CN110566680A - 一种新型插板阀 - Google Patents

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姜亚平
李建红
王晓凯
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SHITE VALVE CO Ltd
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Abstract

本发明涉及一种新型插板阀。包括主阀体、副阀体、阀板组件、驱动装置和传动机构组件，所述主阀体和副阀体为箱体式结构，主阀体位于副阀体的正下方；所述阀板组件包括框架、盲板件、连杆机构、弹簧机构，所述驱动装置安装在副阀体上部一侧的外表面，传动机构组件与阀板组件之间形成两个闭环的链传动。本发明通过在阀板组件上设置的连杆机构和弹簧机构，能够在阀板组件的盲板件竖直向下运行到位后水平移动，使盲板件在水平方向与主阀体的阀座紧密贴合密封，当阀门开启时，阀板组件的盲板件先作水平移动与主阀体的阀座脱离，再作竖直向上运行直至阀板组件开启到位，即一个驱动装置可实现阀板组件的竖直往复运动和盲板件的水平移动。

Description

一种新型插板阀
技术领域
本发明涉及一种新型插板阀，尤其用于冶金行业、化工行业或真空模拟实验系统，通过一个驱动装置实现阀板组件上下运动和水平运动的插板阀。
背景技术
目前冶金行业使用的插板阀一般设置两个驱动装置，一个驱动装置驱动阀板实现通孔与盲板的切换，另一个驱动装置实现阀板与阀座的贴合或脱离。相对于设置一个驱动装置，两个驱动装置即增加了制造成本，又增加了阀门启闭控制的复杂程度，极易造成阀门操作事故。
发明内容
本发明的发明目的就在于提供一种新型插板阀，其克服了现有技术传统插板阀设置两个驱动装置的不足，本发明降低生产制造成本，简化了阀门操作控制程序，阀门启闭操作更简单、更可靠。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型插板阀，其包括主阀体(1)、与主阀体(1)竖向相连接的副阀体(2)，主阀体(1)位于副阀体(2)的正下方，其特征在于：在副阀体(2)外部上端一侧设置有驱动装置(3)，在副阀体(2)内部设置有与驱动装置(3)相连接的传动机构组件，在主阀体(1)和副阀体(2)形成的壳体内部设置有与传动机构组件相连接的阀板组件(10)，所述主阀体(1)和副阀体(2)均为箱体式结构，副阀体(2)和主阀体(1)上下对接部位设置开口作为阀板组件(10)上下运行的通道，主阀体(1)的前、后端分别设置端法兰(28)，端法兰(28)分别通过圆筒与主阀体(1)的前面板(29)和后面板(30)连接，在后面板(30)的内侧设置有与端法兰(28)同心的圆环形阀座(31)，阀座(31)的密封面平行于阀板组件(10)上下运行的平面；
所述阀板组件(10)包括框架(11)、弹簧机构(12)、连杆机构(13)和盲板件(14)；
所述框架(11)包括左、右竖边框和上、下横边框，在竖边框和横边框之间的四个角部设置斜拉的角部型钢，在框架(11)上部的左、右两侧分别设有与传动机构组件实施传动连接的链条接头(15)，框架(11)左、右两侧的竖边框作为竖向导轨(16)；
