CN109027354B - 隔爆翻板阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隔爆翻板阀，包括阀体，阀体包括阀壳以及阀盖，阀壳的底端固定设置有支座，阀壳的两端分别开设有进气口以及出气口，阀体中设置有隔爆机构；所述隔爆机构包括阻断管道，阻断管道位于阀体内的管口处设置有隔爆翻板，阻断管道的上方设置有翻转机构；所述阻断管道与隔爆翻板相配合的管道口设置为倾斜的圆面结构，阻断管道管道口朝向隔爆翻板的圆周面上设置有环形密封胶圈凹槽以及嵌装设置在环形密封胶圈凹槽内的环形密封胶圈。本发明通过将隔爆翻板设置为凹板的方式，使得隔爆翻板中部位置在冲击力的作用下不易发生变形，大大延长隔爆翻板的使用寿命。

Description

隔爆翻板阀

技术领域

本发明涉及粉尘防爆用隔离装置技术领域，特别是一种隔爆翻板阀，应用于铁路桥梁桥面。

背景技术

随着现代工业的发展，粉尘爆炸的潜在危险性大大增加，粉尘爆炸易发生在食品级农产品粉尘、金属粉尘、煤粉、制药工程粉末、石油化工粉尘、纺织工业纤维、木材加工等行业。为防止火灾和包扎事故的发生，国家有关部门要求这些工作场所应采取严格防爆措施。隔爆技术可以防止爆炸从初始位置向其他工艺单元传播，避免二次爆炸或系统爆炸事故，从而减轻爆炸灾害。

隔爆阀因简单、可靠，是国际上比较流行的隔爆装置，其原理是利用爆炸时产生的压力推动隔爆翻板移动来阻隔爆炸火焰和压力，可以阻挡压力波和火焰从粉尘爆炸的工艺设备顺着安装管道蔓延至其他工艺设备产生的破坏影响，将爆炸隔断在局部，将不可避免的粉尘爆炸事故造成的损失降到最低。隔爆阀常用于微量粉尘输送和除尘器清洁空气出口侧的防爆隔离。

但是目前隔爆阀中的隔爆翻板均设置成平板形状，当发生爆炸时，冲击气体会很容易将隔爆翻板冲击变形，造成隔爆翻板的中部向外凸起，时间久后，会造成隔爆翻板的报废，需要及时进行更换，大大地增加了设备的维护成本，增加了工作人员的劳动量。而且隔爆翻板与粉尘输送口处未设置密封圈结构，密封效果不佳，通常会有少量粉尘气体穿过隔爆翻板，时间久后容易在阀体内部造成粉尘累积，达不到更好地隔爆效果。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种隔爆翻板阀，以解决隔爆翻板设置成平板形状很容易被冲击变形而增加设备的维护成本以及隔爆翻板与粉尘输送口处未设置密封圈结构而密封效果不佳的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

隔爆翻板阀，包括起到隔爆作用的阀体，阀体包括阀壳以及设置在阀壳上方用于密封阀体的阀盖，阀壳的底端固定设置有用于支撑装置整体的支座，阀壳的两端分别开设有进气口以及出气口，阀体中设置有阻断爆炸后气体返回至进气口的隔爆机构；所述隔爆机构包括设置在阀体内部与进气口连通的阻断管道，阻断管道位于阀体内的管口处设置有用于在进气时打开阻断管道、在爆炸后对冲击气体进行阻断的隔爆翻板，阻断管道的上方设置有与隔爆翻板固定连接用于控制隔爆翻板翻转以实现阻断管道启闭的翻转机构；所述阻断管道与隔爆翻板相配合的管道口设置为倾斜的圆面结构，阻断管道管道口朝向隔爆翻板的圆周面上设置有环形密封胶圈凹槽以及嵌装设置在环形密封胶圈凹槽内用于加强隔爆翻板密封效果的环形密封胶圈。

