CN113339513B - 一种自清理釜底阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自清理釜底阀，包括阀杆、阀体和阀座，阀体内设有贯通阀体前、后两端的阀腔，阀杆穿设于阀腔内并与一执行机构连接，本自清理釜底阀还包括一吹扫机构，吹扫机构包括吹扫管、吹扫管轴向驱动机构和流体输入器，吹扫管滑动套接在阀杆上且吹扫管后段外露于阀体，吹扫管轴向驱动机构位于吹扫管外露部分，流体输入器位于吹扫管滑动路径极限位置处并可与吹扫管末端离合。本发明中吹扫管前端面可进行封闭、开放状态的切换，流体输入器可输入高压流体，流经吹扫管从吹扫管前端端面输出，对阀体内结晶物进行吹扫，使用方便，清理高效。本发明将吹扫机构与阀杆有机结合，避免在阀体上设置更多结构，因此结构紧凑，节约空间。

Description

一种自清理釜底阀

技术领域

本发明涉及一种阀门，更具体地说，它涉及一种自清理釜底阀。

背景技术

釜底阀是一种安装在反应釜、储罐和其他容器的底部作放料用的阀门。随着自动化水平的日益提高，釜底阀也从原本手动控制发展到自动控制，其除了原有的切断功能外现在还可以进行调节控制，在关键的工艺场合还参与联锁控制。釜底阀现在化工、石油、冶金、制药、农药、染料、食品加工等行业广泛使用。釜底阀是借助于法兰连接于反应釜或储罐或其它容器的底部，以此消除工艺介质在容器出口的残留现象，实现排空、排净的功能。釜底阀是由阀体、阀杆、阀座、执行机构等组成，通过执行机构推动阀杆进退，从而达到开启与关闭的目的。当反应釜内的介质容易结晶时，阀门内部也常会形成颗粒硬块，吸附或积聚于阀门内部，影响阀门的介质流速，因此阀门结晶物需要及时清理。由于常规阀门使用周期短，而结晶物清理时需要解除阀门与上下游管道的连接，需花费大量工时，增大了结晶物清理难度。公开号为CN207042884U的实用新型专利申请于2018年2月27日公开了一种亚硫酸钠结晶反应釜的釜底阀堵塞疏通工具，包括疏通杆和圆台状漏斗，直通管道上设有釜底阀，圆台状漏斗包括圆台状筒体和底板，圆台状筒体的两端分别为大口径端和小口径端，大口径端的口径大于小口径端的口径，大口径端朝向釜底阀，小口径端的内边缘与底板的外边缘密封连接，底板的中部开设有用于疏通杆往返移动的通孔，通孔的孔径大于疏通杆的直径，底板的通孔处设有密封圈，疏通杆穿设在密封圈中。将反应釜底阀下用于疏通底阀的直通管道进行封闭，形成类似于注射器一样的形状，既能满足疏通底阀的目的，又能解决底阀疏通后，腐蚀性液体迅速下泄，腐蚀人体皮肤的问题。但该实用新型用疏通杆清理结晶物，效率较低。

发明内容

现有的釜底阀内部常会形成颗粒硬块，吸附或积聚于阀门内部，影响阀门的介质流速，且不易清理，为克服这一缺陷，本发明提供了一种结构紧凑，可方便清理结晶物的自清理釜底阀。

本发明的技术方案是：一种自清理釜底阀，包括阀杆、阀体和阀座，阀体内设有贯通阀体前、后两端的阀腔，阀杆穿设于阀腔内并与一执行机构连接，本自清理釜底阀还包括一吹扫机构，吹扫机构包括吹扫管、吹扫管轴向驱动机构和流体输入器，吹扫管滑动套接在阀杆上且吹扫管后段外露于阀体，吹扫管轴向驱动机构位于吹扫管外露部分，流体输入器位于吹扫管滑动路径极限位置处并可与吹扫管末端离合。自清理釜底阀正常工作时，吹扫管与流体输入器分离，吹扫管与阀杆紧密配合，吹扫管前端端面封闭，吹扫管随阀杆在执行机构的作用下同步运动，完成自清理釜底阀的通断控制运动；自清理釜底阀停止工作后，在吹扫管轴向驱动机构作用下，吹扫管末端与流体输入器接合，吹扫管与阀杆间产生位置错动，吹扫管前端端面开放，流体输入器输入压力流体，流经吹扫管从吹扫管前端端面输出，可对阀体内结晶物进行吹扫。本发明将吹扫机构与阀杆有机结合，避免在阀体上设置更多结构，因此结构紧凑，节约空间，使用方便，清理高效。

