CN117537112A - 一种自适应除尘快速切断插板阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及插板阀技术领域，具体为一种自适应除尘快速切断插板阀，包括筒体、立架、插板、执行器，筒体外表面固定垂直于筒体轴线的立架，插板滑动安装在筒体及立架壁面上，执行器安装在立架上远离筒体的一端，执行器输出端连接插板；筒体内在插板的来流侧设有杂物汇集机构，杂物汇集机构将筒体内来流中的颗粒物汇集在流道中央，杂物汇集机构出口紧邻插板所在平面。杂物汇集机构可以是开口锥形滤网的形式，也可以是基于离心作用的导流形式，抑制尘土在密封位置的积聚，保持阀门密封作用。

Description

一种自适应除尘快速切断插板阀

技术领域

本发明涉及插板阀技术领域，具体为一种自适应除尘快速切断插板阀。

背景技术

插板阀与闸阀相似，多用于大通道上的截断式阀门使用，例如矿场通风、选矿、垃圾处理等等大流量的气体介质输送场合，插板阀用作管道启闭控制。

现有的插板阀一般采用手动开关形式，插板较重，手动开关过程费力，手轮直径决定扭矩比例，可以让启闭所需的力变小，但需要更大的行程才能完成阀门启闭过程，耗时长。

此外，现有的插板阀密封性一般，尤其在介质中含有颗粒杂物时，颗粒物在过流插板截面时，会有部分杂物进入到插板与壳体的密封位置，影响插板在关闭时完全贴合壳体内壁，影响截断效果，这一过程尤其发生在阀门关闭的末期，在截断面处过流面积大大减小，流速也有降低，被气流裹挟的颗粒物则掉落下来，直接进入紧邻的密封位置，所以，现有插板阀灰尘杂物是影响检修周期的重要因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自适应除尘快速切断插板阀，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种自适应除尘快速切断插板阀，插板阀包括筒体、立架、插板、执行器，筒体外表面固定垂直于筒体轴线的立架，插板滑动安装在筒体及立架壁面上，执行器安装在立架上远离筒体的一端，执行器输出端连接插板；

筒体内在插板的来流侧设有杂物汇集机构，杂物汇集机构将筒体内来流中的颗粒物汇集在流道中央，杂物汇集机构出口紧邻插板所在平面。

执行器控制插板进行升降插入筒体内的流道中进行流道的截断与打开，插板与筒体壁面的接触位置是密封位置，此处应减少过流介质中颗粒物杂质的到达，防止密封槽内进入颗粒物阻碍密封，本申请通过一定的导流结构，将来流介质中的杂物汇集在流道中央通过插板位置，防止密封面进入杂物，在插板完全完毕后，流动停止，有部分杂物掉落紧挨插板不影响流道截断。

作为一种进一步方案：杂物汇集机构为圆台形滤网，滤网小径端朝向插板并紧邻插板所在平面，滤网大径端固定在筒体内壁上。

圆台形的滤网将来流过滤，洁净介质穿过滤网水平前进，杂物则被束缚在滤网内部，随着后续气流推进，从滤网小径端射出，杂物在通过插板所在平面时，是在流道的中央通过，来不及到达插板关闭时的密封面，防止密封效果下降。

作为另一种进一步方案：杂物汇集机构包括尘管、气管、螺旋轮，尘管一端大、一端小，尘管大端远离插板固定在筒体内壁上，尘管小端朝向并紧邻插板，气管位于尘管中央设置，在相同的筒体横截面上，气管直径小于尘管，气管背离插板的一端渐扩，气管外表面向外伸出若干散气支管，散气支管穿过尘管壁面，螺旋轮安装在筒体内壁上，螺旋轮位于气管背离插板的一侧。

进入筒体内的介质在通过螺旋轮时被赋予圆周速度，杂物颗粒离心运动，在尘管、气管入口处大量紧贴筒体内壁进入尘管内并不断前进直至从尘管端部射出，尘管端部出尘位置是远离插板与筒体密封面的位置；洁净气体进入气管内然后再经由若干根散气支管排出到尘管外，在通过插板截面时，洁净气体位于杂物颗粒气体团的四周，包围杂物颗粒防止影响密封面，相比于前文的圆台形滤网形式，尘管气管分离两路气体的方式流阻可控，而滤网形式如果需要较大的过滤效果，防止细颗粒物穿过滤网到达插板与筒体密封面的底部，那么滤网就需要孔径较小，这会大大增加过流阻力，尘管、气管的分流方式流阻只取决于通道面积的大小变化，在颗粒物分流与流动阻力上相对独立。

