CN102424249B - 自密封式螺旋卸灰阀 - Google Patents

Abstract

自密封式螺旋卸灰阀，属于环保除尘设备领域。包括电机（1），减速机（2），叶片轴（6）以及输送筒（7），电机（1）的输出轴与减速机（2）相连接，减速机（2）的输出轴与叶片轴（6）相连接，叶片轴（6）上固定有螺旋叶片（5），叶片轴（6）及螺旋叶片（5）同轴安装在输送筒（7）内，输送筒（7）一端的上方开设有进料口（3），所述输送筒（7）的另一端设置有自密封装置，所述的自密封装置上设有出料口（4）。自密封装置不会造成外界空气进入输送筒（7）中，自密封效果好，灵敏度高，结构紧凑，制造方便，输送效率高，使用寿命长，能广泛运用于环保除尘中的灰尘输送和料仓的排灰排料作业。

Description

自密封式螺旋卸灰阀

技术领域

本发明涉及一种卸灰阀，尤其涉及一种自密封式螺旋卸灰阀，属于环保除尘及阀门设备技术领域。

背景技术

目前卸灰阀在环保、冶金、电力、水泥、非金属矿制粉、粮食、食品、化学等工业企业有着广泛的应用，卸灰阀能对粉状物料或颗粒物料进行输送。在出灰口处一般安装星型卸灰阀或翻板阀来控制出灰，这两种阀都存在密封缺陷的问题，由于料仓内的负压，使得卸灰阀卸料室很容易出现扬尘。在物料较多并且有异物时还容易出现卡死，损坏设备，即使在出灰口上同时装上这两种阀也同样会出现漏气、卡死的现象，容易污染环境。在现有技术中采用比输送筒内径略小的螺旋叶片，通过附着在输送筒内壁的灰尘来实现卸灰机密封的可靠性不佳，仍然会出现漏气和扬尘，而且还造成螺旋叶片的磨损加剧。

中国专利授权公告号为：CN2206271Y，公告日为：1995年8月30日的实用新型专利公开了一种自密螺旋式卸灰机，是用于环保除尘器和粉尘料仓排灰排料的设备，它包括在卸灰口受料斗的下端装设螺旋输送机，输送管内装有传动轴，在螺旋输送机与电机之间有密封装置，传动轴穿过密封装置联接在电机轴上，在输送管的另一端上安装有后端盖，在后端盖上装有卸料的虾形管，虾形管的下端装有软管。但是这种结构的缺陷是：结构复杂，密封性能不佳，使用一段时间后仍会出现漏气导致二次扬尘的现象，而且在输送颗粒物料时，颗粒物料很容易进入螺旋输送机和输送管内壁之间的间隙中，出现卡死的现象，损坏设备，使用寿命较短。

发明内容

本发明的目的是针对现有卸灰阀在卸灰时外界空气容易进入输送筒中出现漏气现象的缺陷和不足，现提供一种结构简单，灵敏度高，密闭性好，不容易出现漏气的自密封式螺旋卸灰阀。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：自密封式螺旋卸灰阀，包括电机，减速机，叶片轴以及输送筒，电机的输出轴与减速机相连接，减速机的输出轴与叶片轴相连接，叶片轴上固定有螺旋叶片，叶片轴及螺旋叶片同轴安装在输送筒内，输送筒一端的上方开设有进料口，所述输送筒的另一端设置有自密封装置，所述的自密封装置上设有出料口。

所述的自密封装置由筒体、活塞或密封球、弹簧构成，所述筒体的一端设置有开口，另一端封闭或设置有止挡体，所述筒体开口的一端与输送筒的另一端相连接，并在靠近封闭端或止挡体一端的筒体底部设置有卸灰窗，所述卸灰窗的下部设置有出料口，所述的活塞或密封球和弹簧安装在筒体内部，弹簧的一端顶在筒体封闭端或止挡体一端上，另一端顶在活塞或密封球上，或者弹簧的另一端顶在垫板上，垫板靠在密封球上。

所述筒体开口端至卸灰窗之间的筒体内壁上对应活塞密封球设置有挡圈，所述挡圈的内径小于活塞密封球的直径。

所述弹簧的一端经调节机构与筒体封闭端或止挡体一端相连接，所述的调节结构包括螺杆、螺母和安装板，安装板安装在筒体封闭端或设置止挡体一端的内部，弹簧的一端顶在安装板的一侧，安装板的另一侧固定有螺杆，筒体封闭端或止挡体一端的中心开有螺杆孔，螺杆穿过螺杆孔伸出筒体的端面外，并与螺母相连接。

