CN1117233C - 粉粒体流量控制阀 - Google Patents

Abstract

具有预定高度的护边板11围绕摆动板5的除自由端以外的三个侧向设置，所述摆动板5可以关闭按预定角度倾斜的粉粒体输入管2的下端。当摆动板5打开时，且其开启高度保持在护边板11高度范围内，通过预定高度的护边板11可使粉粒体仅能从摆动板5的自由端流出，由此可以实现对粉粒体流量的精确控制。

Description

粉粒体流量控制阀

发明领域

本发明涉及一种流量控制阀，用于控制从管线的较高部分流向较低部分的粉粒体的流量。

背景技术

通常，在传送碳化铁，水泥熟料，煤炭，铁矿石这一类粉粒体时，通常要求在传送中控制粉粒体的流量。

一个已知的粉粒体流量控制阀的例子是如图5的纵向剖视图所示的阀50。但是，由于阀50只通过摆动板51的开和关来操纵，并且由于来自输入管路的粉粒体52不只经过摆动板51的下端流动，而且还经过摆动板的侧边流动，使其不可能稳定且准确地控制粉粒体的数量，因此阀50不适合用作准确控制流量的流量控制阀。

另外一个已知的粉粒体流量控制阀的例子是如图6的纵向剖视图所示的旋转阀60。但是，由于阀60具有一个不停旋转的转子61，这种无休止的旋转加速了转动部分的磨损并缩短了寿命。而且，在控制流量时，转子61的转速要用可变速方法控制，这增加了设备成本。

为解决这些问题，本发明的申请者在前已提出了一专利申请，其在日本未审查专利申请No.7-223698中公开。如图7中纵向剖视图所示，上述专利申请中公开的粉粒体阀70包括，外壳71和安装在外壳71中的可转动的阀体72，在所述阀中外壳71具有与安装在其上的管相连的侧向输入开口73和与输入开口73相联通的向下输出开口74，阀体72包括与输入开口73滑转连接的第一开口75和与第一开口75相联通的从而朝向输出开口74的第二开口76。

通过用驱动部件转动阀体72，位于输入开口73的粉粒体可以流过第一开口75并经过第二开口76到达输出开口74，阀体72的转角可以控制从而排出规定数量的粉粒体。

但因粉粒体阀70是运用粉粒体静止角而设计成可排出可控数量的粉粒体的，所以对于输入管的直径来说最大可能达到的流量较小，从而要求更大尺寸的阀来达到要求的排出数量。此外，阀的结构变得复杂。增大的阀尺寸和复杂的结构导致了阀成本的增加。同时，还存在粉粒体进入到滑动面之间的可能性。

发明的概述

为解决上述问题，本发明提供了一种粉粒体流量控制阀，包括下端被按预定角度切割的粉粒体输入管和以可摆动的方式安装的摆动板，从而通过控制摆动板和粉粒体输入管下端之间的开启角度来控制粉粒体流量，其中粉粒体输入管的安装使其中心轴线的倾斜角度大于粉粒体静止角度，当摆动板与粉粒体输入管下端保持接触时，摆动板与粉粒体输入管中心轴线形成一锐角，摆动板在其上端被支撑，从而使得支撑部分位于粉粒体输入管的下端开口之上，并且设有具有预定高度的护边板，其围绕封闭了粉粒体输入管下端的摆动板表面的除自由端一侧之外的三个侧向设置。

如上所述，由于粉粒体输入管的中心轴线倾斜角大于粉粒体静止角，粉粒体流动与中心轴线保持垂直的情况下相比能在较低的速度下稳定地进行，而且，由于护边板围绕封闭了粉粒体输入管下端的摆动板表面的除自由端一侧之外的三个侧向设置，当摆动板被打开时，粉粒体仅能从处于护边板高度范围内的摆动板的自由端流出。

因此，粉粒体的流量可以通过将粉粒体流动剖面限制在预定的矩形截面内来控制。这样，由于仅通过控制摆动板的开度就可实现流量的精确控制，因此提供了一种能够实现稳定的粉粒体流量控制的低成本的粉粒体流量控制阀。

由于作为摆动板的摆动中心的支撑部分位于粉粒体输入管下端开口之上，因此没有滑动部分与粉粒体发生接触，因此粉粒体也不可能进入滑动面之间。

此外，当用于开关关闭粉粒体输入管下端的摆动板的部件设置在摆动板的背面时，对粉粒体的流量控制在不使开关摆动板的部件与粉粒体接触的情况下即可实现。这样可以提供一种流量控制阀，其中由于开关部件与粉粒体不发生接触而防止了开关部件被磨损。

