CN111336266A - 软密封烟道阀 - Google Patents

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Abstract

本发明属于烟道阀门技术领域，具体涉及一种软密封烟道阀，包括阀体、阀杆和阀板，阀体设置有阀腔，阀体上设置有贯穿阀腔内外的通孔，阀杆穿过阀体上的通孔与阀腔内的阀板连接，带动阀板绕阀杆的轴线旋转，阀板上设置有第一配合面，阀腔内壁设置有第二配合面，阀板上设置有突出于第一配合面的软密封体，软密封体沿阀板的周向在第一配合面连续布置，在烟道阀关闭状态下，阀板上的软密封体密封抵靠在第二配合面上，将阀腔分隔为两部分。本发明的烟道阀不需进行双偏心或三偏心结构设计，整体结构比较简单，节约制造成本；软密封体与阀板的可拆卸设置，在密封失效后只需要更换软密封体即可，不需要维修阀板，维护方便，维护周期短，维护成本较低。

Description

软密封烟道阀
技术领域
本发明属于烟道阀门技术领域，具体涉及一种软密封烟道阀。
背景技术
现有的大口径管道阀主要是硬密封阀门，依靠硬质蝶板与硬质阀座的直接接触形成硬密封，硬密封的两个面相互接触时，容易产生磕碰，并且要密封接触，就需要两个接触面产生弹性挤压，而硬密封弹性有限，阀门多次开合接触后，接触的两个面很容易发生变形产生而使阀门的密封性能大大降低，影响密封阀门的使用效果。为了避免硬密封阀门的密封性能过早失效，一般采用双偏心或三偏心阀门，导致整个阀门的结构复杂，且因其硬密封接触面弹性有限，改变结构后的阀门还是难以避免阀板变形而降低密封性能。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种软密封烟道阀，以至少解决目前大口径管道阀使用一段时间后其密封性降低的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种软密封烟道阀，所述烟道阀包括阀体、阀杆和阀板，所述阀体设置有阀腔，所述阀体上设置有贯穿所述阀腔内外的通孔，所述阀杆穿过所述阀体上的通孔与所述阀腔内的阀板连接，带动所述阀板绕所述阀杆的轴线旋转，所述阀板的径向上设置有第一配合面，所述阀腔内壁设置有第二配合面，所述阀板上设置有凸出于所述第一配合面的软密封体，所述软密封体沿所述阀板的周向在所述第一配合面连续布置，在所述烟道阀关闭状态下，所述阀板上的所述软密封体密封抵靠在所述第二配合面上，将所述阀腔分隔为两部分。
在如上所述的软密封烟道阀中，作为优选方案，所述阀板为平板状，在所述阀板关闭过程中，沿所述阀板的旋转方向，所述第一配合面与所述阀板前端侧面的夹角大于90°；对应的，当所述阀板关闭后，所述第二配合面与所述第一配合面之间的缝隙均匀。
在如上所述的软密封烟道阀中，作为优选方案，所述阀板的两个侧面分别为第一侧面和第二侧面，所述第一侧面由第一圆弧部、第二圆弧部和平直部围合形成，所述第一圆弧部与所述第二圆弧部开口相对，并通过所述平直部连接，所述第一圆弧部的弧心与所述第二圆弧部的弧心重合；所述第一圆弧部的半径为r1，所述第二圆弧部的半径为r2，r1＞r2；所述阀板的轴线位于所述阀板厚度中心，所述第一圆弧部的弧心位于所述阀杆的轴线在所述第一侧面上的垂直投影线上；所述第一侧面绕所述阀杆的轴线旋转180°后与所述第二侧面完全重合。
在如上所述的软密封烟道阀中，作为优选方案，沿所述阀板周向的所述第一配合面上设置有安装槽，所述软密封体安装在所述安装槽内，并凸出于所述第一配合面。
在如上所述的软密封烟道阀中，作为优选方案，所述软密封体设置有多圈，多圈所述软密封体间隔设置，当所述烟道阀关闭时，多圈所述软密封体将所述第一配合面和所述第二配合面之间间隔出来至少一个密闭腔室。优选地，所述软密封体设置有两圈。
在如上所述的软密封烟道阀中，作为优选方案，所述阀板内设置有第一通气孔，所述第一通气的一端设置在相邻两个所述软密封体之间的所述第一配合面上，所述第一通气孔的另一端经所述阀杆传导至所述阀体外。优选地，所述第一通气孔设置有多个，多个所述第一通气孔的一端沿所述阀板的周向均布，多个所述第一通气孔在所述阀板内汇合，并经所述阀杆传导至所述阀体外。
