CN1188614C - 研磨阀 - Google Patents

Abstract

研磨阀，用于含有固体颗粒或是易于形成结壁的管道中，包括一个阀体，其有一个或两个密封环面；一个阀杆，其顶端安装着一个有棱条凸起及折线形密封环面的阀板伸展在阀体内；在阀体外面，阀杆由支座支撑与一电机及其变速箱上安装着的一个套筒联轴器径向咬合，而可轴向出入；一个阀杆位移控制系包括一个圆柱形螺母和两个推力轴承，圆柱形螺母安在阀杆上，一个制动杆可对圆柱形螺母进行制动，而使阀杆获得一个轴向推力，但阀杆可轴向位移可不轴向位移，对阀内阻碍物能够进行研磨和清除，而得以效果良好地启闭阀门。

Description

研磨阀

技术领域：

本发明涉及一种阀门，特别是一种适用于介质中含有固体颗粒或者是易于形成结壁管道中的研磨阀。

背景技术：

目前，在化学工业生产中，各类阀门包括截止阀、闸板阀、球阀、蝶阀等，在用于含有固体颗粒或易于结壁管道中的时侯，由于固体颗粒或结壁的阻碍及凝固了阀内组件，使得阀门关不严，开不全，甚至开不动，关不动，给生产造成很大损失。USP4346728公开了一种双模式阀驱动装置，其可以对阀内影响启闭的固体颗粒或结壁进行研磨和清除，从而可以使阀门打开或关闭，但是这种双模式阀自动驱动装置，动力的输入有两台电动机及其各自动力输入组件链完成，使得结构过于复杂、繁琐，不易于加工制造和维修，其制造、维修的成本也较高。

发明内容：

本发明的目的就是针对上述问题，提供一种阀门，特别是一种研磨阀，它能够通断含有固体颗粒或易于结壁的管道，并且结构简单，易于加工制造和维修。

本发明的目的是这样实现的：一个阀体，其含有一个或两个密封环面；一个阀杆一端安装着一个在两个底面上制有棱条凸起，在侧面上制有折线形密封环面的阀板伸展在阀体中，一端由一个支座支撑伸展在阀体外与一个套筒联轴器径向咬合，但可轴向出入；套筒联轴器固定在一个减速机输出轴上，减速机由电机带动；在套筒联轴器与阀体之间在阀杆上有一个位移控制系，其含有一个与阀杆相配合的圆柱形螺母及靠在其两边的两个推力轴承，圆柱形螺母与两推力轴承由上述支座轴向限位；一个制动杆可对圆柱形螺母进行制动。这样，电机带动着减速机、套筒联轴器、阀杆转动时，抬起制动杆，给圆柱形螺母一个制动力，阀杆便获得了一个轴向推力，并可轴向位移可不轴向位移，对阀内固体颗粒或结壁进行研磨和清除，从而使阀门可以打开或关闭，使管道得以通断，满足生产需要。并且其驱动机构相比于USP4346728所公开的双模式阀自动驱动装置只有一个动力输入电动机及其相应的动力输入组件链，结构比较简单，容易加工制造和维修，其制造维修的成本也较低。