作为优选，吹扫管轴向驱动机构包括吹扫管轴向驱动齿轮、蜗轮、蜗杆和吹扫管轴向驱动电机，吹扫管轴向驱动齿轮与蜗轮同轴固定，蜗轮与蜗杆啮合，蜗杆与吹扫管轴向驱动电机传动连接，吹扫管外周面设有多道环形凸齿，吹扫管轴向驱动齿轮与环形凸齿啮合，吹扫管轴向驱动齿轮和蜗杆转动安装在一支撑板上，吹扫管轴向驱动电机安装在支撑板上，支撑板与阀杆固连。吹扫管轴向驱动电机转动时，带动蜗杆，进而带动蜗轮，吹扫管轴向驱动齿轮随蜗轮一起转动，又带动与吹扫管轴向驱动齿轮啮合的吹扫管做轴向运动，实现吹扫管与流体输入器的离合，以及吹扫管端面的开放、关闭。由于蜗轮蜗杆传动机构具有自锁功能，吹扫管轴向驱动电机停转后即可保持吹扫管的位置。

作为优选，吹扫管包括内管和外管，内管和外管同轴，内管和外管间通过筋板连接并形成多个相互隔绝的流体通道，内管滑动套接在阀杆上。此种结构的吹扫管既可确保能与阀杆的滑动套接，又能实现流体的引导输送，完成流体对阀体内结晶物的吹扫。

作为优选，流体输入器具有轴向通孔和环形的腔体，阀杆适配穿连在轴向通孔中，流体输入器朝向吹扫管的一端端面设有可与流体通道对位的流体孔，流体输入器上连有流体输入管。环形的流体输入器与吹扫管同轴，便于流体输入器与吹扫管的对接。流体输入管从外部引入流体，再通过流体孔进入吹扫管。

作为优选，筋板前端设有导流斜面。导流斜面可使从吹扫管端面喷出的流体转向，由轴向输出转变成斜向输出，可直接冲击阀体内壁，利于结晶物的吹扫。

作为优选，吹扫管和流体输入器相对端分别设有对接法兰。吹扫管和流体输入器上设置对接法兰，使吹扫管和流体输入器更方便地对接并保证对接密封性，必要时对接法兰可加装紧固件，进一步加固吹扫管和流体输入器的连接，或进行传动。

作为优选，流体输入器包括流体输入器本体、驱动轮体和活动盘，驱动轮体和活动盘分别位于流体输入器本体两端，驱动轮体与流体输入器本体同轴固定，活动盘与流体输入器本体同轴转动连接，流体输入器的对接法兰设于驱动轮体上，远离吹扫管一端的端面设有皮带轮，皮带轮与流体输入器同轴固定，驱动轮体与一流体输入器驱动电机通过皮带传动机构连接，流体输入管连接在活动盘上。吹扫管和流体输入器上的对接法兰贴和对接并加装紧固件后，吹扫管和流体输入器可进行扭力传递，流体输入器驱动电机启动时，通过皮带传动机构带动流体输入器和吹扫管同步转动，这样在吹扫管前端形成旋转的喷射流，可更全面地吹扫阀体内壁，更利于彻底清理结晶物。

作为优选，支撑板上固定有一升降气缸，升降气缸位于支撑板底面上，升降气缸的活塞杆与一托板连接，吹扫管轴向驱动齿轮、蜗轮、蜗杆和吹扫管轴向驱动电机安装在托板上。如吹扫管和流体输入器转动，吹扫管轴向驱动齿轮需与环形凸齿脱离啮合，避免对吹扫管的转动造成阻碍，以及由此产生的吹扫管轴向驱动齿轮、环形凸齿磨损。