尘管内壁与气管外壁之间设有平板，平板所在平面穿过筒体轴线。

已经选择进入尘管含颗粒物气流的圆周速度最好尽快消除，防止在尘管端部出流时由于具有圆周速度而再次产生离心作用快速散开，尘管内壁与气管外壁之间流道中设置平板能够不影响气流轴向前进的同时消除圆周速度。

尘管出流端管口为矩形，尘管端部设置封板，封板转动安装在尘管端口上沿，封板与尘管管口转动连接处设置扭簧，扭簧弹性方向是推动封板转动从尘管管口打开，扭簧初始状态时：封板在垂直于插板滑动方向平面上的投影覆盖插板。

在插板下落以期阀关闭时，插板会推动封板转动并堵住尘管，尘管内积聚的颗粒物不再前进往插板平面，只有气管内的少量气体继续前进，直至插板完全下降闭合，气管内气体才行停止，封板用作防止阀门关闭过程中，介质流速下降，气体裹挟颗粒物能力下降，并且气流通过位置紧邻密封面位置等等因素合并下，颗粒物在密封槽面处停留概率大大升高，尘管被封堵，筒体进入的少量气体仍然在螺旋轮处具有离心作用，颗粒物前进惯性让其进入尘管积聚，只保留洁净气体从气管进行阀门关闭前的前进。

封板截面为三角形，封板为弹性材料制成。

尘管端部管口与插板侧面必须存在一定间隙，所以，如果封板两面是平行的，那在被插板下移推挤的末期，其无法完全封堵尘管端口，所以，制成三角形截面的封板能够补偿插板平面与尘管端部的间隙，让封板与尘管端部贴合，在完全封堵状态下，封板截面三角形的一边与尘管接触，而封板与插板接触的是三角形的一个角，封板为弹性材料，防止封板周围各个部件的制造误差造成闭合过程此处刚性干涉破坏。

插板阀还包括引流管，筒体内壁上在插板位置处设置插板槽，插板槽槽面上设置若干径向孔，引流管一端连接至筒体内壁上尘管外的位置，引流管另一端连接至径向孔。

筒体内壁上尘管外的位置处只通过洁净气体，在插板下落关闭过程中，避免小流量时颗粒物掉落进入插板槽内，引来洁净气体从插板槽向外吹气，吹出槽内颗粒物，在插板完毕闭合后，径向孔也被堵住。

插板阀还包括底块，底块设置在筒体外表，底块上与筒体的接触面上设置分气槽，分气槽位于插板所在平面上，径向孔有两个以上，径向孔一端通入分气槽内，分气槽连接引流管，引流管远离分气槽的一端连接在筒体内流道的上部。

引流管从筒体内流道上部引流洁净气体经由分气槽分配给多个径向孔吹出，进一步防止颗粒物进入插板槽内。

执行器为液压缸。

液压缸动力大于电缸，适用于阀直径较大的场合，插板重，液压缸能够平稳驱动升降。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过杂物汇集机构，将介质中的杂物导流从位于插板截面处流道的中央通过，远离插板与筒体的密封位置，防止积聚，杂物汇集机构可以是开口锥形滤网的形式，也可以是基于离心作用的导流形式，前一种具有一定流动阻力，适用于不考虑阀门压降的气体输送场合，后一种过流阻力相对稳定，且阻力与颗粒物大小不相关，配合尘管前加装封板、加入引流管引来洁净位置气体吹洗插板与筒体密封面，进一步抑制尘土在密封位置的积聚，保持阀门密封作用。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的外形结构示意图；

图2是本发明滤网式杂物汇集机构的结构示意图；

图3是本发明离心分流式杂物汇集机构的结构示意图；

图4是本发明尘管、气管处的流动原理示意图；

图5是图3中的视图A；

图6是图3中结构的筒体在插板槽处的横截面示意图；

图中：1、筒体；11、插板槽；12、径向孔；2、立架；3、插板；4、执行器；5、尘管；51、封板；6、气管；61、散气支管；7、螺旋轮；8、底块；81、分气槽；9、引流管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种自适应除尘快速切断插板阀，插板阀包括筒体1、立架2、插板3、执行器4，筒体1外表面固定垂直于筒体1轴线的立架2，插板3滑动安装在筒体1及立架2壁面上，执行器4安装在立架2上远离筒体1的一端，执行器4输出端连接插板3；

