CN109139949A - 用于工业窑炉的偏转式高温排气阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于工业窑炉的偏转式高温排气阀，包括阀体和阀盖，阀体设有排气通道，排气通道具有出气口，阀盖连接有用于驱使阀盖以平移运动打开或封闭出气口的启闭装置，启闭装置包括轴套和转轴，轴套固定安装在出气口的一侧，转轴上连接有摆臂，阀盖安装在摆臂的摆动端，转轴转动安装在轴套中并能通过转动在使阀盖贴合出气口的第一角度位置和远离出气口的第二角度位置之间转换，还包括用于驱动转轴转动的驱动组件。本发明具有结构简单紧凑、占用空间小、制作装配难度小、使用寿命长、生产维护成本等优点。

Description

用于工业窑炉的偏转式高温排气阀

技术领域

本发明涉及窑炉设备技术领域，具体涉及用于工业窑炉的偏转式高温排气阀。

背景技术

目前，工业窑炉高温气体恒压排气阀门多为翻转式开闭，这种阀门排气时炉膛气压波动幅度大，阀口易磨损、易堆积粘性物质。公开号为CN104006167A的中国专利公开了一种用于工业窑炉的高温排气阀，该排气阀采用平行四边形摆动机构来驱使阀盖以平移运动来开闭阀门，可以解决上述问题。但是，该排气阀的平行四边形摆动机构所需的安装空间大，无法适用于某些紧凑布置的工业窑炉，且平行四边形摆动机构本身的结构复杂、精度难以保证、制作装配难度大，难以保证气密性。同时，该排气阀是直接将高温气体排放的空气中，不能集中处理，不利于环保和余热回收，且由于平行四边形摆动机构及伸缩气缸的结构复杂性和不耐热性，也不便于在废气集中装置来集中处理排放的高温气体。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单紧凑、占用空间小、制作装配难度小、使用寿命长、生产维护成本的用于工业窑炉的偏转式高温排气阀。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于工业窑炉的偏转式高温排气阀，包括阀体和阀盖，所述阀体 设有排气通道，所述排气通道具有出气口，所述阀盖连接有用于驱使阀盖以平移运动打开或封闭所述出气口的启闭装置，所述启闭装置包括轴套和转轴，所述轴套固定安装在所述出气口的一侧，所述转轴上连接有摆臂，所述阀盖安装在所述摆臂的摆动端，所述转轴转动安装在轴套中并能通过转动在使阀盖贴合出气口的第一角度位置和远离出气口的第二角度位置之间转换，还包括用于驱动转轴转动的驱动组件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述转轴的轴线垂直于阀盖与出气口的贴合面，所述启闭装置还包括在转轴由第一角度位置向第二角度位置转动时使阀盖在转轴轴向上逐渐远离出气口、在转轴由第二角度位置向第一角度位置转动时使阀盖在转轴轴向上逐渐靠近出气口的轴向位移机构。

所述轴向位移机构包括设于轴套上的导向槽和设于转轴上的导向件，所述导向件***所述导向槽中并在转轴转动时沿导向槽运动。

所述导向件为滚轮。

所述驱动组件包括齿条、齿轮和伸缩驱动件，所述齿条安装在伸缩驱动件的驱动端，所述齿轮设于转轴上并与齿条啮合；或者所述驱动组件包括滑接套和旋转驱动件，所述旋转驱动件的驱动端通过滑接套与转轴可沿转轴轴向相对滑动的连接。

