CN2876462Y - 翻板式真空阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种真空阀，具体的说涉及一种翻板式真空阀，主要解决目前真空脱气精炼料仓无法在线补料的技术问题。一种翻板式真空阀，由执行单元、密封单元和阀体单元构成，密封单元主要由阀盖板、密封垫、压环组成，阀盖板两端设有密封垫，阀盖板下端面固定有压环，阀体单元包括阀体、阀体的连接接口、用于与压环密封的密封环，其特征是，执行单元包括气缸、连接件和转轴，气缸通过连接件与转轴连接，转轴两端安置在位于阀体底部的头端轴承座和尾端轴承座的轴承内，气缸设置在阀体外部，呈水平固定在气缸座上，气缸座固定与阀体连接的气缸架上，转轴上套接有长连杆并通过键固定，长连杆与阀盖板销接，在阀体的上下端面设置上下法兰，在阀体上设置有均压管。可用于真空脱气精练合金系统，能帮助真空硅仓实现在线补料。

Description

翻板式真空阀

技术领域：本实用新型涉及一种真空阀，具体的说涉及一种翻板式真空阀，可用于真空脱气精练合金系统，能帮助真空硅仓实现在线补料。该翻板式真空阀具有体积小、结构简单、使用可靠、维护方便等优点。

背景技术：氧气顶吹装置(RH-KTB)的真空硅仓为真空脱气精练(RH)合金系统的三只真空料仓之一，用于储存冶炼电工钢所需的硅铁料，其容积为8立方米，可储料6吨。其机械结构特征为：料仓的上部设置锥形真空阀，使真空硅仓与硅仓上部送料仓隔断并密封；料仓的下部设置插板滑阀，将硅仓与真空槽隔断，但不起密封作用。这样，在RH冶炼过程中，当真空槽处于真空状态时，相应的硅仓也会处于真空状态，而此时硅仓上部的送料仓则处于常压状态，这样，就使得硅仓在冶炼中只能打开下部的插板滑阀、向钢包加料，而无法打开上部的密封阀、从送料仓称料、即向硅仓补料。RH-KTB冶炼一炉钢水需40分钟，冶炼电工钢时一般在第15分钟从硅仓向钢包加料，加料时间约2分钟，由于冶炼品种钢的比例逐步提高，对硅铁的需求量亦不断上升，尤其是电工钢，每炉冶炼所需的硅铁量达到5～6吨，因此在加料结束后，必需对硅仓进行补料，但由于硅仓结构原理的限制，在冶炼过程中，真空硅仓只能加料，而无法补料，因此只有在一炉钢水处理结束(复压)后，才能对硅仓进行补料，而加满硅仓一般需30分钟，这样每炉钢水的处理周期一般为70分钟，而连铸机浇铸每炉钢水只需50分钟，这就造成了真空脱气精练与连铸在时间上不能衔接，影响到连铸的连浇。而且，当冶炼高牌号电工钢时，硅铁需求量将达10～12吨，显然，如此的补料方式是无法满足生产的需求的。这样一来，真空硅仓就成了影响真空脱气精练生产节奏、制约真空脱气产能的瓶颈之一，必需对其进行改进。而真空硅仓对精练生产节奏和产能的制约主要是由于硅仓无法在线补料引起的，因此改造的关键在于实现真空硅仓的在线补料功能，使其能随时补料。为了达到这一目的，关键是在插板滑阀和膨胀节之间增加一个真空阀。且该真空阀必需具备占有空间小、利于投料、密封单元在无需破真空的前提下亦能正常打开的特点。目前工业使用的真空阀主要有锥形阀和碟阀两种。从结构上讲，此类真空阀主要由阀体单元、执行单元和密封单元三部分组成。现有系统中的真空阀均为锥形阀，参见图1，其执行单元由气缸1和连接件2组成；其密封单元为锥形头，由锥形头头座3、密封垫4、压环5等组成；其阀体单元由上部联接环6、耐磨环7和下部联接环8等组成。锥形头在气缸的带动下上下动作，实现阀门的开闭。该结构具有以下几个缺陷：

(1)、由于气缸与锥形头位于同一中心线上，所以投料口和放料口的中心线必需错开适当的距离才能保证投料的顺利进行，这样势必要扩大投料通道，增加空间占有量；

(2)、由于部分活塞杆和锥形头皆位于投料通道内，因此，必需适当加长气缸的行程，使得锥形头和活塞杆尽量位于料仓的上部，以免在料仓补料时受到合金的冲击，造成设备故障、影响设备使用寿命，这样锥形阀在高度上难免占据较大的空间。现场最小的锥形真空阀的高度亦高达1.885米。

