的大气导入孔自流吸入到下腔中，这时驱动活塞带动阀芯向上运动，阀门被完全打开，驱动弹簧被完全压缩储能。这时驱动活塞上的闭锁软密封环进入承接机械结构，实现完全闭锁，保证驱动活塞不会因为真空下降失控向下移动。
阀门被完全打开后，由于入口至出口构成的流道部分为一直通径，污水能迅速地流过，从而实现了污水的快速排放。相反，当收集装置的污水抽吸完毕后，控制器解除真空导入孔与真空源的连接，同时控制器接通真空解除阀，将周围的空气通过壳盖上的真空解除孔入到上腔内，解除上腔的在真空状态，这时驱动弹簧的储能使驱动弹簧迅速地弹开，快速地推动驱动活塞下行，驱动活塞推动阀芯，使阀芯上的密封球与与近对称密封球面配合，实现真空分界密封。
由于采用了如下的技术方案，本发明采用近对称球面密封，密封效果更好。阀体的入口和出口构成的流道部分为一直通径，因此通道阻力小于现有技术。本发明采用闭锁机构来锁住驱动活塞，，同时采用控制器来控制阀门的开启时间，使阀门有足够的开启时间让所有污水排出，并允许特定量的空气进入系统。
附图说明
图1为本发明真空分界阀处于关闭状态的结构示意图。
图2为本发明真空分界阀的工作原理示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
参看图1、图2，所示的真空分界阀，包括阀体1、阀芯2及安装在阀体1上的驱动器3，阀体1的入口11至出口12构成的流道部分13为一直通径，直通径13部分与阀芯活动部分14斜向相交连接，在直通径13部分内具有一与阀芯1相配合起真空分界密封作用的近对称密封球面15。阀体1的入口11接收集装置4，出口12接真空输送系统，在出口12的阀体1上连接有一连接管16，以向驱动器提供真空源。阀芯2包括一阀芯杆件21和安装在阀芯杆件21上的密封球22。
驱动器3包括一驱动器壳体31和安装在驱动器壳体31内的驱动活塞32和驱动弹簧33以及一控制器34，驱动器壳体31包括一直筒部311和固定安装在直筒部311上口的壳盖312以及固定安装在直筒部311下口的法兰盘313，法兰盘313与阀体1通过紧固件和密封件固定连接，在法兰盘313的中心开有使阀芯杆件21的杆部穿过并对杆部实施定位的杆件孔3131，阀芯杆件21的杆部穿过该杆件孔3131。
驱动活塞32的一面与阀芯杆件22连接，另一面上设置有一闭锁软密封环321，在驱动活塞32上设置有起密封作用的密封圈322。
驱动活塞32将驱动器壳体分31成上、下两个腔314、315，其中驱动活塞32与法兰盘313之间为下腔315，驱动活塞32与壳盖312之间为上腔315；在下腔315的驱动器壳体31上开设有在真空分界阀开启时导入大气的大气导入孔316。
在壳盖312上开设有一真空导入孔3121和一真空解除孔3122以及一与闭锁软密封环321闭锁的承接机械结构37。真空导入孔3121通过一控制器10与连接管16连接，真空解除孔通过控制器10接大气，控制器10通过软连接管与真空导入孔3121及真空解除孔3122连接，控制器10的信号端接收集装置4内的液位检测管压力。
当真空分界阀处于关闭状态时，阀芯2上的密封球22与近对称密封球面15配合，驱动弹簧33处于具有一定预应力的状态，紧紧压住阀芯2上的密封球22，实施真空分界密封。
当收集装置4的液位上升到一定状态时，采样管内上升的压力开启控制器10，控制器打开真空导入孔3121而真空解除孔3122关闭，驱动活塞32上部的上腔314形成真空，驱动活塞32快速移动在壳盖312处，其周围的空气就会通过下腔315的驱动器壳体31上的大气导入孔316自流吸入到下腔315中，这时驱动活塞32带动阀芯2向上运动，阀门被完全打开，驱动弹簧33被完全压缩储能。这时驱动活塞32上的闭锁软密封环321进入承接机械结构37，实现完全闭锁，保证驱动活塞33不会因为真空下降失控向下移动。
阀门被完全打开后，由于入口11至出口12构成的流道部分13为一直通径，污水能迅速地流过，从而实现了污水的快速排放。相反，当收集装置4的污水抽吸完毕后，控制器34打开真空解除孔3122而真空导入孔3121关闭，将周围的空气通过壳盖312上的真空解除孔3122进入到上腔314内，解除上腔314的真空状态，这时在驱动弹簧33的储能使驱动弹簧34迅速地弹开，快速地推动驱动活塞32下行，驱动活塞32推动阀芯2，使阀芯2上的密封球22与与近对称密封球面15配合，实现真空分界密封。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1、真空分界阀，包括阀体、阀芯及安装在阀体上的驱动器，其特征在于：所述阀体的入口至出口构成的流道部分为一直通径，所述直通径部分与阀芯活动部分斜向相交连接，在直通径部分内具有一与所述阀芯相配合起真空分界密封作用的近对称密封球面。
2、根据权利要求1所述的真空分界阀，其特征在于，所述阀芯包括一阀芯杆件和安装在阀芯杆件上的密封球。
3、根据权利要求2所述的真空分界阀，其特征在于，所述驱动器为包括一驱动器壳体和安装在驱动器壳体内的驱动活塞和驱动弹簧以及一控制器，所述驱动器壳体包括一直筒部和固定安装在直筒部上口的壳盖以及固定安装在直筒部下口的法兰盘，所述法兰盘与所述阀体固定连接，在所述法兰盘的中心开有容阀芯杆件的杆部穿过并对所述杆部实施定位的杆件孔，所述阀芯杆件的杆部穿过该杆件孔；所述驱动活塞的一面与所述阀芯杆件连接；所述驱动活塞将驱动器壳体分成上、下两个腔，其中驱动活塞与法兰盘之间为下腔，驱动活塞与壳盖之间为上腔；在所述下腔的驱动器壳体上开设有在真空分界阀开启时导入大气的大气导入孔，在所述壳盖上开设有一真空导入孔和一真空解除孔，所述真空导入孔通过一控制器与真空源连接，所述真空解除孔也通过控制器接大气，所述控制器通过软连接管与所述导入孔及解除孔连接，所述控制器的信号端接收集装置内的液位检测管压力。
4、、根据权利要求3所述的真空分界阀，其特征在于，在所述驱动活塞的另一面上设置有一闭锁软密封环，而在所述壳盖内上具有一与所述闭锁软密封环闭锁的承接机械结构。
5、根据权利要求3所述的真空分界阀，其特征在于，在所述驱动活塞上设置有起密封作用的密封圈。
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