CN104633163B - 粉体球面阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粉体球面阀，包括阀壳、阀片、驱动轴、从动轴、连接组件，所述阀片成球缺形，所述阀壳中部的相应位置设有两个圆孔，两个圆孔中分别设有驱动轴和从动轴，阀壳内部有一个球形空腔，所述阀片置于阀壳内部，阀片的弧形表面与球形空腔内壁匹配，阀片与驱动轴和从动轴之间通过连接组件连接。采用球缺形的阀片代替传统的球芯，重量轻，体积小，阀片转动时，扭矩较小，所以转动阀片所需功率较小，节约能耗。阀片与阀壳之间的间隙较大，阀片与阀壳之间不会产生摩擦，不会产生磨损。旋转让位的球缺形阀片以及连接组件可隐蔽于阀体内腔，错开物料的放料轨迹，不会阻碍放料，无放料死角。

Description

粉体球面阀
技术领域
本发明涉及一种阀门制造技术领域，特别是一种球面阀，具体是一种适用于各种行业中输送或者制造粉体、粒状体的设备中的一种粉体球面阀。
背景技术
球阀问世于20世纪50年代，随着科学技术的飞速发展，生产工艺及产品结构的不断改进，在短短的40年时间里，已迅速发展成为一种主要的阀类。在西方工业发达的国家，球阀的使用正在逐年不断的上升，在我国，球阀被广泛的应用在石油炼制、长输管线、化工、造纸、制药、水利、电力、市政、钢铁等行业，在国民经济中占有举足轻重的地位。它具有旋转90度的动作，旋塞体为球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用，V型球阀。目前在一些大型化工、造纸、医药、食品的自动化设备中，经常存在粉体或者粒状体的物料输送问题，具体问题包括以下三点：
第一，由于设备过大时，相应的配作球阀球芯一般采用不锈钢制成，体积庞大吨位过重，所以需要更大的驱动力才可以驱动，这种情况下必须对球阀球芯进行改进，使其更轻便灵活才能达到节约能耗的目的。
第二，传统球阀球芯的圆形通孔或通道一般小于阀壳的上下端口的直径，当球阀开启时物料输送速度根据球芯圆形通孔或通道的直径而定，结构的局限导致球阀不能拥有最大化的通口直径所能达到的物料输送速度，同时球芯圆形通孔或通道与阀壳之间容易积料，形成放料死角。
第三，由于球芯与阀壳之间存在一定间隙保证球芯的可以在阀壳内转动，阀壳的上下端口部位安装有密封圈，阀壳、球芯和密封圈三者之间形成一个极薄的密封的腔状结构。如果球阀运输的是粉体、粒状体时，当球芯的圆形通孔在旋转过程中面向此腔状结构中时，粉体、粒状体会渗入密封的腔状结构中，长时间的使用过程中当腔状结构中填充满粉体、粒状体时，球芯与粉体、粒状体之间、阀壳与粉体、粒状体之间均会产生摩擦，使得球芯在阀壳之间的阻力增大，同时粉体、粒状体与球芯和阀壳之间的摩擦会导致球芯和阀壳磨损，导致球芯直径减小，长时间使用导致球芯与密封圈之间无法配合，发生内外泄漏的现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种粉体球面阀，采用球缺形的阀片代替传统的球芯，球缺形的阀片相对于球芯节省了原材料，并且重量轻，体积小，阀片转动时，扭矩较小，所以转动阀片所需功率较小，节约能耗。采用特殊的阀片密封圈结构与阀片密封固定法兰相结合的结构，保证了密封性。阀壳内腔上端口位置设有环状壁围，致使阀片与阀壳之间的间隙较大，阀片与阀壳之间不会产生摩擦，阀片阀壳不会产生磨损。同时球缺形的阀片不会与阀片密封圈和阀壳之间产生密封的腔状结构，不会产生死角。当球阀开启时，相对传统的球芯球阀的圆形通孔或通道输送物料，本发明拥有最大化的端口口径。