但在现有的硅仓投料管线在高度方向上仅能节约出700～800毫米的空间，而且，如果采用锥形真空阀，则阀头、阀杆等必需安装在投料通道之内，这样一方面容易造成堵料、另一方面也会严重影响设备的使用寿命，因此直接采用原有的锥形真空阀是行不通的。

蝶形真空阀主要用于真空废气管道，参见图2，其执行单元可以是手动调节螺杆，也可以是气动或电动；其密封单元主要包括圆形阀板9、阀杆10和软质密封环11组成；其阀体单元则包括阀体12、阀杆定位件13和阀体定位部件等。该阀虽然具有体积小、安装方便、使用可靠的优点，但也有很明显的缺陷，即：阀板、阀杆和软质密封环均处于料流通道中，且阀板的外径必需大于软质密封环的内径。这一缺陷对烟气的通过没有影响，但对于合金类料流的通过可能引起以下几个问题：

(1)、阀板卡料，在投料后不能正常关闭，造成系统故障；

(2)、在阀板处堵料，无法进行正常的投料工作；

(3)、阀板和软质密封环在料流的冲击小，引起异常磨损和变形，造成功能失效。

由于锥形真空阀和蝶形真空阀为开放式阀体，因此难以设计均压装置，这样，此类真空阀只有在系统破真空的情况下才能打开；要想在不破真空的情况下将其打开，则必需增加额外的密封腔，使该腔可以在常压与负压间进行切换，这势必又要增加空间。

发明内容：本实用新型的目的是提供一种能帮助真空料仓实现在线补料的翻板式真空阀。主要解决目前真空脱气精炼料仓无法在线补料的技术问题。本实用新型是一种体积小、结构简单、使用可靠、维护方便、能满足现场要求的翻板式真空阀。

本实用新型的技术方案为：一种翻板式真空阀，由执行单元、密封单元和阀体单元构成，密封单元主要由阀盖板、密封垫、压环等组成，阀盖板两端设有密封垫，阀盖板下端面固定有压环，阀体单元包括阀体、阀体的连接接口、用于与压环密封的密封环，其特征是，执行单元包括气缸、连接件和转轴，气缸通过连接件与转轴连接，气缸设置在阀体外部，呈水平固定在气缸座上，气缸座固定与阀体连接的气缸架上，所述的连接件与转轴连接为连接件通过转接销轴与短连杆构成转动联接，短连杆通过键与转轴构成硬联接，转轴两端安置在位于阀体底部的头端轴承座和尾端轴承座的轴承内，转轴上套接有长连杆并通过键固定，长连杆与阀盖板销接，这样便可通过转轴的旋转，实现翻板的90度偏心旋转。在阀体的上下端面设置上下法兰，在阀体上设置有均压管。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型将锥形真空阀执行单元与密封单元之间的直线式联接，改为由气缸、短连杆、转轴、长连杆、翻板组成的U形联接，从而减小了体积，节约了空间；

2、本实用新型通过使用长连杆将转轴移到了料流通道之外，再通过短连杆的使用，实现了翻板的90度偏心旋转，既不同于锥形真空阀锥形头的直线式运动、亦有别于蝶形真空阀阀板的90度对称旋转，从而使密封单元在投料时位于投料通道之外，避开了料流的冲击，克服了锥形真空阀和蝶形真空阀的密封单元必需处于料流通道内的缺点，杜绝了卡料、堵料的现象，保证了工作的正常进行和设备的使用寿命。

3、因为阀门关闭时，密封单元的上侧为常压，下侧为负压，所以本设计中的翻板采用了下压的方式，这样可以利用压差自动将翻板的密封垫与耐磨环锁紧，保证密封效果，从而省去额外的压紧装置，进一步达到节约空间、简化装置的目的；

4、阀体上设计了均压管，使得密封单元的上侧可以在常压和负压间切换，从而保证翻板无需系统破真空的状态下能正常打开；

5、通过在真空硅仓的投料系统中增设翻板式真空阀以及对相应部位的改进，真空硅仓具备了在线补料的功能，从而使电工钢的冶炼周期从70分钟/炉下降为40分钟/炉，平衡了转炉、精练与连铸之间的工艺需求；

