CN1043952C - 用于蒸汽容器的排出气门 - Google Patents

Abstract

用于蒸汽容器(1)的排出气门(5；50)包含具有供应开口和排放开口的壳体(9；51)，借助于阀件(15)，供应开口是可关闭的，该阀件包含阀盘(16)，活塞件(17)和连接阀盘和活塞件的颈杆件(19)，通过可动的位移装置(6)活塞件形成圆筒形腔(13)的一个壁，连接到排放开口的排放管实质上相对圆筒形腔而横向延伸。借助于阀件(15)中的通道(18)，圆筒形腔(13)连接到阀盘(16)的蒸汽容器侧，通道具有在圆筒形腔中邻近活塞件(17)处的孔口以及在阀盘处的被防护的孔口。通道的宽度是这样的，即，当排出气门(5；50)开启时，阀盘处的压力下降比圆筒形腔内的压力下降快些，而位移装置迫使阀件朝向开启位置与压力下降无关。

Description

用于蒸汽容器的排出气门

本发明涉及用于蒸汽容器的排出气门，该排出气门具有供应孔口和排出孔口；供应孔口借助于阀件是可关闭的；阀件包含与壳体中的阀座共同作用的阀盘，活塞件和连接阀盘和活塞件的颈杆件，活塞件形成圆筒形腔的一个壁，通过位移装置，活塞件是可动的，排出管连接到排出孔口，并是实质上对于圆筒形腔横向延伸的。

在欧洲专利申请0431702中公开的用于蒸汽客器的排出气门，例如可用于土豆去皮机上，其重要之处是蒸汽容纳在容器内，并置于高压下通过排出气门而非常快捷地排放，因此，从土豆蒸脱的壳皮随蒸汽而带走。

为此目的，已知的蒸汽容器包含第一旁通道，该旁通道在圆筒形腔和位于蒸汽容器的蒸汽供应管中的压力孔口之间。在此第一旁通道中，安置有马达控制的控制阀。蒸汽供应管中的压力孔口安置在两个球网之间，通过球阀蒸汽供应管可被关闭。此外，在这种已知的蒸汽容器中，第二旁通道安置在圆筒形腔和排出气门的第三端之间，能连接到排出管，其中，第二旁通道还安置有马达控制的控制阀和手操作的节流阀。

已知蒸汽容器的使用如下，在蒸汽供应管中，蒸汽被加压，而第一球阀至少实质上是关闭的，该第一球阀是位于相对压力孔口的蒸汽容器的一侧处，第二球阀被开启，第一旁通道中的控制阀在开启状态，第二旁通道中的控制阀是关闭的。因此，在圆筒形腔中的压力升高，因此就导致排出气门进入关闭状态。接着，第二球阀开启，随之蒸汽充入蒸汽容器中。

当蒸汽从蒸汽容器中排放时，蒸汽供应管是关闭的。这是因为第一旁通道中的控制阀，在这之后，第二旁通道中的控制阀开启。因此，圆筒形腔内的压力下降，所以，由于蒸汽容器内的压力，排出气被控而进入开启状态，并且蒸汽被允许流进到排出管。

由于已知蒸汽容器的结构和控制，当蒸汽被排出时，强烈的振荡出现在来自蒸汽容器的蒸汽流中，此外，阀件承受相对高的负荷，这将在下面予以解释。

当蒸汽被从蒸汽容器中排出时，蒸汽容器中的压力迅速下降，其下降是快于圆筒形腔内压力的下降。因此，在某一瞬间，由活塞产生的关闭力将大于由蒸汽容器中压力产生的开启力，这是由于圆筒形腔内的压力。所以，排出气门将被控而再进入部分关闭状态，因此，流过排出气门的流速变得较小。这就导致圆筒形腔内的压力再次快捷地低于蒸汽容器内的压力，因此，排出气门将再次被控进入开启状态，如此等等，因此，阀件将作摆振运动，所以，蒸汽的排放将受阻碍，土豆脱皮机的运行也受阻碍，不同的阀件将承受相对大的负荷。

