CN105042101B - 一种模块式多门重叠密封旋转闸板阀 - Google Patents

Abstract

本发明创造涉及一种模块式多门重叠密封旋转闸板阀，其特征在于：包括单向密封单元，每组单向密封单元包括N道模块化的密封阀板；密封阀板包括一个静密封阀板，在静密封阀板的前方设有动密封阀板，上述动、静密封阀板套设在同一转轴上，且依次面对面并排紧密设置；在动阀板外圆至少设有一个齿圈,与齿圈配合有转动装置；单向密封单元的两侧设有紧固装置；动、静密封阀板以转轴中心为圆心环形阵列有扇形通孔和扇形封闭板，与现有技术相比，其具有流通率高、体积小、便于维修的优点。

Description

一种模块式多门重叠密封旋转闸板阀

技术领域

本发明创造涉及一种密封阀，尤其是一种采用模块式多门重叠密封旋转闸板阀。

背景技术

现有的阀门一般都是采用一动一静密封，即一个旋转，一个固定，这样实现通道的开闭，但是现有的这种阀门存在以下几种问题：

1、阀门采用一动一静，这样即使两者处于导通的状态，相对于阀板的面积来讲，其仅有50%的开启率，势必会对导通的流体产生一种阻流的作用，因此为了消除这个阻流，需要将阀门的尺寸增加，而增加尺寸，阀门的尺寸、成本等就会上升。

2、现在的阀门都是整体式的结构，比如出现泄漏的情况时，需要将整个阀门拆除后换上新的阀门或者将阀门修补后再换上，此种情况对于阀门直径较大时，其更换以及维持更为困难。

发明内容

针对上述问题，本发明创造提供一种模块式多门重叠密封旋转闸板阀，模块式多门重叠密封旋转闸板阀采用多个模块式组件，并设有多个动阀板结构，外侧至少设有一个静阀板或两侧各设有一个静阀板；通过此种方式后，能够有效的增加流通量，在相同流通率的情况下，可以将阀门的尺寸做的更小。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案解决：

一种模块式多门重叠密封旋转闸板阀，包括至少一组单向密封单元，所述的每组单向密封单元包括N道模块化的密封阀板，其中N≥3，N为自然数；上述的密封阀板包括位于一侧的一个静密封阀板，沿阀导通方向，在静密封阀板的前方设有N-1道动密封阀板，上述动、静密封阀板套设在同一转轴上，且依次面对面并排紧密设置；在动阀板外圆至少设有一个齿圈,与齿圈配合有转动装置；单向密封单元的两侧设有紧固装置；动、静密封阀板以转轴中心为圆心环形阵列有N个扇形单元，N个扇形单元中设有N-1个相邻的扇形通孔，一个扇形封闭板，通孔数等于动密封阀板数。

优选的，所述的模块式多门重叠密封旋转闸板阀包括至少两组单向密封单元，即在动密封阀板的两侧各设有一静密封阀板，两组单向密封单元共用位于中间的动密封阀板形成两个反向的单向密封单元，两个单向密封形成双向密封单元。

优选的，所述板阀的外侧为方形结构，方形扳阀的外侧与阀门管道中竖向槽体相配合，方形框架沿竖向槽体上下移动。

优选的，所述每组单向密封单元的动密封阀板个数为两个，每个动、静密封阀板上以转轴中心为圆心环形阵列有三个扇形单元，三个扇形单元中设有两个相邻的扇形通孔、一个扇形封闭板；两个动密封阀板的至少一侧设有静密封阀板。

优选的，所述每组单向密封单元的动密封阀板个数为三个，每个动、静密封阀板上以转轴中心为圆心环形阵列有四个扇形单元，四个扇形单元中设有三个相邻的扇形通孔、一个扇形封闭板；动密封阀板的至少一侧设有静密封阀板。

优选的，所述的旋转装置包括与每个齿圈配合设有一个旋转齿轮，每个旋转齿轮对应设有一个旋转轴。

优选的，所述旋转轴上各设有一个联动齿轮，两个联动齿轮相互啮合，其中一个旋转轴外端连接旋转设备。

优选的，所述动密封阀板上设有限位装置；所述的限位装置包括配合的限位口以及限位柱；所述的限位口为设置密封阀板上的以阀板轴心为圆心的弧形槽，上述的弧形槽可以为整个槽体或者，弧形槽内插设限位柱。

优选的，沿流通方向进入的一侧，在紧固装置上设有多个用于压设动密封阀板的压紧杆。

优选的，当开启阀门时，静密封阀板固定静止，旋转结构带动动密封阀板旋转，将所有动、静阀板的扇形封闭板重叠在一起，所有动、静阀板的扇形通孔全部连通；当关闭阀门时，高压流体将动密封阀板推向低压静密封阀板一侧，旋转动密封阀阀板，使得动静密封阀板的扇形封闭板环形阵列分布，将阀门封闭。

