CN108240482A - 磁性启闭的齿型双闸板闸阀 - Google Patents

磁性启闭的齿型双闸板闸阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁性启闭的齿型双闸板闸阀。下阀体底部两侧分别开有进口和出口，进口和出口的内端面设有齿型阀座，阀杆上端穿过上阀体后与驱动箱连接，阀杆下端伸入到下阀体和上阀体之间形成的阀腔空间内，阀杆下端连接到磁性阀芯的顶端，磁性阀芯安装在阀芯套筒内，阀芯套筒水平布置且垂直于阀杆，阀芯套筒的两端分别与两个齿型闸板连接，齿型闸板与齿型阀座采用相同的齿型结构。本发明通过磁性控制阀门的开启和关闭，避免了闸板移动时与阀体的挤压和接触磨损，延长了阀门的使用寿命，通过线密封和面密封的双重密封效果有效的提高了阀门的紧密效果和气密性，可广泛的适用于化工、石油、水利等领域。

Description

磁性启闭的齿型双闸板闸阀
技术领域
本发明涉及了一种双闸板闸阀，尤其涉及了一种磁性启闭的齿型双闸板闸阀。
背景技术
闸阀是以闸板为启闭元件，通过沿着阀门内部流道中心线的垂直方向移动来实现接通和切断介质流动的一种阀门。闸阀在管道上作全开或全关切断用，一般不作调节流量用(如用来调节流量，闸板和阀座密封面易冲蚀损坏而且噪声大)。其壳体，采用不同材料，可适用于同温度、不同压力及不同性质的介质，适用的范围广。双闸板闸阀具有两个闸板，通过沿着阀门内部流道中心线的垂直方向移动来实现接通和切断介质流动的一种阀门。平行双闸板闸阀，其启闭元件为两块相互平行的闸板组合而成，目前普遍使用的平行双闸板阀门按照其运动闸板的结构及密封原理主要分为两类：自动密封式和撑开式。
自动密封式平行双闸板闸阀主要依靠两个阀板之间的弹簧的反弹作用来达到密封的效果。撑开式平行双闸板闸阀则是利用顶楔的作用从而达到密封的目的。
对于上述两种平行双闸板阀门都存在以下问题：
(1)闸板与阀座的密封性不够，闸板与阀座均采用刚性材料，闸板与阀体只具有线密封的密封效果，不能适用于对阀门气密性要求较高的工作环境。
(2)无论阀门开启或关闭，闸板与阀体始终存在预紧压力，特别是阀门输送介质中含有微小固体颗粒时，颗粒进入闸板与阀体中，移动时会对闸板和阀体造成很大的磨损。
发明内容
为了克服现有双闸板闸阀的不足，本发明的目的在于提供一种磁性控制启闭的齿型双闸板闸阀，提高闸阀的密封性，避免了闸板移动时的磨损，延长了阀门的使用寿命。
本发明采用的技术方案是：
本发明包括下阀体、阀芯套筒、驱动箱、阀杆、齿型阀座和上阀体；下阀体和上阀体之间通过螺杆螺母连接成一体，下阀体底部两侧分别开有进口和出口，进口和出口的内端面设有齿型阀座，阀杆上端穿过上阀体后与驱动箱连接，阀杆下端伸入到下阀体和上阀体之间形成的阀腔空间内；阀腔空间内设有磁性阀芯、阀芯套筒和齿型闸板，阀杆下端连接到磁性阀芯的顶端，磁性阀芯安装在阀芯套筒，阀芯套筒水平布置且垂直于阀杆，阀芯套筒的两端分别与两个齿型闸板连接，齿型闸板与齿型阀座采用相同的齿型结构。
所述的磁性阀芯穿过通槽置于阀芯套筒中部内，磁性阀芯上端连接有连接块，连接块穿出通槽与阀杆下端固定连接，连接块两侧对称固定有档杆，阀芯套筒中部顶面开有通槽，阀芯套筒外壁固定有两个用于限位档杆的限位杆，两个限位杆分别位于通槽对称的两侧旁；
阀芯套筒两端的内壁周面均设有四条导向槽，四条导向槽沿周向间隔均布，每条导向槽沿阀芯套筒轴向布置；每个齿型闸板的一端中心固定有阀块，阀块外周面设有四条导向条，四条导向条沿周向间隔均布，每条导向条沿阀芯套筒轴向布置；四条导向条分别嵌装在四条导向槽中，使得齿型闸板和阀芯套筒形成轴向滑动连接；阀块均为永磁体，两块齿型闸板上的两块阀块具有不同磁极，磁性阀芯的两侧对称固定有不同磁极的磁铁块。