本发明的目的是这样实现的：粉体球面阀，包括阀壳、阀片、驱动轴、从动轴、连接组件，所述阀片成球缺形，所述阀壳中部的相应位置设有两个圆孔，两个圆孔中分别设有驱动轴和从动轴，阀壳内部有一个球形空腔，所述阀片置于阀壳内部，阀片的弧形表面与球形空腔内壁匹配，阀片与驱动轴和从动轴之间通过连接组件连接。
所述阀壳顶部和底部分别有出料口法兰和进料口法兰，出料口法兰上设有台阶形圆槽，台阶形圆槽底部设有通孔，通孔与台阶形圆槽形成一个环状壁围结构，环状壁围内表面成弧形与阀片相匹配，台阶形圆槽下部设有阀片密封圈、台阶形圆槽上部设有阀片密封固定法兰，阀片密封固定法兰与出料口法兰螺栓连接。
所述阀片由弧形堵板和连接圆板组成，弧形堵板底部与连接圆板密封固定连接，连接圆板底面两侧分别与一个连接组件固定连接，弧形堵板的半径与高度的差值等于圆孔的中心到环状壁围所在水平面的距离，弧形堵板的厚度为8~10毫米，连接圆板的厚度为10~12毫米。
所述连接组件上部为柱状结构，下部为半球形结构，半球形结构端面中部成中空结构，中空结构外围沿圆心设有环形分布的配作螺栓孔，半球形结构与驱动轴或者从动轴通过螺栓固定连接。
所述圆孔与驱动轴和从动轴之间均设有密封套，密封套外表面与圆孔匹配，密封套内表面有一段齿形槽，齿形槽部位与驱动轴或者从动轴配合，驱动轴和从动轴均通过圆柱滚子轴承安装在轴承座上，驱动轴的小端面与动力装置连接。
所述动力装置为摆动油缸或旋转气缸。
本发明所带来的优点是：采用球缺形的阀片代替传统的球芯，球缺形的阀片中部有空腔，连接组件中的半球形结构也采用中空结构，相对于球芯节省了原材料，并且重量轻，体积小，阀片转动时，扭矩较小，所以转动阀片所需功率较小，节约能耗。采用特殊的阀片密封圈结构与阀片密封固定法兰相结合的结构，保证了密封性。阀壳内腔上端口位置设有环状壁围，致使阀片与阀壳之间的间隙较大，阀片与阀壳之间不会产生摩擦，阀片阀壳不会产生磨损。同时球缺形的阀片不会与阀片密封圈和阀壳之间产生传统球阀中密封的腔状结构，不会产生死角。当球阀开启时，旋转让位的球缺形阀片以及连接组件可隐蔽于阀体内腔，错开物料的放料轨迹，不会阻碍放料，无放料死角。相对传统的球芯球阀的圆形通孔或通道输送物料，本发明拥有最大化的端口口径，可以实现快速放料。
附图说明
图1是本发明俯视图。
图2是本发明剖面图。
图3是本发明左视图。
图4是本发明阀片部分的剖面图。
图5是本发明阀片部分的立体图。
图中，1、阀壳；2、阀片；3、驱动轴；4、从动轴；5、连接组件；6、圆孔；7、出料口法兰；8、进料口法兰；9、台阶形圆槽；10、通孔；11、环状壁围；12、阀片密封圈，13、阀片密封固定法兰，14、弧形堵板，15、连接圆板，16、密封套，17、摆动油缸或旋转气缸，18、轴承座，19、圆柱滚子轴承,20、柱状结构，21、半球形结构，22、中空结构23、螺栓孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
参见图1~图3，粉体球面阀，包括阀壳、阀片、驱动轴、从动轴、连接组件，所述阀片成球缺形，所述阀壳中部的相应位置设有两个圆孔，两个圆孔中分别设有驱动轴和从动轴，阀壳内部有一个球形空腔，所述阀片置于阀壳内部，阀片的弧形表面与球形空腔内壁匹配，阀片与驱动轴和从动轴之间通过连接组件连接。
所述阀壳顶部和底部分别有出料口法兰和进料口法兰，出料口法兰上设有台阶形圆槽，台阶形圆槽底部设有通孔，通孔与台阶形圆槽形成一个环状壁围结构，环状壁围内表面成弧形与阀片相匹配，台阶形圆槽下部设有阀片密封圈、台阶形圆槽上部设有阀片密封固定法兰，阀片密封固定法兰与出料口法兰螺栓连接。