进一步优化技术方案，所述环形密封胶圈包括与环形密封胶圈凹槽相配装的凹槽配装结构以及与凹槽配装结构相连接用于与隔爆翻板相紧密接触以达到高效密封作用的半月状承压结构；所述半月状承压结构包括与隔爆翻板光滑接触的弧形面、与弧形面相连接的半圆状凹形面以及开设在半月状承压结构上用于在隔爆翻板与半月状承压结构相挤压时能够产生更多变形以使得挤压更为紧密的半月状开孔，其中半圆状凹形面朝向阀体内腔设置；所述凹槽配装结构包括与半月状承压结构底端相连接的凹槽环形配装条，凹槽环形配装条的内侧面上设置有用于卡装在环形密封胶圈凹槽内的第一扣合凸起和第二扣合凸起，第一扣合凸起设置在半圆状凹形面与凹槽环形配装条交界处。

进一步优化技术方案，所述凹槽环形配装条的两侧面上分别设置有多个用于增大摩擦力的条状凸起。

进一步优化技术方案，所述凹槽环形配装条上开设有用于使得凹槽环形配装条在挤压时产生更大变形的椭圆形开孔。

进一步优化技术方案，所述隔爆翻板为由外沿向中部逐步向进气口侧凹陷的圆形凹板，隔爆翻板的外沿固定设置有与环形密封胶圈紧密扣装的凸起翻边。

进一步优化技术方案，所述翻转机构包括与隔爆翻板中部外侧固定连接的连接杆、与连接杆固定连接的轴套以及两端通过轴承设置在阀壳两侧且固定套装在轴套内用于带动隔爆翻板转动的转轴，转轴伸出阀壳的外侧壁上设置有负重块连接杆以及挂杆，负重块连接杆上设置有用于平衡隔爆翻板自身重力的负重块；所述阀壳的外侧固定设置有用于卡住阻挡挂杆以达到控制隔爆翻板封堵阻断管道目的的角铁、固定于角铁竖直框架外侧的矩形块以及活动设置在矩形块上用于对挂杆进行限位锁紧的锁舌。

进一步优化技术方案，所述负重块连接杆为螺纹杆并与转轴螺纹连接；所述负重块为螺纹连接于负重块连接杆上的分体式圆形块，负重块的两端通过螺母固定设置于负重块连接杆上。

进一步优化技术方案，所述角铁的一侧面上设置有位于锁舌上方用于检测在隔爆翻板闭合时挂杆所在位置的位置传感器。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明通过将隔爆翻板设置为由外沿向中部逐步靠近粉尘爆炸工艺设备爆炸出气端凹陷的凹板的方式，使得隔爆翻板中部位置在冲击力的作用下不易发生变形，大大延长隔爆翻板的使用寿命。本发明采用密封胶圈密封的方式对隔爆翻板进行密封作业，通过将密封胶圈分设成为半月状承压结构和凹槽配装结构的方式，使得对隔爆翻板的密封效果更好。当发生爆炸时，本发明半圆状凹形面的设置使得冲击气流对半圆状凹形面产生一定的冲击力，使得隔爆翻板与本发明的接触更为紧密，从而达到了更好的隔爆密封效果。

本发明阻断管道与隔爆翻板相配合的管道口设置为倾斜的圆面结构，即位于阀体内腔底端面处的阻断管道长度大于位于阀盖处的阻断管道长度，更有利于隔爆翻板的动作与密封。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明去除阀盖的结构示意图；

图3为本发明的剖开示意图一；

图4为本发明的剖开示意图二；

图5为本发明所述环形密封胶圈的结构示意图；

图6为本发明所述环形密封胶圈的剖开示意图；

图7为本发明所述环形密封胶圈在实际安装时的结构示意图；

图8为图7的局部放大图。

其中：1、阀体，2、阀壳，3、阀盖，4、出气口，5、进气口，6、出气口法兰，7、进气口法兰，8、支座，9、阻断管道，10、环形密封胶圈，101、半月状承压结构，1011、弧形面，1012、半月状开孔，1013、半圆状凹形面，102、凹槽配装结构，1021、凹槽环形配装条，1022、条状凸起，1023、椭圆形开孔，1024、第一扣合凸起，1025、第二扣合凸起，11、环形密封胶圈凹槽，12、转轴，13、轴承座，14、负重块连接杆，15、负重块，16、挂杆，17、角铁，18、矩形块，19、锁舌，20、轴套，21、连接杆，22、加强连接杆，23、隔爆翻板，231、凸起翻边，24、定位销，25、位置传感器。