在如上所述的软密封烟道阀中，作为优选方案，关闭状态下的所述烟道阀中，相邻两个所述软密封体之间的所述第二配合面上设置有贯穿所述阀体内外的第二通气孔；优选地，所述第二通气孔设置有多个，多个所述第二通气孔沿所述阀腔的周向均布。
在如上所述的软密封烟道阀中，作为优选方案，相对应的所述第一侧面和所述第二侧面上的所述平直部形成的平面与所述阀杆的轴线垂直，所述第一圆弧部与所述第二圆弧部均为劣弧。
在如上所述的软密封烟道阀中，作为优选方案，在所述阀板关闭过程中，沿所述阀板的旋转方向，所述第一配合面与所述阀板前端侧面的夹角为91°～105°。
在如上所述的软密封烟道阀中，作为优选方案，所述第二配合面沿所述阀板旋转方向的最小半径为Rw，Rw＞r2。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
本发明提供的软密封烟道阀，在阀板上设置突出与第一配合面的软密封体，从而确保了密封的严密性，避免了长期使用造成的密封失效问题；通过采用倾斜的第一配合面和第二配合面，使本发明的烟道阀不需进行双偏心或三偏心结构设计，整体结构比较简单，节约制造成本；通过设置多圈间隔设置的软密封体，并在相邻两圈软密封体之间通入预设压力的气体，使整个烟道阀在与两端压力不相等的情况下，可以很好的维持密封性，避免软密封体侧向受力而损坏。软密封体与阀板的可拆卸设置，在密封失效后只需要更换软密封体即可，不需要维修阀板，维护方便，维护周期短，维护成本较低。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明实施例烟道阀的结构示意图；
图2为本发明实施例阀板的结构示意图；
图3为本发明实施例关闭状态下的阀板剖视图；
图4为本发明实施例阀板在阀体内运动示意图。
图中：1、阀体；2、阀杆；3、阀板；4、阀腔；5、第一配合面；6、第二配合面；7、软密封体；8、第一通气孔；9、第二通气孔；10、第一侧面；11、第一圆弧部；12、第二圆弧部；13、平直部。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
根据本发明的实施例，如图1至图4所示，本发明提供一种软密封烟道阀，烟道阀包括阀体1、阀杆2和阀板3，阀体1设置有阀腔4，阀体1上设置有贯穿阀腔4内外的通孔，阀杆2穿过阀体1上的通孔与阀腔4内的阀板3连接，带动阀板3绕阀杆2的轴线旋转，阀板3的径向上设置有第一配合面5，阀腔4内壁设置有第二配合面6，阀板3上设置有凸出于第一配合面5的软密封体7，软密封体7沿阀板3的周向在第一配合面5连续布置，在烟道阀关闭状态下，阀板3上的软密封体7密封抵靠在第二配合面6上，将阀腔4分隔为两部分，实现烟道阀的密闭。图1和图3中箭头表示下述密封用气体通入方向。
在使用时，采用软密封体7作用于第一配合面5和第二配合面6之间，以实现整个烟道阀的密封，由于软密封体7的材质为弹性材料，其具有弹性，在烟道阀反复开闭的过程中依然可以保持良好的密封性。
进一步地，阀板3为平板状，如图4所示，在阀板3关闭过程中，沿阀板3的旋转方向，第一配合面5与阀板3前端侧面的夹角α大于90°，以图4所示，阀杆2左侧的第一配合面5与阀板3上表面的夹角为α，阀杆2右侧的第一配合面5与阀板3下表面的夹角为α，使第一配合面5呈现一个“斜面”；对应的，当阀板3关闭后，第二配合面6与第一配合面5之间的缝隙均匀，第一配合面5和第二配合面6任意对应点的间距都相等；从而使第二配合面6也呈现一个与第一配合面5相对应的“斜面”。在使用的时候两个斜面的设计可以避免阀板3在关闭的过程中与第二配合面6干涉，同时，斜面的设计还使设置在第一配合面5上的软密封体7(例如橡胶等能够实现密封性，并满足使用工况要求的的一类材料)挤压在第二配合面6上，通过软密封体7的挤压变形，实现与第二配合面6之间的紧密接触，从而实现烟道阀的密封关闭。