如果第二旁通道的流速增大，例如由于控制控制阀进入全开启状态并省略了节流阀，圆筒形腔内的压力将迅速下降，在其运动中阀件严重损坏，所以，大负荷作用到各个不同的阀件上。

因此，本发明的目的是提出一种序言中描述型式的排出气门，其中，能在最小时间内执行蒸汽排放而没有阀件的摆振运动，并且，作用在不同阀件上的力是有限的。此外，其目的还在于提出一种排出气门，该排出气门在结构和使用两方面都是简单的。

至此，根据本发明的排气门，其特征是，借助于阀件中的通道，圆筒形腔与和阀座共同作用的阀盘一侧是始终处于沟通的，通道开口通入圆筒形腔而邻近活塞件表面并且在与阀座共同作用的阀盘侧具有开口，该开口在垂直阀盘方向是被防护的，通道具有的宽度尺寸是这样的，即，当排出气门开启时，与阀座共同作用的阀盘的一侧上的压力比圆筒形腔内的压力下降得更快，而位移装置迫使阀件向着其开启位置是与压力下降无关的。

这些特征的效果是圆筒形腔和与阀座共同作用的阀盘的一侧总是是相互沟通的，所以，当排出气门关闭时，圆筒形腔内的压力经常是等于蒸汽容器内的压力，所以阀件能容易地运行到关闭位置并保持其关闭状态，连接开孔的尺寸是这样的，即，当排出气门开启时，与阀座共同作用的阀盘的一侧压力的下降要比圆筒形腔内压力下降更快，而用来移动阀件的装置移动阀件朝向其的开启位置与压力下降无关。这些特征防止阀件出现振摆形态或者防止滑向开启位置太快。在此之后，当排出气门已开启之后，蒸汽容器内的压力将经常是低于圆筒形腔内的压力，所以由蒸汽施加到阀件上的力始终是以相同方向的。因为安置的阀位移装置是为了移动阀件与压力下降无关地朝向开启位置，排出气门能被容易地完全打开并保持开启状态，而没有其它控制阀和类似的东西，这就保证了阀件合适的运行。

这种合适的运行部分地依赖于保持开通的通道。当排出蒸汽和污物、壳皮一起同样地排出时，开通到阀盘中的通道对阻碍是敏感的，为了确保通道保持开通，相对排出蒸汽它是被防护的。尽管这样，仍然可能有轻的污物颗粒通过通道由蒸汽带入到圆筒形腔内。为了防止这些污物长久地或多或少的污染腔，并防止由此可能产生的问题，通道的开口安置在活塞件的表面处，也就是经常在腔的最低水平处。从而允许回流的蒸汽再次将聚集在活塞件表面上的污物颗粒排出。

在阀盘处通道开口的防护以有利的方式来实现，即，借助于具有顶尖和基表面的锥形件，该顶尖是远离阀盘的，并且相关的开口是位于与阀座共同作用的阀盘的一侧和基表面之间。这种锥形结构不仅提供了合适的防护，而且还具有流动技术方面的优点。此外，由于蒸汽流过，部分真空在锥形头部下方产生。这就促进了圆筒形腔的降压。

根据本发明的排出气门的另一实施例，活塞件的表面大于阀座开口表面百分之十到百分之四十。因此，在阀件关闭状态时，从圆筒形腔施加的关闭力将经常是大于从蒸汽容器施加的力，这就力图要试着才开启阀，因此，可靠的关闭始终被确保。

在根据本发明的另一个排出气门的实施例中。位移装置包含容纳在圆筒形壳体中的辅助活塞，该辅助活塞连接到颈杆的一端，颈杆的另一端连接到活塞件，具有用来给能于辅助活塞两侧的装置。以这方式，借助于控制件，阀件能被简便地向上和向下移动并为了运行也保持在这些状态，而没有使用蒸汽容器内的压力或者连接在此的一个管道中的压力。其优点是，借助于位移装置施加到阀件上的力与蒸汽容器中的、圆筒形腔中的管中的压力升高和下降无关的。

