CN201102813Y - 偏心式重力排灰阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于环保、冶金等行业的在灰斗、料仓下进行排灰、卸料的偏心式重力排灰阀。在类似蜗壳形偏心式结构的壳体内腔有用于安装大端盖的大圆柱面及为叶轮旋转密封面的小圆柱面，有第一紧定螺钉将大端盖固连在壳体的大圆柱面两边，大端盖与小端盖之间亦有第一紧定螺钉相连。阀轴的两头支承在小端盖中心孔中的深沟球轴承上，叶轮与阀轴为销键连接，在阀轴的两头分别安装有手动式摩擦盘和电磁制动器，它们可以保证在料斗或料仓的物料达到预期重量时进行卸料。这种偏心式重力排灰阀密封效果好，无漏气或漏风现象，节电、制造成本低，维护工作量少，有推广价值。

Description

偏心式重力排灰阀

技术领域

本实用新型涉及一种排灰阀，尤其涉及一种用于环保、冶金、矿山、化工、建材等行业的在灰斗、料仓下进行排灰、卸料和给料的偏心式重力排灰阀

背景技术

目前，在排、卸料设备上普通采用的排灰(卸料)阀主要有两种：一是星形排灰阀(也叫刚性叶轮给料机)，另一种是翻板阀。

星形排灰阀的阀壳在叶轮旋转中心上是左右对称的，进料口中心对相于叶轮旋转中心也是对称的。叶轮外缘和阀壳内腔都是通过机加工，并达到一定的加工精度和配合精度。料仓、灰斗中的物料对叶轮不产生切向力，叶轮不会自行旋转，需在叶轮轴上外接传动机构，普通使用的传动机构是带电机的摆线针轮减速机。由于这种形式的阀门具有较好的密封效果，给料、卸料均匀稳定，它有实现远程控制等优点，应用场合比翻板阀更广，但是也存在着一些不足之处：一是结构笨重，排灰阀的本身重量还不及传动减速机和电机的重量；二是当进料口物料发生堵塞现象时，电机还是按设定程序工作，容易使电机过载而烧毁；三是配有电机减速机和传动机构，制造成本较高，安装维护复杂繁重。除此，电机还要消耗一定的能源，长期运行，费用不少。

翻板阀的结构原理就是利用料仓或灰斗中物料的重量对阀板的压力使阀板打开，料仓和灰斗中的物料卸下一定量后，阀板上的压力减少即自动关闭。阀板轴的外伸端上设有丝杆和重锤，调整重锤在丝杆上的位置，改变阀板动作时的重力臂大小，从而调节翻板动作的频率。为了实现阀板动作启闭的远程控制，有的翻板阀采用气缸或电液推杆代替丝杆和重锤，这种结构形成的阀门存在着很多的不足之处：首先是串气、漏风现象严重，在气力输送系统和除尘系统的灰斗中的应用效果也不是很好；二是不能保证卸料均匀平稳，卸料时，在卸料处会因物料的冲击产生较大的扬尘。由于卸料的不均匀性，它不能用在给料系统中；三是阀板容易变形，使关闭不严密，特别是采用气缸或电液推杆启闭时更严重；四是结构几何尺寸较大，对料仓、料斗处的空间布置不利；五是为保证卸料时不漏风，翻板阀上下两阀板的动作要求不同步，需有一定的时间差，在实现远距离控制时增加了控制的复杂程度。

