CN104110505B - 一种三片式密封插板阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三片式密封插板阀，其包括：一阀体，所述阀体上具有通径；三片扇形的阀板，其设于所述阀体内，该三片阀板设置为：其在一闭合工位共同拼接成一圆形挡板以挡住所述通径；其可分别绕着各自的转动轴心同步转动，以从所述闭合工位离开遮挡通径的位置；一阀板驱动装置，其与所述各阀板连接，驱动各阀板在所述闭合工位和离开遮挡通径的位置之间切换。本发明的三片式密封插板阀具有良好的双向密封性，并且能均匀地控制气体及粉尘物料的流量大小，整体设备刚性强度高，结构简单，安装便捷，同时所采取的驱动方式多样化，价格成本较低，适用于各种工作环境下使用。

Description

一种三片式密封插板阀

技术领域

本发明涉及一截止装置，尤其涉及一种插板阀。

背景技术

传统式插板阀是一种闸板与阀座始终紧密接触的密封阀门，其工作原理是在闸板上开设有一个通径大小的圆口，通过闸板启闭使得闸板上圆口和通径完全脱离和匹配吻合。该插板阀的优点在于：阀体通径无凹槽，介质不会卡阻堵塞，且具有全通径流通的特性，其密封结构可以分软密封结构和硬密封结构以切断不同的流通介质。同时，此类插板阀还具有精密构造，工艺性好，结构紧凑等优点，其中的密封阀座为活动的结构设计，具有防磨损和自动补偿功能，因而使用寿命更为持久。在关闭和开启过程中阀座与闸板一直紧贴运动，使得阀门所受到的启闭力稳定。

插板阀在我国短短二十年的时间里进行了长足的发展，其使用范围从普通领域扩展到了较为广阔的各行各业。从矿山电厂的选煤、排矸以及排渣发展到了城市的污水处理，从一般的工业管道系统发展到了食品、卫生、医药等专业管道系统。其中，超薄型刀闸阀以其体积小、流阻小、重量轻、易安装、易拆卸等优点解决了多数阀门的流阻大、重量大、安装难、占地面积大等等技术问题。目前，插板阀已经取代了大量通用切断类阀门和调节阀门。

在工业除尘领域中的插板阀主要用于除尘器灰斗灰料的卸灰，吸尘罩与除尘管道的阻隔以及刮板输送机的放灰。现有技术中的插板阀主要采用软、硬两种密封形式。软密封形式的优缺点在于：密封性好但不耐高温、耐高压、更不耐磨；而硬密封形式的优缺点在于：耐磨、耐高温、耐高压但密封性稍差，加工精度要求也比较高。软密封和硬密封可以分别用在不同的场合，针对于不同的介质、使用压力和使用温度，必须针对具体的工况来选择合适的软密封或硬密封结构。就密封性而言，软密封要优于硬密封，与此同时，还是需要综合考虑密封件的使用寿命和价格因素。密封性选择的优劣会直接影响插板阀在工业除尘领域使用中是否会产生渗漏现象，如果出现输送的渗漏则会严重污染整个工作环境和空气质量。插板阀作为工业除尘领域中的一个重要配套件，需要根据各个领域对生产流程、环境保护及排放标准所提出的要求对插板阀进行不断的完善改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种三片式密封插板阀，该插板阀具有较好的密封性能，并且能快速均匀地控制多种介质的流量，适用于各种工况环境。

为实现上述目的，本发明提供了一种三片式密封插板阀，其包括：

一阀体，该阀体上具有通径；

三片扇形的阀板，其设于所述阀体内，该三片阀板设置为：其在一闭合工位共同拼接成一圆形挡板以挡住所述通径；其可分别绕着各自的转动轴心同步转动，以从所述闭合工位离开遮挡通径的位置；