在根据本发明的排出气门的另一实施例中，位移装置是与圆筒形腔隔开的，所以，位移装置不受从排出气门，特别是从圆筒形腔逸出的蒸汽的影响。

在本发明推荐的实施例中，例如，借助于垫套，圆筒形壳体连接到排出气门壳体上，颈杆延伸穿过圆筒形壳体壁中的开口以及垫套之间的圆筒形腔中的开口，如果颈杆包含用来指示确定阀件位置的装置，阀件在排出气门内的位置被从外侧观察到。所以，排出气门的作用能在所有时间用简单的方式被检查和调节。

在根据本发明的排出气门的另一实施例中，圆柱形升起部设置在辅助活塞的每一侧上，该升起部具有的断面是小于辅助活塞断面的，圆筒形壳体设置有端壁，在端壁内侧具有圆筒形凹陷，该凹陷的断面与升起部断面相适应。此外，每个升起部的高度大于凹陷的深度，所以，在行程的向上和向下端处时，辅助活塞，因此也是阀件是通过封闭流体的压缩而有附加阻尼的。

推荐的是，当根据本发明的以带有辅助活塞的实施例的排出气门在使用时，设置有带有流体压缩机的控制装置，该压缩机连接到与辅助活塞壳体相接的第一和第二管上，在第一位置，开关装置作用使流体通过第一管供应到圆筒形壳体中，并且通过第二管从圆筒形壳体中排放流体，在第二位置，通过第二管将流体供应到圆筒形壳体中并且通过第一管从圆筒形壳体中排放流体，具有的控制装置在开关装置的第一和第二两个位置作用的流体供应比排放来得快些，这种控制装置能使辅助活塞阻尼，因此阀件也阻尼，这是由于控制对辅助活塞进给和排放流体来控制的。以此方式，对于容器中蒸汽压力的缓冲成为可能，所以，不同阀件上的负荷经常保持为最小，而与蒸汽压力无关，与压力上升和下降无关。

为了解释本发明，根据本发明的排出气门的例举实施例将结合附图描述如下：

图1是土豆剥削器一部分的示意图，包含的蒸汽容器是具有根据本发明的排出气门的；

图2是排出气门第一实施例的剖面示意图；

图3是以剖示来示出包含辅助活塞的排出气门；

图4是以剖示示意地显示排出气门的第二实施例。

图1示意地显示土豆剥削器的一部分，它包含具有蒸汽供应管2和排出管3的蒸汽容器1，在蒸汽供应管2内，装有断流阀4，借助于排出气门5蒸汽容器1被连接到排出管3。为了供能给于排出气门5，设置有位移装置6，该位移装置6借助于管7而被连接到控制装置8。排出气门的运行如下所述。

当断流阀4开始并且排出气门5被关闭时，通过蒸汽供应管2，蒸汽被引导进入蒸汽容器1直到在蒸汽容器1内达到运行压力，在预定的期间之后，断流阀4被关闭。

在蒸汽剥削运行之后，在很短的时间内蒸汽应该被从蒸汽容器1内排放，以便带走从土豆蒸脱的壳皮。为此目的，通过管7控制装置8供能给位移装置，借助于位移装置6，排出气门5被打开，以此方法，排出气门5被直接引导到完全开启状态并保持在该状态。

图2是排出气门5的剖面示意图，排出气门5安置在蒸汽容器1和排出管3之间，是关闭状态的。排出气门5包含壳体，该壳体实质上由“T”形管部9所形成。紧贴蒸汽容器1，邻接管部9的第一端10安置有阀座11，相对于第一端10的位置，于管部9的第二端12处实质上是封闭的而形成圆筒形腔13。管部9的第三端14连接到排出管3。