发明内容

为了克服现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种结构紧凑、密封性能好、制作成本低、适应性强、维护简单方便、不需传动装置即可工作、能实现自动远程控制和手动控制的有节能效果的偏心式重力排灰阀。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：所述的一种偏心式重力排灰阀主要包括电磁制动器、小端盖、大端盖、叶轮、壳体、阀轴、摩擦盘、调节手轮及轴承和油封等。因金属材料制作一个蜗壳形偏心式结构的壳体，壳体的内腔是两个不同心的圆柱面，大圆柱面用于安装大端盖，小圆柱面为叶轮的旋转密封面。用第一紧定螺钉将大端盖连接在壳体上，同样用第一紧定螺钉将小端盖与大端盖相连。带轴套的阀轴支承在壳体两边小端盖中心孔中的深沟球轴承上，叶轮与阀轴为销键固定连接。因壳体内腔的小圆柱面为叶轮的旋转密封面，因此叶轮与壳体的内端面及壳体内腔的小圆柱面有一定的间隙，这间隙能保证叶轮自由旋转。无论叶轮是否旋转，不会有灰尘跑出。壳体的进料口中心偏离叶轮的旋转中心，由物料(主要是灰料)由壳体的进料口进入排灰阀时，物料作用于叶轮的一侧给叶轮一个切向力使之失去平衡而旋转，将物料从进料口端带向出料口端面卸出。在用于支承阀轴的两小端盖上的深沟球轴承装在阀轴的c段和c′段。在深沟球轴承的两端面都装有骨架式油封，这种骨架式油封密封效果好，使用寿命长。紧挨深沟球轴承用内紧定螺钉把轴承压盖与小端盖相连。在阀轴的e′段和f段装有由摩擦盘、平面推力轴承、弹簧及调节手轮构成的手动摩擦式制动机构，其中摩擦盘采用轻质耐磨材料制作，它随阀轴旋转时所产生的旋转惯量很小，不会影响叶轮旋转的灵活性。手动摩擦式制动机构能改变阀轴上叶轮的旋转速度，并且可以产生一定的摩擦力矩，减少电磁制动器的负载。在阀轴的e段装有电磁制动器，它可使阀轴上的叶轮转动或停止。手动摩擦式制动机构和电磁制动器都能满足较大的制动力矩。

采用如上技术方案提供的一种偏心式重力排灰阀与现在使用的星形排灰阀和翻板阀相比，其技术效果在于：

①密封效果良好。叶轮在与壳体内腔的接触处能把壳体进料端和出料端完全隔开(留有必要旋转的间隙)，在叶轮旋转时，叶轮上的叶片可依次通过接触处，保证在卸料时不会产生漏气、漏风现象，在叶轮不旋时，所留间隙不会使物料自然排放。

②安全可靠、控制简单。如果不外接电磁制动器，只要调整好摩擦盘的摩擦力，就可以保证当在物料达到预期的重量时就可进行卸料，而且调整方便。当使用电磁制动器时，耗电功率也只有20-50W，而且是采用24V低压电源，对远距离控制有更好的优势。

③制造成本低。同规格的星形排灰阀配备的摆线针轮减速机价格不菲，而本案所述的偏心式重力排灰阀的结构件重量与同样规格的阀门相差无几，电磁制动器约为减速传动机构价格的1/5～1/10。与采用气缸驱动的翻板阀相比，制造成本低50％左右；与采用电液推杆驱动的翻板阀相比，造价更低，仅比配重锤式翻板阀造价略高。

④设计新颖，结构紧凑，维护简单。传统的星形排灰阀(刚性叶轮给料机)，使用外加动力源使叶轮旋转，本实用新型所述的偏心式重力排灰阀是依靠物料自重使叶轮旋转动作，并通过一种机构控制其旋转速度。所有结构件采用可拆性连接，对简化加工工艺、提高加工精度、方便维护检修都有积极作用。其外形尺寸和重量比同规格的其它型式阀门都要小和轻，没有传动机构，易损件只有深沟球轴承和油封，而且更换方便，减少了维护工作量。

⑤适应性广。偏心式重力排灰阀兼具现有技术提及的两种结构形式的排灰阀的特点，能适应环保、冶金、矿山、水泥、化工、陶瓷等行业各种储灰斗、料仓下料的卸放，也可在配料工艺系统中作给料设备使用。