附图说明：

本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出：

图1是本发明的全视图

图2是本发明的俯视图

图3是本发明的部件刮刀片形状及其安装位置示意图

图4是本发明的阀杆主视图及剖视图

图5A是本发明的阀板结构图

图5B是本发明阀板的密封面展开示意图

图6是本发明的阀杆与阀体密封结构示意图

图7A是本发明支座及阀杆位移控制系剖视图，图7B是本发明制动杆侧视示意图

图8是本发明的套筒联轴器支座结构剖视图

图9是本发明的通断两个管路实施例示意图

图10是本发明的套筒联轴器A-A剖视图

具体实施方式：

请参照附图1、2，一个研磨阀包括一个阀体1，一个支座14，一个阀杆位移控制系，一个套筒联轴器17，一个电机及其变速箱18和一个底座12。一个阀体1，包括一个圆柱形外壳2，圆柱形外壳2其侧壁含有一个开口，一个带法兰盘的接管3可以有不同角度焊或铸造于该开口上，覆盖住这一开口。圆柱形外壳2一端有一个敞口，一个法兰盘4其内沿焊或铸造在这个敞口的外边，一个密封环5有一个大口和一个小口，根据不同要求的阀门大口朝内单面或双面焊或铸造在这个敞口里面，该密封环5内壁是一个密封环面，而该密封环面是一个不过球心的球带，或是一个圆环面的一部分。圆柱形外壳2另一端是一个大体的封底，封底中心是一个圆孔。一个有一定壁厚的圆筒9，伸入上述圆孔垂直焊或铸造在上面，覆盖住这一圆孔。请参照附图3，一个刮刀片11一边削出一个弧线，该弧线直径与圆筒9内径相等，刮刀片11焊或铸造在圆柱形外壳2大体封底内壁上，其所含的弧线与圆筒9内壁重合。圆筒9通孔外侧是一个扩大部分，在非扩大部分而紧靠扩大部分制有一个螺孔19。

请参照附图4，一个大约有一半长度制出螺纹，并在制出螺纹部分削有两个相互平行的平面的阀杆10由圆筒9伸入阀体1内，其顶端是一个直径变小了的制丝圆柱，紧靠制丝圆柱削出一段四面体。请参照附图5A，一个圆形的阀板6中心有一个与阀杆四面体配合的四方通孔而安在阀杆10上，一个弹簧垫圈7和螺母8安在上述制丝圆柱上压紧阀板6，阀板6在两个底面上制有一些棱条凸起；请参照附图5B，阀板6的侧面是一个密封环面，该密封环面在圆周方向上制成折线走向，并且是属于一个与阀体1上密封环面相等的球带或圆环面。另外，因为本研磨阀阀板6是与阀杆10同时转动的，所以阀板6在阀杆10上的安装要使阀板6密封面的轴线与阀杆10的轴线相重合。再就是本研磨阀通常安装在一些带压管道中，为完成有运动的阀杆10与阀体1的密封，请参照附图6，一个现有形式的阀门压盖套在阀杆10上，将一些密封填料压在阀杆10与圆筒9扩大部分间，再加上由螺孔19内接入的一定压力的密封气，实现阀杆10与阀体1间的气体压力密封。

如图1所示，一个底板37焊或铸造在阀体1圆柱形外壳2上，底板37与圆柱形外壳2间含有数个筋板36，以加强支撑的强度。底板37上制出一些螺孔，通过该螺孔将阀体1安装在一个底座12上，底座12是一个长方形框架，由钢材焊接或铸造而成。

请参照附图7A，一个支座含有三个支板20、21、22，三个支板20、21、22上各有一个通孔，且三个通孔的轴线处在一条直线上，支板通孔下侧为节省材料可予以减薄。与阀杆10相配合的轴瓦34、25、27分别安装在支板20、21、22通孔内，其中轴瓦25、27是装在支板21、22所构成机体的两侧的。压盖23、24、26各含有一个比轴瓦34、25、27内径稍大的通孔，该通孔含有一个扩大部分，而扩大部分的内径比上述轴瓦瓦楞外径稍大，深度比瓦楞高度稍小，在扩大部分所形成的圆周的外侧制有一些数目的通孔，若干螺栓穿过该通孔安装在各支板制出的相应螺孔内，将压盖23、24、26扩大部分压在各轴瓦上。支板21、22通孔另一侧面也是一个扩大部分，两个内径比阀杆10直径稍粗的推力轴承28、29都是一个轴承圈装在一个扩大部分上，另一个轴承圈靠在圆柱形螺母15两侧，推力轴承28、29与圆柱形螺母15间没有间隙，也不是压的很紧，从而减少磨损。安装了上述各部件的支座安放到底座12上，阀杆10从轴瓦34、25、27中穿过，而推力轴承28、29因内径比阀杆10稍粗而不与其接触，圆柱形螺母15则是旋在阀杆10制丝部分上。支座还含有一个与上述三个支板20、21、22垂直的底板13，底板13上制有一定数目的通孔，紧固螺栓螺母穿过该通孔将支座安装在底座12相应通孔上。这里应该说明的是，支座的安装应能满足上述阀板6的密封面与阀体1的密封面的密合。再者本发明上述结构对阀杆10径向限位不是非常固定，而阀板6又是固定在阀杆10上的，因此，有理由担心，阀板6的密封面相对于阀体1的密封面会产生一边翘的情况而影响本发明的密封。但由于本发明密封面采用的是球面或圆环面的一部分，球面或圆环面比平面或锥面其受力是易于校正阀杆10对中的，而消除上述边翘。