在管部9中，于第一端10和第二端12之间，可动地容纳有阀件15，阀件15设置有能与阀座11共同作用的阀盘16。位于阀盘16的相对位置的阀件15的端头包含有活塞件17，该活塞件17形成圆筒形腔13的可动壁并且借助于颈杆件19而被连接到阀盘16。借助于延伸穿过圆筒形腔13后端壁中的开孔的操作杆22，阀件15通过垫密衬套圈23密封地被连接到位移装置6。

面向着蒸汽容器1的阀盘16侧和圆筒形腔13是借助于设置在阀件15中的通道18而相互常开沟通的，所以至少在排出气门5于关闭状态，也就是当阀盘16座落在阀座11上时，蒸汽容器1内的压力相当于腔13内的压力。面向腔的活塞件17的表面大约是阀座11中开口24尺寸的1.2倍到1.4倍，这就是使得当排出气门5关闭时，阀件15持续不变地趋向于压向关闭位置。

通道18由在颈杆件19中的中心孔形成的，在一端，借助于在操作杆22上的位于连接活塞件17处的横向孔，中心孔与圆筒形腔13开启沟通，在中心孔的另一端也终止于横向孔，该横向孔在延伸于阀盘16之外的颈杆件19的延伸部中，该延伸部终止于截锥件20，该截锥件在蒸汽容器1的方向上防护着横向孔的开口端。

阀件15中的通道18的尺寸被定成当排出气门5开启时，阀盘16处的压力比圆筒形腔13中的压力下降得快些，以这方式，当排出气门5是被开启时，腔13中的压力已经高于阀盘16处的压力，这就导致一个力施加到阀件15上，该阀件15连续地趋向于向着阀座11。为了稳定地运动阀件15并以简单方式到开启状态，位移装置6仅只需要施加较大的离开阀座11方向的力。

在图3所示排出气门的实施例中，位移装置包含双作用辅助活塞25，该活塞25可动地容纳在圆筒形壳体26中，并借助于多个垫套31被连接到端壁21上，在接近阈件的端头处，用第一端壁28封闭圆筒形壳体，在端壁28上设置有用来引导穿过操作杆22的开孔，在另一端，壳体用封闭第二端壁27封闭，在圆筒形壳体26的侧壁中，邻近第一端壁28处设置有第一进给穿孔30，在邻近第二端壁27处，设置有第二进给穿孔29，圆筒形壳体26，辅助活塞25和进给穿孔29、30的尺寸和位置是这样的，即，在辅助活塞25在两个极端位置时，两个穿孔是位于辅助活塞25的每一侧。

用来供应和排放压缩空气的管被连接到两个进给穿孔29、30上，顶管7’和底管7”连接到控制装置8，该装置包含空气压缩机43和安置在管7’和7”中的控制阀45和46。空气管44连接到空气压缩机43上，控制装置8还包含被控控制阀47，以用来将顶管7’或底管7”连接到压缩机43的出口侧。

在每个活塞表面上，辅助活塞25包含圆柱形的，中央设置的升起部33,35，而每个端面27,28包含圆筒形的，中央设置发凹陷34,36，在辅助活塞25的每个极端位置，升起部33,35的一个接纳到相应的凹陷34,36中，包住了实质上的封闭空间。

指示环32延伸于垫套31之间，与操作杆22成直角并固定地连接于此处。例如，在相对于垫套31的指示环32的位置基线上有可直接读出阀件15在“T”形管部内的位置，指示环32具有大致相应于阀件15的活塞件17的表面的表面，该表面是面向圆筒形腔13的，这就可以防止穿过圆筒形腔13的端壁21中的孔逸出的蒸汽损坏位移装置6。