一个动阀板就相当于一个门，几个动阀板就有几路扇形通孔，静阀板几何尺寸与动阀板一致。多个动阀板就相当于一个阀里有多个门，每个动阀板各控制一路扇形通孔的开关.使单位面积通流量大大提高，如两个动阀板通流面积为66%，三个动阀板通流面积为75%，四个动阀板通流面积为80%。模块式组件设计可更换损坏件，实现快速检修、高流通率的目的。

本发明创造提供一种模块式多门重叠密封旋转闸板阀：有动阀板、静阀板、圆筒状阀体、法兰盘、齿轮组装置、心轴、铜套、关节轴承等组成。两个以上的动阀板与一静阀板组成一阀门开关单元。

本发明创造的工作原理以及有益效果表现在：

圆盘状动、静密封阀片上，设有一扇形封闭板、多个扇形通孔及密封肋筋，扇形通孔的数量与动阀板数量相等，当开启阀门时，所有动、静阀板的扇形封闭板重叠在一起，所有动、静阀板的扇形通孔全部连通，当关闭阀门时，高压流体将动阀板推向低压侧，靠近低压侧静阀板的动阀板扇形封闭板，重叠密封一个低压侧静阀板的扇形通孔，第二个动阀板扇形封闭板，重叠密封第一动阀板一扇形通孔，依次类推直至将全部扇形通孔封闭。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是实施例1结构示意图；

图2是实施例1密封阀板结构示意图；

图3是转动装置结构示意图；

图4是实施例2结构示意图；

图5是实施例2密封阀板结构示意图；

图6是实施例3俯视结构示意图；

图7是实施例3主视结构示意图；

图8是压紧杆及密封阀板结构示意图。

具体实施方式

下面未述及的相关技术内容均可采用或借鉴现有技术。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，一种模块式多门重叠密封旋转闸板阀，包括单向密封单元，单向密封时可以采用一个单向密封单元，双向密封时，可以采用两个（甚至多个）反向的单向密封单元。

当然，两个反向的单向密封单元可以是独立的（两个相互不共用任何部件），也可以是组合的（两者共用动密封阀板，以下将详细叙述）。

所述的单向密封单元包括N道模块化的密封阀板，所谓模块化是指密封阀板是独立的，通过可拆卸式的连接方式进行连接，优选的密封阀板为圆盘结构，因本发明创造的目的是提高阀门的流通量，因此，在N的数量选择上，将N≥3，N为自然数。

上述的N道密封阀板中，其中有一道为静密封阀板，所谓静密封阀板即本密封阀板固定安装，相对阀门整体，本密封阀板不能转动或者移动。对于能够转动的密封阀板称之为动密封阀板。

动静密封阀板组合安装形式如下：动静密封阀门面对面紧密设置，至少动密封阀板固定在同一转轴上，优选的也将静密封阀板安装固定在转轴上，其中将相邻两个动密封阀板之间设有关节轴承，本关节轴承套设在转轴上。

因动密封阀板转动，为保证转动的顺畅性，因此动密封阀板的两侧需要预留出一定的距离（比如0.5-1mm），否者动阀板无法转动，因此，为了保证密封性，本阀门的动静密封阀板在安装以及固定上具有方向性：沿阀导通方向，在静密封阀板的前方设置动密封阀板，即沿流通方向，先经过动密封阀板，然后再流经静密封阀板。这样高压流体可以以静密封阀板为阻挡，将动密封阀板压设并逐级紧贴在静密封阀板上。

动、静密封阀板以转轴中心为圆心环形阵列有N个区域单元（此处的N与上述的N对应），区域单元的形状优选扇形单元，因为在转动时，可以正好的配合当然不能排除其他的形状，比如圆心、椭圆，甚至不规则的形状，但这些都应视为与扇形单元是等同的，不能脱离本发明创造所保护的范围，N个扇形单元中设有N-1个相邻的扇形通孔、一个扇形封闭板，相邻扇形通孔之间设有用于隔断的肋板，通过以上设置之后，通孔数等于动密封阀板数。

设置通孔之后，需要考虑密封的问题，本发明创造可以通过以下方式解决，方式一，阀体可以采用不锈钢材料，通过高精度的加工以及研磨，相互之间可以达到接触面之间密封的效果；方式二，可以在密封阀板上设置密封条，比如将在阀板面上设有密封槽，密封槽上设有密封条，密封条至少满足将上述的扇形通孔的周边进行密封；当然不能排出其他密封形式。

