CN210860019U - 一种高炉料罐密封阀以及阀板安装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高炉料罐密封阀以及阀板安装结构，阀板通过连接销与驱动组件的曲柄连接，阀板和曲柄上均开设有销孔，连接销位于销孔中并且贯穿阀板和曲柄，该连接销的两端中，位于曲柄外的端部通过螺母锁紧，位于阀板外的端部通过自身的大头段形成自限位结构。曲柄的销孔为倒锥形孔，连接销位于曲柄中的节段为与倒锥形孔相匹配的倒圆锥段，采用该倒锥形配合结构，使得密封阀检修时只需拆卸螺母，锤击连接销使连接销轴脱离曲柄，即可实现阀板整体拆除。本实用新型的高炉料罐密封阀以及阀板安装结构既能保证阀门密封性，又便于阀板拆装，尤其是保证料罐密封阀使用周期及在线处理阀板故障时，效果尤为显著。

Description

一种高炉料罐密封阀以及阀板安装结构

技术领域

本申请属于高炉冶金设备技术领域，具体涉及一种高炉料罐密封阀以及阀板安装结构。

背景技术

随着现代高炉出铁技术的发展，高炉出铁制度的不断优化完善，高炉炉内压力不断增大，出铁场出铁量增多，炉内用料增加，给高炉炉顶料罐增加了负担，上、下密封阀增加了作业频次，长期高负荷运行导致密封阀板密封不严跑风。高炉炉顶料罐均压压力在1.90公斤左右，根据生产工艺要求料罐的压力波动上下不能高于0.02公斤/分钟，否则将视为各部密封阀存在密封不严跑风现象，跑风严重时甚至会导致蓬料，对高炉的生产带来了严重的影响。

高炉料罐密封阀一般包括阀板、阀座、密封圈和驱动组件，阀板和阀座均具有密封面，两个密封面相接触实现阀的关闭，密封圈设置在阀板与阀座的密封面之间，封堵密封面之间间隙。阀板由驱动组件控制，实现密封阀的开启和关闭。

由于密封阀作业环境在料罐内部，粉尘大、温度高等原因导致密封阀长期使用后阀板无法调节，造成阀板胶圈与阀座密封不实，此时需要经常更换阀板来保证阀板胶圈与阀座的密封性。

目前阀板与驱动组件一般采用铰接的结构，如实用新型专利“一种高炉无料钟上密封挡料阀”(申请号CN200520023308)、发明申请“高炉无料钟炉顶的下密封阀”(申请号CN201110389548)等。采用铰接结构虽然便于拆装阀板，但是阀板的自由度过大，驱动组件对阀板运动的控制不准确，难以达到理想的密封效果。因此，业内急需一种要既能保证阀门密封性，又便于阀板拆装的密封阀。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高炉料罐密封阀以及阀板安装结构，既能保证阀门密封性，又便于阀板拆装。

实现本实用新型目的所采用的技术方案为，一种高炉料罐密封阀，包括阀板、阀座、密封圈和用于控制所述阀板动作的驱动组件，所述阀板和所述阀座均具有密封面，所述阀板的密封面和所述阀座的密封面相接触、且通过所述密封圈密封；

