CN101806365B - 真空角座阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种真空角座阀，它包括阀体，阀体一端为进口，另一端为出口；在进口与出口间设有阀座；阀芯与阀座密封安装；阀芯与阀杆连接；阀杆穿过自由腔体后末端安装在控制腔体内，阀杆还与复位装置连接；控制腔体通过自由腔体与阀体连接；在控制腔体与自由腔体间设有密封装置；同时，阀体、自由腔体之间也密封间隔；控制腔体上设有控制腔接口，出口处设有取真空口，控制腔接口和取真空口与真空控制器连接。此真空角座阀具有节约资源、开闭迅速、密封良好、不易堵塞、造价低廉、重量轻、可靠性维护性相对较好的特征。

Description

真空角座阀

技术领域

本发明涉及一种新型真空角座阀，它安装在真空输送系统中，用于将输送介质与真空源隔离开。

背景技术

真空输送系统是一种利用真空的作用将一些颗粒、液体等物料转移输送至其他地点的密闭式系统，比如输送厕所污水的真空排污系统就是一种典型的真空输送案例。一般真空输送系统内部的真空都在粗真空范围内，不多于-80KPa，因此在系统中应用的阀门采用正常的正压阀门就能满足一般密封和承压的要求。用于真空输送系统的阀门除了满足一般的密封和承压要求外通常需要满足一些特殊要求，比如自动控制、开闭频繁、开闭迅速、阀芯与阀座之间密封良好等，这样的要求是为了达到输送迅速，减少真空损失，保证整个系统正常有效运行的目的。现有正压的阀门种类主要有闸阀、蝶阀、球阀、角座阀，如果要实现阀门开闭的自动控制，则采取电动或气动的方式，另外还有各种电磁阀，这些阀门的特性与真空输送系统的特点相比呈现出不同程度的缺点，比如受外部资源限制（气动）、开闭迟缓（电控）、造价高（多为金属材料）、阀座密封不严、通道不规则容易堵塞、重量大等，很难实现真空系统的各种要求。目前也有一些进口真空阀门在国内应用，比如旅客列车真空便器出口的翻板阀、插板阀和橡胶通道阀。真空阀门在真空输送系统中是一个关键核心部件，该项产品技术的发明应用对整个系统的设计、优化、推广起着至关重要的作用

以往的角座阀专利有（申请号）：200710171440.3、200810201418.3、200810200379.5、200910131663.6、200910101411.9，这些专利涉及的角座阀都是以外界压缩空气为动力源实现开闭，描述了阀门的结构、密封、材料等方面的特点，与本发明在应用领域、工作原理、结构等方面存在较大差异。

发明内容

本发明为真空输送系统提供了一种新型角座阀，这种真空角座阀具有节约资源、开闭迅速、密封良好、通过能力强不易堵塞、造价低廉、重量轻、可靠性维护性相对较好的特征。

为实现上述特征，本发明采用如下技术方案：

一种真空角座阀，它包括阀体，阀体一端为进口，另一端为出口；在进口与出口间设有阀座；阀芯与阀座密封安装；阀芯与阀杆连接；阀杆穿过自由腔体后末端安装在控制腔体内，阀杆还与复位装置连接；控制腔体通过自由腔体与阀体连接；在控制腔体与自由腔体间设有密封装置；同时，阀体、自由腔体之间也密封间隔；控制腔体上设有控制腔接口，出口处设有取真空口，控制腔接口和取真空口与真空控制器连接。

所述阀芯包括锥形体，锥形体下端为密封盘，密封盘下部为压板，密封盘与阀座间密封。

所述控制腔体内套装活塞筒，活塞筒下部设有托架；所述密封装置为设置在活塞筒与托架间为橡胶隔膜，活塞筒下部以及托架位于自由腔体内。

所述自由腔体上设有通气孔与大气连通。

所述阀座与出口间的阀座设有球型凸起。

所述阀杆是不锈钢材料，阀体、控制腔体、自由腔体、锥形体、压板、活塞筒、托架均为工程塑料。

所述复位装置为套装在阀杆末端的弹簧。

本发明的用于真空输送系统的真空角座阀，主要由阀体、控制腔体、自由腔体、阀芯、弹簧、橡胶隔膜、活塞筒等部件组成，阀体、控制腔体、自由腔体之间彼此间隔密封形成介质腔、自由腔和控制腔；通常阀门的进口与所要输送的介质连接，出口与真空源连接，因控制腔弹簧的作用，阀门自由状态为关闭，将所输送的介质与真空源隔开；需要输送介质时由另外的控制器将取真空口与控制腔接口连通，此时阀门开启介质进入真空系统，介质输送完成后由控制器释放控制腔内的真空，阀门关闭；自由腔始终通过通气孔与大气连通。

控制腔与自由腔由橡胶隔膜隔离，密封性极好，活塞筒只起到导向和支撑的作用。

阀芯由阀杆、锥形体、密封盘、压板和紧固件组成，锥形体的锥形设计缓解了介质输送过程中对阀芯组成的冲击，也使介质不容易在阀芯组成上和介质腔中淤塞；密封盘采用锥形面与阀座接触，在阀门因磨损关闭不严时，只需更换橡胶密封盘。