本发明创造的转动形式如下：

在至少一个动阀板外圆设有齿圈,与齿圈配合有转动装置；通过转动装置可以带动动密封阀板进行转动。

转动装置可以采用如下机构：

1、最简单的，每个密封阀板上设有齿圈，与每个齿圈配合有齿轮以及齿轮轴，单独控制齿轮轴的旋转，从而控制每个动密封阀板的转动角度。

2、对于动密封阀板设有两个时，每个动密封阀板外设有齿圈，齿圈外设有固定有旋转齿轮以及齿轮轴，可以单独控制两个动密封阀板的各自旋转（1中叙述），也可以通过在齿轮轴上套设有一对相啮合的齿轮，实现反方向联动旋转，这样可以控制一个齿轮轴联动两个动密封阀板转动即可。

3、对于动密封阀板设有多道（超过两道）时，可以单独在每个密封阀板上设有齿圈，并与每个齿圈配合有转动齿轮以及齿轮轴，通过转动齿轮轴可以实现各自的控制（1中叙述）；但为了便于控制，也可以实现联动，联动方式如下，仅在最外侧的动密封阀板上设有齿圈，并通过对应的齿轮、齿轮轴带动；同时，从本动密封阀板开始，在相邻的密封阀板之间设有联动以及限位结构，结构如下：两个相邻密封阀板之间设有对应的弧形槽以及插入到弧形槽内的柱体，这样上一级密封阀板转动时，只有当柱体转动到弧形槽的两端时，才能联动下一级密封阀板转动（最后一级到了静密封阀板后终止转动）；弧形槽以及柱体的位置满足，旋转到最后极限时，N个封闭板正好将阀门封死。

当然上述的2中两道动密封阀板也可以采用3的联动结构，但是采用本密封后两个动密封阀板同向旋转，开闭时间相对于反向同时旋转较长。

单向密封单元的两侧设有紧固装置，比如法兰，位于最外端的静密封阀板可以充当法兰的功能进行固定。

上述的弧形槽以及柱体可以进行如下的等同替换：弧形槽在两行程端部靠近极限点时其深度增加，柱体变为弹性伸缩式的结构，当逐渐进入到弧形槽时，柱体在弹力的作用下逐渐伸入到弧形槽，当远离弧形槽时，柱体被压缩回。

柱体的弹性结构包括伸缩头，伸缩头与阀板端面之间压设有弹簧。

当开启阀门时，静密封阀固定静止，旋转结构带动动密封阀旋转，将所有动、静阀板的扇形封闭板重叠在一起，所有动、静阀板的扇形通孔全部连通；当关闭阀门时，高压流体将动阀板推向低压侧，靠近低压侧静阀板的动阀板扇形封闭板，重叠密封一个低压侧静阀板的扇形通孔，第二个动阀板扇形封闭板，重叠密封第一动阀板一扇形通孔，依次类推直至将全部扇形通孔封闭。

沿流通方向进入的一侧，在紧固装置31（静密封阀板或者阀体或者法兰）上设有多个用于压设动密封阀板的压紧杆30，图8所示；本压紧杆可以采用压紧螺栓或者液压活塞的形式，压紧杆由紧固装置（比如法兰或者静密封阀板）的边缘伸入，对原密封不影响。

当关闭阀门后，阀门不严密时用压紧螺栓或液压活塞压紧动密封阀板12。

实施例1

本实施例未述及的可以采用上述结构或者已知结构。

图1所示，本实施例为单向密封阀，包括三道密封阀板，三道密封阀板中有一道为静密封阀板11，在静密封阀板11的一侧分别设有两道动密封阀板12。

图2所示，每个动、静密封阀板上以转轴中心为圆心环形阵列有三个扇形单元，三个扇形单元中设有两个相邻的扇形通孔13、一个扇形封闭板14；相邻的两个扇形单元之间为肋板15。

本实施例的转动装置可以采用上述的2形式：

每个动密封阀板外设有齿圈，齿圈外设有固定有旋转齿轮16以及齿轮轴，图3所示，通过在齿轮轴上套设有一对相啮合的齿轮17，实现反方向联动旋转，这样可以控制一个齿轮轴联动两个动密封阀板转动即可。

实施例2

图4所示，本实施例为双向密封阀，包括至少两个单向密封单元，每个单向密封单元包括四道密封阀板，四道密封阀板中有一道为静密封阀板11，在静密封阀板11的一侧分别设有三道动密封阀板12。

图5所示，每个动、静密封阀板上以转轴中心为圆心环形阵列有四个扇形单元，四个扇形单元中设有三个相邻的类直角扇形通孔23、一个类直角扇形封闭板24；相邻的三个扇形单元之间为肋板15。