所述的转向套筒转动通过阀杆带动磁性阀芯转动，改变磁性阀芯与齿型闸板上阀块之间的相对磁极，即改变磁性阀芯与齿型闸板之间相吸相斥的状态，进而实现闸板位置的改变。
所述的驱动箱带动阀杆上下升降移动。
所述的阀杆上端穿过上阀体顶端的通孔，阀杆和上阀体之间连接有转向套筒，转向套筒连接有手柄部，转向套筒一侧开有凹槽，阀杆顶端一侧设有与凹槽配合的凸耳；阀杆下降到凸耳嵌入凹槽中后，转动转向套筒通过凸耳和凹槽之间的嵌装定位带动阀杆转动。
所述的齿型闸板与齿型阀座具有相同的齿型结构，齿型闸板上覆有外形相同的齿型弹性薄垫圈。
阀座采用具有弹性耐腐蚀的聚四氟乙烯材料，避免刚性接触，提高了阀门的紧密性。
所述的阀芯套筒和导向条采用非磁性材料，可以避免对闸板的磁性干扰。
所述的导向条的长度大于导向槽的长度，使得闸阀闭合时，即齿型闸板位于最外位置时，导向条仍位于导向槽中。
当闸阀开启时，阀芯与闸板的磁极相反，闸板与阀芯异极相吸，实现闸板与阀座的分离，通过导向槽控制闸板移动位置，闸板与阀体不相互接触，阀芯套筒带动闸板向上升起，阀门开启，避免了闸板与阀体相互间的压力和移动磨损。
当阀门关闭时，转动转向套筒使阀杆带动阀芯的转动，使阀芯的转动180度，套筒上有限位杆，控制阀芯转动的角度，这时闸板上的磁极与阀芯相同，相互排斥，闸板通过导向条在导向槽中移动，闸板与弹性齿型阀座啮合，实现线密封和齿面的面密封的双重密封，提高了闸阀的密封效果，具有良好的紧密性。
本发明的有益效果是：
本发明通过磁性阀芯控制闸板的开启与关闭，利用阀芯套筒控制闸板的上下位置，通过转向套筒实现阀杆的转向，结构简单实用，可广泛的适用于化工、石油、水利等领域。
本发明的闸板运动中不与阀体产生接触，没有相互作用力，避免了现有阀门闸板与阀体接触磨损的发生。
本发明的闸板采用齿式结构，阀门关闭时，与弹性齿型阀座相互啮合，实现线与面的双重密封，提高了阀门的密封性。
附图说明
图1是本发明磁性启闭的齿型双闸板闸阀的剖视图。
图2是本发明磁性启闭的齿型双闸板闸阀阀芯套筒的结构图。
图3是本发明磁性启闭的齿型双闸板闸阀磁性阀芯结构图。
图4是本发明磁性启闭的齿型双闸板闸阀磁性齿型闸板的结构图。
图5是本发明磁性启闭的齿型双闸板闸阀阀杆的结构图。
图6是本发明磁性启闭的齿型双闸板闸阀转向套筒的剖视图。
图7是本发明磁性启闭的齿型双闸板闸阀阀杆和转向套筒配合示意图。
图8是本发明磁性启闭的齿型双闸板闸阀打开时的剖视图。
图9是本发明磁性启闭的齿型双闸板闸阀关闭时的剖视图。
图1中：1.下阀体、2.螺杆螺母、3.阀芯套筒、4.驱动箱、5.阀杆、6.转向套筒、7.上阀体、8.磁性阀芯、9.齿型阀座、10.齿型闸板、11.导向条、12.限位杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明具体实施包括下阀体1、阀芯套筒3、驱动箱4、阀杆5、齿型阀座9和上阀体7；下阀体1和上阀体7之间通过螺杆螺母2连接成一体，下阀体1底部两侧分别开有进口和出口，进口和出口的内端面设有与齿型闸板10的采用相同齿型的齿型阀座9，阀杆5上端穿过上阀体7后与驱动箱4连接，阀杆5下端伸入到下阀体1和上阀体7之间形成的阀腔空间内；阀腔空间内设有磁性阀芯8、阀芯套筒3和齿型闸板10，阀杆5下端连接到磁性阀芯8的顶端，磁性阀芯8安装在阀芯套筒3中，阀芯套筒3水平布置且垂直于阀杆5，阀芯套筒3的两端分别与两个齿型闸板10连接。
如图2和图3所示，磁性阀芯8穿过通槽置于阀芯套筒3中部内，磁性阀芯8上端连接有连接块8B，连接块8B穿出通槽与阀杆5下端固定连接，连接块8B两侧对称固定有档杆8A，阀芯套筒3中部顶面开有通槽，阀芯套筒3外壁固定有两个用于限位档杆8A的限位杆12，两个限位杆12分别位于通槽对称的两侧旁；磁性阀芯8转动下带动档杆8A转动，档杆8A转动中被限位杆12限位。