6、由于真空硅仓具备了在线补料的功能，所以解决了原系统无法冶炼高牌号电工钢的难题，增加了产能，提升了企业的经济效益和社会效益。

附图说明：

图1为锥形真空阀结构示意图

图2为蝶形真空阀结构示意图

图3为本实用新型结构示意主视图

图4为本实用新型结构示意左视图

图5为本实用新型结构示意俯视图

图中：1-气缸，2-连接件，3-锥形头头座，4-密封垫，5-压环，6-上部联接环，7-耐磨环，8-下部联接环，9-圆形阀板，10-阀杆，11-软质密封环，12-阀体，13-阀杆定位件，14-转轴，15-气缸座，16-气缸架，17-转接销轴，18-短连杆，19-键，20-头端轴承座，21-尾端轴承座，22-轴承，23-长连杆，24-上法兰，25-下法兰，26-均压管，27-手孔，28-阀盖板。

具体实施方式：参照图3、4、5，一种翻板式真空阀，由执行单元、密封单元和阀体单元构成，密封单元主要由阀盖板28、密封垫4、压环5等组成，阀盖板28两端设有密封垫4，阀盖板下端面固定有压环5，其特征是，执行单元包括气缸1、连接件2和转轴14，气缸1通过连接件与转轴连接，气缸设置在阀体12外部，呈水平固定在气缸座15上，气缸座固定与阀体连接的气缸架16上，所述的连接件与转轴连接为连接件2通过转接销轴17与短连杆18构成转动联接，短连杆18通过键19与转轴构成硬联接，转轴两端安置在位于阀体底部的头端轴承座20和尾端轴承座21的轴承22内，转轴上套接有长连杆23并通过键固定，长连杆与阀盖板销接，这样便可通过转轴的旋转，实现翻板的90度偏心旋转。其阀体单元主要由上下法兰24、25、阀体、均压管26、轴承座、耐磨环7等部分组成。在阀体的上下端面设置上下法兰24、25，在阀体上设置有均压管26。由于翻板真空阀的下侧始终处于真空状态，而上侧在打开时为真空、在关闭时为大气压，因此翻板密封采用下压的方式，这样，在真空处理过程中，可以使翻板密封圈在负压的作用下与耐磨环紧密结合在一起，从而保证密封的效果，确保真空度控制在钢水真空脱气精炼要求的范围之内。

其结构特点是：

1、由于翻板式真空阀安装在硅仓的投料管线上，阀盖板28及密封垫4在投料过程中极易受到合金料流的冲击，因此将阀盖板等设计成转轴处于料流通道之外的90度偏心旋转，即：真空阀关闭时，阀盖板等处于水平位置；真空阀打开时，阀盖板等处于垂直位置，这样便可有效的避开合金料流，最大限度地减少料流对密封垫4和压环5的冲击，防止卡料和堵料，延长零部件的使用寿命。

2、由于真空阀关闭时，其上侧为常压，而下侧则始终处于真空状态，因此将阀盖板28设计成下压式，同时将压环5与耐磨环7设计成相同的倾角，这样便可省去额外的翻板压紧装置，利用复压的倒吸原理来保证密封效果。

3、下法兰25是料流的必经通道，必然会受到料流的冲刷，因此将其设计成耐磨环7和下法兰25的分体组合件，以便于更换，并对耐磨环采用具有良好的耐冲击性能、耐磨性能和加工性能的材料，以延长其使用寿命。

4、为了方便翻板组件等的检查维护，在阀体的一侧设计了手孔27。

5、为了保证整体的密封效果，在所有分体联接的部位，如：阀体12与耐磨环7之间，耐磨环7与下法兰25之间、轴承座闷盖与头部轴承座20之间、转轴14与尾部轴承座21之间等均设计了O型密封圈。

6、为了保证真空阀的在真空状态下的正常开闭，在阀体12上专门设计了均压管26。

Claims (3)

1、一种翻板式真空阀，由执行单元、密封单元和阀体单元构成，密封单元主要由阀盖板、密封垫、压环组成，阀盖板两端设有密封垫，阀盖板下端面固定有压环，阀体单元包括阀体、阀体的连接接口、用于与压环密封的密封环，其特征是，执行单元包括气缸、连接件和转轴，气缸通过连接件与转轴连接，转轴两端安置在位于阀体底部的头端轴承座和尾端轴承座的轴承内，气缸设置在阀体外部，呈水平固定在气缸座上，气缸座固定与阀体连接的气缸架上，转轴上套接有长连杆并通过键固定，长连杆与阀盖板销接，在阀体的上下端面设置上下法兰，在阀体上设置有均压管。

2、根据权利要求1所述的翻板式真空阀，其特征是，所述的连接件与转轴连接为连接件通过转接销轴与短连杆构成转动联接，短连杆通过键与转轴构成硬联接。

3、根据权利要求1所述的翻板式真空阀，其特征是，在阀体的一侧设有用于检修的手孔。

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