烟道阀关闭后第一配合面5与第二配合面6之间的间距小于软密封体7伸出第一配合面5表面的长度，确保烟道阀闭合后，能够满足软密封体7的压缩，也不能破坏软密封体7。
进一步地，由于软密封体7的挤压力来自于阀杆2的扭矩传递，α的数值越大，使软密封体7产生相同变形量的阀杆2扭矩就需要越大，且阀板3作为力的传递介质，其强度要求也越大，因此α不能太大；但是当α过小(过分接近90°例如90.1°)，由于第一配合面5基本上与阀板3的平面垂直，在烟道阀的设计过程中既要考虑烟道阀关闭过程中是否会发生阀板3与第二配合面6干涉，在烟道阀关闭的过程中还会使软密封体7不产生挤压而无法实现密封，在本实施例中，α为91°～105°。
进一步地，阀板3的两个侧面分别为第一侧面10和第二侧面，如图2所示，第一侧面10由第一圆弧部11、第二圆弧部12和平直部13围合而成，第一圆弧部11与第二圆弧部12开口相对，并通过平直部13连接，第一圆弧部11的弧心与第二圆弧部12的弧心重合；第一圆弧部11的半径为r1，第二圆弧部12的半径为r2，r1＞r2，如此可以使阀杆相对阀板不偏心设置，实现避免第一圆弧部与阀板的干涉。依图2中阀板3的方位来看，第一侧面10指的是阀板的上表面，第二侧面指的是阀板的下表面。阀杆2的轴线位于阀板3的厚度中心，即阀杆2相对阀板不是偏心设置，第一圆弧部11的弧心位于阀杆2的轴线在第一侧面10上的垂直投影线上；第一侧面10绕阀杆的轴线旋转180°后与第二侧面完全重合。位于阀杆2同一侧的阀板3上对应设置的第一圆弧部11和第二圆弧部12之间的部分形成阀板3的第一配合面5，该面为锥形斜面，即第一配合面5为第一圆弧部11和其下方的第二圆弧部12之间所形成的锥面。
进一步地，第二配合面6沿阀板3旋转方向的最小半径为Rw，该Rw等于阀杆2的轴心到第二配合面6的最小距离，在垂直轴线的中心平面上。为了避免烟道阀关闭过程中阀板3与第二配合面6干涉，Rw＞r2。
进一步地，相对应的第一侧面10和第二侧面上的平直部13形成的平面与阀杆2的轴线垂直，第一圆弧部11与第二圆弧部12均为劣弧。在阀板3转动过程中，相对应的第一侧面10和第二侧面上的平直部13形成的平面上的软密封体7始终与阀体1弹性接触。
进一步地，沿阀板3周向的第一配合面5上设置有安装槽，软密封体7安装在安装槽内，并凸出于第一配合面5。在本发明的具体实施例中，软密封体7可以为圈状，在使用时，将合适尺寸的圈状软密封体7套设安装在第一配合面5上的安装槽内即可。
进一步地，软密封体7设置有多圈，多圈软密封体7间隔设置，当烟道阀关闭时，多圈软密封体7将第一配合面5和第二配合面6之间间隔出来至少一个密闭腔室；优选地，软密封体7设置有两圈。
进一步地，阀板3内设置有第一通气孔8，第一通气的一端设置在相邻两个软密封体7之间的第一配合面5上，第一通气孔8的另一端经阀杆2传导至阀体1外。优选地，第一通气孔8设置有多个，多个第一通气孔8的一端沿阀板3的周向均布，多个第一通气孔8在阀板3内汇合，并经阀杆2传导至阀体1外。阀杆2上的第一通气孔8处设置有第一阀门(图未示)，可以通过第一阀门实现第一通气孔8的关闭与连通。当烟道阀关闭后，可以通过阀杆2上的第一通气孔8向相邻两个软密封体7之间的密闭空间注入预设压力的密封用气体，该操作用于阀门两侧存在压力差的情况，密封气的压力为两侧压力的中间值，此方法可以降低软密封体7两侧的压力差，使软密封体7的侧向受力减小，避免侧向变形。例如阀板3两侧的压强分别为0.3Mpa和0.5Mpa，则注入气体的压强可以为0.4Mpa。
在本发明的其他实施例中，可以不设置上述第一通气孔8，而在阀体1上设置第二通气孔9。具体为：关闭状态下的烟道阀中，相邻两个软密封体7之间的第二配合面6上设置有贯穿阀体1内外的第二通气孔9；在阀体1外的第二通气孔9口处设置阀门。优选地，第二通气孔9设置有多个，多个第二通气孔9沿阀腔4的周向均布。由于整个烟道阀使用过程中，阀体1保持不动，在阀体1上设置第二通气孔9相较于在阀板3和阀杆2上设置第一通气孔8来说，操作相对简单一些。在本发明的另外一些实施例中，也可以同时设置上述第一通气孔8和上述第二通气孔9，其作用都是为了向相邻两个软密封体7之间的密闭空间内通入气体，通入气体的压强与上述要求相同，在此不再赘述。