筒体1内在插板3的来流侧设有杂物汇集机构，杂物汇集机构将筒体1内来流中的颗粒物汇集在流道中央，杂物汇集机构出口紧邻插板3所在平面。

如图1、2、3所示，执行器4控制插板3进行升降插入筒体1内的流道中进行流道的截断与打开，插板3与筒体1壁面的接触位置是密封位置，此处应减少过流介质中颗粒物杂质的到达，防止密封槽内进入颗粒物阻碍密封，本申请通过一定的导流结构，将来流介质中的杂物汇集在流道中央通过插板3位置，防止密封面进入杂物，在插板3完全完毕后，流动停止，有部分杂物掉落紧挨插板3不影响流道截断。

杂物汇集机构为圆台形滤网，滤网小径端朝向插板3并紧邻插板3所在平面，滤网大径端固定在筒体1内壁上。

如图2所示，圆台形的滤网将来流过滤，洁净介质穿过滤网水平前进，杂物则被束缚在滤网内部，随着后续气流推进，从滤网小径端射出，杂物在通过插板3所在平面时，是在流道的中央通过，来不及到达插板3关闭时的密封面，防止密封效果下降。

杂物汇集机构包括尘管5、气管6、螺旋轮7，尘管5一端大、一端小，尘管5大端远离插板3固定在筒体1内壁上，尘管5小端朝向并紧邻插板3，气管6位于尘管5中央设置，在相同的筒体1横截面上，气管6直径小于尘管5，气管6背离插板3的一端渐扩，气管6外表面向外伸出若干散气支管61，散气支管61穿过尘管5壁面，螺旋轮7安装在筒体1内壁上，螺旋轮7位于气管6背离插板3的一侧。

如图3、4所示，进入筒体1内的介质在通过螺旋轮7时被赋予圆周速度，杂物颗粒离心运动，在尘管5、气管6入口处大量紧贴筒体1内壁进入尘管5内并不断前进直至从尘管5端部射出，尘管5端部出尘位置是远离插板3与筒体1密封面的位置；洁净气体进入气管6内然后再经由若干根散气支管61排出到尘管5外，在通过插板3截面时，洁净气体位于杂物颗粒气体团的四周，包围杂物颗粒防止影响密封面，相比于前文的圆台形滤网形式，尘管气管分离两路气体的方式流阻可控，而滤网形式如果需要较大的过滤效果，防止细颗粒物穿过滤网到达插板3与筒体1密封面的底部，那么滤网就需要孔径较小，这会大大增加过流阻力，尘管5、气管6的分流方式流阻只取决于通道面积的大小变化，在颗粒物分流与流动阻力上相对独立。

尘管5内壁与气管6外壁之间设有平板，平板所在平面穿过筒体1轴线。

已经选择进入尘管5含颗粒物气流的圆周速度最好尽快消除，防止在尘管5端部出流时由于具有圆周速度而再次产生离心作用快速散开，尘管5内壁与气管6外壁之间流道中设置平板能够不影响气流轴向前进的同时消除圆周速度。

尘管5出流端管口为矩形，尘管5端部设置封板51，封板51转动安装在尘管5端口上沿，封板51与尘管5管口转动连接处设置扭簧，扭簧弹性方向是推动封板51转动从尘管5管口打开，扭簧初始状态时：封板51在垂直于插板3滑动方向平面上的投影覆盖插板3。

如图3、4所示，在插板3下落以期阀关闭时，插板3会推动封板51转动并堵住尘管5，尘管5内积聚的颗粒物不再前进往插板3平面，只有气管6内的少量气体继续前进，直至插板3完全下降闭合，气管6内气体才行停止，封板51用作防止阀门关闭过程中，介质流速下降，气体裹挟颗粒物能力下降，并且气流通过位置紧邻密封面位置等等因素合并下，颗粒物在密封槽面处停留概率大大升高，尘管5被封堵，筒体1进入的少量气体仍然在螺旋轮7处具有离心作用，颗粒物前进惯性让其进入尘管5积聚，只保留洁净气体从气管6进行阀门关闭前的前进。

封板51截面为三角形，封板51为弹性材料制成。

尘管5端部管口与插板3侧面必须存在一定间隙，所以，如果封板51两面是平行的，那在被插板3下移推挤的末期，其无法完全封堵尘管5端口，所以，制成三角形截面的封板51能够补偿插板3平面与尘管5端部的间隙，让封板51与尘管5端部贴合，在完全封堵状态下，封板51截面三角形的一边与尘管5接触，而封板51与插板3接触的是三角形的一个角，封板51为弹性材料，防止封板51周围各个部件的制造误差造成闭合过程此处刚性干涉破坏。

插板阀还包括引流管9，筒体1内壁上在插板3位置处设置插板槽11，插板槽11槽面上设置若干径向孔12，引流管9一端连接至筒体1内壁上尘管5外的位置，引流管9另一端连接至径向孔12。