一阀板驱动装置，其与所述各阀板连接，驱动各阀板在所述闭合工位和离开遮挡通径的位置之间切换。

现有技术中的插板阀一般采用软密封或硬密封方式，但无论是软密封还是硬密封都具有各自的优缺点，不能完全适应任何介质，使用压力和使用温度的工作环境。本发明的密封插板阀采用三片式阀板结构，提升了插板阀的整体密封性能。同时，现有插板阀的启闭件是闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，一般的插板阀只能处于全开或全关的两种状态，不能在生产过程中根据实际需求来控制闸板相对于通径的精确位置以起到调节流通介质流量的作用。然而，本技术方案中的插板阀采用三片扇形阀板，在闭合工位时，三片扇形阀板拼成一个圆形挡板，该圆形挡板大小尺寸与通径相匹配，正好能挡住通径圆口；在离开闭合工位尚未到完全打开工位时，三片扇形阀板同时绕着各自的转动轴心离开闭合位置，此时圆形挡板从中间散开形成导通通道，此时介质能流过该导通通道与通径；在完全打开工位时，三片扇形阀板则彻底脱离圆形挡板区域位置，此时的导通通道最大，与通径重合，所通过介质的流量也最大。

进一步地，在拼接的两相邻阀板之间均设有一密封件。三片扇形阀板之间的缝隙会影响阀门的整体密封性，在相邻两阀板的缝隙之间设置密封件，其采用软密封结构（即密封件）+硬密封结构（即阀板），利用了软硬密封各自的优势以保证在水平横向方向上的密封效果。

进一步地，上述三片式密封插板阀还包括一阀罩，其设于阀体内，该阀罩在一接触阀体内部底面的闭合工位和一离开阀体内部底面的打开工位之间切换，该阀罩在闭合工位罩设于处于闭合工位的阀板外围。设置阀罩的作用在于沿插板阀的轴向方向建立密封屏障，优化本发明中的插板阀的密封性。

进一步地，上述阀板驱动装置包括：

一可做直线往复运动的推杆；

第一连杆，其一端与推杆端部通过第一铰接轴铰接；

第二连杆，其一端与所述第一连杆的另一端通过第二铰接轴铰接；

第三连杆，其一端与所述推杆的端部通过第一铰接轴铰接；

三个竖直设置的转轴，其中的两个与第二连杆的另一端固定连接，另一个与第三连杆的另一端固定连接；所述三个转轴分别与三片阀板固定连接，以与三片阀板绕着各转轴自身的轴心同步转动。

三片扇形阀板分别与三个转轴固定连接，这样三片阀板均可以绕着各自对应转轴的轴心进行旋转；同时，为了实现三片阀板绕着轴心的同步转动，推杆、第一连杆以及第三连杆均与第一铰接轴进行铰接，第二连杆则与第一连杆通过第二铰接轴铰接，这样，在推杆进行直线位移时，它会带动第一连杆和第三连杆运动，第一连杆通过第二连杆带动其中两片阀板运动，而第三连杆则直接带动剩余的另一片阀板运动，因此，当推杆作直线往复运动，三片扇形阀板同步地绕相应转轴的轴心进行转动，实现阀板的打开和闭合。

进一步地，上述各转轴上均套设有一轴套，该轴套在竖直方向上设于阀板和阀体之间。在阀板和阀体之间设置轴套可以避免阀板在打开和闭合过程中与阀体发生磕碰卡阻。

在另一种实施方案中，上述三片式密封插板阀还包括：

一阀罩，其设于阀体内；

三个螺母，其均与所述阀罩固定连接；

三个螺栓，其分别与各螺母对应螺纹连接，所述三个螺栓还分别与所述三个转轴固定连接，以与所述各转轴同步转动；该阀罩随着转轴的转动在竖直方向上具有一位移，以在一接触阀体内部底面的闭合工位和一离开阀体内部底面的打开工位之间切换，该阀罩在闭合工位罩设于处于闭合工位的阀板外围。