附图的简要说明

图1为本发明的第一实施例的视图，图1(a)为纵向剖视图，图1(b)为沿线A-A观察的视图，图1(c)为沿线B-B观察的视图；

图2为图1所示的粉粒体流量控制阀的流量特性曲线图；

图3为本发明的第二实施例的纵向剖视图；

图4为本发明的第三实施例的纵向剖视图；

图5为现有技术的一个粉粒体流量控制阀的纵向剖视图；

图6为现有技术的另一个粉粒体流量控制阀的纵向剖视图；

图7为现有技术的又一个粉粒体流量控制阀的纵向剖视图。

发明的最佳实施方式

以下将参照附图描述本发明的优选实施例。图1为本发明的第一实施例的视图，图1(a)为纵向剖视图，图1(b)为沿线A-A观察的视图，图1(c)为沿线B-B观察的视图。

在此实施例中，如图1所示，具有凸缘2a的粉粒体输入管2安装在横剖面为矩形的外壳1的上部，凸缘2a与外壳向上的凸缘1a用螺栓3连接。具有凸缘4a的粉粒体输出管4在其上部与外壳1的下凸缘1b相连，且粉粒体输出管4的凸缘4a是用螺栓3连接到外壳1的下凸缘1b上的。粉粒体输出管4的上部是矩形的，下部是圆形的。

粉粒体输入管2的下端被切割，以与粉粒体输入管2的中心轴线′c′相交成指定的角度α。在此实施例中，与中心轴线的夹角约为60度。

在此实施例中，与粉粒体输入管2下端保持接触的摆动板5与粉粒体输入管2的中心轴线形成锐角，并且摆动板5在其上端用轴5a可转动地支撑在外壳1上，从而使支撑部分位于粉粒体输入管2下端开口之上。因此其另外一端，即摆动板5的自由端可以关于轴5a摆动。

如上所述，粉粒体输入管2的下端按预定的角度切割，且保持与粉粒体输入管2下端接触的摆动板5在端部具有自由端，允许粉粒体输入管2中的粉粒体总是从摆动板5的自由端流出。

托架6固定在摆动板5的后表面上，连杆构件7与托架6相连。连杆构件7由驱动电机10驱动，而两者之间通过轴8和减速齿轮9相连接，所述轴8由固定于外壳1上的底座1c支撑。通过控制驱动电机10的转角，摆动板5可以被打开至所需的角度。在此实施例中，驱动电机10作为打开和关闭摆动板5的部件被安装于套筒1的一侧，用来驱动与摆动板5的后表面相连的连杆构件7。附图标记′s′表示安装在外壳1上的驱动轴8的密封构件。

具有预定高度的护边板11环绕与粉粒体输入管2保持接触的摆动板5的除自由端以外的其它三侧设置。优选的是，护边板11的高度δ可以由这样的方法确定，如图1(b)所示，使由摆动板5和其两侧的护边板11限定的自由端开启断面′e′的断面面积等于或大于粉粒体输入管2的内部截面积。也就是说，该结构是这样的，在打开摆动板5的过程中，由摆动板5和其两侧的护边板所限定的细长矩形的开启断面′e′的高度增加，并且，当护边板11自由端上边缘的连接线将要离开粉粒体输入管2的下端时，开启断面′e′的断面面积变得等于或大于粉粒体输入管2的内部截面积。这是因为粉粒体的最大流量不会超过由粉粒体输入管2的内部截面积所确定的流量，并且，在开启断面′e′的断面面积超过粉粒体输入管2的内部截面积之后，即使粉粒体溢流过设置在摆动板5上的护边板11，仍然可以测量粉粒体的流量。通过这种方法设置的护边板11的高度δ，可以实现对流经粉粒体输入管2的整个内部截面积的粉粒体流量的稳定控制。

这种粉粒体流量控制阀V1的安装使得其整体结构以一个大于粉粒体静止角的预定角度倾斜。在此实施例中，阀V1保持的倾斜角大约为60度。这个倾角保证了粉粒体以稳定的速率流动。该倾角应由粉粒体的种类决定。

根据上述第一实施例中的粉粒体流量控制阀V1，驱动电机10驱动使驱动轴8转动，而驱动轴8又随后驱动连杆构件7以打开摆动板5至预定角度。

当所述转动使得开启高度小于护边板11的高度时，粉粒体流速被固定在摆动板5上的护边板11限制，使容纳在粉粒体输入管2中的粉粒体仅从位于摆动板5自由端一侧的开启断面′e′流出，从而实现了精确的粉粒体流量控制。在该情况下，摆动板5的开启角度和粉粒体流量之间的关系大致是成比例的，正如图2中示出流量特性的曲线所示，这样就实现了对粉粒体的稳定的流量控制。

图3为本发明的第二实施例的纵向剖视图。该第二实施例使用液压缸作为打开和关闭摆动板的驱动部件。与上述第一实施例相同的部分由相同的附图标记表示，关于这些部分的描述则从略。