如图3、5所示，筒体1内壁上尘管5外的位置处只通过洁净气体，在插板3下落关闭过程中，避免小流量时颗粒物掉落进入插板槽11内，引来洁净气体从插板槽11向外吹气，吹出槽内颗粒物，在插板3完毕闭合后，径向孔12也被堵住。

插板阀还包括底块8，底块8设置在筒体1外表，底块8上与筒体1的接触面上设置分气槽81，分气槽81位于插板3所在平面上，径向孔12有两个以上，径向孔12一端通入分气槽81内，分气槽81连接引流管9，引流管9远离分气槽81的一端连接在筒体1内流道的上部。

如图4、6所示，引流管9从筒体1内流道上部引流洁净气体经由分气槽81分配给多个径向孔12吹出，进一步防止颗粒物进入插板槽11内。

执行器4为液压缸。

液压缸动力大于电缸，适用于阀直径较大的场合，插板3重，液压缸能够平稳驱动升降。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自适应除尘快速切断插板阀，其特征在于：所述插板阀包括筒体（1）、立架（2）、插板（3）、执行器（4），所述筒体（1）外表面固定垂直于筒体（1）轴线的立架（2），所述插板（3）滑动安装在筒体（1）及立架（2）壁面上，所述执行器（4）安装在立架（2）上远离筒体（1）的一端，执行器（4）输出端连接插板（3）；

所述筒体（1）内在插板（3）的来流侧设有杂物汇集机构，所述杂物汇集机构将筒体（1）内来流中的颗粒物汇集在流道中央，杂物汇集机构出口紧邻插板（3）所在平面。

2.根据权利要求1所述的一种自适应除尘快速切断插板阀，其特征在于：所述杂物汇集机构为圆台形滤网，所述滤网小径端朝向插板（3）并紧邻插板（3）所在平面，所述滤网大径端固定在筒体（1）内壁上。

3.根据权利要求1所述的一种自适应除尘快速切断插板阀，其特征在于：所述杂物汇集机构包括尘管（5）、气管（6）、螺旋轮（7），所述尘管（5）一端大、一端小，尘管（5）大端远离插板（3）固定在筒体（1）内壁上，尘管（5）小端朝向并紧邻插板（3），所述气管（6）位于尘管（5）中央设置，在相同的筒体（1）横截面上，气管（6）直径小于尘管（5），所述气管（6）背离插板（3）的一端渐扩，气管（6）外表面向外伸出若干散气支管（61），所述散气支管（61）穿过尘管（5）壁面，所述螺旋轮（7）安装在筒体（1）内壁上，螺旋轮（7）位于气管（6）背离插板（3）的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种自适应除尘快速切断插板阀，其特征在于：所述尘管（5）内壁与气管（6）外壁之间设有平板，平板所在平面穿过筒体（1）轴线。

5.根据权利要求3所述的一种自适应除尘快速切断插板阀，其特征在于：所述尘管（5）出流端管口为矩形，尘管（5）端部设置封板（51），所述封板（51）转动安装在尘管（5）端口上沿，封板（51）与尘管（5）管口转动连接处设置扭簧，扭簧弹性方向是推动封板（51）转动从尘管（5）管口打开，扭簧初始状态时：封板（51）在垂直于插板（3）滑动方向平面上的投影覆盖插板（3）。

6.根据权利要求5所述的一种自适应除尘快速切断插板阀，其特征在于：所述封板（51）截面为三角形，封板（51）为弹性材料制成。

7.根据权利要求5所述的一种自适应除尘快速切断插板阀，其特征在于：所述插板阀还包括引流管（9），所述筒体（1）内壁上在插板（3）位置处设置插板槽（11），所述插板槽（11）槽面上设置若干径向孔（12），所述引流管（9）一端连接至筒体（1）内壁上尘管（5）外的位置，引流管（9）另一端连接至径向孔（12）。

8.根据权利要求7所述的一种自适应除尘快速切断插板阀，其特征在于：所述插板阀还包括底块（8），所述底块（8）设置在筒体（1）外表，底块（8）上与筒体（1）的接触面上设置分气槽（81），所述分气槽（81）位于插板（3）所在平面上，所述径向孔（12）有两个以上，所述径向孔（12）一端通入分气槽（81）内，所述分气槽（81）连接引流管（9），所述引流管（9）远离分气槽（81）的一端连接在筒体（1）内流道的上部。

9.根据权利要求1~8任一项所述的一种自适应除尘快速切断插板阀，其特征在于：所述执行器（4）为液压缸。