所述阀板通过连接销与所述驱动组件的曲柄连接，所述阀板和所述曲柄上均开设有销孔，所述连接销位于所述销孔中并且贯穿所述阀板和所述曲柄；

所述曲柄的销孔为倒锥形孔，所述连接销位于所述曲柄中的节段为与所述倒锥形孔相匹配的倒圆锥段；

所述连接销的两端分别为螺纹段和大头段，所述螺纹段伸出于所述曲柄外、并且通过螺母锁紧，所述大头段伸出于所述阀板外并且自限位。

优选的，所述大头段与所述阀板之间设置有弹性件，所述弹性件套设在所述连接销上。

优选的，所述大头段与所述阀板之间设置有阀板凸套和阀板凹套，所述阀板凸套和所述阀板凹套具有相互匹配的配合面；

所述阀板凸套和所述阀板凹套均套设在所述连接销上。

优选的，所述配合面为球面。

优选的，所述阀板和所述曲柄之间设置有曲柄凸套和曲柄凹套，所述曲柄凸套和所述曲柄凹套具有相互匹配的配合面；

所述曲柄凸套和所述曲柄凹套均套设在所述连接销上。

优选的，所述配合面为球面。

优选的，所述阀板上设置有密封盖板，所述密封盖板罩扣在所述大头段上。

优选的，所述阀板的边缘处设置有密封槽，所述密封圈安装于所述密封槽中，所述阀座压紧所述密封圈。

优选的，所述阀座底部具有一圈凸边，所述凸边抵紧所述密封圈。

基于同样的发明构思，本实用新型还提供了一种高炉料罐密封阀阀板安装结构，所述阀板安装于驱动组件上，并且通过所述驱动组件控制而动作，所述阀板通过连接销与所述驱动组件的曲柄连接，所述阀板和所述曲柄上均开设有销孔，所述连接销位于所述销孔中并且贯穿所述阀板和所述曲柄；

所述曲柄的销孔为倒锥形孔，所述连接销位于所述曲柄中的节段为与所述倒锥形孔相匹配的倒圆锥段；

所述连接销的两端分别为螺纹段和大头段，所述螺纹段伸出于所述曲柄外、并且通过螺母锁紧，所述大头段伸出于所述阀板外并且自限位；

所述大头段与所述阀板之间设置有弹性件、阀板凸套和阀板凹套，所述弹性件、所述阀板凸套和所述阀板凹套均套设在所述连接销上；

所述阀板和所述曲柄之间设置有曲柄凸套和曲柄凹套，所述曲柄凸套和所述曲柄凹套均套设在所述连接销上；

所述阀板凸套和所述阀板凹套，以及所述曲柄凸套和所述曲柄凹套均具有相互匹配的配合面，所述配合面均为球面。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的高炉料罐密封阀以及阀板安装结构中，阀板通过连接销与驱动组件的曲柄连接，阀板和曲柄上均开设有销孔，连接销位于销孔中并且贯穿阀板和曲柄，该连接销的两端中，位于曲柄外的端部通过螺母锁紧，位于阀板外的端部通过自身的大头段形成自限位结构。通过连接销连接阀板与曲柄，使得阀板相对于曲柄仅具有绕其轴线的转动自由度(连接销与阀板的销孔间隙配合，间隙约为0.1mm～0.5mm)，曲柄进行定轴摆动时，阀板随之上下摆动，驱动组件对阀板运动的控制准确，阀板的运动精确，密封效果好。

由于密封阀作业环境恶劣，连接销与阀板以及连接销与驱动组件之间容易夹杂粉尘，加之连接销与阀板、驱动组件的接触部位容易生锈，以上原因均会导致连接销与驱动组件的曲柄抱死，难以拆卸。本实用新型提供的高炉料罐密封阀以及阀板安装结构中，曲柄的销孔为倒锥形孔，连接销位于曲柄中的节段为与倒锥形孔相匹配的倒圆锥段，采用该倒锥形配合结构，使得密封阀检修时只需拆卸螺母，锤击连接销即可使连接销轴脱离曲柄，从而实现阀板整体拆除。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中高炉料罐密封阀阀板安装结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2中高炉料罐密封阀的结构示意图；

图3为图2的AA向截面图；

附图标记说明：1-曲柄；2-曲柄凹套；3-曲柄凸套；4-阀板，41-销孔，42-密封槽；5-阀板凹套；6-阀板凸套；7-弹性件；8-连接销，81-螺纹段，82-大头段，83-倒圆锥段；9-密封盖板；10-螺钉；11-螺母；12-倒锥形孔；13-阀座；14-密封圈；15-液压缸；16-传动机构；17-轴承；18-传动轴；19-凸边。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