所述弹簧机构(12)设为4个，其均匀设置在圆形盲板件(14)四周，弹簧机构(12)包括左弹簧座(24)、压簧(25)、右弹簧座(26)，左弹簧座(24)与框架(11)固定连接，右弹簧座(26)通过压板(27)与盲板件(14)上设置的压板底座(20)固定连接，4组压板底座(20)的布置位置与阀板组件(10)上设置的4个弹簧机构(12)的位置相对应，在阀门开启状态时压簧(25)的中心线与水平面呈一定的锐角,该锐角的大小由弹簧机构(12)的左、右弹簧座两铰支点中心的水平设计尺寸和左、右弹簧座两铰支点中心竖直距离确定；
所述连杆机构(13)设为8个，其两个为一组均匀设置在相邻的弹簧机构(12)之间，连杆机构(13)包括左连杆底座(21)、连杆(22)、右连杆底座(23)，左连杆底座(21)与盲板件(14)固定连接，右连杆底座(23)通过钢板与框架(11)固定连接，连杆(22)
两铰支孔中心连线在阀门关闭和开启状态时均与水平面呈一定的锐角，且开启状态时的锐角大于关闭状态时的锐角，在阀门关闭状态当框架(11)对连杆(22)竖直向下的作用力为某一定值时，该锐角的大小由连杆(22)在水平方向所需要的分力的大小确定；
框架(11)上设置限位块(17)，盲板件(14)上设置限位杆(18)，限位杆(18)的设置位置与限位块(17)相对应，在阀门开启状态，限位块(17)与限位杆(18)在竖直方向贴合限位，盲板件(14)下部设置有顶杆(19)；
在主阀体(1)和副阀体(2)形成的箱体内腔共设置八套导向轮组件(9)，导向轮组件(9)竖向呈两列布置，两列导向轮组件(9)之间的水平距离等于框架(11)上的导轨(16)之间的水平距离，导向轮组件(9)在主阀体(1)和副阀体(2)上分别设置两行，四行导向轮组件(9)的横向设置位置满足阀板组件(10)在任何运行位置时至少有两套不同行的导向轮组件(9)对框架(11)上的导轨(16)的接触定位要求，每套导向轮组件(9)包括两个导向轮，两个导向轮之间的水平定位距离等于框架(11)上的导轨(16)的结构外表面距离。
进一步，本发明所述传动机构组件包括轴承座(4)、传动轴(5)、主动链轮(6)、链条(7)、从动链轮(8)；传动轴(5)两端分别对称设置有一个轴承座(4)和主动链轮(6)，轴承座(4)安装在副阀体(2)内腔设置的横梁上，传动轴(5)一端与驱动装置(3)的输出端连接，在副阀体(2)内腔下端部两侧边分别对称设置有从动链轮(8)，链条(7)装配在主动链轮(6)和从动链轮(8)上；
所述在框架(11)上部的左、右两侧分别设有与传动机构组件实施传动连接的连接部件为链条接头(15)，链条接头(15)与传动机构组件的链条(7)连接。
所述传动机构组件包括轴承座(4)、传动轴(5)、主动链轮(6)、链条(7)、从动链轮(8),传动轴(5)两端分别对称设置有一个轴承座(4)和主动链轮(6)，轴承座(4)安装在副阀体(2)内腔设置的横梁上，传动轴(5)一端与驱动装置(3)的输出端连接，在副阀体(2)内腔下端部两侧边分别对称设置有从动链轮(8)，链条(7)装配在主动链轮(6)和从动链轮(8)上，链条(7)与阀板组件(10)的链条接头(15)连接，在传动机构组件与阀板组件(10)之间形成两个闭环的链传动。
本发明的工作原理和过程是：本发明所述驱动装置(3)驱动传动机构组件的传动轴(5)和主动链轮(6)同步转动，与主动链轮(6)啮合的链条(7)带动从动链轮(8)同步转动，链条(7)通过设置在阀板组件(10)上的链条接头(15)同步带动阀板组件(10)上下往复运动；每个导轨(16)上至少有两套导向轮组件(9)的导向轮卡在导轨(16)的结构外表面保证框架(11)的竖向运行轨迹。