作为优选，阀体底部还设有排出管。排出管通向阀体外部，或外接负压设备，使得流体输入器输入的流体得到输出口，便于将吹扫下来的结晶物随流体经排出管排出。

作为优选，阀杆包括大径段和小径段，大径段与小径段结合部设有密封垫，吹扫管套接在小径段上，吹扫管与大径段外径相等。吹扫管在小径段上滑动，吹扫管与大径段端面相抵时，吹扫管端面被封闭，吹扫管与阀杆周面平齐且接合面被密封垫密封，有效防止阀体内介质或结晶物进入。

本发明的有益效果是：

使用方便高效。本发明中吹扫管前端面可进行封闭、开放状态的切换，流体输入器可输入压力流体，流经吹扫管从吹扫管前端端面输出，对阀体内结晶物进行吹扫，使用方便，清理高效。

结构紧凑。本发明将吹扫机构与阀杆有机结合，避免在阀体上设置更多结构，因此结构紧凑，节约空间。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明中吹扫管轴向驱动机构的一种结构示意图；

图3为本发明中吹扫管的一种轴向视图；

图4为本发明中吹扫管的一种纵剖面结构示意图；

图5为本发明中吹扫管轴向驱动机构的另一种结构示意图。

图中，1-阀杆，2-阀体，3-阀座，4-阀腔，5-执行机构，6-吹扫管，61-环形凸齿，62-筋板，621-导流斜面，63-流体通道，7-吹扫管轴向驱动机构，71-吹扫管轴向驱动齿轮，72-蜗轮，73-蜗杆，74-吹扫管轴向驱动电机，75-支撑板，76-升降气缸，77-托板，78-滑轨，8-流体输入器，81-流体输入管，82-活动盘，83-流体输入器本体，84-驱动轮体，841-同步带，85-皮带轮，9-流体输入器驱动电机，11-密封垫。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1至图4所示，一种自清理釜底阀，包括阀杆1、阀体2和阀座3，阀体2内设有贯通阀体2前、后两端的阀腔4，阀杆1穿设于阀腔4内，阀体2上设有阀杆穿孔，阀杆穿孔内自内端到外端依次设有导向套和填料，阀杆1适配穿连在导向套和填料内，阀体2外连接有填料压盖，填料压盖封闭阀杆穿孔外端口。阀杆1前端固定一阀板，阀杆1后端与一执行机构5连接。本自清理釜底阀还包括一吹扫机构，吹扫机构包括吹扫管6、吹扫管轴向驱动机构7和流体输入器8，吹扫管6包括内管和外管，内管和外管同轴，内管和外管间通过八条径向设置的筋板62连接，筋板62沿吹扫管6轴向贯通吹扫管6两端，从而形成八个相互隔绝的流体通道63，筋板62前端弯曲成导流斜面621。内管滑动套接在阀杆1上。吹扫管6末端外露于阀体2，吹扫管轴向驱动机构位于吹扫管6外露部分，流体输入器8位于吹扫管6滑动路径极限位置处并可与吹扫管6末端离合。阀杆1包括大径段和小径段，大径段与小径段结合部设有密封垫11，吹扫管6套接在小径段上，吹扫管6与大径段外径相等。自清理釜底阀工作时，吹扫管6与大径段端面贴合；自清理釜底阀停止工作时，吹扫管6与大径段端面分离。吹扫管轴向驱动机构7包括吹扫管轴向驱动齿轮71、蜗轮72、蜗杆73和吹扫管轴向驱动电机74，吹扫管轴向驱动齿轮71与蜗轮72同轴固定，蜗轮72与蜗杆73啮合，蜗杆73与吹扫管轴向驱动电机74传动连接，吹扫管6外周面设有九道环形凸齿61，环形凸齿61设于一环套上，环套套接在吹扫管6上并与吹扫管6焊接。吹扫管轴向驱动齿轮71与环形凸齿61啮合，吹扫管轴向驱动齿轮71和蜗杆73分别齿轮支座及和蜗杆支座通过转动安装在一支撑板75上，吹扫管轴向驱动电机74安装在支撑板75上，支撑板75与阀杆1固连，支撑板75滑动连接在一滑轨78上，滑轨78固定在地面或墙面或设备机座上，使得吹扫管轴向驱动机构7产生的阀杆1的径向载荷很微小。吹扫管6和流体输入器8相对端分别设有对接法兰。支撑板75上设有两个行程开关，分别对应吹扫管6抵紧阀杆1大径段及流体输入器8时的吹扫管6上对接法兰的位置，用以检测吹扫管6是否到达滑动路径前、后两个极限点。吹扫管轴向驱动电机74通过一控制器控制，吹扫管轴向驱动电机74、吹扫管轴向驱动电机74的开关按键及所述两个行程开关与该控制器电连接。流体输入器8具有轴向通孔和环形的腔体，阀杆1适配穿连在轴向通孔中，流体输入器8朝向吹扫管6的一端端面设有可与流体通道63对位的流体孔，流体孔呈弧形且流体孔两端的距离大于筋板62的厚度，流体输入器8上连有流体输入管81。阀体2底部还设有排出管21，排出管21外端设有法兰。