在该技术方案中，螺栓与转轴对应固定连接，因此其会随着转轴的转动而转动，在该转动过程中，与之配合的螺母产生轴向位移，进而使得阀罩产生轴向位移。

更进一步地，上述螺栓为T型螺栓，所述螺母为T型螺母。

更进一步地，上述阀罩和各螺母上均设有销孔，阀罩与螺母通过销固定连接。

进一步地，上述阀罩在其与阀体内部底面接触的下边缘还设有一密封件。同样地，在阀罩与阀体内部底面接触的下边缘设有密封件也是利用了软密封结构（即密封件）和硬密封结构（即阀罩）的各自密封优势，从而保证阀门在垂直纵向方向上的密封性。

进一步地，上述阀体为分体式阀体，其包括上阀体和下阀体。将阀体设计成分体式结构，便于加工和装配，且便于对内部零件进行维护。

更近一步地，上述阀体外部的顶面和底面分别设有一法兰接口，该法兰接口与阀体的通径对应设置。阀体两端设置的法兰有利于三片式密封插板阀与其他设备进行简单快速的安装连接。

本技术方案中的三片式密封插板阀由于采用了三片式结构，其与现有的插板阀相比较，具有以下有益效果：

1.本发明所述的三片式密封插板阀密封性能优良；

2.本发明所述的三片式密封插板阀能均匀控制所通介质的流量大小；

3.本发明所述的三片式密封插板阀可采用多种驱动方式；

4.本发明所述的三片式密封插板阀适用于各种环境工况；

5.本发明所述的三片式密封插板阀结构简单，安装容易，生产成本低。

附图说明

图1是本发明所述的三片式密封插板阀在一种实施方式下的爆炸图。

图2是图1所示的三片式密封插板阀在装配状态下的结构示意图。

图3为图2所示的三片式密封插板阀的剖面视图。

图4为图3所示的三片式密封插板阀在P处的局部放大图。

图5为图1所示的三片式密封插板阀中的一片阀板的结构示意图。

图6显示了图1所示的三片式密封插板阀在使用过程中的推杆、各连杆、各转轴、各铰接轴以及各阀板处于俯视角度下的运动状态图。

具体实施方式

为了更清楚地了解本申请所公开的三片式密封插板阀的技术方案，可参照附图以及本发明的具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。

如图1和图2所示，本实施例中的三片式密封插板阀包括上阀体1，下阀体2和阀罩3，上阀体1和下阀体2之间通过条形钢板9和定位螺栓22的配合形成一个密闭的阀体V上具有通径24，三片等大形状相同的扇形阀板7以及阀罩3均设于上阀体1和下阀体2形成的阀体V内。当处于闭合工位时，三片扇形阀板7共同拼接成一整块圆形挡板，挡住通径24以使得介质不得从插板阀通过，而阀罩3沿竖直方向产生一向下位移并接触阀体内部底面，此时，阀罩3罩设于在三片阀板7的外围；当离开闭合工位时，三片扇形阀板7分别绕着各自的转动轴心同步转动，离开遮挡通径24的位置以使得介质从插板阀通过，而阀罩3沿竖直方向产生一向上位移，离开阀体内部底面，此时，阀罩3脱离于三片阀板7的外围。阀板驱动装置与三片阀板7分别连接，驱动各阀板7在处于闭合工位和离开闭合工位之间切换。

下面对于以上阀板驱动装置和阀罩的结构做出进一步地详细说明。

继续参阅图1和图2，阀板驱动装置包括：进行直线往复运动的推杆16；四根第一连杆14，两两分别对称地设于上阀体1的上方及下阀体2的下方，四根第一连杆14的一端均与推杆16的端部通过第一铰接轴15实现铰接；相同地，四根第二连杆13，两两分别对称地设于上阀体1的上方及下阀体2的下方，四根第二连杆13的一端均与第一连杆14的另一端通过第二铰接轴17实现铰接；两根第三连杆6分别对称地设于上阀体1的上方及下阀体2的下方，其一端均与推杆16的端部通过第一铰接轴15实现铰接；三个竖直设置的转轴4，其中两个转轴4通过键18与第二连杆13的另一端固定连接，另外一个转轴4也通过键18与第三连杆6的另一端固定连接；三个转轴4通过键19分别与三片阀板7固定连接，以与三片阀板7绕着各转轴自身的轴心同步转动，在各转轴4上分别设置有轴套5，三个轴套沿竖直方向位于阀板和阀体之间，以避免阀板7在打开和闭合过程中与阀体发生磕碰卡阻。