如图2和图4所示，阀芯套筒3两端的内壁周面均设有四条导向槽3A，四条导向槽3A沿周向间隔均布，每条导向槽3A沿阀芯套筒3轴向布置；每个齿型闸板10的一端中心固定有阀块10A，阀块10A外周面设有四条导向条11，四条导向条11沿周向间隔均布，每条导向条11沿阀芯套筒3轴向布置；四条导向条11分别嵌装在四条导向槽3A中，控制闸板的位置和移动方向，使得齿型闸板10和阀芯套筒3形成轴向滑动连接；阀块10A均为永磁体，两块齿型闸板10上的两块阀块10A具有不同磁极，磁性阀芯8的两侧对称固定有不同磁极的磁铁块。
驱动箱4带动阀杆5上下升降移动。具体实施中驱动箱4可以采用齿轮齿条结构带动阀杆5移动。
如图1所示，阀杆5上端穿过上阀体7顶端的通孔，阀杆5和上阀体7之间连接有转向套筒6，如图5-7所示，转向套筒6连接有向外延伸的手柄部，转向套筒6一侧开有凹槽，阀杆5顶端一侧设有与凹槽配合的凸耳；阀杆5下降到凸耳嵌入凹槽中后，转动转向套筒6通过凸耳和凹槽之间的嵌装定位带动阀杆5转动。
通过转向套筒带动阀杆转动，进而带动磁性阀芯8的转动，由阀芯套筒3上的限位杆12挡住档杆8A限制磁性阀芯8的转动角度为180度。
如图4所示，齿型闸板10与齿型阀座9具有相同的齿型结构，齿型阀座9具有内齿，齿型闸板10具有外齿，闸阀闭合时齿型闸板10与具有相同齿型结构的阀座啮合，齿型闸板10上覆有外形相同的齿型弹性薄垫圈，齿型阀座采用具有弹性的耐腐蚀的聚四氟乙烯材料，避免刚性接触，提高密封时的紧密性，使得齿型闸板10与齿型阀座9之间具有线与面的双重密封，增强了闸阀关闭时的紧密性。
磁性阀芯8两端分别为强磁铁的N、S极，闸板10中心为具有强磁性磁铁的阀块，两闸板的磁性相反，阀芯套筒3和导向条11采用非磁性材料，可以避免对闸板的磁性干扰。
导向条11的长度大于导向槽3A的长度，使得闸阀闭合时，即齿型闸板位于最外位置时，导向条11仍位于导向槽3A中。
如图9所示，转向套筒6带动阀杆5使磁性阀芯8转动180度，阀芯与齿型闸板上阀块磁性相反，空心箭头的方向是闸板运动的方向，实心箭头是闸板和阀芯磁极相反的相互磁性作用力。
本发明的工作原理和工作过程如下：
本发明利用磁性的原理，通过磁性阀芯和具有磁性材料的闸板实现阀门的开启与关闭。
当阀门打开时，套筒及闸板的位置如图8所示。
当阀门需要关闭时，驱动箱4驱动阀杆5向下运动，闸板向下移动时，不与阀体1、7接触，避免了相互间的压力和移动磨损。
当阀杆5凸耳运动到转向套筒6的凹槽处，闸板上下位置固定，位置如图1所示，这时转动转向套筒6，转向套筒6带动阀杆5，带动磁性阀芯8转动，阀芯套筒3上有限位杆12，控制阀芯8转动的角度，使阀芯8的转动为180度，磁性阀芯极性转变，这时闸板10上阀块的磁极与磁性阀芯8相同，相互排斥，使得闸板10通过导向条在导向槽3A中移动，与弹性齿型阀座9啮合，阀门关闭，如图9所示，实现线密封和齿面的面密封的双重密封。
当阀门闸阀开启时，转动转向套筒6带动阀杆5，使磁性阀芯8转动，闸板10上阀块与磁性阀芯8的磁性相反，异极相吸，使得闸板10通过导向条11在导向槽3A中向阀芯3移动移动，与弹性齿型阀座9分离，导向槽与导向条使闸板只具有沿阀芯方向的一个自由度，由驱动箱4驱动使闸板10向上移动到如图8所示，阀门开启。
由此实施可见，本发明通过转动套筒带动阀杆使阀芯转动，阀芯磁性的改变进而控制闸板的启闭，避免了闸板移动时与阀体的挤压和接触磨损，延长了阀门的使用寿命。闸板与阀座的齿式啮合，通过线密封和面密封的双重密封效果有效的提高了阀门的紧密效果和气密性，具有其突出显著的技术效果。