综上所述，本发明提供的软密封烟道阀，在阀板上设置突出与第一配合面的软密封体，从而确保了密封的严密性，避免了长期使用造成的密封失效问题；通过采用倾斜的第一配合面和第二配合面，使本发明的烟道阀不需进行双偏心或三偏心结构设计，整体结构比较简单，节约制造成本；通过设置多圈间隔设置的软密封体，并在相邻两圈软密封体之间通入预设压力的气体，使整个烟道阀在与两端压力不相等的情况下，可以很好的维持密封性，避免软密封体侧向受力而损坏。软密封体与阀板的可拆卸设置，在密封失效后只需要更换软密封体即可，不需要进行阀板的修复，维护方便，维护周期短，维护成本较低。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种软密封烟道阀，其特征在于，所述烟道阀包括阀体、阀杆和阀板，所述阀体设置有阀腔，所述阀体上设置有贯穿所述阀腔内外的通孔，所述阀杆穿过所述阀体上的通孔与所述阀腔内的阀板连接，带动所述阀板绕所述阀杆的轴线旋转，所述阀板的径向上设置有第一配合面，所述阀腔内壁设置有第二配合面，所述阀板上设置有凸出于所述第一配合面的软密封体，所述软密封体沿所述阀板的周向在所述第一配合面连续布置，在所述烟道阀关闭状态下，所述阀板上的所述软密封体密封抵靠在所述第二配合面上，将所述阀腔分隔为两部分。
2.根据权利要求1所述的软密封烟道阀，其特征在于，所述阀板为平板状，在所述阀板关闭过程中，沿所述阀板的旋转方向，所述第一配合面与所述阀板前端侧面的夹角大于90°；对应的，当所述阀板关闭后，所述第二配合面与所述第一配合面之间的缝隙均匀。
3.根据权利要求2所述的软密封烟道阀，其特征在于，所述阀板的两个侧面分别为第一侧面和第二侧面，所述第一侧面由第一圆弧部、第二圆弧部和平直部围合形成，所述第一圆弧部与所述第二圆弧部开口相对，并通过所述平直部连接，所述第一圆弧部的弧心与所述第二圆弧部的弧心重合；所述第一圆弧部的半径为r1，所述第二圆弧部的半径为r2，r1＞r2；
所述阀板的轴线位于所述阀板厚度中心，所述第一圆弧部的弧心位于所述阀杆的轴线在所述第一侧面上的垂直投影线上；所述第一侧面绕所述阀杆的轴线旋转180°后与所述第二侧面完全重合。
4.根据权利要求1所述的软密封烟道阀，其特征在于，沿所述阀板周向的所述第一配合面上设置有安装槽，所述软密封体安装在所述安装槽内，并凸出于所述第一配合面。
5.根据权利要求1或4所述的软密封烟道阀，其特征在于，所述软密封体设置有多圈，多圈所述软密封体间隔设置，当所述烟道阀关闭时，多圈所述软密封体将所述第一配合面和所述第二配合面之间间隔出来至少一个密闭腔室；
优选地，所述软密封体设置有两圈。
6.根据权利要求5所述的软密封烟道阀，其特征在于，所述阀板内设置有第一通气孔，所述第一通气的一端设置在相邻两个所述软密封体之间的所述第一配合面上，所述第一通气孔的另一端经所述阀杆传导至所述阀体外；
优选地，所述第一通气孔设置有多个，多个所述第一通气孔的一端沿所述阀板的周向均布，多个所述第一通气孔在所述阀板内汇合，并经所述阀杆传导至所述阀体外。
7.根据权利要求5所述的软密封烟道阀，其特征在于，关闭状态下的所述烟道阀中，相邻两个所述软密封体之间的所述第二配合面上设置有贯穿所述阀体内外的第二通气孔；
优选地，所述第二通气孔设置有多个，多个所述第二通气孔沿所述阀腔的周向均布。
8.根据权利要求3所述的软密封烟道阀，其特征在于，相对应的所述第一侧面和所述第二侧面上的所述平直部形成的平面与所述阀杆的轴线垂直，所述第一圆弧部与所述第二圆弧部均为劣弧。
9.根据权利要求2所述的软密封烟道阀，其特征在于，在所述阀板关闭过程中，沿所述阀板的旋转方向，所述第一配合面与所述阀板前端侧面的夹角为91°～105°。
10.根据权利要求3所述的软密封烟道阀，其特征在于，所述第二配合面沿所述阀板旋转方向的最小半径为Rw，Rw＞r2。
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