所述的筒体水平布置或者筒体的封闭端或设置止挡体一端向上倾斜布置，筒体内壁的最小直径大于或等于活塞或密封球的直径。

所述的自密封装置由筒体、挡圈和密封球构成，所述的筒体为两端开口的中空筒体，筒体的一端与输送筒的另一端相连接，筒体8的另一端向上倾斜，使筒体的轴线与水平面之间形成夹角，在靠近输送筒一侧的筒体内壁上设置有挡圈，挡圈上方一侧的筒体内放置有密封球，且在该段筒体的底部设置有卸灰窗，所述密封球的直径小于或等于筒体内壁的最小直径，所述卸灰窗的下方设置有出料口。

所述挡圈上方一侧的筒体内对应密封球设置有接触体，所述的接触体平行与筒体的轴线均匀分布在该段筒体的内壁上。

所述挡圈的内径小于筒体内壁的最小直径。

所述密封球为空心球，其球体内部放置有配重球。

本发明的有益效果是：

1、采用本发明的自密封装置后，物料从输送筒上端一侧的进料口进入，再通过自密封装置的卸灰窗从出料口输出，阀门的密封效果好，即便将输送筒内的物料卸尽，也不会导致外界空气进入输送筒中，不会出现漏气以及第二次扬尘的现象。

2、本发明自密封装置包括连接在输送筒一端的筒体，筒体内设置有密封球或活塞，依靠自重或弹力进行自密封，无需动力，密封装置动作灵活，可靠，不会出现卡死或误动作现象，设备磨损极小，使用寿命长。

3、本发明结构紧凑，制造方便，输送效率高，使用寿命长，不仅适合于粉状物料的输送，也适合于颗粒物料的输送，密封动作的灵敏度高，能广泛运用于环保除尘中的灰尘输送和料仓的排灰排料作业。

附图说明

图1是本发明第一种结构不卸灰状态的示意图。

图2是图1中B-B的剖视图。

图3是本发明第一种结构卸灰状态的示意图。

图4是图3中C-C的剖视图。

图5是本发明第二种结构不卸灰状态的示意图。

图6是本发明第三种结构不卸灰状态的示意图。

图7是图6中D-D的剖视图。

图8是本发明第三种结构卸灰状态的示意图。

图9是图8中E-E的剖视图。

图10是本发明第四种结构不卸灰状态的示意图。

图11是图10中F-F的剖视图。

图12是本发明第四种结构卸灰状态的示意图。

图13是图12中G-G的剖视图。

图14是本发明第五种结构不卸灰状态的示意图。

图15是图14中H-H的剖视图。

图16是本发明第五种结构卸灰状态示意图。

图17是图14中I-I的剖视图。

图中：电机1，减速机2，进料口3，出料口4，螺旋叶片5，叶片轴6，输送筒7，筒体8，卸灰窗9，挡圈10，密封球11，配重球12，接触体13，活塞14，弹簧15，安装板16，调节机构17。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但并非对其保护范围的限制。

参见图1至图17，本发明的自密封式螺旋卸灰阀，包括电机1，减速机2，叶片轴6以及输送筒7，电机1的输出轴与减速机2相连接，减速机2的输出轴与叶片轴6相连接，叶片轴6上固定有螺旋叶片5，叶片轴6及螺旋叶片5同轴安装在输送筒7内，输送筒7一端的上方开设有进料口3，所述输送筒7的另一端设置有自密封装置，所述的自密封装置上设有出料口4。

输送筒7为圆筒结构，输送筒7的一端密封并在圆心处设置有安装叶片轴6的轴承，叶片轴6位于输送筒7的中心轴线上，叶片轴6上固定有螺旋叶片5，螺旋叶片5的直径略小于输送筒7的内径。叶片轴6与减速机2的输出轴相连接，电机1的输出轴与减速机2相连接，减速机2为摆线针轮减速机或行星减速机或其他形式的减速机。输送筒7的上端设置有进料口3，粉状物料或颗粒物料由进料口3进入到输送筒7内，在电机1带动下，螺旋叶片5匀速转动，向出料口4输送粉状物料或颗粒物料。进料口3和出料口4上设置有连接法兰，连接法兰上能够通过螺栓安装料斗。

