CN102384275B - 密封阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封阀，包括箱体、伸入箱体内的筒体、固定设置于筒体出口的阀座、盖在阀座上起密封作用的阀板和用于控制阀板动作的阀板开闭装置，阀板开闭装置采用曲柄结构和同步装置进行传动传动，实现阀板先平动后翻转的动作，可有效简化装置结构，减少阀板运动空间，减少动力消耗，U型结构的阀板传动臂两端分别与曲柄连接形成简支梁结构，相对于现有技术中悬臂梁结构的传动臂受力条件更好，刚度强度更好，不容易发生变形或断裂，同时，阀板传动半轴采用双边实心轴传动结构，相对于现有技术中单边空心轴实心轴同轴传动结构，结构更简单，制造和维护难度低。

Description

密封阀

技术领域

本发明涉及一种密封阀装置，尤其是一种竖井炉装料系统中与料流调节阀配套使用的密封阀装置。

背景技术

竖井式炉特别是鼓风炉装料时，一般是先将原料装入炉顶筒体，然后再通过料流调节阀将原料从筒体装入炉内。竖井式炉生产过程中由于炉内存在一定压力，为避免炉内气体外泄，在向筒体装料过程中通常采用密封阀将炉内气体与外界隔开。

现有技术中，竖井式炉炉顶密封阀的阀板工作时一般有翻转和压紧两个动作，分别由两个油缸驱动。密封阀驱动臂为实现以上两个动作，设计为空心轴和实心轴单边同轴传动形式，结构复杂，加工难度高，设备检修维护困难。同时阀板驱动臂为悬臂梁结构，在密封阀工作时驱动臂承受较大载荷，容易导致驱动臂变形甚至断裂，为设备带来了严重的安全隐患。

因此，需对现有的密封阀进行改进，简化其结构，降低制造和维护难度，同时，改善其阀板驱动臂的承载条件，以增加其可靠性和使用寿命，从而消除设备的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种密封阀，该密封阀采用双边半轴结构及U形传动臂，利用曲柄连杆传动，大大简化了结构，也使传动臂的受力条件更好，达到降低制造和维护难度、消除设备所存在的安全隐患的目的。

本发明的一种密封阀，包括箱体、伸入箱体内的筒体、固定设置于筒体出口的阀座、盖在阀座上起密封作用的阀板和用于控制阀板动作的阀板开闭装置，所述阀板开闭装置包括U形传动臂、以转动配合方式同轴对称设置于筒体径向两侧箱体上的两个阀板传动半轴、对称设置于筒体径向两侧的两个传动曲柄和用于驱动传动曲柄动作的驱动装置；阀板固定连接在U形传动臂底部，阀板关闭到位时，U形传动臂的开口端正对筒体出口；所述传动曲柄包括主动曲柄和从动曲柄，主动曲柄的一端与阀板传动半轴沿周向固定配合，另一端与U形传动臂的一端铰接，从动曲柄的一端与U形传动臂铰接，另一端与箱体铰接，主动曲柄的长度大于从动曲柄的长度；阀板关闭到位时，主动曲柄的中心线与从动曲柄的中心线相互平行并平行于阀板的密封平面。

进一步，所述驱动装置包括液压缸和驱动曲柄，驱动曲柄的一端铰接于液压缸的往复运动输出端，另一端与阀板传动半轴沿周向固定配合，所述驱动装置为两套并分别与两个阀板传动半轴一一对应设置；

进一步，所述阀板开闭装置还包括用于驱动阀板传动半轴同步转动的半轴同步装置，所述半轴同步装置包括两端分别与箱体转动配合的同步轴和对称设置于阀板径向两侧的两个半轴同步连杆，所述半轴同步连杆包括同步曲柄Ⅰ、连杆和同步曲柄Ⅱ，所述同步曲柄Ⅰ的一端与阀板传动半轴沿周向固定配合，同步曲柄Ⅱ的一端与同步轴沿周向固定配合，同步曲柄Ⅰ和同步曲柄Ⅱ的另一端分别与连杆的两端铰接；

进一步，所述驱动装置为一套，包括液压缸和驱动曲柄，驱动曲柄的一端铰接于液压缸的往复运动输出端，另一端与任意一个阀板传动半轴沿周向固定配合；

进一步，所述驱动装置为一套，包括液压缸和驱动曲柄，驱动曲柄的一端铰接于液压缸的往复运动输出端，另一端与同步轴沿周向固定配合；

进一步，所述阀板传动半轴、传动曲柄和半轴同步连杆分别对称设置于过筒体中心线和箱体上检修门轴线的平面的两侧。

本发明的有益效果：本发明的密封阀具有以下几个优点：

1）相对于现有技术中悬臂梁结构式阀板传动臂，本发明中阀板传动臂为U型结构，两端分别与曲柄连接形成简支梁结构，传动臂受力条件更好，刚度强度更好，不容易发生变形或断裂，设备安全性高；