本自清理釜底阀正常工作时，通过操作吹扫管轴向驱动电机74的开关按键使吹扫管轴向驱动电机74转动，带动蜗杆73，进而带动蜗轮72，吹扫管轴向驱动齿轮71随蜗轮72一起转动，又带动与吹扫管轴向驱动齿轮71啮合的吹扫管6做向前的轴向运动，使吹扫管6与流体输入器8分离，吹扫管6前端面逐渐靠近阀杆1的大径段，直至与大径段一起压紧密封垫11并触发对应的行程开关，此时吹扫管6与阀杆1紧密配合，吹扫管6前端端面被封闭，吹扫管6随阀杆1在执行机构5的作用下同步运动，完成自清理釜底阀的通断控制运动，在此过程中，支撑板75也随阀杆1同步运动；自清理釜底阀停止工作后，通过操作吹扫管轴向驱动电机74的开关按键使吹扫管轴向驱动电机74反向转动，吹扫管6后退，直至吹扫管6后端与流体输入器8接合并触发对应的行程开关，此时吹扫管6与阀杆1间产生位置错动，吹扫管6前端端面开放，流体输入器8从外部引入压缩气体，压缩气体流经吹扫管6从吹扫管6前端端面输出，可对阀体2内结晶物进行吹扫。由于蜗轮蜗杆传动机构具有自锁功能，吹扫管轴向驱动电机74停转后即可保持吹扫管6的位置。

实施例2：

如图5所示，流体输入器8包括流体输入器本体83、驱动轮体84和活动盘82，驱动轮体84和活动盘82分别位于流体输入器本体83两端，驱动轮体84与流体输入器本体83同轴固定，活动盘82与流体输入器本体83同轴转动连接，流体输入器8的对接法兰设于驱动轮体84上，远离吹扫管6一端的端面设有皮带轮85，皮带轮85与流体输入器8同轴固定，驱动轮体84与一流体输入器驱动电机9通过皮带传动机构连接，该皮带传动机构包括一皮带轮和同步带841，皮带轮与流体输入器驱动电机9键连接，同步带841绕在皮带轮和驱动轮体84上，活动盘82与流体输入器本体83间设有动密封结构，流体输入管81连接在活动盘82上。支撑板75上固定有一升降气缸76，升降气缸76位于支撑板75底面上，升降气缸76的活塞杆与一托板77连接，吹扫管轴向驱动齿轮71、蜗轮72、蜗杆73和吹扫管轴向驱动电机74安装在托板77上。升降气缸76的活塞杆上垂直连有一连杆，连杆两端各固定一导杆，两导杆平行且贯穿支撑板75，托板77位于支撑板75上方并固定在导杆端部。升降气缸76上还设有用于检测活塞杆伸缩状态的接近开关。流体输入器驱动电机9、流体输入器驱动电机9的开关按键及升降气缸76的控制电磁阀也与所述控制器电连接。自清理釜底阀停止工作后，流体输入器8从外部引入压力水流。筋板62为六条，形成六道流体通道63。其余同实施例1。