参见图1-图4，本发明所述的自密封装置由筒体8、挡圈10和密封球11构成，所述的筒体8为两端开口的中空筒体，筒体8的上部为半圆柱形，下部有直板与半圆弧的两端切向连接，并在下方形成开口。筒体8的一端与输送筒7的另一端相连接，筒体8的另一端向上倾斜，使筒体8的轴线与水平面之间形成夹角，在靠近输送筒7一侧的筒体8内壁上设置有挡圈10，挡圈10上方一侧的筒体8内放置有密封球11，且在该段筒体8的底部设置有卸灰窗9，所述密封球11的直径小于筒体8内壁的最小直径，便于密封球11在筒体8内滚动，所述卸灰窗9的下方设置有出料口4。

输送筒7的出口端与筒体8的一端相连接，筒体8的另一端向上倾斜与水平面呈大于0度到90度的夹角，以30度夹角为佳，该角度能方便密封球11滚向输送筒7的出口端并对挡圈10进行密封。

筒体8的下端侧壁上开设有卸灰窗9，所述的卸灰窗9可以是在筒体8筒壁上开设的格栅式通孔，使得筒体8内部的物料可以从卸灰窗9下泄到筒外，同时又可支撑在卸灰窗9上方运动的密封球11或活塞14，卸灰窗9上连接有出料口4。筒体8下端的内壁上设置有挡圈10，或者在筒体8下端的内壁上设置环形凸台，在筒体8上端的内壁出口上还设置有防止密封球11意外滚出的挡圈或凸台。筒体8内且位于挡圈10的上方设置有密封球11，所述挡圈10上方一侧的筒体8内对应密封球11设置有接触体13，所述的接触体13平行与筒体8的轴线均匀分布在该段筒体8的内壁上。可以是平行于筒体8的轴线的横向凸楞，也可以是滚珠、圆滚柱等。接触体13的设计主要是起到减小摩擦阻力的作用，同时，密封球11的上部筒体采用与接触体13接触的线接触结构，该线接触结构与密封球11形成点接触，这样可以防止粉尘将密封球11卡死。

图1-图4中，所述的接触体13是置于筒体8内部的一根条形格栅状圆管，圆管的上部与筒体8的内壁同轴固定连接，该圆管中的条形格栅沿圆管的纵向布置，构成了与密封球11或活塞14相接触的接触体13，同时条形格栅也在筒体8的下方构成了朝向出料口4的卸灰窗9。卸灰阀不卸灰时，密封球11滚下后其外表面能与挡圈10的内径接触，阀腔与外界隔离，使输送筒7处于封闭状态。卸灰阀卸灰时，叶片轴6与螺旋叶片5旋转，将阀腔内的物料向筒体8一侧推动，由物料推动密封球11脱离挡圈10向斜上方运动，露出卸灰窗9，物料进入挡圈10另一侧后便从卸灰窗9下落进入出料口4卸出。阀腔内的物料卸完后，密封球11在重力作用下向下滚动，与挡圈10相接触，使阀腔与卸灰窗9及出料口4相隔离，形成密封。避免了当阀腔内物料卸空后卸灰阀漏气跑风现象的发生。所述挡圈10的端面上对应密封球11可以设置弹性密封材料，以增强密封效果。所述挡圈10的内径小于筒体8内壁的最小直径。应注意挡圈10的设置应保证密封球11与挡圈10密封接触时，密封球11不应碰到输送筒7中的叶片轴6和螺旋叶片5。

密封球11可以为实心球，如采用金属或硬质塑料制成，密封球11的直径小于筒体8的直径且大于挡圈10的内径。为了减轻球体的自重，并保证球体的自密封效果，所述密封球11为空心球，其球体内部放置有配重球12。在密封球11的内部放置具有一定重量的配重球12，能使密封球11的自重减轻，密封球11的重心降低，密封球11更容易旋转滚动，密封球11在筒体8内滚动而不是滑动，摩擦力较小。另外，密封球11加上配重球12的重心在挡圈10的同侧，对挡圈10有较大的轴向密封压力，由此形成的力矩提高了密封球11的自密封效果。在卸灰阀工作时，密封球11在物料的推力下更容易沿ω方向旋转，而不是在倾斜的筒体8内滑动，这样，把密封球11与筒体8之间的相对运动由滑动变成了滚动，提高了自密封装置的动作灵敏度和密封性能。