如图3所示，在第二实施例中，具有凸缘2a的粉粒体输入管2安装在横剖面为矩形的外壳12上部，凸缘2a与外壳12的上凸缘12a用螺栓3相连。在此实施例中，粉粒体输出管13直接固定到外壳12的下部。与上述第一实施例类似，粉粒体输入管2的下端被切割以与中心轴线′c′相交成大约60度角。

同样，在此实施例中，保持与粉粒体输入管2相接触的摆动板14与粉粒体输入管2的中心轴线形成锐角，摆动板14在其上端通过轴14a可转动地支撑在外壳12上，使得支撑部分位于粉粒体输入管2下端开口之上。这样摆动板14的自由端可以关于轴14a摆动。

用于打开和关闭摆动板14的驱动部件安装在摆动板14的背面。驱动部件包括固定在摆动板14上的L形断面的导轨15，沿L形断面的导轨15被引导移动的同时保持与摆动板14接触的导轮16，支撑导轮16的三角形支撑构件17，一端铰接于支撑构件17的作动轴18，以及伸长和收缩作动轴18的液压缸或气动缸19。附图标记′s′标明了安装在外壳12上的用于作动轴18的密封构件。

由此，通过控制液压缸和气动缸的伸长和收缩量，摆动板14可以被打开至预定的角度。

同样，在此实施例中，粉粒体输入管2的下端按预定的角度被切割，与与粉粒体输入管下端保持接触的摆动板14在端部具有自由端，使容纳在粉粒体输入管2中的粉粒体总是从摆动板14的自由端流出。环绕摆动板14的除自由端以外的三个侧向设置的护边板11与上述第一实施例中的相同，因此，有关说明在这里不再重复。

根据第二实施例中的粉粒体流量控制阀V2，操纵液压缸或者气动缸19以伸长或者收缩作动轴18，这引起导轮16沿导轨15移动，从而将摆动板14开启至所需角度。

在此时，导轮16与关于上端摆动的摆动板14保持接触的位置随开启角度变化而变化，但由于导轮16可沿导轨15移动，因此其可以适应这些位移。设置在摆动板14上的护边板11的作用与上述第一实施例中的相同，因此，这里不再重复有关的描述。

图4为本发明的第三实施例的纵向剖视图。第三实施例的结构与上述第二实施例大致相同，唯一的区别是驱动方式不同。在第三实施例中，驱动电机和链条用作驱动部件来打开和关闭摆动板。与上述第二实施例相同的部分由相同的附图标记表示，关于这些部件的说明也相应地省略。

如图4所示，在第三实施例中，用于使摆动板14摆动的驱动部件包括一端可转动地连接在三角形支撑构件17上的作动轴20，而所述支撑构件17被支撑在设置于摆动板14背面的导轮17上；与形成在驱动轴20的另一端的螺纹部分20a相啮合的链轮21，用于驱动链轮21的链条22。链轮21由图中未示出的支撑构件支撑。

根据第三实施例中的粉粒体流量控制阀V3，当通过以受控方式驱动驱动电机23从而使链轮21被链条22转动时，具有与转动链轮21相啮合的螺纹部分20a的作动轴20被左右移动，正如图4所示，使得摆动板14被打开至所需的角度。在第三实施例中，与第一和第二实施例类似，由于围绕摆动板14的除自由端以外的三侧设置的护边板11而使容纳在粉粒体输入管2中的粉粒体仅从摆动板14的自由端流出，因而可以实现粉粒体流量的稳定控制。

在第一至第三实施例中用于打开和关闭摆动板5或14的驱动部件不局限于图例所示，其它的从外壳1或12的一侧打开和关闭摆动板的构型也可以被采用。

此外，各实施例中的粉粒体输入管2的倾斜角度也不局限于所述的实例，该倾斜角度可根据粉粒体的种类，温度，压力等适当地进行设置。

产业适用性

根据本发明的粉粒体流量控制阀可以用来对从管线上部流向下部的粉粒体流量进行有效控制。特别是，该粉粒体流量控制阀适合于在高温和高压下控制粉粒体流量。

Claims (2)

1.一种粉粒体流量控制阀，包括下端按预定角度被切割的粉粒体输入管和以可摆动的方式安装的摆动板，从而通过控制摆动板和粉粒体输入管下端之间的开启角度来控制粉粒体流量，其中粉粒体输入管的安装使其中心轴线的倾斜角度大于粉粒体静止角度，当摆动板与粉粒体输入管下端保持接触时，摆动板与粉粒体输入管中心轴线形成一锐角，摆动板在其上端被支撑，从而使得支撑部分位于粉粒体输入管的下端开口之上，并且设有具有预定高度的护边板，所述护边板围绕封闭了粉粒体输入管下端的摆动板表面的除自由端一侧之外的三侧设置。

2.如权利要求1所述的粉粒体流量控制阀，其特征在于，用于改变可封闭粉粒体输入管下端的摆动板的开启角度的部件设置在摆动板的背面，这些部件的驱动方式使其可以实现对摆动板的控制。

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