所述偏转式高温排气阀还包括具有排气口的密封箱，所述出气口设于所述密封箱内，所述轴套穿过密封箱的箱壁伸入密封箱内，所述摆臂位于所述密封箱内。

所述转轴与轴套之间安装有耐热密封圈。

所述出气口竖直朝上开口，所述出气口与阀盖的贴合面水平布置，所述转轴的轴线竖直布置。

所述阀盖沿竖直方向滑设于所述摆臂上，且阀盖依靠重力贴合于出气口并能由气体推动向上运动。

所述摆臂上设有导向孔，所述阀盖包括与所述出气口贴合的密封部以及沿竖直方向滑设于所述导向孔中的滑杆部，所述滑杆部的下端与所述密封部相连，所述滑杆部的上端连接有支承限位件，所述支承限位件支承于所述摆臂上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的偏转式高温排气阀的启闭装置驱动阀盖以平移运动远离或贴合出气口，每次阀盖以平移运动远离或贴合出气口时，阀盖和阀体之间会产生相互摩擦，使凝结在阀盖和阀体上的凝结物得到了及时自动清理，凝结物不会随高温排气阀使用时间的延长而增多，不仅保障了密闭效果，且避免了需要经常进行人工清理或更换阀门的麻烦，降低了生产维护成本。并且，该偏转式高温排气阀的启闭装置采用转轴和摆臂的组合机构带着阀盖以偏转的方式平移运动，整个启闭装置的结构简单紧凑、占用空间小，且启闭装置执行打开和封闭出气口动作所需的空间也小，从而可大大减小安装空间，能够适用于紧凑布置的工业窑炉；同时，采用转轴与轴套的驱动组合，其制作装配难度小、易于保证精度，可提高气密性。

附图说明

图1为偏转式高温排气阀的立体结构示意图。

图2为偏转式高温排气阀关闭时的俯视结构示意图。

图3为偏转式高温排气阀关闭时的主视结构示意图。

图4为偏转式高温排气阀打开时的俯视结构示意图。

图5为偏转式高温排气阀打开时的主视结构示意图。

图例说明：

1、阀体；11、排气通道；111、出气口；2、阀盖；3、轴套；31、导向槽；4、转轴；41、导向件；5、摆臂；6、密封箱；61、排气口。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图5所示，本实施例的用于工业窑炉的偏转式高温排气阀，包括阀体1和阀盖2，阀体1 设有排气通道11，排气通道11具有出气口111，阀盖2连接有用于驱使阀盖2以平移运动打开或封闭出气口111的启闭装置，启闭装置包括轴套3和转轴4，轴套3固定安装在出气口111的一侧，转轴4上连接有摆臂5，阀盖2安装在摆臂5的摆动端，转轴4转动安装在轴套3中，转轴4能通过转动在使阀盖2贴合出气口111的第一角度位置和远离出气口111的第二角度位置之间转换，启闭装置还包括用于驱动转轴4转动的驱动组件。工作时，驱动组件驱使转轴4转动，可使转轴4在第一角度位置和第二角度位置之间转换，摆臂5带着阀盖2沿绕转轴4轴线的弧形轨迹相应的做平移运动。转轴4在第一角度位置时，安装在摆臂5上的阀盖2正好贴合出气口111，从而将出气口111封闭；转轴4在第二角度位置时，安装在摆臂5上的阀盖2偏离出气口111，位于远离出气口111的一侧，从而将出气口111打开。优选的，阀盖2远离出气口111的位置是指，阀盖2在出气口111端面所在平面上的正投影与出气口111之间留有间距，这样在打开出气口111时，从出气口111排出的含粘性物质的高温气体不会与阀盖2接触，一方面可减少高温气体对阀盖2的冲刷作用，延长阀盖2的使用寿命，另一方面可大大减少阀盖2上粘性物质的凝结量，保障阀盖2的密闭效果，避免需要经常进行人工清理或更换阀门的麻烦，降低了生产维护成本。

该偏转式高温排气阀的启闭装置驱动阀盖2以平移运动远离或贴合出气口111，每次阀盖2以平移运动远离或贴合出气口111时，阀盖2和阀体1之间会产生相互摩擦，使凝结在阀盖2和阀体1上的凝结物得到了及时自动清理，凝结物不会随高温排气阀使用时间的延长而增多，不仅保障了密闭效果，且避免了需要经常进行人工清理或更换阀门的麻烦，降低了生产维护成本。并且，该偏转式高温排气阀的启闭装置采用转轴4和摆臂5的组合机构带着阀盖2以偏转的方式平移运动，整个启闭装置的结构简单紧凑、占用空间小，且启闭装置执行打开和封闭出气口111动作所需的空间也小，从而可大大减小安装空间，能够适用于紧凑布置的工业窑炉；同时，采用转轴4与轴套3的驱动组合，其制作装配难度小、易于保证精度，可提高气密性。