⑥节能效果显著。所述的偏心式重力排灰阀的耗电功率是同规格星形排灰阀(刚性叶轮给料机)的1-2％，一年的节电费用能收回设备投资。

附图说明

图1为本实用新型所述的偏心式重力排灰阀的正向结构剖视示意图。

图2为本实用新型所述的偏心式重力排灰阀中壳体、叶轮及阀轴三者的关系示意图，亦为本实用新型的摘要附图。

图3为阀轴的外形示意图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细描述。

所述的一种偏心式重力排灰阀主要包括电磁制动器1、左小端盖2和右小端盖2′、左深沟球轴承3和右深沟球轴承3′、左油封4和右油封4′、阀轴5、叶轮6、壳体7、左大端盖8和右大端盖8′、左轴承压盖9和右轴承压盖9′、摩擦盖10、平面推力轴承11、弹簧12、调节手轮13、内紧定螺钉14、第一紧定螺钉15、轴套16及第二紧定螺钉17。

如图2所示，用金属材料制作一个类似蜗壳形偏心式结构的壳体7，在壳体7的外边缘固连有N(N＞2的整数)个连接环7′，经连接环7′可将壳体7连接到放料或排灰系统的相关装置上。壳体7的进料口中心轴线与叶轮6的旋转中心有偏心距d₁，而壳体7的出料口中心轴线与叶轮6的旋转中心有偏心距d₂。当物料(灰料等)从壳体7的进料口端进入壳体7内腔时物料作用于叶轮6的一侧会给叶轮6一个切向力使之失去平衡而旋转，叶轮6的旋转把物料从进料口端带向出料口端面卸出。因料物给叶轮6的是切向力而不是正压力，消除了物料在进料口端的堵塞现象，叶轮6被卡死的可能性也小。壳体7的内腔有两个不同心的圆柱面，大圆柱面用于安装左大端盖8和右大端盖8′(如图1所示)，小圆柱面为叶轮6的旋转密封面(如图2所示)。两个圆柱面都经过镗削加工，达到了一定的光洁度和配合精度。有N′(N′＞2的整数)个第一紧定螺钉15把左大端盖8、右大端盖8′固连到壳体7大圆柱面的左、右两边，有N′(N′＞2的整数)个第一紧定螺钉15把左小端盖2、右小端盖2′分别与左大端盖8、右大端盖8′相连。a段有轴套16的阀轴5的两头支承在左小端盖2、右小端盖2′中心孔中的左深沟球轴承3、右深沟球轴承3′上。叶轮6安装在阀轴5的a段，叶轮6与阀轴5为销键固定连接，叶轮6置于壳体7的阀腔内。叶轮6与左小端盖2、右小端盖2′、左大端盖8、右大端盖8′及壳体7的内腔有一定间隙，叶轮6旋转时彼此间不接触。如图1所示，阀轴5的b′段和c′段位于右小端盖2′的中心孔中，在阀轴5的b′段上装有右油封4′，右油封4′为骨架式油封，它密封效果好，使用寿命长。靠挨右油封4′在阀轴5的c′段上装有右深沟球轴承3′，在阀轴5的d′段上于右深沟球轴承3′的右边缘亦装有右油封4′，这样右深沟球轴承3′两侧端的(骨架式)右油封4′保证了右深沟球轴承3′转动的灵活性，但(骨架式)右油封4′和深沟球轴承3′对旋转的阀轴5也产生一定的摩擦力。右轴承压盖9′经L(L＞2的整数)个内紧定螺钉14与右小端盖2′相固连。装于阀轴5的e′段的平面推力轴承11位置在右轴承压盖9′的外侧内腔，在阀轴5的e′段上的螺纹外周放置有弹簧12，弹簧12的一头顶住平面推力轴承11，弹簧12可缓冲磨擦盘10与右轴承压盖9′之间的磨擦力。摩擦盘10拧在阀轴5的e′段上并使它的底面与右轴承压盖9的外表面相接触。摩擦盘10采用轻质材料制作，它随阀轴5旋转时的旋转惯量很小，不会影响叶轮6旋转时的灵敏度。摩擦盘10除可改变阀轴5上的叶轮6的旋转速度外，还可产生一定的摩擦力矩。在阀轴5的f段拧有调节手柄13，转动调节手柄13改变摩擦盘10与右轴承压盖9′之间的摩擦力大小，保证摩擦力大小均匀稳定，保证了叶轮6动作的均匀，可保证料仓、料斗中的物料达到一定数量时才会卸料。