图4示出了根据本发明的排出气门的第二种变型，在这变型中，所用的阀件大致上是相同于根据图2实施例所用的阀件，并因此而用相同的标号指示。位于蒸汽容器处的通道18的端头的结构是不同的，在该位置处，设置有安置在阀件15的狭部39上的锥形体37，该锥形体是邻近阀盘16的，锥形体的顶尖指向蒸汽容器1的方向，并且它的基部表面积大于阀件15的狭部39的断面面积。在锥形体37的面向阀盘16的侧面，围着狭部39设置有一环形凹入40、通道18开通到凹入40中，这些特征具有优点是当排出气门5开启时，由于蒸汽流过锥形体37，相对阀座11，阀件15被定中心。所以不希望的紊流、振动以及对排出气门不同部分的损害被避免了。此外，通道18的进口38被防护而控制污物贯透，该污物诸如壳皮或类似物，而当排出气门打开时，在锥形体31的基面下面产生局部真空并由蒸汽在环形凹入40中流过，促进了圆筒形腔13内的压力减小。

此外，图4中的排出气门的壳体结构不同于图2中的壳体结构，在图2所示实施例中，圆筒形腔13是由带有端壁21的圆筒形套形成的，该套滑装到“T”形壳体9的第二端12内，而活塞17与圆筒形套的壁共同作用。在根据图4的实施例中，排出气门50包含大致上为球形的壳体51并带有排出短管52，壳体51与排出短管52垂直地成一直线地设置有两个通道，一个通道包含阀座11，另一通道包含形成圆筒形腔13的套形部53，活塞件17与套形部53的内壁共同作用。

通过位移装置6和控制装置8，排出气门的运行如下。

当排出气门关闭时，阀盘16座落在阀座11上，而阀件15至少由于圆筒形腔13内的压力而被保持在关闭状态。如果要求的话，借助于辅助活塞25，关闭力能被增大或减小。

为了开启排出气门，由压缩机43压缩的空气通过控制阀47进入底管7”，而控制阀46被开启所以压缩空气于辅助活塞25的底侧流入圆筒形壳体26。同时，通过顶管7’，空气从位于辅助活塞25上方处的圆筒形壳体26的部分排放，而控制阀45被控而在开启位置，以此方式，辅助活塞25向上的速度不会变得太大。

一旦当辅助活塞25到达其顶上极端位置，升起部33被收纳到凹陷34中，所以空气被封闭和压缩，由于这一结果，辅助活塞25被制动减慢3，并因此阀件15的位移地减慢了，在这之后，由于压缩空气，辅助活塞25被固定在顶位置。

由于选择阀件15开启速度高，蒸汽能被快捷地从蒸汽容器中排出，所以从土豆上蒸脱的壳皮被带走，尽管有这样的事实，即，阀盘16的蒸汽容器侧的压力比圆筒形腔13中的压力下降得更快，但由于辅助活塞合适地给以能，阀件将总是向上运动。合适地选择辅助活塞25每侧的压缩空气压力，则可能选择高的速度而没超负荷的危险，这是当各种运动另件被加速或减速时，升起部33,35和凹陷34,36提供了制动。

当排出气门关闭时，控制阀47是相反的，并且控制阀45,46被控成这样，即，压缩空气通过顶管7’到位于辅助活塞25上方位置的圆筒形壳体26的部分，而空气被从底部分排放。当辅助活塞到达底极端位置时，升起部35和凹陷36在该侧提供同样的阻滞作用，如同上述升起部33和凹陷34一样。因而，排出气门也能快捷，简单，安全地关闭而没有在不同另件上有超负荷的危险。

因为排出气门的运动另件、诸如阀件15和辅助活塞25是轻型结构的，运动速度就能选择得很高，用几种控制和运行装置就能产生杰出的蒸汽容器的运行。尽管蒸汽容器中的运行压力可能非常高，由于补偿，因为作用在其上的负荷相对低，不同的运动另件能是相对地轻型结构。

根据本发明的排出气门，参考示于附图中的例举实施例已被描述，是不限于此，例如，作为用于排出气门的运行装置，可选择(电)磁给能操作杆。此外，根据本发明的排出气门可直接安置在蒸汽管中而不是在蒸汽容器上。

Claims (10)