本实施例中，转轴4的轴线垂直于阀盖2与出气口111的贴合面（也即出气口111的端面），启闭装置还包括轴向位移机构，轴向位移机构在转轴4由第一角度位置向第二角度位置转动时使阀盖2在转轴4轴向上逐渐远离出气口111，在转轴4由第二角度位置向第一角度位置转动时使阀盖2在转轴4轴向上逐渐靠近出气口111。通过轴向位移机构的作用，在驱动阀盖2封闭出气口111时，阀盖2是在垂直于出气口111端面方向上逐渐靠近出气口111并贴合出气口111的，在驱动阀盖2打开出气口111时，阀盖2是在垂直于出气口111端面方向上逐渐远离出气口111的。这样在高温排气阀开启和关闭时，阀盖2和阀体1之间不会产生局部猛烈的接触和撞击，两者的接触缓慢平稳，减轻了阀盖2和阀体1之间因碰撞而造成的损害，延长了使用寿命；同时，在开启和关闭的过程中，阀盖2与阀体1之间气流间隙大小均匀一致，炉膛内的气压相对稳定，且气流均匀冲刷出气口111周边的阀体1，使出气口111周边的阀体1磨损均匀一致，不会出现因单边磨损而过早失效的问题。此外，阀盖2以在垂直于出气口111端面方向上逐渐靠近出气口111的方式贴合出气口111，对制作装配的精度要求小，可降低制作装配难度和成本。

本实施例中，轴向位移机构包括设于轴套3上的导向槽31和设于转轴4上的导向件41，导向件41***导向槽31中并在转轴4转动时沿导向槽31运动，在转轴4由第一角度位置向第二角度位置转动时导向件41与导向槽31配合迫使转轴4沿其轴向向逐渐远离出气口111的方向运动（也即带着阀盖2在转轴4轴向上逐渐远离出气口111），在转轴4由第二角度位置向第一角度位置转动时导向件41与导向槽31配合迫使转轴4沿其轴向向逐渐靠近出气口111的方向运动（阀盖2在转轴4轴向上逐渐靠近出气口111）。该轴向位移机构的结构简单紧凑、成本低、工作稳定可靠。

本实施例中，导向件41为滚轮，能够提高导向件41沿导向槽31运动的顺畅性，避免出现卡顿。

本实施例中，驱动组件包括齿条、齿轮和伸缩驱动件，齿条安装在伸缩驱动件的驱动端，齿轮设于转轴4上并与齿条啮合，伸缩驱动件驱使齿条往复运动时，通过齿条与齿轮的配合驱使转轴4转动，同时齿条与齿轮能在转轴4轴向上相对移动，又能满足转轴4轴向移动的要求。驱动组件也可包括滑接套和旋转驱动件，旋转驱动件的驱动端通过滑接套与转轴4可沿转轴4轴向相对滑动的连接，旋转驱动件通过滑接套驱使转轴4转动，同时采用滑接套连接使旋转驱动件与转轴4能在转轴4轴向上相对移动，又能满足转轴4轴向移动的要求。上述两种驱动组件均具有结构简单、成本低、易于控制、制作装配容易、工作稳定可靠的优点。上述伸缩驱动件可采用伸缩气缸或伸缩油缸等，上述旋转驱动件可采用摆动气缸或电机等。在其他实施例中，驱动组件还可采用其他形式，只要能够驱使转轴4转动同时又允许转轴4轴向移动的组合均可。

本实施例中，偏转式高温排气阀还包括具有排气口61的密封箱6，出气口111设于密封箱6内，轴套3穿过密封箱6的箱壁伸入密封箱6内，摆臂5位于密封箱6内。密封箱6可将从排气口61排出的高温气体集中排出处理，可避免污染环境和无法进行热量回收的问题，能够适应有密封性要求的工况。

本实施例中，转轴4与轴套3之间安装有耐热密封圈，以提高密封性能。

本实施例中，出气口111竖直朝上开口，出气口111与阀盖2的贴合面水平布置，转轴4的轴线竖直布置。

本实施例中，阀盖2沿竖直方向滑设于摆臂5上，且阀盖2依靠重力贴合于出气口111并能由气体推动向上运动，在高温气体的压力高于阀盖2的重力时，高温气体可推动阀盖2向上滑动将出气口111打开，可以实现高温排气阀的恒压排气。