2）本发明中密封阀板传动半轴采用双边实心轴传动结构，避免了单边传动中空心轴实心轴同轴传动结构，从而使结构大大简化，制造难度降低，检修维护方便；

3）本发明中密封阀板采用连杆传动，液压缸驱动实现阀板先平动后翻转的动作，在减少阀板运动空间的同时，也减少了动力消耗；

4）本发明采用半轴同步装置使双边的阀板传动半轴可通过同一个液压缸驱动同步转动，结构简单合理，动力消耗低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述；

图1为本发明实施例1阀板关闭时的主视图；

图2为本发明实施例1阀板关闭时的左视图；

图3为本发明实施例1阀板打开时的主视图；

图4为本发明实施例1传动曲柄的轴测图；

图5为本发明实施例1半轴同步连杆的轴测图；

图6为本发明实施例2阀板关闭时的主视图；

图7为本发明实施例2阀板打开时的左视图；

图8为本发明实施例2半轴同步连杆的轴测图；

图9为本发明实施例3和实施例4阀板关闭时的主视图；

图10为本发明实施例3阀板关闭时的左视图；

图11为本发明实施例3和实施例4阀板打开时的主视图；

图12为本发明实施例4阀板关闭时的左视图。

具体实施方式

实施例1:

如图1-图5所示：本实施例的密封阀，包括箱体1、出口端伸入箱体1内的筒体2、固定设置于筒体2出口的阀座3、用于盖在阀座3上起密封作用的阀板4和用于控制阀板4动作的阀板开闭装置，所述阀板开闭装置包括U形传动臂5、以转动配合方式同轴对称设置于筒体2径向两侧箱体1上的两个阀板传动半轴6、对称设置于筒体2径向两侧的两个传动曲柄7和用于驱动传动曲柄7动作的驱动装置，阀板传动半轴6通过轴承转动配合设置在箱体1上，筒体2的径向两侧最好是过筒体2中心线和箱体上检修门1a轴线的平面的两侧，如图1所示，筒体2的径向两侧为前后两侧，这样可使阀板打开时往检修门一侧转动，运动空间大，易于布置，且便于检修；阀板4通过螺栓连接等方式固定连接在U形传动臂5底部，阀板4关闭到位时，U形传动臂5的开口端正对筒体2出口，即U形传动臂5的开口方向为筒体2的轴向；所述传动曲柄7包括主动曲柄7a和从动曲柄7b，主动曲柄7a的一端与阀板传动半轴6通过键连接实现沿周向固定配合，另一端与U形传动臂5的一端铰接，从动曲柄7b的一端与U形传动臂5铰接，另一端通过销与箱体1铰接，主动曲柄7a的长度大于从动曲柄7b的长度，以保证在主动曲柄7a动作时能驱动U形传动臂同时向下和向右动作打开阀板；阀板4关闭到位时，主动曲柄7a的中心线与从动曲柄7b的中心线相互平行并平行于阀板4的密封平面，以保证阀板关闭到位瞬间阀板与阀座间垂直压紧；U形传动臂的两端均与传动曲柄连接，形成简支梁结构，受力条件好；所述阀板开闭装置还包括半轴同步装置，所述半轴同步装置包括两端分别与箱体1转动配合的同步轴10和对称设置于阀板4径向两侧的两个半轴同步连杆11，所述半轴同步连杆11包括同步曲柄Ⅰ11a、连杆11b和同步曲柄Ⅱ11c，所述同步曲柄Ⅰ11a的一端与阀板传动半轴6沿周向固定配合，同步曲柄Ⅱ11c的一端与同步轴10沿周向固定配合，同步曲柄Ⅰ11a和同步曲柄Ⅱ11c的另一端分别与连杆11b的两端铰接。

本实施例中，所述驱动装置为一套，包括液压缸8和驱动曲柄9，驱动曲柄9的一端铰接于液压缸8的往复运动输出端，另一端与任意一个阀板传动半轴6沿周向固定配合，液压缸的缸体端部通过液压缸座支撑在箱体上，通过液压缸活塞的伸缩推动驱动曲柄9使阀板传动半轴的往复转动，从而驱动主动曲柄动作。驱动装置除上述液压缸曲柄结构外，也可以采用如电机等其他动力源对阀板传动半轴6进行驱动，使其作往复转动，均能实现本发明的目的。