参见图4~图5，所述阀片由弧形堵板和连接圆板组成，弧形堵板底部与连接圆板密封固定连接，连接圆板底面两侧分别与一个连接组件固定连接，弧形堵板的半径与高度的差值等于圆孔的中心到环状壁围所在水平面的距离，弧形堵板的厚度为8~10毫米，连接圆板的厚度为10~12毫米。
作为优选实施例，弧形堵板的半径为179毫米，弧形堵板的中轴线到边缘的角度在46~50度。在另一优选实施例中，弧形堵板的中轴线到边缘的角度在46度,46度的角度在使用过程中旋转阻力最小，并且可以有效的封堵物料，不会产生漏料的情况。在另一优选实施例中，弧形堵板和连接圆板采用304不锈钢或者316不锈钢制成。
所述连接组件上部为柱状结构，下部为半球形结构，半球形结构端面中部成中空结构，中空结构外围沿圆心设有环形分布的配作螺栓孔，半球形结构与驱动轴或者从动轴通过螺栓固定连接。
作为优选实施例，柱状结构的直径为φ42毫米，半球形结构半径为39毫米。
所述圆孔与驱动轴和从动轴之间均设有密封套，密封套外表面与圆孔匹配，密封套内表面有一段齿形槽，齿形槽部位与驱动轴或者从动轴配合，驱动轴和从动轴均通过圆柱滚子轴承安装在轴承座上，驱动轴的小端面与动力装置连接。
在真空状态或者压力状态下下，阀片从关闭到开启的过程中的受力情况也在不停的改变，采用圆柱滚子轴承内部结构采用滚子呈90°相互垂直交叉排列，滚子之间装有间隔保持器或者隔离块，可以防止滚子的倾斜或滚子之间相互磨察，有效防止了旋转扭矩的增加。滚子与滚道为线接触或修下线接触，径向承载能力大，适用于承受重负荷与冲击负荷。提高了整个设备的寿命。
所述动力装置为摆动油缸或旋转气缸。
本发明各个部件之间的连接牢固，强度高，可以装配于真空状态或者压力状态下。
以上显示和描述了本发明的基本原理、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的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (1)

1.粉体球面阀，其特征在于，包括阀壳、阀片、驱动轴、从动轴、连接组件，所述阀片成球缺形，所述阀壳中部的相应位置设有两个圆孔，两个圆孔中分别设有驱动轴和从动轴，阀壳内部有一个球形空腔，所述阀片置于阀壳内部，阀片的弧形表面与球形空腔内壁匹配，阀片与驱动轴和从动轴之间通过连接组件连接，所述阀壳顶部和底部分别有出料口法兰和进料口法兰，出料口法兰上设有台阶形圆槽，台阶形圆槽底部设有通孔，通孔与台阶形圆槽形成一个环状壁围结构，环状壁围内表面成弧形与阀片相匹配，台阶形圆槽下部设有阀片密封圈、台阶形圆槽上部设有阀片密封固定法兰，阀片密封固定法兰与出料口法兰螺栓连接，所述阀片由弧形堵板和连接圆板组成，弧形堵板底部与连接圆板密封固定连接，连接圆板底面两侧分别与一个连接组件固定连接，弧形堵板的半径与高度的差值等于圆孔的中心到环状壁围所在水平面的距离，弧形堵板的厚度为8～10毫米，连接圆板的厚度为10～12毫米，所述连接组件上部为柱状结构，下部为半球形结构，半球形结构端面中部成中空结构，中空结构外围沿圆心设有环形分布的配作螺栓孔，半球形结构与驱动轴或者从动轴通过螺栓固定连接，所述圆孔与驱动轴和从动轴之间均设有密封套，密封套外表面与圆孔匹配，密封套内表面有一段齿形槽，齿形槽部位与驱动轴或者从动轴配合，驱动轴和从动轴均通过圆柱滚子轴承安装在轴承座上，驱动轴的小端面与动力装置连接，所述动力装置为摆动油缸或旋转气缸。
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