阀门处于开启状态时，阀板组件(10)的框架(11)上设置的限位块(17)与盲板件(14)上设置的限位杆(18)在竖直方向贴合限位。在执行阀门的关闭操作过程时，驱动装置(3)驱动传动机构组件并带动阀板组件(10)作竖直向下运动，当阀板组件(10)向下运行到位后，盲板件(14)下部设置的顶杆(19)顶住主阀体(1)的底板内表面致使盲板件(14)停止向下运行，在驱动装置(3)对框架(11)竖直向下的持续作用下，框架(11)驱动连杆机构(13)的连杆(22)趋于水平位置的运动，连杆(22)通过左连杆底座(21)推动盲板件(14)水平向阀座方向移动并贴紧阀座，最终实现阀门关闭到位；与此同时，阀板组件(10)的框架(11)上设置的限位块(17)与盲板件(14)上设置的限位杆(18)在竖直方向脱离，在盲板件(14)停止向下运行而框架(11)继续向下运行的过程中，盲板件(14)向阀座方向的水平移动带动与压板底座(20)固定连接的压板(27)同步向阀座方向水平移动直到阀门关闭到位，同时弹簧机构(12)的压簧(25)被压缩，压簧(25)的中心线趋于水平位置。
在执行阀门的开启操作过程时，驱动装置(3)驱动传动机构组件并带动阀板组件(10)作竖直向上运动，框架(11)竖直向上运行时，弹簧机构(12)的压簧(25)释放压缩势能推动盲板件(14)水平向阀座反方向移动并脱离阀座，盲板件(14)水平向阀座反方向移动的行程，由框架(11)上设置的限位块(17)与盲板件(14)上设置的限位杆(18)之间的竖直距离所控制，当限位块(17)与限位杆(18)在竖直方向贴合限位时，盲板件(14)水平移动到位并随框架(11)同步竖直向上运行直至阀门开启到位。
本发明采用上述方案产生的有益效果为：
本发明通过在阀板组件上设置的连杆机构和弹簧机构，采用一个驱动装置便可实现阀板组件的上下运动和盲板件的水平移动，降低了驱动装置的采购或制造成本，简化了驱动装置的操作控制程序，阀门启闭操作更简单、更可靠。
本发明的新型插板阀，在阀板组件贴合或脱离阀座的过程中，阀板组件相对于阀座密封面仅作垂直方向的运动，避免了对密封副中橡胶密封圈的斜向摩擦和剐蹭，大大延长了橡胶密封圈的使用寿命。
本发明的新型插板阀，阀板组件采用一个盲板件取代传统技术插板阀设置的盲板加通板的眼镜框结构，降低了产品的生产制造成本。
附图说明
图1是本发明的新型插板阀实施例的结构示意图。
图2是本发明的新型插板阀实施例阀板组件在开启状态的结构示意图。
图3是本发明的新型插板阀实施例阀板组件中的框架的结构示意图。
图4是本发明的新型插板阀实施例阀板组件中的盲板件的结构示意图。
图5是本发明的图4A-A向剖视图。
图6是本发明的图2B-B向剖视图。
图7是本发明的图2C-C向剖视图。
图8是本发明的新型插板阀实施例阀板组件在关闭状态的结构示意图。
图9是本发明的图8D-D向剖视图。
图10是本发明的图8E-E向剖视图。
图11是本发明的图1F-F向剖视图。
图中：1.主阀体；2.副阀体；3.驱动装置；4.轴承座；5.传动轴；6.主动链轮；7.链条；8.从动链轮；9.导向轮组件；10.阀板组件；11.框架；12.弹簧机构；13.连杆机构；14.盲板件；15.链条接头；16.导轨；17.限位块；18.限位杆；19.顶杆；20.压板底座；21.左连杆底座；22.连杆；23.右连杆底座；24.左弹簧座；25.压簧；26.右弹簧座；27.压板；28.端法兰；29.前面板；30.后面板；31.阀座；32.底座凸起。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