1、一种用于蒸汽容器(1)的排出气门，该排出气门包含壳体(9,51)，该壳体具有供应孔口和排放孔口，供应孔口是可借助于阀件(15)而关闭的，该阀件(15)包含与在壳体中的阀座(11)共同作用的阀盘(16)，活塞件(17)以及连接阀盘(16)和活塞件(17)的颈杆(19)，通过位移装置(6)，活塞件形成可移动的圆筒形腔(13)的一个壁，连接到排放孔口的排放管(3)相对于圆筒形腔(13)而横向延伸，其特征是，借助于阀件(15)中的通道(18)，圆筒形腔(13)始终是和与阀座(11)共同作用阀盘(16)的一侧也就是蒸汽容器(1)的内部相沟通的，所述通道(18)开通到圆筒形腔中邻近活塞件(17)的表面处，并具有通向蒸汽容器(1)的内部的开口，开口是在垂直阀盘的方向上被防护的，通道具有的宽度尺寸是这样的，即，当排出气门(5,50)开启时，在与阀座共同作用的阀盘一侧也就是蒸汽容器(1)的内部的压力，比圆筒形腔中的压力下降得快些，而位移装置(6)仍能迫使阀件朝向其开启位置运动。

2、如权利要求1所述排出气门，其特征是，所述开口由锥形件(37)防护，该锥形件具有顶尖和基表面，该顶尖远离阀盘(16)，所述开口位于与阀座(11)共同作用的阀盘的一侧和基表面之间。

3、如权利要求2所述排出气门，其特征是，锥形件(37)借助于狭部(39)连接到阀件(15)，狭部具有的断面小于锥形件的基表面，所述基表面设置有围着狭部延伸的凹入(40)，通道(18)开通到该凹入中。

4、如上述权利要求1所述排出气门，其特征是，活塞件的表面大于阀座(11)中的自由通道的表面的10％-40％。

5、如上述权利要求1所述排出气门，其特征是，位移装置(6)包含客纳在圆筒形壳体(26)中的辅助活塞(25)，并且辅助活塞连接到颈杆(22)的一端，颈杆的另一端连接到活塞件(17)。

6、如上述权利要求1所述排出气门，其特征是，圆筒形腔(13)由可安装入壳体(9,51)中的顶罩形成的，顶罩包含端壁(21)和从端壁延伸并能被容纳到壳体中的套。

7、如上述权利要求1所述排出气门，其特征是，位移装置(6,8)是与圆筒形腔(13)隔开的。

8、如权利要求7所述排出气门，其特征是，圆筒形壳(26)借助于垫套(31)而被连接到排出气门(5,50)的壳体(9,51)上，颈杆(22)延伸穿过圆筒形壳体(26)中的孔口和垫套之间的端壁(21)中的孔口，并且包含指示装置(32)以用来确定阀件(15)在排出气门内的位置。

9、如权利要求5所述排出气门，其特征是，辅助活塞(25)的每一侧上设置有圆柱升起部(33,35)，该升起部的断面小于辅助活塞(25)的断面，圆筒形壳体(26)包含端壁(27,28)，在端壁的内侧设置有圆筒形凹陷，该凹陷的断面实质上与升起部(33,35)的断面相适应，升起部(33,35)的高度大于凹陷(34,36)的深度。

10、如权利要求5所述排出气门，其特征是，控制装置(8)设置有流体压缩机(43)，该压缩机与第一管(7’)和第二管(7”)连接，该第一和第二管连接到辅助活塞(25)的壳体(26)，在第一位置，开关装置作用使流体通过第一管(7’)供应到圆筒形壳体(26)，并且通过第二管(7”)流体从圆筒形壳体(26)中排放；在第二位置，开关装置作用使流体通过第二管(7”)供应到圆筒形壳体(26)并且通过第一管(7’)流体从圆筒形壳体(26)中排放，控制装置(45,46)的作用使在开关装置的第一和第二两个位置时，供应流体是比排放流体快些。

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