由图1、图3中对配重球12受力的分解可知，配重球12所受的重力在沿筒体8轴线方向上有一个向下的分力F1，配重球12在分力F1的作用下向下滚动，并带动密封球11沿着筒体8的内壁向下滚动，当密封球11的外表面与挡圈10接触后卸灰窗9不会有灰尘和物料流出，能起到自密封作用，避免卸灰机漏气，以及防止灰尘和物料飘散到外界。只有在卸灰阀工作时，积灰或沉积的物料推动密封球11沿着筒体8内壁向上滚动后，密封球11才与挡圈10脱开接触，卸灰窗9中才流出物料。如果没有这种密封结构，当物料卸完后，便在进料口3、输送筒7、螺旋叶片5和出料口4之间形成了连通大气的通道，进料口3处的负压，这就会造成外界空气进入输送筒7中，出现漏气以及扬尘的现象。

本发明的工作原理及过程如下：外界的粉状物料或颗粒物料从进料口3进入到输送筒7中，电机1带动螺旋叶片5和叶片轴6转动，粉状物料或颗粒物料在螺旋叶片5的推动作用下向被挤压到筒体8的一侧。当达到一定量时粉状物料或颗粒物料就能将密封球11向上推开，密封球11向上运动后卸灰窗9露出，此时物料就能通过卸灰窗9进入出料口4，并从进料口4流出。只有当卸灰阀工作时卸灰窗9才被打开，实现了卸灰阀的自密封功能，

参见图5，本发明第二种结构中的自密封装置是：所述的自密封装置由筒体8、活塞14、弹簧15构成，所述筒体8的一端设置有开口，另一端封闭或设置有止挡体，所述筒体8开口的一端与输送筒7的另一端相连接，并在靠近封闭端或止挡体一端的筒体底部设置有卸灰窗9，所述卸灰窗9的下部设置有出料口4，所述的活塞14和弹簧15安装在筒体8内部，弹簧15的一端顶在筒体8封闭端或止挡体一端上，另一端顶在活塞14上。当弹簧15处于自由状态时，活塞14在筒体8内的轴向位置位于筒体8开口端至卸灰窗9之间，当筒体8内部的物料推动活塞14并压缩弹簧15，使活塞14在筒体8内的轴向位置移动至露出卸灰窗9时，物料便从卸灰窗9处向筒体8的外部及出料口4流动。

为了提高活塞14的密封效果，可以在所述筒体8开口端至卸灰窗9之间的筒体内壁上对应活塞14设置有挡圈10，所述挡圈10的内径小于活塞14的直径。卸灰阀不工作时，活塞14依靠弹簧15的预紧力顶靠在挡圈10上，卸灰阀工作时，物料可将活塞14推至卸灰窗9露出的位置，以方便物料从卸灰窗9流出。挡圈10最好设置在卸灰窗9的边沿，这样当物料流过挡圈10，推开活塞14后即可从卸灰窗9流出，而不会堆积在卸灰窗9与挡圈10之间，导致活塞14的复位动作受到阻碍。

为了能方便地调整弹簧15的预紧力，可以使所述弹簧15的一端经调节机构17与筒体8封闭端或止挡体一端相连接，所述的调节结构17包括螺杆、螺母和安装板16，安装板16安装在筒体8封闭端或设置止挡体一端的内部，弹簧15的一端顶在安装板16的一侧，安装板16的另一侧固定有螺杆，筒体8封闭端或止挡体一端的中心开有螺杆孔，螺杆穿过螺杆孔伸出筒体8的端面外，并与螺母相连接。通过拧动螺母，可以调整安装板16在筒体8内部的轴向位置，进而可以调整弹簧15作用于活塞14上的压力大小。

图5中，所述的筒体8的封闭端向上倾斜布置，筒体8也可为水平布置，本结构采用活塞14和弹簧15代替图1-图4结构中可向下滚动的密封球11。活塞14为圆柱形，也可以是一端为平面另一端带有凹槽的圆柱以节省材料，筒体8的一端开口，另一端封闭，封闭的一端内安装活塞14和弹簧15等零件，便于活塞14能够在积灰或物料的环境下在筒体8内滑动。也可以将筒体8的另一端做成开口的结构，但应在筒体8的另一端的端面上设置支撑弹簧15等零件的止挡体，如设置横在筒体8端面中心上的横梁，用来支撑活塞14和弹簧15。