如图1、2、3、11所示，本发明实施例新型插板阀包括主阀体1、与主阀体1竖向相连接的副阀体2，主阀体1位于副阀体2的正下方，在副阀体2外部上端一侧设置有驱动装置3，在副阀体2内部设置有与驱动装置3相连接的传动机构组件，传动机构组件包括轴承座4、传动轴5、主动链轮6、链条7、从动链轮8，传动轴5两端分别对称设置有一个轴承座4和主动链轮6，轴承座4安装在副阀体2内腔设置的横梁上，传动轴5一端与驱动装置3的输出端连接，在副阀体2内腔下端部两侧边分别对称设置有从动链轮8，链条7装配在主动链轮6和从动链轮8上；在主阀体1和副阀体2形成的壳体内部设置有阀板组件10，所述阀板组件10包括框架11、弹簧机构12、连杆机构13和盲板件14,所述框架11包括左、右竖边框和上、下横边框，在竖边框和横边框之间的四个角部设置斜拉的角部型钢，在框架11上部的左、右两侧分别设有链条接头15与传动机构组件的链条7连接，框架11左、右两侧的竖边框作为竖向导轨(16)；主阀体1和副阀体2均为箱体式结构，副阀体2和主阀体1上下对接部位设置开口作为阀板组件10上下运行的通道，主阀体1的前、后端分别设置端法兰28，端法兰28分别通过圆筒与主阀体1的前面板29和后面板30连接，在后面板30的内侧设置有与端法兰28同心的圆环形阀座31，阀座31的密封面平行于阀板组件10上下运行的平面，在主阀体1和副阀体2形成的箱体内腔共设置八套导向轮组件9，导向轮组件9竖向呈两列布置，两列导向轮组件9之间的水平距离等于框架11上的导轨16之间的水平距离，导向轮组件9在主阀体1和副阀体2上分别设置两行，四行导向轮组件9的横向设置位置满足阀板组件10在任何运行位置时至少有两套不同行的导向轮组件9对框架11上的导轨16的接触定位要求，每套导向轮组件9包括两个导向轮，两个导向轮之间的水平定位距离等于框架11上的导轨16的结构外表面距离。
如图2、3、4、5、6、7所示，所述阀板组件10处于开启状态。阀板组件10上的弹簧机构12设为4个，其均匀设置在圆形盲板件14四周，弹簧机构12包括左弹簧座24、压簧25、右弹簧座26，左弹簧座24和右弹簧座26沿压簧25中心线分别设置导向的销轴和销孔以满足压簧25的压缩量要求，左弹簧座24与框架11固定连接，右弹簧座26通过压板27与盲板件14上设置的压板底座20固定连接，4组压板底座20的布置位置与阀板组件10上设置的4个弹簧机构12的位置相对应，压簧25的中心线与水平面呈一定的锐角(该锐角的大小由弹簧机构(12)的左、右弹簧座两铰支点中心的水平设计尺寸和左、右弹簧座两铰支点中心竖直距离确定)，左弹簧座24和右弹簧座26的两个铰支点中心的竖直距离为V；所述阀板组件10上的连杆机构13设为8个，其两个为一组均匀设置在相邻的弹簧机构12之间，连杆机构13包括左连杆底座21、连杆22、右连杆底座23，左连杆底座21与盲板件14上的底座凸起32固定连接(盲板件14上若不设底座凸起32，可增大盲板件14左端密封环板的外径尺寸以满足与左连杆底座21固定连接的结构要求)，右连杆底座23通过钢板与框架11固定连接，连杆22的两个铰支孔中心连线与水平面呈一定的锐角，连杆22的两个铰支孔中心的水平距离为H1，连杆22的两个铰支孔中心的竖直距离为V1；框架(11)上设置限位块(17)，盲板件(14)上设置限位杆(18)，限位杆(18)的设置位置与限位块(17)相对应，限位块(17)与限位杆(18)在竖直方向贴合限位；盲板件(14)下部设置有顶杆(19)。