如图3和图4所示，T型螺栓11通过键分别与三个转轴4固定连接以和各转轴4同步转动，在位于阀体内的阀罩3和T型螺母12上均设有销孔26，27，各T型螺母12则通过销子8分别与阀罩3实现固定连接，T型螺栓11和T型螺母12之间螺纹配合；阀罩3随着转轴4的转动能够在竖直方向上产生一个向上或向下的位移。当阀罩3产生向下位移时，阀罩3逐渐接近阀体内部底面，并最终接触阀体内部底面，此时三片阀板7处于闭合工位，而阀罩3则处于三片阀板7的外围；当阀罩3产生向上位移时，阀罩3逐渐离开阀体内部底面，此时三片阀板7离开遮挡通径的位置直至三片阀板7处于完全打开工位，而阀罩3则位于三片阀板7上方。

另外，在本实施例中，为了令三片式密封插板阀获得更好的密封性能，优选地，可以在阀罩与阀体内部底面接触的下边缘处设置圆环型密封条20以形成垂直纵向性密封。有利地，如图5所示，还可以在每一扇形阀板7中至少一边上设置直线型密封条21，使得两两阀板之间至少设置有一密封结构以形成水平横向性密封。这样的双向密封方式利用了阀板的刚性和密封条的弹性，实现了软密封结构+硬密封结构的结合，为三片式密封插板阀提供了极高的密封性能。

继续参阅图3和图5，在各阀板7的弧线段的一端设置有键槽19’，其与键19相配合设置将阀板7与转轴4进行固定连接。其中，键槽19’除了图5所示的形状之外，还可以采用多种不同的形状，例如三角形、梯形或半球形，以与键19进行配合。

此外，也可以将本实施例中的T型螺母12和与之相配的T型螺栓11替换成能够实现相同功能的螺母螺栓组件。

如图6所示，将本实施例中的三片式密封插板阀投入使用，将推杆16在A点与B点之间作直线往复运动，推杆16通过第三连杆6带动阀板I绕着其对应的转轴4的轴心转动，且推杆16还通过第一连杆14带动第二连杆13，第二连杆13则带动阀板II和阀板III绕着各自对应转轴4的轴心转动。当铰接第一连杆14和推杆16的第一铰接轴15处于A位置时，铰接第二连杆13和第一连杆14的第二铰接轴17分别处于C、E位置，此时，三片阀板7(即阀板I，阀板II和阀板III)位于闭合工位，它们共同拼接成圆形挡板并通过两两之间的密封条设置阻挡住介质通过密封插板阀，此时的第一连杆14，第二连杆13、第三连杆6和阀板7均以实线示出。当铰接第一连杆14和推杆16的第一铰接轴15处于B位置时，铰接第二连杆13和第一连杆14的第二铰接轴17分别处于D、F位置，此时，三片阀板7(即阀板I，阀板II和阀板III)位于打开工位，它们完全离开遮挡通径的位置以使得介质流通量最大，此时的第一连杆14，第二连杆13、第三连杆6和阀板7均以虚线示出。当铰接第一连杆14和推杆16的第一铰接轴15处于A位置与B位置之间时，三片阀板7(即阀板I，阀板II和阀板III)都离开遮挡通径的位置，但尚未处于完全打开状态，此时介质能够流过密封插板阀，不过所通过的流量并未达到最大值。使用者可以根据实际需求，驱动阀板在闭合工位与打开工位之间的状态从而均匀地控制通过介质流量的大小。