所述的筒体8水平布置或者筒体8的封闭端或设置止挡体一端向上倾斜布置，筒体8内壁的最小直径大于或等于活塞14的直径。

所述活塞14的直径小于筒体8内壁的最小直径且大于挡圈10的内径。参见图5，活塞14的一端能与挡圈10接触后实现密封，这时活塞14的端面与挡圈10的侧面形成面密封结构。活塞14的另一端与弹簧15的一端相连接，弹簧15的另一端顶在调节结构17中的安装板16上，安装板16装在筒体8的内部，安装板16另一侧的中心固定有螺杆，筒体8封闭端或止挡体的中心开有螺杆孔，螺杆穿过螺杆孔伸出筒体8端面外，并与螺母相连接。通过拧动螺母带动安装板16沿筒体8的轴线上下移动并压缩或放松弹簧15，以实现对弹簧15的松紧调节。当卸灰阀工作时，由叶片轴6及螺旋叶片5将粉状物料或颗粒物料沿输送筒7向活塞14一侧运动，挤压并推动活塞14并压缩弹簧15，露出卸灰窗9，物料经过卸灰窗9从出料口4卸出。

当卸灰阀停止工作时，物料停止轴向运动，弹簧15的张力推动活塞14向输送筒7运动，使得活塞14滑动后将挡圈10堵住，实现密封。当采用这种活塞14和弹簧15密封的方式时，活塞14的端面上可以设置弹性密封材料如橡胶，以增强活塞14与挡圈10之间的密封性，而且筒体8也可以水平放置。

采用图5所示的结构，卸灰阀工作时，粉状物料或颗粒物料能推动活塞14向上运动，，露出卸灰窗9，并通过卸灰窗9和出料口4卸料。卸灰阀不工作即不卸灰时活塞14在弹簧15的作用下复位，实现密封。因此只有当卸灰阀工作即卸灰时卸灰窗9才被打开，实现了卸灰阀的自密封功能，有效避免了现有卸灰阀容易出现的漏气和扬尘的现象。

参见图6-图9，本发明第三种结构中的自密封装置与图5中的结构基本相同，所不同的一是设置有五根较细的弹簧15，同时在活塞14和安装板16上对应各弹簧15的内孔分别设置有套管和轴杆，以防止弹簧15弯曲变形，套管和轴杆可以相互套接，以满足弹簧15轴向伸缩变形的需要。二是在活塞14的顶端设置有倒角，该倒角可对应插入挡圈10的内孔中，与挡圈10的内孔形成线密封结构。三是将筒体8水平布置。

参见图10-图13，本发明第四种结构中的自密封装置与图5中的结构基本相同，所不同的一是将活塞14换成了密封球11，二是将筒体8上原有的封闭端改成了内径小于弹簧15外径的环形板，该环形板既可作为筒体8端部的止挡体，又便于缩短筒体8的长度，使密封球11的一部分可以从环形板的内孔中伸出筒体8的端部以外。

参见图14-图17，本发明第五种结构中的自密封装置与图10-图13中的结构基本相同，所不同的是将筒体8水平布置。

Claims (4)

1.自密封式螺旋卸灰阀，包括电机（1），减速机（2），叶片轴（6）以及输送筒（7），电机（1）的输出轴与减速机（2）相连接，减速机（2）的输出轴与叶片轴（6）相连接，叶片轴（6）上固定有螺旋叶片（5），叶片轴（6）及螺旋叶片（5）同轴安装在输送筒（7）内，输送筒（7）一端的上方开设有进料口（3），其特征在于：所述输送筒（7）的另一端设置有自密封装置，所述的自密封装置上设有出料口（4），所述的自密封装置由筒体（8）、挡圈（10）和密封球（11）构成，所述的筒体（8）为两端开口的中空筒体，筒体（8）的一端与输送筒（7）的另一端相连接，筒体（8）的另一端向上倾斜，使筒体（8）的轴线与水平面之间形成夹角，在靠近输送筒（7）一侧的筒体（8）内壁上设置有挡圈（10），挡圈（10）上方一侧的筒体（8）内放置有密封球（11），且在该段筒体（8）的底部设置有卸灰窗（9），所述密封球（11）的直径小于或等于筒体（8）内壁的最小直径，所述卸灰窗（9）的下方设置有出料口（4）。

2.根据权利要求1所述的自密封式螺旋卸灰阀，其特征在于：所述挡圈（10）上方一侧的筒体（8）内对应密封球（11）设置有接触体（13），所述的接触体（13）平行与筒体（8）的轴线均匀分布在该段筒体（8）的内壁上。

3.根据权利要求1或2所述的自密封式螺旋卸灰阀，其特征在于：所述挡圈（10）的内径小于筒体（8）内壁的最小直径。

4.根据权利要求1所述的自密封式螺旋卸灰阀，其特征在于：所述密封球（11）为空心球，其球体内部放置有配重球（12）。

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