具体实施方式

下面将结合具体发明对本发明进行进一步详细说明。

一种隔爆翻板阀，结合图1至图8所示，包括阀体1、进气口5、出气口4、和隔爆机构。

阀体1包括阀壳2和阀盖3。阀壳2为上部矩形状、下部半筒状壳体，阀壳2的顶端设置有矩形状开口，并固定设置有外沿，外沿的顶部阵列开设有多个螺纹孔。阀盖3设置在阀壳2上方，用于密封阀体1，阀盖3上开设有与阀壳2顶部螺纹孔相对应的螺纹孔，阀盖3与阀壳2之间通过螺栓固定连接。阀壳2的底端固定设置有两个支座8，支座8用于支撑装置整体。

进气口5和出气口4分为开设在阀壳2的两端。进气口5用于通入气体，进气口5通过进气口法兰7连接设置于风机的输气端，风机用于向阀体1内部鼓入气体。出气口4通过出气口法兰6连接设置于粉尘爆炸工艺设备的爆炸出气端，出气口4用于在未发生爆炸时对鼓入阀体内部的气体进行输送，在发生爆炸情况时，能够将爆炸冲击气体通入到阀体内，进而隔爆机构对爆炸冲击气体进行阻断实现本装置的隔爆功能。

隔爆机构设置在阀体中，用于阻断爆炸后气体返回至进气口。隔爆机构包括阻断管道9、隔爆翻板23、翻转机构和环形密封胶圈10。

阻断管道9连通设置于位于阀体1内部的进气口5处，与隔爆翻板23相配合对爆炸后冲击气体进行阻断。阻断管道9与隔爆翻板23相配合的管道口设置为倾斜的圆面结构，即位于阀体内腔底端面处的阻断管道长度大于位于阀盖处的阻断管道长度，更有利于隔爆翻板的动作与密封。

隔爆翻板23设置在阻断管道9的管口处，用于在进气时打开阻断管道，在爆炸后对冲击气体进行阻断。隔爆翻板23为由外沿向中部逐步向进气口侧凹陷的圆形凹板，由于当发生爆炸时，冲击气体对隔爆翻板中部的冲击力最大，冲击气体的冲击力强度由中部向外沿逐渐减少，隔爆翻板设置成凹板形状，使得隔爆翻板中部位置在冲击力的作用下不易发生变形，大大延长隔爆翻板的使用寿命。

隔爆翻板23的外沿固定设置有与环形密封胶圈10紧密扣装的凸起翻边231，凸起翻边的设置使得隔爆翻板与环形密封胶圈的密封效果更好，有效地阻止了爆炸后粉尘冲击气体通过。

翻转机构设置在阻断管道9的上方，与隔爆翻板23固定连接，用于控制隔爆翻板23翻转以实现阻断管道启闭。翻转机构包括连接杆21、轴套20、转轴12、负重块连接杆14、挂杆16、负重块15、角铁17、矩形块18和锁舌19。