实施例1：

一种高炉料罐密封阀阀板安装结构，阀板4安装于驱动组件上，并且通过驱动组件控制而动作，该阀板安装结构可以应用于各类大型高炉料罐密封阀。下面对该阀板安装结构进行详细描述：

该阀板安装结构采用连接销式，参见图1，阀板4通过连接销8与驱动组件的曲柄1连接，具体的，阀板4位于曲柄1的上方。阀板4和曲柄1上均开设有销孔，连接销8位于销孔中并且贯穿阀板4和曲柄1。

该连接销8的两端分别为螺纹段81和大头段82，本实施例中，连接销8以大头朝上的姿态安装，即螺纹段81伸出于曲柄1外，大头段82伸出于阀板4外。连接销8的螺纹段81通过螺母11锁紧，大头段82由于大于阀板4的销孔41，因此连接销8在安装后其大头段82即构成自限位。

连接销8位于曲柄1中的节段，即连接销8的与螺纹段81相邻的节段为倒圆锥段83，相应的，曲柄1的销孔为倒锥形孔12，倒圆锥段83与倒锥形孔12相匹配，便于阀板及其附件的拆卸。

由于高炉料罐密封阀的作业环境在料罐内部，粉尘大、温度高，因此阀座的密封面上经常粘附有粉尘等杂物，密封面不平整，使得阀板4与阀座难以一次性对中。为了使阀板能够自动找正对中，参见图1，本实施例的阀板安装结构中还设置了一系列自动找正对中结构，包括弹性件7和凹凸套转动副。

弹性件7设置在大头段82与阀板4之间，弹性件7套设在连接销8上，为连接销安装后提供预紧力，本实施例中，弹性件7采用多层碟簧。

凹凸套移动副共设置有两组，可依据实际情况选择使用一组或是两组。两组凹凸套移动副分别为阀板凹凸套移动副和曲柄凹凸套移动副。

阀板凹凸套移动副设置在大头段82与阀板4之间，具体的，将销孔41的上端扩大，以能够容纳阀板凹凸套移动副为宜，阀板凹凸套移动副则设置在该扩大的销孔中。

阀板凹凸套移动副包括阀板凸套6和阀板凹套5，阀板凸套6和阀板凹套5均套设在连接销8上，其中阀板凸套6在上、阀板凹套5在下。阀板凸套6和阀板凹套5具有相互匹配的配合面，阀板凸套6和阀板凹套5在配合面处可以相对移动，该移动可以为直线滑动，也可以是弧面转动，本实施例中配合面为球面，即阀板凹凸套移动副实际上为阀板凹凸套转动副。将配合面设置为球面连接结构，使阀板、曲柄和连接销之间的运动关系更合理，保证了阀板的可调节性。

曲柄凹凸套移动副设置在阀板4和曲柄1之间，具体的，将销孔41的下端和倒锥形孔12的上端均扩大，以能够容纳曲柄凹凸套移动副为宜，曲柄凹凸套移动副则设置在该扩大的孔中。

曲柄凹凸套移动副包括曲柄凸套3和曲柄凹套2，曲柄凸套3和曲柄凹套2均套设在连接销8上，其中曲柄凸套3在上、曲柄凹套2在下。曲柄凸套3和曲柄凹套2具有相互匹配的配合面，曲柄凸套3和曲柄凹套2在配合面处可以相对移动，该移动可以为直线滑动，也可以是弧面转动，本实施例中配合面为球面，即曲柄凹凸套移动副实际上为曲柄凹凸套转动副。将配合面设置为球面连接结构，使阀板、曲柄和连接销之间的运动关系更合理，保证了阀板的可调节性。

作为优选，阀板凹凸套移动副和曲柄凹凸套移动副均采用铜制自润滑球面凹凸套，相比于钢制材质受粉尘及锈蚀等影响会造成其无法转动调节，铜制自润滑球面凹凸套具有自润滑的作用，配合面不会因粉尘或锈蚀而卡死、无法转动。