阀轴5的b段和c段位于左小端盖2的中心孔中，在阀轴5的c段装有左深沟球轴承3，左深沟球轴承3的两侧端于阀轴5的b段和d段装有左油封4，左油封4为骨架式油封，骨架式油封可保证左深沟球轴承3转动的灵活性。左轴承压盖9经数量大于2的内紧定螺钉14与左小端盖2相固连，装于阀轴5的e段上的电磁制动器1经第二紧定螺钉17与左轴承压盖9相连。电磁制动器1为已有技术，市场可买产品，电磁制动器1的作用是使阀轴5上的叶轮6转动或停止。

在阀轴5的两端装有的电磁制动器1和摩擦盘10的作用在于：摩擦盘10产生的摩擦力矩可以减少电磁制动器1的负载，从而使较小规格的电磁制动器1满足较大的制动力矩。电磁制动器1和摩擦盘10可单独使用，也可同时使用，都能保证叶轮6的转动不会过于频繁。调节摩擦盘10的轴向移动量，使摩擦盘10与壳体7的接触摩擦力大小改变，只有当料仓或料斗中的物料重量足以超过设定的摩擦力加上结构固有的阻力之和时才可卸料。当电磁制动器1充电时，叶轮6不会旋转，当电磁制动器1失电时，电磁制动器1才会随叶轮6自由旋转，即实现远程控制，保证及时又均匀卸料。

Claims (1)

1、一种偏心式重力排灰阀，其特征在于：在类似蜗壳形偏心式结构的壳体(7)的外边缘固连有数量大于2的连接环(7′)，壳体(7)的进料口中心轴线与叶轮(6)的旋转中心有偏心距d₁，壳体(7)的出料口中心轴线与叶轮(6)的旋转中心有偏心距d₂；壳体(7)的内腔有两个不同心的圆柱面，大圆柱面用于安装左大端盖(8)和右大端盖(8′)，小圆柱面为叶轮(6)的旋转密封面；有数量大于2的第一紧定螺钉(15)把左大端盖(8)、右大端盖(8′)固连到壳体(7)大圆柱面的左、右两边，有数量大于2的第一紧定螺钉(15)把左小端盖(2)、右小端盖(2′)分别与左大端盖(8)、右大端盖(8′)相连；a段有轴套(16)的阀轴(5)的两头支承在左小端盖(2)、右小端盖(2′)中心孔中的左深沟球轴承(3)、右深沟球轴承(3′)上，安装在阀轴(5)a段的叶轮(6)与阀轴(5)为销键固定连接；阀轴(5)的b′段和c′段位于右小端盖(2′)的中心孔中，在阀轴(5)的c′段上的右深沟球轴承(3′)的两侧端有安装于阀轴(5)的b′段和d′段上的右油封(4′)；右轴承压盖(9′)经数量大于2的内紧定螺钉(14)与右小端盖(2′)相固连，阀轴(5)的e′段的螺纹外周放置有弹簧(12)，装于阀轴(5)的e′段上的平面推力轴承(11)位置在右轴承压盖(9′)的外侧内腔，弹簧(12)的一头顶住平面推力轴承(11)；拧在阀轴(5)的e′段上的摩擦盘(10)的底面与右轴承压盖(9′)的外表面相接触，在阀轴(5)的f段拧有调节手柄(13)；

阀轴(5)的b段和c段位于左小端盖(2)的中心孔中，在阀轴(5)的c段装有左深沟球轴承(3)，左深沟球轴承(3)的两侧端于阀轴(5)的b段和d段装有左油封(4)；左轴承压盖(9)经数量大于2的内紧定螺钉(14)与左小端盖(2)相固连，装于阀轴(5)的e段上的电磁制动器(1)经第二紧定螺钉(17)与左轴承压盖(9)相连。

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