本实施例的转动装置可以采用上述的3形式：

仅在最外侧的动密封阀板上设有齿圈，并通过对应的齿轮、齿轮轴带动；同时，从本动密封阀板开始，两个相邻密封阀板之间设有对应的弧形槽25以及插入到弧形槽内的柱体26，这样上一级密封阀板转动时，只有当柱体转动到弧形槽的两端时，才能联动下一级密封阀板转动（最后一级到了静密封阀板后终止转动）；弧形槽25以及柱体26的位置满足，旋转到最后极限时，N个封闭板正好将阀门封死。

本实施例的两个单向密封单元共用三个动密封阀板，在三个动密封阀板的两侧各设有一个静密封阀板，这样形成了两个部分重叠的反向的单向密封单元，从而形成双向密封。

本实施例最外侧的两个静密封阀板可以起到固定连接的作用，替代法兰固定。

本实施例的流通量可以达到略低于75%的状态。

作为本发明创造的改进，可以将N进行规律进行扩展，比如N=5、6、7等，以便实现更好的流通率。

实施例3

本实施例中，将整个阀的边缘设计成为矩形结构，本矩形结构可以直接将阀体两侧的紧固装置（比如法兰、静密封阀板）设计成为矩形结构（比如将静密封阀板的外形可为外方内圆等安装形状），当然也可在满足密封条件下在阀体的外壳上套设一个矩形框61，图6、7所示。

矩形框61正好与管道64中的竖槽62相配合，即阀门可以在起吊装置的作用下，上下沿着管道的竖槽移动，可做成外方内圆的外闸内门阀；使用于水坝、沟渠、烟道、风道等。

为了加强密封效果，可以竖槽内矩形框与管道的接触面上设置一个密封条63或者密封材料；同时，为了进一步增强密封效果，可以在矩形框的中部沿框体的与竖槽配合壁上设计一个凹槽，这样密封条或者密封材料被挤压在凹槽与竖槽内。

正常使用时，可以通过转动装置，控制本实施例中的动密阀板的转动，从而实现导通或者封闭。

如果需要暂时全部导通或者阀门出现问题对阀门进行维修时，可以将阀门提起，更换或者检修即可。、

以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种模块式多门重叠密封旋转闸板阀，其特征在于：包括至少一组单向密封单元，所述的每组单向密封单元包括 N 道模块化的密封阀板，其中 N ≥ 3，N 为自然数；上述的密封阀板包括位于一侧的一个静密封阀板，沿阀导通方向，在静密封阀板的前方设有N-1 道动 密封阀板，上述动、静密封阀板套设在同一转轴上，且依次面对面并排紧密设置；在动密封阀板外圆至少设有一个齿圈, 与齿圈配合有转动装置；单向密封单元的两侧设有紧固装置；动、静密封阀板以转轴中心为圆心环形阵列有N个扇形单元，N个扇形单元中设有N-1个相邻 的扇形通孔，一个扇形封闭板，通孔数等于动密封阀板数；

所述的模块式多门重叠密封旋转闸板阀包括至少两组单向密封单元，即在动密封阀板的两侧各设有一静密封阀板，两组单向密封单元共用位于中间的动密封阀板形成两个反向的单向密封单元，两个单向密封形成双向密封单元；

所述板阀的外侧为方形结构，方形扳阀的外侧与阀门管道中竖向槽体相配合，方形框架沿竖向槽体上下移动；

所述的转动装置包括与每个齿圈配合设有一个旋转齿轮，每个旋转齿轮对应设有一个旋转轴；

所述旋转轴上各设有一个联动齿轮，两个联动齿轮相互啮合，其中一个旋转轴外端连接旋转设备；

所述动密封阀板上设有限位装置；所述的限位装置包括配合的限位口以及限位柱；所述的限位口为设置在密封阀板上的以阀板轴心为圆心的弧形槽，弧形槽内插设限位柱。

2.根据权利要求1 所述的模块式多门重叠密封旋转闸板阀，其特征在于 ：所述每组单向密封单元的动密封阀板个数为两个，每个动、静密封阀板上以转轴中心为圆心环形阵列有三个扇形单元，三个扇形单元中设有两个相邻的扇形通孔、一个扇形封闭板 ；两个动密封 阀板的至少一侧设有静密封阀板。

3.根据权利要求1 所述的模块式多门重叠密封旋转闸板阀，其特征在于 ：所述每组单向密封单元的动密封阀板个数为三个，每个动、静密封阀板上以转轴中心为圆心环形阵列有四个扇形单元，四个扇形单元中设有三个相邻的扇形通孔、一个扇形封闭板 ；动密封阀板 的至少一侧设有静密封阀板。

4.根据权利要求1 所述的模块式多门重叠密封旋转闸板阀，其特征在于 ：沿流通方向进入的一侧，在紧固装置上设有多个用于压设动密封阀板的压紧杆。