CN108644428B - 一种分相密封阀门结构及双层卸灰阀 - Google Patents

一种分相密封阀门结构及双层卸灰阀 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种分相密封阀门结构及双层卸灰阀，所述分相密封阀门结构包括：上阀体和防漏阀芯、下阀体和气封阀芯，上阀体的出口与下阀体的入口连通；防漏阀芯安装在所述防漏阀芯开闭机构上以实现固相灰料在所述上阀体内的截断和流通；气封阀芯安装在所述气封阀芯开闭机构上以实现气相流体在所述下阀体内的截断和流通。本发明提供的分相密封阀门结构及双层卸灰阀，将气相密封和固相密封采用单独的执行机构进行动作，实现真正意义的分相密封，对于具有一定黏度的湿灰土不会影响气相密封效果，提高了卸灰阀的密封效果；采用密封圈紧紧压在气封阀芯顶部形成密封环来实现气相密封，提高气相密封效果，并且减少气封阀芯的磨损，有效降低运行维护成本。

Description

一种分相密封阀门结构及双层卸灰阀
技术领域
本发明涉及冶金烧结技术领域，更具体地，涉及一种分相密封阀门结构及双层卸灰阀。
背景技术
在冶金行业烧结领域，卸灰阀广泛应用于烧结机大烟道、传统环冷机风箱以及除尘系统，其工作时由于内外存在气体压差，内部物料排空时需要确保设备的内部环境不与大气联通，以确保整个排料过程都在密闭状态下进行。目前大部分烧结厂采用的都是蘑菇头式双层卸灰阀，其采用刚性密封，并且固相密封阀阀芯与气相密封阀芯连为一体，只有一个控制机构，结构简单。
但是，当储灰罐下来的灰尘存留在任意一层的阀芯和阀体的接触面上时，卸灰阀得不到完全密封，尤其是当灰尘有一定湿度时，其会粘结在蘑菇头上，使缝隙更大，相应的漏风量也加重。另外，阀门经过长时间高风压冲刷后极易磨损，也会导致漏风增大。这不仅破坏设备的负荷环境，造成大量的漏损，引起能源浪费和设备损耗，也增加维护成本。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种分相密封阀门结构及双层卸灰阀，通过气相与固相分开密封，以提高密封效果并降低阀门的磨损。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种分相密封阀门结构，包括：固相密封阀和位于所述固相密封阀下部的气相密封阀，所述固相密封阀包括上阀体和防漏阀芯，所述气相密封阀包括下阀体和气封阀芯，所述上阀体的出口与所述下阀体的入口连通；
所述防漏阀芯置于所述上阀体内，所述上阀体设有与所述防漏阀芯连接的防漏阀芯开闭机构，通过所述防漏阀芯开闭机构控制所述防漏阀芯开闭，以控制所述上阀体的入口通断；
所述气封阀芯置于所述下阀体内，所述下阀体设有与所述气封阀芯连接的气封阀芯开闭机构，通过所述气封阀芯开闭机构控制所述气封阀芯开闭，以控制所述下阀体的入口通断。
优选地，所述防漏阀芯为盘状，所述防漏阀芯开闭机构包括可水平摆动的摆臂，所述摆臂的一端与所述上阀体转动连接，所述摆臂的另一端与所述防漏阀芯的底部连接，由所述摆臂带动所述防漏阀芯相对于所述上阀体的入口移动，以控制所述上阀体的入口通断；
所述气封阀芯为半球状，所述下阀体的入口设有密封圈，所述气封阀芯开闭机构包括水平设置的转轴，所述转轴穿过所述下阀体并与所述下阀体转动连接，所述气封阀芯装设在所述转轴上，由所述转轴带动所述气封阀芯相对于所述下阀体的入口转动，以控制所述下阀体的入口通断。
优选地，所述密封圈为可充气密封圈，所述可充气密封圈与所述气封阀芯之间设有密封间隙。
优选地，所述防漏阀芯开闭机构还包括：旋转销轴和曲柄机构，所述旋转销轴竖直穿过所述上阀体并与所述上阀体转动连接，所述摆臂固定在所述转动销轴的下端，所述曲柄机构与所述旋转销轴的上端连接。