本密封阀的工作原理是：液压缸8和驱动曲柄9带动阀板传动半轴6转动，阀板传动半轴6通过同侧的同步连杆11、同步轴11、另一侧的同步连杆11带动另一侧的阀板传动半轴6实现两个半轴同向等速转动。两个同向等速转动的阀板传动半轴6分别通过相应的传动曲柄7驱动U形传动臂5两端同步动作。由于传动曲柄7中主动曲柄7a的长度大于从动曲柄7b的长度，且当阀板4关闭到位时主动曲柄7a中心线与从动曲柄7b中心线相互平行并平行于密封平面，因此在密封阀打开的过程中，阀板4在传动曲柄的驱动下先以近似于平动的方式离开阀座3，随后再迅速实现翻转动作开启到位，参看图3。阀板4关闭动作与上述动作相反。

实施例2:

如图6-图8所示：与实施例1不同的是：驱动曲柄9的一端铰接于液压缸8的往复运动输出端，另一端与同步轴10沿周向固定配合，使同步轴9产生往复转动，带动两个阀板传动半轴6作同步的往复转动，实现阀板4的开闭。

实施例3:

如图9、图10和图11所示：与实施例1不同的是：在实施例1的结构上将同步装置去掉，采用两套驱动装置分别驱动两个阀板传动半轴6，控制两套驱动装置的液压缸8同步动作，实现两个阀板传动半轴6的同步往复转动，实现阀板4的开闭。

实施例4:

如图9、图11和图12所示：与实施例3不同的是：只采用一套驱动装置驱动其中一个阀板传动半轴，由于U形传动臂将分布于两边的传动曲柄连为一体，因此，只驱动一边的传动曲柄动作即可带动另一边的传动曲柄以及阀板传动半轴作同步动作，实现阀板4的开闭。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种密封阀，包括箱体（1）、伸入箱体（1）内的筒体（2）、固定设置于筒体（2）出口的阀座（3）、盖在阀座（3）上起密封作用的阀板（4）和用于控制阀板（4）动作的阀板开闭装置，其特征在于：所述阀板开闭装置包括U形传动臂（5）、以转动配合方式同轴对称设置于筒体（2）径向两侧箱体（1）上的两个阀板传动半轴（6）、对称设置于筒体（2）径向两侧的两个传动曲柄（7）和用于驱动传动曲柄（7）动作的驱动装置；阀板（4）固定连接在U形传动臂（5）底部，阀板（4）关闭到位时，U形传动臂（5）的开口端正对筒体（2）出口；所述传动曲柄（7）包括主动曲柄（7a）和从动曲柄（7b），主动曲柄（7a）的一端与阀板传动半轴（6）沿周向固定配合，另一端与U形传动臂（5）的一端铰接，从动曲柄（7b）的一端与U形传动臂（5）铰接，另一端与箱体（1）铰接，主动曲柄（7a）的长度大于从动曲柄（7b）的长度；阀板（4）关闭到位时，主动曲柄（7a）的中心线与从动曲柄（7b）的中心线相互平行并平行于阀板（4）的密封平面。

2.根据权利要求1所述的密封阀，其特征在于：所述驱动装置包括液压缸（8）和驱动曲柄（9），驱动曲柄（9）的一端铰接于液压缸（8）的往复运动输出端，另一端与阀板传动半轴（6）沿周向固定配合，所述驱动装置为两套并分别与两个阀板传动半轴（6）一一对应设置。

3.根据权利要求1所述的密封阀，其特征在于：所述阀板开闭装置还包括用于驱动阀板传动半轴（6）同步转动的半轴同步装置，所述半轴同步装置包括两端分别与箱体（1）转动配合的同步轴（10）和对称设置于阀板（4）径向两侧的两个半轴同步连杆（11），所述半轴同步连杆（11）包括同步曲柄Ⅰ（11a）、连杆（11b）和同步曲柄Ⅱ（11c），所述同步曲柄Ⅰ（11a）的一端与阀板传动半轴（6）沿周向固定配合，同步曲柄Ⅱ（11c）的一端与同步轴（10）沿周向固定配合，同步曲柄Ⅰ（11a）和同步曲柄Ⅱ（11c）的另一端分别与连杆（11b）的两端铰接。

4.根据权利要求3所述的密封阀，其特征在于：所述驱动装置为一套，包括液压缸（8）和驱动曲柄（9），驱动曲柄（9）的一端铰接于液压缸（8）的往复运动输出端，另一端与任意一个阀板传动半轴（6）沿周向固定配合。

5.根据权利要求3所述的密封阀，其特征在于：所述驱动装置为一套，包括液压缸（8）和驱动曲柄（9），驱动曲柄（9）的一端铰接于液压缸（8）的往复运动输出端，另一端与同步轴（10）沿周向固定配合。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的密封阀，其特征在于：所述阀板传动半轴（6）、传动曲柄（7）和半轴同步连杆（11）分别对称设置于过筒体（2）中心线和箱体（1）上检修门（1a）轴线的平面的两侧。

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