Claims (8)

1.一种磁性启闭的齿型双闸板闸阀，其特征在于：包括下阀体(1)、阀芯套筒(3)、驱动箱(4)、阀杆(5)、齿型阀座(9)和上阀体(7)；下阀体(1)和上阀体(7)之间通过螺杆螺母(2)连接成一体，下阀体(1)底部两侧分别开有进口和出口，进口和出口的内端面设有齿型阀座(9)，阀杆(5)上端穿过上阀体(7)后与驱动箱(4)连接，阀杆(5)下端伸入到下阀体(1)和上阀体(7)之间形成的阀腔空间内；阀腔空间内设有磁性阀芯(8)、阀芯套筒(3)和齿型闸板(10)，阀杆(5)下端连接到磁性阀芯(8)的顶端，磁性阀芯(8)安装在阀芯套筒(3)中，阀芯套筒(3)水平布置且垂直于阀杆(5)，阀芯套筒(3)的两端分别与两个齿型闸板(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种磁性启闭的齿型双闸板闸阀，其特征在于：
所述的磁性阀芯(8)穿过通槽置于阀芯套筒(3)中部内，磁性阀芯(8)上端连接有连接块(8B)，连接块(8B)穿出通槽与阀杆(5)下端固定连接，连接块(8B)两侧对称固定有档杆(8A)，阀芯套筒(3)中部顶面开有通槽，阀芯套筒(3)外壁固定有两个用于限位档杆(8A)的限位杆(12)，两个限位杆(12)分别位于通槽对称的两侧旁；
阀芯套筒(3)两端的内壁周面均设有四条导向槽(3A)，四条导向槽(3A)沿周向间隔均布，每条导向槽(3A)沿阀芯套筒(3)轴向布置；每个齿型闸板(10)的一端中心固定有阀块(10A)，阀块(10A)外周面设有四条导向条(11)，四条导向条(11)沿周向间隔均布，每条导向条(11)沿阀芯套筒(3)轴向布置；四条导向条(11)分别嵌装在四条导向槽(3A)中，使得齿型闸板(10)和阀芯套筒(3)形成轴向滑动连接；阀块(10A)均为永磁体，两块齿型闸板(10)上的两块阀块(10A)具有不同磁极，磁性阀芯(8)的两侧对称固定有不同磁极的磁铁块。
3.根据权利要求2所述的一种磁性启闭的齿型双闸板闸阀，其特征在于：
所述的转向套筒(6)转动通过阀杆(5)带动磁性阀芯(8)转动，改变磁性阀芯(8)与齿型闸板(10)上阀块(10A)之间的相对磁极，即改变磁性阀芯(8)与齿型闸板(10)之间相吸相斥的状态，进而实现闸板位置的改变。
4.根据权利要求1所述的一种磁性启闭的齿型双闸板闸阀，其特征在于：
所述的驱动箱(4)带动阀杆(5)上下升降移动。
5.根据权利要求1所述的一种磁性启闭的齿型双闸板闸阀，其特征在于：
所述的阀杆(5)上端穿过上阀体(7)顶端的通孔，阀杆(5)和上阀体(7)之间连接有转向套筒(6)，转向套筒(6)连接有手柄部，转向套筒(6)一侧开有凹槽，阀杆(5)顶端一侧设有与凹槽配合的凸耳；阀杆(5)下降到凸耳嵌入凹槽中后，转动转向套筒(6)通过凸耳和凹槽之间的嵌装定位带动阀杆(5)转动。
6.根据权利要求1所述的一种磁性启闭的齿型双闸板闸阀，其特征在于：
所述的齿型闸板(10)与齿型阀座(9)具有相同的齿型结构，齿型闸板(10)上覆有外形相同的齿型弹性薄垫圈，齿型阀座采用弹性耐腐蚀的聚四氟乙烯材料。
7.根据权利要求2所述的一种磁性启闭的齿型双闸板闸阀，其特征在于：
所述的阀芯套筒(3)和导向条(11)采用非磁性材料。
8.根据权利要求2所述的一种磁性启闭的齿型双闸板闸阀，其特征在于：
所述的导向条(11)的长度大于导向槽(3A)的长度，使得闸阀闭合时，即齿型闸板位于最外位置时，导向条(11)仍位于导向槽(3A)中。
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