优选地，所述曲柄机构包括气动执行器和曲柄，所述曲柄的一端与所述旋转销轴的上部固定连接，所述曲柄的另一端与所述气动执行器连接。
优选地，所述摆臂与所述防漏阀芯之间设有弹性元件，所述防漏阀芯的边沿与所述上阀体的入口贴合时所述弹性元件处于压缩状态。
优选地，所述上阀体的入口端部设有密封垫，所述密封垫内嵌于所述上阀体的内壁。
优选地，气封阀芯开闭机构还包括转动机构，所述转动机构位于所述下阀体的外部并与所述转轴连接。
根据本发明的另一方面，提供一种双层卸灰阀，包括两个分相密封阀门结构，两个所述分相密封阀门结构上下连通。
优选地，还包括驱动装置，所述驱动装置控制两个所述分相密封阀门结构交替开闭。
(三)有益效果
本发明提供的分相密封阀门结构及双层卸灰阀，通过将气相密封和固相密封采用单独的执行机构进行动作，实现真正意义的分相密封，并且对于具有一定黏度的湿灰土不会影响气相密封效果，提高了卸灰阀的密封效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例的一种分相密封阀门结构的结构示意图；
图2为图1中固相密封阀关闭时的示意图；
图3为图1中固相密封阀开启时的示意图；
图4为图1中气相密封阀关闭时的示意图；
图5为图1中气相密封阀开启时的示意图；
图6为本发明实施例的一种双层卸灰阀的结构示意图；
附图标记：
1-固相密封阀； 2-气相密封阀； 101-上阀体；
102-防漏阀芯； 103-摆臂； 104-旋转销轴；
105-曲柄机构； 106-曲柄； 107-气动执行器；
108-密封垫； 109-弹性元件； 201-下阀体；
202-气封阀芯； 203-转轴； 204-转动机构；
205-密封圈； 206-摇臂； 207-气动驱动器；
208-内环； 209-支撑件； 61-上密封阀；
62-下密封阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参考图1，本发明实施例提供一种分相密封阀门结构机构，具体包括：上部的固相密封阀1和下部的气相密封阀2，固相密封阀1包括上阀体101、防漏阀芯102以及控制防漏阀芯102动作的防漏阀芯开闭机构，气相密封阀2包括下阀体201、气封阀芯202以及控制气封阀芯动作的气封阀芯开闭机构。其中，上阀体101以及下阀体201的上部和下部依次设有入口和出口，上阀体101的出口与下阀体201的入口连通，并且上阀体101与下阀体201之间为密封连接。
具体地，一方面，对固相密封阀1的内部连接关系作进一步说明，防漏阀芯102置于上阀体101内部，为了实现固相密封，防漏阀芯102采用盘状的阀芯并且水平设置。上阀体101除了入口和出口外，其中部为空心腔体，且设有用于容置防漏阀芯102位置切换的活动空间。防漏阀芯开闭机构包括：摆臂103、旋转销轴104以及曲柄机构105，旋转销轴104竖直穿过上阀体101并通过轴承与上阀体101实现转动连接，摆臂103水平装设于旋转销轴104的下端以实现摆臂103绕旋转销轴104的摆动，防漏阀芯102的底部安装在摆臂103的自由端。曲柄机构105包括曲柄106和气动执行器107，曲柄106的一端与旋转销轴104的上部固定连接，曲柄106的另一端与气动执行器107连接，气动执行器107固定在上阀体101的外部。
进一步地，在固相密封阀1工作时，曲柄106受到气动执行器107的推力作用带动防漏阀芯102绕旋转销轴104做水平方向的往复摆动，从而达到固相密封阀1的启动和闭合。当防漏阀芯102位于如图2所示的位置时，防漏阀芯102的边沿与上阀体101的入口端部贴合，将上阀体101的入口封闭，以截断固相灰料流。为了减小防漏阀芯102与上阀体101内壁之间的磨损，在上阀体101的入口端部设有密封垫108，密封垫108内嵌于上阀体101的内壁。同时摆臂103和防漏阀芯102之间设有固定压缩量的弹性元件109，弹性元件109为弹簧，当阀门处于关闭状态时，压缩的弹簧对防漏阀芯102施加恒定压力，进一步防止固相灰料漏出。