连接杆21与隔爆翻板23中部外侧固定连接，本发明中设置有两个，两连接杆之间连接设置有加强连接杆22，连接杆为角铁状结构，包括斜向部位和折边部位。隔爆翻板23的中部通过螺栓固定设置有圆形板，连接杆21的斜向部位固定设置在圆形板上。轴套20与连接杆21的折边部位连接，通过螺栓固定连接。阀壳2的两侧壁上开设有转轴通孔，两转轴通孔位于同一水平高度，转轴通孔内固定设置有轴承座13，轴承座内设置有轴承，转轴12通过轴承设置在阀壳2的两侧，且固定套装在轴套20内，用于带动隔爆翻板23转动。转轴12的一端伸出阀壳2，负重块连接杆14设置在转轴12伸出阀壳2的外侧壁上，负重块连接杆14为螺纹杆并与转轴12螺纹连接。负重块15设置在负重块连接杆14上，用于平衡隔爆翻板23自身重力，负重块15为分体式圆形块，负重块15螺纹连接于负重块连接杆14上，负重块15的两端通过螺母固定设置于负重块连接杆14上，可根据隔爆翻板23的实际重力情况而选择负重块的个数，从而达到有效平衡隔爆翻板的目的。挂杆16设置在转轴12伸出阀壳2的外侧壁上，与负重块连接杆14呈一定的角度，用于对隔爆翻板的位置状态进行定位，使得隔爆翻板能够保持与阻断管道密封状态。角铁17固定设置在阀壳2的外侧，角铁17包括一体成型的竖直框架和横向框架，用于卡住阻挡挂杆16以达到控制隔爆翻板封堵阻断管道目的。矩形块18固定于角铁17竖直框架外侧。锁舌19活动设置在矩形块18上，用于对挂杆16进行限位锁紧。

为了防止在爆炸的时候冲击力过大造成隔爆翻板23的翻转，发生偏移，本发明在连接杆21与隔爆翻板23接触部位的连接杆上开设有销孔，并通过定位销24对连接杆21和隔爆翻板23进行限位。

为了防止在爆炸的时候隔爆翻板23与连接杆21之间的挤压力过大，本发明在隔爆翻板的凸起翻边231与连接杆接触部位设置有橡胶缓冲垫。

阻断管道9的管道口侧壁处设置有环形密封胶圈凹槽11，结合图5至图8所示，环形密封胶圈10嵌装设置在环形密封胶圈凹槽11内用于加强隔爆翻板23密封效果。环形密封胶圈10包括凹槽配装结构102和半月状承压结构101。

凹槽配装结构102与环形密封胶圈凹槽11相配装。半月状承压结构101与凹槽配装结构102相连接，用于与隔爆翻板23相紧密接触以达到高效密封作用。

半月状承压结构101包括弧形面1011、半圆状凹形面1013和半月状开孔1012。弧形面1011与隔爆翻板光滑接触，弧形面1011与隔爆翻板之间能够产生挤压变形。半圆状凹形面1013与弧形面1011相连接，其中半圆状凹形面1013朝向阀体内腔设置，爆炸力量越大，阀体内的气压越大，1013涨开的越大，半圆状凹形面1013的圆弧面直径越来越大，弧形面1011越向隔爆翻板贴紧，密封效果越好。半月状开孔1012开设在半月状承压结构101上，用于在隔爆翻板与半月状承压结构101相挤压时能够产生更多的变形，以使得挤压更为紧密。

凹槽配装结构102包括凹槽环形配装条1021，凹槽环形配装条1021与凹槽配装结构102底端相连接。凹槽环形配装条1021的内侧面上设置有第一扣合凸起1024和第二扣合凸起1025。第一扣合凸起1024和第二扣合凸起1025用于卡装在环形密封胶圈凹槽11内，第一扣合凸起1024设置在半圆状凹形面1013与凹槽环形配装条1021的交界处。凹槽环形配装条1021的两侧面上分别设置有多个条状凸起1022，条状凸起1022用于增大摩擦力。

凹槽环形配装条1021上还开设有椭圆形开孔1023，椭圆形开孔1023用于使得凹槽环形配装条1021在挤压时产生更大变形。

为了使得工作人员能够及时准确地获知本发明的工作状态，在角铁17的一侧面上设置有位置传感器25，位置传感器25位于锁舌19上方，用于检测在隔爆翻板闭合时挂杆16所在位置，位置传感器25的信号输出端可连接至PLC控制器或者本发明所应用系统的DCS控制器中，用于接收检测信号进而判别出隔爆翻板阀是否处于闭合状态，从而方便发出报警信号。当隔爆翻板关闭时，位置传感器检测到挂杆被锁舌锁紧的状态，并将此信号反馈至PLC控制器或DCS控制器，进而使得工作人员获知此时本发明前方发生了爆炸。