阀座的后部设计成一个球型凸起（或其他合理的圆滑形状），这个凸起能够使阀体内部从进口到出口始终有尺寸不小于D的有效通道，使阀门具有很好的通过能力。

阀杆是不锈钢材料，阀体、控制腔体、自由腔体、锥形体、压板、活塞筒、托架均为工程塑料。

本发明的有益效果是：为真空输送系统提供了一种新型阀门，它因具有节约资源、开闭迅速、密封良好、不易堵塞、造价低廉、重量轻、可靠性维护性相对较好的特征,所以从一定程度上缓解了真空输送系统中某些阀门的选型困难。另外这种结构的阀门适宜制造的规格范围比较大，为更多的使用环境提供了一个选择。

附图说明

    图1为本发明的结构示意图。

    其中，1. 进口，2. 介质腔，3. 阀座，4. 阀芯，5. 球型凸起，6. 出口，7. 取真空口，8. 压板，9. 密封盘，10. 锥形体，11. 阀杆，12. 阀体，13. 自由腔体，14. 自由腔，15. 控制腔体，16. 控制腔，17. 控制腔接口，18. 弹簧，19. 活塞筒，20. 橡胶隔膜，21.托架，22. 通气孔，23. 真空控制器。

具体实施方式

    下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

    图1中，真空角座阀主要由阀体12、控制腔体15、自由腔体13、阀芯4、弹簧18、橡胶隔膜20、活塞筒19和相应的连接、紧固、密封部件组成，阀体12、控制腔体15、自由腔体13之间彼此间隔密封分别形成形成介质腔2、自由腔14和控制腔16；通常阀门的进口1与所要输送的介质连接，出口6与真空源连接，因弹簧18的作用，阀门自由状态为关闭，将所输送的介质与真空源隔开。

阀门需要开启输送介质时，由另外的真空控制器23将取真空口7与控制腔接口17连通，此时自由腔14与控制腔16的压力差克服弹簧18的作用将阀门开启，介质进入真空系统，介质输送完成后由控制器释放控制腔16内的真空，阀门关闭。自由腔14始终通过通气孔22与大气连通。控制真空角座阀的真空控制器24可以是电控的，也可以是气动的（用系统真空控制），电控控制器只需要24V控制电源，气动控制器不需要任何资源，这样就使得真空角座阀的应用条件变得简单，可以适应更多的使用环境。 

阀门控制腔16与自由腔14采用橡胶隔膜20隔离，活塞筒19只起导向和支撑的作用，这样既提高了两个腔之间的密封性，也使活塞筒19在移动时没有额外阻力，此设计有利于阀门迅速启闭、降低制造成本、提到维护性和密封性。

阀芯4由阀杆11、锥形体10、密封盘9、压板8和紧固件组成，锥形体10的形状采用锥形设计，锥形设计使阀芯4有比较流畅的外表面，这样的好处是既缓解了介质输送过程中对阀芯4的冲击，也使介质不容易在阀芯4上和介质腔2中淤塞。真空阀的主要故障之一是阀门关闭不严，一般是由于阀门本身磨损或有介质卡滞造成的，此真空角座阀因磨损密封不良时，只需更换橡胶密封盘9，不涉及其他部件，维护成本比较低。活塞筒19下部以及托架21位于自由腔体13内。

在阀体12上，阀座3的后部设计成一个球型凸起5（或其他合理的圆滑形状），这个凸起能够使阀体内部从进口到出口始终有尺寸不小于D的有效通道，使阀门具有很好的通过能力，大大降低了大颗粒介质在阀门中卡滞的几率，进而也改善了整个输送系统的通过能力。

真空角座阀的结构中，除了弹簧18、阀杆11和紧固件是金属材料之外，其他零件都是工程塑料，使整个阀门的造价比较低廉，重量较轻，这样就降低了整个系统的配件成本和安装成本，有利于阀门和系统在更大范围内推广使用。

Claims (4)

1.一种真空角座阀，其特征是，它包括阀体（12），阀体（12）一端为进口（1），另一端为出口（6）；在进口（1）与出口（6）间设有阀座（3）；阀芯（4）与阀座（3）密封安装；阀芯（4）与阀杆（11）连接；阀杆（11）穿过自由腔体（13）后末端安装在控制腔体（15）内，阀杆（11）还与复位装置连接；控制腔体（15）通过自由腔体（13）与阀体（12）连接；在控制腔体（15）与自由腔体（13）间设有密封装置；同时，阀体（12）、自由腔体（13）之间也密封间隔；控制腔体（15）上设有控制腔接口（17），出口（6）处设有取真空口（7），控制腔接口（17）和取真空口（7）与真空控制器（24）连接；所述控制腔体（15）内套装活塞筒（19），活塞筒（19）下部设有托架（21）；所述密封装置为设置在活塞筒（19）与托架（21）间的橡胶隔膜（20），活塞筒（19）下部以及托架（21）位于自由腔体（13）内；所述阀芯（4）包括锥形体（10），锥形体（10）下端为密封盘（9），密封盘（9）下部为压板（8），密封盘（9）与阀座（3）间密封。

2.如权利要求1所述的真空角座阀，其特征是，所述自由腔体（13）上设有通气孔（22）与大气连通。

3.如权利要求1所述的真空角座阀，其特征是，所述阀座（3）与出口（6）间的阀座（3）设有球型凸起（5）。

4.如权利要求1所述的真空角座阀，其特征是，所述复位装置为套装在阀杆（11）末端的弹簧（18）。

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