另一方面，对气相密封阀2的内部连接关系作进一步说明，气封阀芯202置于下阀体201的内部，为了实现气相密封，气封阀芯202采用半球状阀芯。下阀体201除了入口和出口外，其中部为空心腔体，且设有用于容置气封阀芯202位置切换的活动空间。同时，在下阀体201的入口靠近下阀体201内部腔体处设有密封圈205。密封圈205与下阀体201内壁的接触面位置设有内环208，内环208为环形槽，保证密封圈205与下阀体201的密封，同时在密封圈205的外部安装支撑件209用于固定，在支撑件209和下阀体201的内壁之间留有用于密封圈205膨胀的间隙。
防漏阀芯开闭机构包括转轴203和转动机构204，转轴203水平设置并穿过下阀体201，并且转轴203与下阀体201之间通过轴承实现转动连接；为了减少气封阀芯202的磨损，密封圈205选用可充气的密封圈，气封阀芯202装设在转轴203上并使得气封阀芯202的顶部能够位于下阀体201的入口中心，并且气封阀芯202与密封圈205之间设有密封间隙，密封间隙保持2～4mm，以满足在气相密封阀2在开关时密封阀芯202与密封圈205不产生干涉为宜；转动机构204位于下阀体201的外部，转动机构204包括摇臂206和气动驱动器207，摇臂206的一端与转轴203连接，摇臂206的另一端与气动驱动器207连接以实现转轴203的转动，当然转动机构204也可以为直流电机，直接与转轴203连接，气动驱动器207固定在下阀体201的外部。
进一步地，在气相密封阀2工作时，转轴203在转动机构204的驱动作用下带动气封阀芯202转动，如图4所示，气封阀芯202的顶部位于下阀体201的入口中心位置且与可充气的密封圈205之间留有密封间隙，气封阀芯202和密封圈密206可以以无接触的方式运动，从而防止气封阀芯202与密封圈205之间的摩擦，减少磨损，密封间隙一般以2-4mm为宜。当气相密封阀2处于关闭状态时，密封圈205充气、膨胀，并紧压在半球状的气封阀芯202的顶部，从而形成一个非常可靠的密封环带，阻止下阀体201内的气相流体的流动。
在上述实施例中的分相密封阀门结构在工作时，固相密封阀1和气相密封阀2同时关闭，固相密封阀1处于图2所示的位置状态，气相密封阀2处于图4所示的位置状态，此时固相灰尘流被防漏阀芯102截断，气相流体被气封阀芯202截断。当分相密封阀门结构开启时，则首先停止往密封圈205内充气，然后在转动机构204的驱动作用下带动转轴203旋转90度，气封阀芯202处于图5所示的位置，将气相密封阀2先打开。然后再将固相密封阀1的防漏阀芯102转到图3所示的位置，将固相灰料卸出。当分相密封阀门结构关闭时，应首先将固相密封阀1的防漏阀芯102转到图2所示的位置，截断固相灰料流，然后旋转转轴203使得气封阀芯位于图4所示的位置，最后往密封圈205内充气，使密封圈205和气封阀芯202的顶部紧密贴合，形成可靠的气相密封，确保阀门的气密性。该阀门将固相灰尘和气体密封分开处理，即使是湿润状态下的固相灰尘也不会破坏气相密封的密封效果，从而显著提高气相密封的密封能力。
本发明实施例提供的分相密封阀门结构，将气相密封和固相密封采用单独的执行机构进行动作，实现真正意义的分相密封，对于具有一定黏度的湿灰土不会影响气相密封效果；另外，采用可充气的密封圈紧紧压在球面状的气封阀芯顶部形成密封环来实现气相密封，进一步提高气相密封效果，并且减少气封阀芯的磨损，有效降低运行维护成本。
在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供一种双层卸灰阀，参考图6，包括两个分相密封阀门结构以及驱动装置，两个分相密封阀门结构分别为上密封阀61和下密封阀62，上密封阀61的下阀体与下密封阀62的上阀体连通。