请参看附图7B，一个制动杆30是一个弯钩形状，在弯钩顶端有一个通孔，一个螺栓32穿过弯钩通孔安装在圆柱形螺母15下方的支板21、22上相应通孔内，螺栓32由螺母31固定在支板21、22上。

一个电机及其变速箱18的输出轴用螺栓、螺母紧固着一个内腔可与阀杆制丝部分配合，如图10所示的平边扁圆形状的套筒联轴器17的一端，而套筒联轴器17的另一端套在阀杆10上，套筒联轴器17内腔与阀杆10制丝部分削出的平面配合，阀杆10在套筒联轴器17里便可轴向出入，而径向咬合。如图8所示在套筒联轴器17上阀杆10出入的这一端外沿安装着一个滚珠轴承40，滚珠轴承40内圈一边靠在联轴器17外沿含有的一圈凸起上，另一边被一个弹簧挡圈41限位，而弹簧挡圈41是安装在套筒联轴器17预先制出的一个沟槽里面的，轴承40外圈安装在一个轴承支座42里面，外圈一侧靠在轴承支座42上，另一侧由一个压盖43压在轴承支座42上面，实现外圈固定，该轴承支座42用螺栓螺母固定在底座12上。

再就是，由于本发明研磨阀的阀板6在动作过程当中是从一个位置移到另一个位置，这就使得本发明的阀板6可以从密封一个密封面移到密封另一个密封面，从而使一个研磨阀同时完成一个支路的开或关和另一个支路的关或开，具体实施例请参看附图9，阀体1除了含有一个如前所述的阀体的一个密封环5，两个接口3、4以外，还含有另外一个接口3b，另外一个相同的密封环5b。接口3b在阀体1圆柱形外壳2上与前一个开口3在轴向上有一个间隔，另一个密封环5b就焊或铸造在这一间隔上，密封环5b大口朝着另一个密封环5，其密封面轴线与密封环5的密封面轴线相重合，这样，在阀杆10安装着阀板6b从一个密封环面运行到另一个密封环面时，一个研磨阀就完成了一个管路的一个支路的开或关和另一个支路的关或开，满足生产中两管道切换时的需要。