如图8、9、10所示，所述阀板组件10处于关闭状态。所述框架11上设置的限位块17与盲板件14上设置的限位杆18在竖直方向的间距为V；连杆机构13的连杆22的两个铰支孔中心的水平距离为H2，连杆22的两个铰支孔中心的竖直距离为V2，V2-V1＝V；弹簧机构12的压簧25的中心线呈水平状态，左弹簧座24和右弹簧座26的两个铰支点中心的竖直距离为0；即阀门处于关闭位置时，框架11相对于盲板件14在竖直方向下移了距离V，盲板件14相对于框架11在水平方向向主阀体1的阀座31方向的平移距离为H2-H1，设计给定阀板组件10在上下运行时盲板件14左侧密封面至阀座密封面的水平距离为H2-H1，则阀门关闭到位后，盲板件14向主阀体1的阀座31方向水平移动的距离为H2-H1，保证盲板件14的左侧密封面与主阀体1的阀座密封面紧密贴合密封；在阀板组件10处于关闭状态时，连杆机构13上的连杆22的两个铰支孔中心连线与水平面仍然呈一定的锐角(当框架11对连杆22竖直向下的作用力为某一定值时，该锐角的大小由连杆22在水平方向所需要的分力的大小确定)，该锐角一般大于0°小于等于45°，在特殊情况时可大于45°。
本发明的新型插板阀的工作过程为：以阀门处于开启状态为例，阀板组件10的框架11在导向轮组件9所限定的空间内上下运行而水平方向不能移动，阀板组件10的盲板件14的左侧密封面与主阀体1的阀座31的密封面保持一定的距离，确保阀板组件10启闭过程的上下运行时不剐蹭盲板件14上的橡胶密封圈。启动驱动装置3的电机，驱动装置3驱动传动机构组件的传动轴5和主动链轮6同步旋转，与主动链轮6和从动链轮8啮合的链条7与阀板组件10的链条接头15连接，带动阀板组件10竖直向下运动，当盲板件14下部设置的两个顶杆19顶住主阀体1的底板内表面时，盲板件14停止向下运动，驱动装置3驱动框架11继续竖直向下运行，阀板组件10上设置的8个连杆机构13经右连杆底座23推动连杆22作趋向于水平位置的运动，连杆22通过左连杆底座21同步推动盲板件14向阀座31方向平移直至关闭到位，盲板件14的水平移动带动与压板底座20固定连接的压板27同步水平移动，压板27压缩弹簧机构12的压簧25并储存势能，至此完成阀门从开启到位至关闭到位的动作过程。当开启阀门时，启动驱动装置3的电机，驱动装置3驱动传动机构组件的传动轴5和主动链轮6反方向同步旋转，与主动链轮6和从动链轮8啮合的链条7与阀板组件10的链条接头15连接，带动阀板组件10的框架11竖直向上运动，在盲板件14自重作用下，阀板组件10均布的4个弹簧机构12的压簧25释放压缩势能，推动盲板件14水平移动脱离阀座，盲板件14脱离阀座31的水平距离由限位块17与限位杆18在竖直方向的间距V确定，当限位块17与限位杆18在竖直方向贴合限位时，盲板件14水平移动到位，盲板件14随框架11同步竖直向上运行直至开启到位，至此完成阀门从关闭到位至开启到位的动作过程。
本发明的新型插板阀，传动机构组件中可采用丝杠螺旋传动代替链传动，阀板组件10上设置的弹簧机构12和连杆机构13的数量可随阀门口径的不同而变动，主阀体1和副阀体2设置的导向轮组件9的数量可随阀门口径的不同而变动，上述设计结构的变动均为专利保护的范围。

Claims (2)

1.一种新型插板阀，包括主阀体(1)、与主阀体(1)竖向相连接的副阀体(2)，主阀体(1)位于副阀体(2)的正下方，其特征在于：在副阀体(2)外部上端一侧设置有驱动装置(3)，在副阀体(2)内部设置有与驱动装置(3)相连接的传动机构组件，在主阀体(1)和副阀体(2)形成的壳体内部设置有与传动机构组件相连接的阀板组件(10)；所述主阀体(1)和副阀体(2)均为箱体式结构，副阀体(2)和主阀体(1)上下对接部位设置开口作为阀板组件(10)上下运行的通道，主阀体(1)的前、后端分别设置端法兰(28)，端法兰(28)分别通过圆筒与主阀体(1)的前面板(29)和后面板(30)连接，在后面板(30)的内侧设置有与端法兰(28)同心的圆环形阀座(31)，阀座(31)的密封面平行于阀板组件(10)上下运行的平面；