具体地，双层卸灰阀由一套液压系统作为驱动装置，上密封阀61与下密封阀62采用电气连锁控制，上密封阀61和下密封阀62采用交替开闭，工作状态时，至少有一套分相密封阀门结构处于关闭状态。上密封阀61开启前，先关闭下密封阀62，下密封阀62开启前，先关闭上密封阀61。上密封阀61和下密封阀62的具体开闭过程参照上述分相密封阀门结构的实施例部分内容，此处不再详细赘述。
本发明实施例提供的双层卸灰阀，通过上下部设置的两个分相密封阀门结构，并且通过交替开闭设置，其驱动装置的执行程序为先闭后开，卸灰时阀体中的气压不受影响，防止密封不严以及漏风的情况发生，阀门运行稳定可靠。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种分相密封阀门结构，其特征在于，包括：固相密封阀和位于所述固相密封阀下部的气相密封阀，所述固相密封阀包括上阀体和防漏阀芯，所述气相密封阀包括下阀体和气封阀芯，所述上阀体的出口与所述下阀体的入口连通；
所述防漏阀芯置于所述上阀体内，所述上阀体设有与所述防漏阀芯连接的防漏阀芯开闭机构，通过所述防漏阀芯开闭机构控制所述防漏阀芯开闭，以控制所述上阀体的入口通断；
所述气封阀芯置于所述下阀体内，所述下阀体设有与所述气封阀芯连接的气封阀芯开闭机构，通过所述气封阀芯开闭机构控制所述气封阀芯开闭，以控制所述下阀体的入口通断；
所述气封阀芯为半球状，所述下阀体的入口设有密封圈，所述气封阀芯开闭机构包括水平设置的转轴，所述转轴穿过所述下阀体并与所述下阀体转动连接，所述气封阀芯装设在所述转轴上，由所述转轴带动所述气封阀芯相对于所述下阀体的入口转动，以控制所述下阀体的入口通断，所述密封圈为可充气密封圈，所述可充气密封圈与所述气封阀芯之间设有密封间隙。
2.根据权利要求1所述的分相密封阀门结构，其特征在于，所述防漏阀芯为盘状，所述防漏阀芯开闭机构包括可水平摆动的摆臂，所述摆臂的一端与所述上阀体转动连接，所述摆臂的另一端与所述防漏阀芯的底部连接，由所述摆臂带动所述防漏阀芯相对于所述上阀体的入口移动，以控制所述上阀体的入口通断。
3.根据权利要求2所述的分相密封阀门结构，其特征在于，所述防漏阀芯开闭机构还包括：旋转销轴和曲柄机构，所述旋转销轴竖直穿过所述上阀体并与所述上阀体转动连接，所述摆臂固定在所述转动销轴的下端，所述曲柄机构与所述旋转销轴的上端连接。
4.根据权利要求3所述的分相密封阀门结构，其特征在于，所述曲柄机构包括气动执行器和曲柄，所述曲柄的一端与所述旋转销轴的上部固定连接，所述曲柄的另一端与所述气动执行器连接。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的分相密封阀门结构，其特征在于，所述摆臂与所述防漏阀芯之间设有弹性元件，所述防漏阀芯的边沿与所述上阀体的入口贴合时所述弹性元件处于压缩状态。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的分相密封阀门结构，其特征在于，所述上阀体的入口端部设有密封垫，所述密封垫内嵌于所述上阀体的内壁。
7.根据权利要求2所述的分相密封阀门结构，其特征在于，气封阀芯开闭机构还包括转动机构，所述转动机构位于所述下阀体的外部并与所述转轴连接。
8.一种双层卸灰阀，其特征在于，包括两个如权利要求1至7中任一项所述的分相密封阀门结构，两个所述分相密封阀门结构上下连通。
9.根据权利要求8所述的双层卸灰阀，其特征在于，还包括驱动装置，所述驱动装置控制两个所述分相密封阀门结构交替开闭。
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