为了最大限度降低阀板的拆卸难度，本实施例中，阀板4、弹性件7和两组凹凸套转动副与连接销均采用间隙配合，间隙约为0.1mm～0.5mm。在弹性件7和螺母11锁紧的共同作用下，连接销8的倒圆锥段83与曲柄1的倒锥形孔12之间为过渡配合或者过盈配合，保证曲柄对阀板运动的控制准确性。

为了进一步减少粉尘对阀板安装结构的影响，在阀板4上设置有密封盖板9，密封盖板9罩扣在大头段上，其边缘通过螺钉10安装在阀板4上，通过密封盖板9和倒圆锥结构配合可以封堵阀板两端的粉尘进出通道。

实施例2：

基于同样的发明构思，本实施例提供一种高炉料罐密封阀，其结构如图2所示，包括阀板4、阀座13、密封圈14和用于控制阀板4动作的驱动组件。

参见图2，本实施例中，驱动组件包括液压缸15、传动机构16、传动轴18和曲柄1，液压缸15为动力源，传动机构16将液压缸的直线运动转化为传动轴的转动，可以采用齿轮齿条机构、曲柄滑块机构等，传动轴18通过轴承17安装固定，曲柄1安装在传动轴18的中部，曲柄在传动轴的驱动下绕传动轴18做定轴转动，阀板4随之上下摆动，从而实现密封阀的开闭。在其他实施例中，也可通过电机直接驱动传动轴18转动。

参见图3，阀板4和阀座13均具有密封面，阀板4的密封面和阀座13的密封面相接触、且通过密封圈14密封。具体的，在阀板4的边缘处设置有密封槽42，密封圈14安装于密封槽42中，密封圈14完全嵌入密封槽42中或者密封圈14上部部分突出于阀板4。阀座13的密封面呈弧形，在阀座底部形成一圈截面为弧形的凸边19，凸边19抵紧密封圈14，实现密封阀的密封。阀板与曲柄的连接结构同实施例1，此处不再赘述。

上述实施例提供的高炉料罐密封阀的更换方法如下：

需要更换密封阀阀板时，首先将曲柄1打开到开启位，用倒链将阀板4进行吊装固定好；随后拆除螺钉10、密封盖板9和螺母11，锤击连接销8即可将曲柄凹套2、曲柄凸套3、阀板4、阀板凹套5、阀板凸套6、弹性件7和连接销8从曲柄1上整体拆除下来。

回装时按图1、图3所示零部件顺序进行组装即可。

通过上述实施例，本实用新型具有以下有益效果或者优点：

1)本实用新型提供的高炉料罐密封阀阀板安装结构，阀板采用连接销式安装结构，既能保证阀门密封性，又便于阀板拆装；连接销以大头朝上的姿态安装，螺纹段伸出于曲柄外，更换完密封阀胶圈后压实作业发现压痕不好时只需调整连接销的螺栓即可轻易的进行调整作业，避免因无法调整而更换阀板，延长了阀板的使用寿命，保证了阀板检修周期内的密封效果，满足料罐压力波动上下不高于0.02公斤/分钟的要求。

2)本实用新型提供的高炉料罐密封阀阀板安装结构，连接销与曲柄采用倒锥形配合结构，即使在粉尘进入连接销后也能轻易的拆除连接销，为检修赢得了宝贵的时间。拆除时只需拆卸螺母，锤击连接销使连接销脱离曲柄，即可实现阀板整体拆除，操作简单，尤其是保证料罐密封阀使用周期及在线处理阀板故障时，效果尤为显著。

3)本实用新型提供的高炉料罐密封阀阀板安装结构，通过密封盖板和倒圆锥结构配合可以封堵阀板两端的粉尘进出通道，最大限度的降低该类设备故障率，避免了高炉料罐均压对高炉生产带来的影响，保证了高炉的顺稳生产。