吹扫管6和流体输入器8上的对接法兰贴和对接后，加装紧固件，使吹扫管6和流体输入器8连为一体，可进行扭力传递。点按流体输入器驱动电机9的开关按键后，在所述控制器的控制下，升降气缸76活塞杆伸出，托板77下降，吹扫管轴向驱动齿轮71随之下降，与环形凸齿61脱离啮合，托板77下降到极限时，升降气缸76上的对应接近开关被触发，流体输入器驱动电机9随后启动，并经由所述皮带轮、同步带841和驱动轮体84所构成的传动路径带动流体输入器8和吹扫管6同步低速转动，这样在吹扫管6前端形成旋转的喷射流，可更全面地吹扫阀体2内壁。

实施例3：

环形凸齿61为十道。其余同实施例1。

Claims (9)

1.一种自清理釜底阀，包括阀杆（1）、阀体（2）和阀座（3），阀体（2）内设有贯通阀体（2）前、后两端的阀腔（4），阀杆（1）穿设于阀腔（4）内并与一执行机构（5）连接，其特征是还包括一吹扫机构，吹扫机构包括吹扫管（6）、吹扫管轴向驱动机构（7）和流体输入器（8），吹扫管（6）滑动套接在阀杆（1）上且吹扫管（6）后段外露于阀体（2），吹扫管轴向驱动机构位于吹扫管（6）的外露部分，流体输入器（8）位于吹扫管（6）滑动路径极限位置处并可与吹扫管（6）末端离合，吹扫管轴向驱动机构（7）包括吹扫管轴向驱动齿轮（71）、蜗轮（72）、蜗杆（73）和吹扫管轴向驱动电机（74），吹扫管轴向驱动齿轮（71）与蜗轮（72）同轴固定，蜗轮（72）与蜗杆（73）啮合，蜗杆（73）与吹扫管轴向驱动电机（74）传动连接，吹扫管（6）外周面设有多道环形凸齿（61），吹扫管轴向驱动齿轮（71）与环形凸齿（61）啮合，吹扫管轴向驱动齿轮（71）和蜗杆（73）转动安装在一支撑板（75）上，吹扫管轴向驱动电机（74）安装在支撑板（75）上，支撑板（75）与阀杆（1）固连。

2.根据权利要求1所述的自清理釜底阀，其特征是吹扫管（6）包括内管和外管，内管和外管同轴，内管和外管间通过筋板（62）连接，并形成多个相互隔绝的流体通道（63），内管滑动套接在阀杆（1）上。

3.根据权利要求2所述的自清理釜底阀，其特征是流体输入器（8）具有轴向通孔和环形的腔体，阀杆（1）适配穿连在轴向通孔中，流体输入器（8）朝向吹扫管（6）的一端端面设有可与流体通道（63）对位的流体孔，流体输入器（8）上连有流体输入管（81）。

4.根据权利要求2所述的自清理釜底阀，其特征是筋板（62）前端设有导流斜面（621）。

5.根据权利要求1所述的自清理釜底阀，其特征是吹扫管（6）和流体输入器（8）相对端分别设有对接法兰。

6.根据权利要求5所述的自清理釜底阀，其特征是流体输入器（8）包括活动盘（82）、流体输入器本体（83）和驱动轮体（84），驱动轮体（84）和活动盘（82）分别位于流体输入器本体（83）两端，驱动轮体（84）与流体输入器本体（83）同轴固定，活动盘（82）与流体输入器本体（83）同轴转动连接，流体输入器（8）的对接法兰设于驱动轮体（84）上，远离吹扫管（6）一端的端面设有皮带轮（85），皮带轮（85）与流体输入器（8）同轴固定，驱动轮体（84）与一流体输入器驱动电机（9）通过皮带传动机构连接，流体输入管（81）连接在活动盘（82）上。

7.根据权利要求1所述的自清理釜底阀，其特征是支撑板（75）上固定有一升降气缸（76），升降气缸（76）位于支撑板（75）底面上，升降气缸（76）的活塞杆与一托板（77）连接，吹扫管轴向驱动齿轮（71）、蜗轮（72）、蜗杆（73）和吹扫管轴向驱动电机（74）安装在托板（77）上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的自清理釜底阀，其特征是阀体（2）底部还设有排出管（21）。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的自清理釜底阀，其特征是阀杆（1）包括大径段和小径段，大径段与小径段结合部设有密封垫（11），吹扫管（6）套接在小径段上，吹扫管（6）与大径段外径相等。

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