本发明在实际安装工艺如下。

隔爆翻板23的安装。将带有连接杆21的圆形板通过螺栓固定设置在隔爆翻板的中部，并将连接杆一端固定设置的轴套20通过螺栓固定设置在转轴12上，使得隔爆翻板23的位置能够在闭合时刚好紧密地盖住阻断管道9的管道口。

翻转机构的安装。将转轴12的两端通过轴承连接设置在阀壳2的两侧壁上，在转轴12伸出阀壳2的侧壁上安装设置负重块连接杆14，将负重块15螺纹连接在负重块连接杆14上，此时应当保证隔爆翻板23处于开启状态时隔爆翻板23与负重块15保持在平衡状态，并用螺母将负重块15定位到负重块连接杆14上。

将角铁17、矩形块18依次安装设置在阀壳2的外侧，将锁舌19安装设置在矩形块18上，并使得挂杆16摆动到锁舌18位置时，锁舌和角铁能够将挂杆16定位锁紧牢固，且能够承受较大的冲击力，能够避免隔爆翻板23与阻断管道9的管道口在封堵状态下被冲开的情况。

环形密封胶圈10的安装。将凹槽配装结构102的侧面以及底端扣装设置在环形密封胶圈凹槽11上，再将隔爆翻板扣装在弧形面1011的上方，使之紧密接触。在装配时，也可将隔爆翻板用力扣装在弧形面1011上，使得半月状承压结构101发生变形，增大密封效果。

阀盖3的安装。将阀盖3上的螺栓孔与阀壳2上的螺栓孔依次对应，并通过螺栓进行固定安装。为了增加阀盖的密封性，也可在阀盖与阀壳之间安装设置一层密封圈。

本发明在实际应用时，风机将气体从进气口鼓入通入到阀体内，此时，挂杆处于未锁紧状态，负重块的设置使得隔爆翻板处于平衡状态，隔爆翻板与阻断管道的管道口形成一定的夹角，能够使得气体通过并进入到粉尘爆炸工艺设备内。

当发生爆炸时，粉尘爆炸工艺设备产生极大的冲击气体，冲击气体通过出气口进入到阀体内部，并使得隔爆翻板发生偏转，使得隔爆翻板逐渐趋于竖直状态，最终封堵在阻断管道的管道口处，并与环形密封胶圈紧密地配合。此时隔爆翻板带动连接杆、与连接杆固定连接的轴套、与轴套固定连接的转轴、与转轴固定连接的挂杆摆动到锁舌和角铁的锁紧处，使得挂杆、与挂杆固定连接的转轴以及与转轴固定连接的轴套、连接杆和隔爆翻板均处于锁紧状态。冲击气流被隔爆翻板阻挡，实现防爆的功能。本发明隔爆翻板中凹板的设置使得隔爆翻板中部位置在冲击力的作用下不易发生变形，大大延长隔爆翻板的使用寿命。同时本发明环形密封胶圈中半圆状凹形面的设置使得冲击气流对半圆状凹形面产生一定的冲击力，使得隔爆翻板与环形密封胶圈的接触更为紧密，从而达到了更好的隔爆密封效果。

Claims (6)

1.隔爆翻板阀，包括起到隔爆作用的阀体（1），阀体（1）包括阀壳（2）以及设置在阀壳（2）上方用于密封阀体（1）的阀盖（3），阀壳（2）的底端固定设置有用于支撑装置整体的支座（8），阀壳（2）的两端分别开设有进气口（5）以及出气口（4），阀体中设置有阻断爆炸后气体返回至进气口的隔爆机构；其特征在于：所述隔爆机构包括设置在阀体（1）内部与进气口连通的阻断管道（9），阻断管道（9）位于阀体内的管口处设置有用于在进气时打开阻断管道、在爆炸后对冲击气体进行阻断的隔爆翻板（23），阻断管道（9）的上方设置有与隔爆翻板（23）固定连接用于控制隔爆翻板（23）翻转以实现阻断管道启闭的翻转机构；