结合图2和图6，当三片阀板7处于闭合工位时，阀罩3接触阀体内部底面并处于闭合工位的阀板外围，同时，阀罩3通过设置在其下边缘的圆环型密封条与阀体内部紧密贴合，进一步地起到密封阻隔的作用；而当三片阀板7处于非闭合工位时，阀罩3则就离开阀体内部底面。

需要说明的是，在阀体外部的顶面和底面分别对应于通径位置设有的法兰接口，可以实现不同尺寸管道与本实施例的三片式密封插板阀进行简单、快速的安装连接。与此同时，本实施例中的阀板驱动装置可以采用多种驱动方式，例如气缸机构、液压设备或电动机。

本发明的三片式密封插板阀具有良好的双向密封性，并且能在使用进程中均匀地控制气体及粉尘物料的流量大小；整体设备刚性强度高，结构简单，安装便捷；同时所采取的驱动方式多样化，价格成本较低，适用于各种工作环境下使用。

需要注意的是，所公开实施例的上述说明使得本领域专业技术人员能够显而易见地对于本实施例进行多种类似变化和修改，这种类似变化是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。因此本发明不会受到该实施例的限制。

Claims (10)

1.一种三片式密封插板阀，其包括：

一阀体，所述阀体上具有通径；

三片扇形的阀板，其设于所述阀体内，该三片阀板设置为：其在一闭合工位共同拼接成一圆形挡板以挡住所述通径；其可分别绕着各自的转动轴心同步转动，以从所述闭合工位离开遮挡通径的位置；

一阀板驱动装置，其与所述各阀板连接，驱动各阀板在所述闭合工位和离开遮挡通径的位置之间切换；

其中，所述阀板驱动装置包括：

一可做直线往复运动的推杆；

第一连杆，其一端与推杆端部通过第一铰接轴铰接；

第二连杆，其一端与所述第一连杆的另一端通过第二铰接轴铰接；

第三连杆，其一端与所述推杆的端部通过第一铰接轴铰接；

三个竖直设置的转轴，其中的两个与第二连杆的另一端固定连接，另一个与第三连杆的另一端固定连接；所述三个转轴分别与三片阀板固定连接，以与三片阀板绕着各转轴自身的轴心同步转动。

2.如权利要求1所述的三片式密封插板阀，其特征在于，拼接的两相邻阀板之间均设有一密封件。

3.如权利要求1所述的三片式密封插板阀，其特征在于，还包括一阀罩，其设于阀体内，所述阀罩在一接触阀体内部底面的闭合工位和一离开阀体内部底面的打开工位之间切换，该阀罩在闭合工位罩设于处于闭合工位的阀板外围。

4.如权利要求1所述的三片式密封插板阀，其特征在于，所述各转轴上均套设有一轴套，该轴套在竖直方向上设于阀板和阀体之间。

5.如权利要求1所述的三片式密封插板阀，其特征在于，还包括：

一阀罩，其设于阀体内；

三个螺母，其均与所述阀罩固定连接；

三个螺栓，其分别与各螺母对应螺纹连接，所述三个螺栓还分别与所述三个转轴固定连接，以与所述各转轴同步转动；

所述阀罩随着转轴的转动在竖直方向上具有一位移，以在一接触阀体内部底面的闭合工位和一离开阀体内部底面的打开工位之间切换，该阀罩在闭合工位罩设于处于闭合工位的阀板外围。

6.如权利要求5所述的三片式密封插板阀，其特征在于，所述螺栓为T型螺栓，所述螺母为T型螺母。

7.如权利要求5所述的三片式密封插板阀，其特征在于，所述阀罩和各螺母上均设有销孔，阀罩与螺母通过销固定连接。

8.如权利要求3或5所述的三片式密封插板阀，其特征在于，所述阀罩在其与阀体内部底面接触的下边缘还设有一密封件。

9.如权利要求1所述的三片式密封插板阀，其特征在于，所述阀体为分体式阀体，其包括上阀体和下阀体。

10.如权利要求1所述的三片式密封插板阀，其特征在于，所述阀体外部的顶面和底面分别设有一法兰接口，该法兰接口与阀体的通径对应设置。