这样，由于介质含有固体颗粒或是能够形成结壁，安装在管道中的本发明其整个内壁包括密封环面上、阀板6上、阀杆10上都有固体颗粒或结壁存在，特别是结壁已经凝固了阀内组件。当研磨阀因生产需要而打开或关闭时，用链钳等咬轴工具对已固定住的阀杆10盘车，使结壁崩溃阀杆10可以转动，尔后开启电机经变速箱、联轴器17，带动阀杆10，继而带动阀板6转动，径向研磨阻碍阀板6转动的固体颗粒和结壁。上面已经叙述，圆柱形螺母15是安在阀杆10上，而两边是靠在推力轴承28、29上，在阀杆10作径向转动的这个过程当中，圆柱形螺母15所受轴向力一是来自于阀杆10，一是来自于推力轴承28、29，二力始终是大小相等，方向相反的，但摩擦方式一个是滑动摩擦，一个是滚动摩擦，圆柱形螺母15受阀杆10转动的滑动摩擦力大于受推力轴承28、29反方向的滚动摩擦力而表现为随阀杆10一同转动，此时，抬起制动杆30给圆柱形螺母15一个制动摩擦力，当提供的这个制动摩擦力大于阀杆10给圆柱形螺母15的摩擦力与推力轴承28、29跟圆柱形螺母15间的滚动摩擦力之差时，圆柱形螺母15被制动杆制动而相对于阀杆10转动，阀杆10与圆柱形螺母15是螺纹配合，因此二者之间产生轴向位移，圆柱形螺母15又是通过推力轴承28、29限位在支座支板上的，这样就使阀杆10相对于支座或说整个研磨阀做轴向位移，而进行阀门的打开或关闭，刮刀片11刮下出入阀体1区间的阀杆10上的结壁，以减少阀杆10出入阀体的阻力。当阀板6遇到固体颗粒或结壁阻碍时，阀杆10给予圆柱形螺母15的轴向推力增大，阀杆10跟圆柱形螺母15间的摩擦力就增大，当这个摩擦力大于外力对圆柱形螺母15所使加的制动摩擦力与来自推力轴承28、29的静摩擦力之和时，圆柱形螺母15制动被破坏而重随阀杆10一同转动，阀杆10便停止轴向位移，而研磨这一阻碍。在这个过程当中，通过上述分析可知，维持制动杆30一个制动力，圆柱形螺母15就使阀杆10持续得到了一个轴向推力，转动，同时兼有这轴向推力的阀杆10安装着阀板6转动、轴向位移，从而研磨阀内阀板6运行区间的、密封面上的颗粒结壁，也由于阀板6两底面制有棱条凸起，密封面是一个独创的折线环面，而有利于快速的将阻碍物研磨掉，特别是在阀板6与阀体1密封面贴合过程中，被研磨下的二者之间的作圆周运动的阻碍物易于磨下折线形的而不是单纯环形的密封面，有利于实现密封。上述轴向推力的大小，由施加的制动力的大小决定，方向由阀杆10或说电机转向决定。

通过参照以说明目的而选择的上述实施例对本发明的叙述，对于熟悉本技术的人们来说，从中可能会做出很多变化，但仍脱离不开本发明的基本原理和范围。

Claims (6)

1、一个研磨阀，包括：

一个阀体，其有一个或两个密封环面；

一个阀杆，其一端安装着一个阀板伸展在阀体内，一端由一个支座支撑伸展在阀体外，伸入一套筒联轴器中，与套筒联轴器径向咬合而可轴向出入；

一个电机及其变速箱，该变速箱的输出轴与套筒联轴器固定在一起；

一个阀杆位移控制系，它包括两个推力轴承和一个圆柱形螺母，其特征在于圆柱形螺母制有与阀杆制丝部分相配合的螺纹而安在阀杆上，两个推力轴承靠在圆柱形螺母两边，套在阀杆上，不与阀杆接触，而其另一侧则靠在支座上，由支座轴向限位；一个弯钩制动杆安装在支座上，可对圆柱形螺母进行制动。

2、根据权利要求1所述的研磨阀，其特征在于上述阀体密封环面是一个不过球心的球带或是一个圆环面的一部分。

3、根据权利要求1所述的研磨阀，其特征在于上述阀杆一端削有一个四面体，四面体外面还有一个直径更小的制丝圆柱，另一端大约占阀杆一半长度制出螺纹，且制出螺纹部分削有两个相互平行的平面。

4、根据权利要求1所述的研磨阀，其特征在于上述阀板，其两个底面制有棱条凸起，而其侧面是一个密封面，该密封面在圆周方向上制成折线走向，并且是属于一个与阀体密封面相同的表面。

5、根据权利要求1所述的研磨阀，其特征在于上述套筒联轴器，其内腔是一个平边扁圆形状。

6、根据权利要求1所述的研磨阀，其特征在于上述支座装配着轴瓦而将阀杆支撑在轴瓦内。

Images