所述阻断管道（9）与隔爆翻板（23）相配合的管道口设置为倾斜的圆面结构，阻断管道（9）管道口朝向隔爆翻板的圆周面上设置有环形密封胶圈凹槽（11）以及嵌装设置在环形密封胶圈凹槽（11）内用于加强隔爆翻板（23）密封效果的环形密封胶圈（10）；

所述环形密封胶圈（10）包括与环形密封胶圈凹槽（11）相配装的凹槽配装结构（102）以及与凹槽配装结构（102）相连接用于与隔爆翻板（23）相紧密接触以达到高效密封作用的半月状承压结构（101）；所述半月状承压结构（101）包括与隔爆翻板光滑接触的弧形面（1011）、与弧形面（1011）相连接的半圆状凹形面（1013）以及开设在半月状承压结构（101）上用于在隔爆翻板与半月状承压结构（101）相挤压时能够产生更多变形以使得挤压更为紧密的半月状开孔（1012），其中半圆状凹形面（1013）朝向阀体内腔设置；所述凹槽配装结构（102）包括与半月状承压结构（101）底端相连接的凹槽环形配装条（1021），凹槽环形配装条（1021）的内侧面上设置有用于卡装在环形密封胶圈凹槽（11）内的第一扣合凸起（1024）和第二扣合凸起（1025），第一扣合凸起（1024）设置在半圆状凹形面（1013）与凹槽环形配装条（1021）交界处；

所述隔爆翻板（23）为由外沿向中部逐步向进气口侧凹陷的圆形凹板，隔爆翻板（23）的外沿固定设置有与环形密封胶圈（10）紧密扣装的凸起翻边（231）。

2.根据权利要求1所述的隔爆翻板阀，其特征在于：所述凹槽环形配装条（1021）的两侧面上分别设置有多个用于增大摩擦力的条状凸起（1022）。

3.根据权利要求1所述的隔爆翻板阀，其特征在于：所述凹槽环形配装条（1021）上开设有用于使得凹槽环形配装条（1021）在挤压时产生更大变形的椭圆形开孔（1023）。

4.根据权利要求1所述的隔爆翻板阀，其特征在于：所述翻转机构包括与隔爆翻板（23）中部外侧固定连接的连接杆（21）、与连接杆（21）固定连接的轴套（20）以及两端通过轴承设置在阀壳（2）两侧且固定套装在轴套（20）内用于带动隔爆翻板（23）转动的转轴（12），转轴（12）伸出阀壳（2）的外侧壁上设置有负重块连接杆（14）以及挂杆（16），负重块连接杆（14）上设置有用于平衡隔爆翻板（23）自身重力的负重块（15）；所述阀壳（2）的外侧固定设置有用于卡住阻挡挂杆（16）以达到控制隔爆翻板封堵阻断管道目的的角铁（17）、固定于角铁（17）竖直框架外侧的矩形块（18）以及活动设置在矩形块（18）上用于对挂杆（16）进行限位锁紧的锁舌（19）。

5.根据权利要求4所述的隔爆翻板阀，其特征在于：所述负重块连接杆（14）为螺纹杆并与转轴（12）螺纹连接；所述负重块（15）为螺纹连接于负重块连接杆（14）上的分体式圆形块，负重块（15）的两端通过螺母固定设置于负重块连接杆（14）上。

6.根据权利要求4所述的隔爆翻板阀，其特征在于：所述角铁（17）的一侧面上设置有位于锁舌（19）上方用于检测在隔爆翻板闭合时挂杆（16）所在位置的位置传感器（25）。