所述阀板组件(10)包括框架(11)、弹簧机构(12)、连杆机构(13)和盲板件(14)；
所述框架(11)包括左、右竖边框和上、下横边框，在竖边框和横边框之间的四个角部设置斜拉的角部型钢，在框架(11)上部的左、右两侧分别设有与传动机构组件实施传动连接的连接部件，框架(11)左、右两侧的竖边框作为竖向导轨(16)；
所述弹簧机构(12)设为4个，其均匀设置在圆形盲板件(14)四周，弹簧机构(12)包括左弹簧座(24)、压簧(25)、右弹簧座(26)，左弹簧座(24)与框架(11)固定连接，右弹簧座(26)通过压板(27)与盲板件(14)上设置的压板底座(20)固定连接，4组压板底座(20)的布置位置与阀板组件(10)上设置的4个弹簧机构(12)的位置相对应，在阀门开启状态时压簧(25)的中心线与水平面呈一定的锐角，该锐角的大小由弹簧机构(12)的左、右弹簧座两铰支点中心的水平设计尺寸和左、右弹簧座两铰支点中心竖直距离确定；
所述连杆机构(13)设为8个，其两个为一组均匀设置在相邻的弹簧机构(12)之间，连杆机构(13)包括左连杆底座(21)、连杆(22)、右连杆底座(23)，左连杆底座(21)与盲板件(14)固定连接，右连杆底座(23)通过钢板与框架(11)固定连接，连杆(22)两铰支孔中心连线在阀门关闭和开启状态时均与水平面呈锐角，且开启状态时的锐角大于关闭状态时的锐角，在阀门关闭状态当框架(11)对连杆(22)竖直向下的作用力为一定值时，该锐角的大小由连杆(22)在水平方向所需要的分力的大小确定；
框架(11)上设置限位块(17)，盲板件(14)上设置限位杆(18)，限位杆(18)的设置位置与限位块(17)相对应，盲板件(14)下部设置有顶杆(19)；
在主阀体(1)和副阀体(2)形成的箱体内腔共设置八套导向轮组件(9)，导向轮组件(9)竖向呈两列布置，两列导向轮组件(9)之间的水平距离等于框架(11)上的导轨(16)之间的水平距离，导向轮组件(9)在主阀体(1)和副阀体(2)上分别设置两行，四行导向轮组件(9)的横向设置位置满足阀板组件(10)在任何运行位置时至少有两套不同行的导向轮组件(9)对框架(11)上的导轨(16)的接触定位要求，每套导向轮组件(9)包括两个导向轮，两个导向轮之间的水平定位距离等于框架(11)上的导轨(16)的结构外表面距离。
2.根据权利要求1所述的一种新型插板阀，其特征在于：所述传动机构组件包括轴承座(4)、传动轴(5)、主动链轮(6)、链条(7)、从动链轮(8)；传动轴(5)两端分别对称设置有一个轴承座(4)和主动链轮(6)，轴承座(4)安装在副阀体(2)内腔设置的横梁上，传动轴(5)一端与驱动装置(3)的输出端连接，在副阀体(2)内腔下端部两侧边分别对称设置有从动链轮(8)，链条(7)装配在主动链轮(6)和从动链轮(8)上；
所述在框架(11)上部的左、右两侧分别设有与传动机构组件实施传动连接的连接部件为链条接头(15)，链条接头(15)与传动机构组件的链条(7)连接。
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