4)本实用新型提供的高炉料罐密封阀，改进了阀板、密封圈和阀座之间的安装结构，解决密封圈因阀板结构不合理而损坏的问题，延长密封圈的使用寿命达到5个月以上。

5)本实用新型提供的高炉料罐密封阀，检修时完全符合大型高炉料罐新型密封阀调整、更换规范化操作标准，检修操作方便、快捷、安全。并且更换阀板过程投入人员少，携带工具少，分量轻，改造后只需3人作业80分钟，真正达到了事半而功倍的效果。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种高炉料罐密封阀，包括阀板、阀座、密封圈和用于控制所述阀板动作的驱动组件，所述阀板和所述阀座均具有密封面，所述阀板的密封面和所述阀座的密封面相接触、且通过所述密封圈密封，其特征在于：

所述阀板通过连接销与所述驱动组件的曲柄连接，所述阀板和所述曲柄上均开设有销孔，所述连接销位于所述销孔中并且贯穿所述阀板和所述曲柄；

所述曲柄的销孔为倒锥形孔，所述连接销位于所述曲柄中的节段为与所述倒锥形孔相匹配的倒圆锥段；

所述连接销的两端分别为螺纹段和大头段，所述螺纹段伸出于所述曲柄外、并且通过螺母锁紧，所述大头段伸出于所述阀板外并且自限位。

2.如权利要求1所述的高炉料罐密封阀，其特征在于：所述大头段与所述阀板之间设置有弹性件，所述弹性件套设在所述连接销上。

3.如权利要求1或2所述的高炉料罐密封阀，其特征在于：所述大头段与所述阀板之间设置有阀板凸套和阀板凹套，所述阀板凸套和所述阀板凹套具有相互匹配的配合面；

所述阀板凸套和所述阀板凹套均套设在所述连接销上。

4.如权利要求3所述的高炉料罐密封阀，其特征在于：所述配合面为球面。

5.如权利要求1或2所述的高炉料罐密封阀，其特征在于：所述阀板和所述曲柄之间设置有曲柄凸套和曲柄凹套，所述曲柄凸套和所述曲柄凹套具有相互匹配的配合面；

所述曲柄凸套和所述曲柄凹套均套设在所述连接销上。

6.如权利要求5所述的高炉料罐密封阀，其特征在于：所述配合面为球面。

7.如权利要求1或2所述的高炉料罐密封阀，其特征在于：所述阀板上设置有密封盖板，所述密封盖板罩扣在所述大头段上。

8.如权利要求1或2所述的高炉料罐密封阀，其特征在于：所述阀板的边缘处设置有密封槽，所述密封圈安装于所述密封槽中，所述阀座压紧所述密封圈。

9.如权利要求8所述的高炉料罐密封阀，其特征在于：所述阀座底部具有一圈凸边，所述凸边抵紧所述密封圈。

10.一种高炉料罐密封阀阀板安装结构，所述阀板安装于驱动组件上，并且通过所述驱动组件控制而动作，其特征在于：所述阀板通过连接销与所述驱动组件的曲柄连接，所述阀板和所述曲柄上均开设有销孔，所述连接销位于所述销孔中并且贯穿所述阀板和所述曲柄；

所述曲柄的销孔为倒锥形孔，所述连接销位于所述曲柄中的节段为与所述倒锥形孔相匹配的倒圆锥段；

所述连接销的两端分别为螺纹段和大头段，所述螺纹段伸出于所述曲柄外、并且通过螺母锁紧，所述大头段伸出于所述阀板外并且自限位；

所述大头段与所述阀板之间设置有弹性件、阀板凸套和阀板凹套，所述弹性件、所述阀板凸套和所述阀板凹套均套设在所述连接销上；

所述阀板和所述曲柄之间设置有曲柄凸套和曲柄凹套，所述曲柄凸套和所述曲柄凹套均套设在所述连接销上；

所述阀板凸套和所述阀板凹套，以及所述曲柄凸套和所述曲柄凹套均具有相互匹配的配合面，所述配合面均为球面。

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