本实施例中，摆臂5上设有导向孔，阀盖2包括与出气口111贴合的密封部以及沿竖直方向滑设于导向孔中的滑杆部，滑杆部的下端与密封部相连，滑杆部的上端连接有支承限位件，支承限位件支承于摆臂5上。该支承限位件为与滑杆部的上端螺纹配合连接的螺母，阀盖2在密封部和支承限位件限定的范围内在导向孔中滑动。当启闭装置驱使阀盖2关闭出气口111时，阀盖2在自重作用下处于下滑状态，支承限位件正好与摆臂5接触，将阀盖2套挂支承在摆臂5上，而密封部的下端面则正好与闭出气口111贴合，或者支承限位件位于摆臂5上方，摆臂5在自重作用下下滑并贴合出气口111；当气体压力升高到大于阀盖2的重量时，阀盖2被气流推启沿导向孔滑动上升，气流从阀盖2与出气口111之间的环形间隙流出，该环形间隙的大小随气流压力的大小自动调节；当气体压力小于阀盖2的重量时，阀盖2又依靠自重下滑使密封部的下端面与出气口111贴合，将出气口111封闭。

在恒压排气的过程中，出气口111与阀盖2之间形成均匀一致的环形间隙，可保证炉膛内的气压相对稳定，且气流均匀冲刷出气口111周边的阀体1，使出气口111周边的阀体1磨损均匀一致，不会出现因单边磨损而过早失效的问题，进一步延长了使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于工业窑炉的偏转式高温排气阀，包括阀体（1）和阀盖（2），所述阀体（1） 设有排气通道（11），所述排气通道（11）具有出气口（111），其特征在于：所述阀盖（2）连接有用于驱使阀盖（2）以平移运动打开或封闭所述出气口（111）的启闭装置，所述启闭装置包括轴套（3）和转轴（4），所述轴套（3）固定安装在所述出气口（111）的一侧，所述转轴（4）上连接有摆臂（5），所述阀盖（2）安装在所述摆臂（5）的摆动端，所述转轴（4）转动安装在轴套（3）中并能通过转动在使阀盖（2）贴合出气口（111）的第一角度位置和远离出气口（111）的第二角度位置之间转换，还包括用于驱动转轴（4）转动的驱动组件。

2.根据权利要求1所述的偏转式高温排气阀，其特征在于：所述转轴（4）的轴线垂直于阀盖（2）与出气口（111）的贴合面，所述启闭装置还包括在转轴（4）由第一角度位置向第二角度位置转动时使阀盖（2）在转轴（4）轴向上逐渐远离出气口（111）、在转轴（4）由第二角度位置向第一角度位置转动时使阀盖（2）在转轴（4）轴向上逐渐靠近出气口（111）的轴向位移机构。

3.根据权利要求2所述的偏转式高温排气阀，其特征在于：所述轴向位移机构包括设于轴套（3）上的导向槽（31）和设于转轴（4）上的导向件（41），所述导向件（41）***所述导向槽（31）中并在转轴（4）转动时沿导向槽（31）运动。

4.根据权利要求3所述的偏转式高温排气阀，其特征在于：所述导向件（41）为滚轮。

5.根据权利要求2所述的偏转式高温排气阀，其特征在于：所述驱动组件包括齿条、齿轮和伸缩驱动件，所述齿条安装在伸缩驱动件的驱动端，所述齿轮设于转轴（4）上并与齿条啮合；或者所述驱动组件包括滑接套和旋转驱动件，所述旋转驱动件的驱动端通过滑接套与转轴（4）可沿转轴（4）轴向相对滑动的连接。

6.根据权利要求1所述的偏转式高温排气阀，其特征在于：所述偏转式高温排气阀还包括具有排气口（61）的密封箱（6），所述出气口（111）设于所述密封箱（6）内，所述轴套（3）穿过密封箱（6）的箱壁伸入密封箱（6）内，所述摆臂（5）位于所述密封箱（6）内。

7.根据权利要求6所述的偏转式高温排气阀，其特征在于：所述转轴（4）与轴套（3）之间安装有耐热密封圈。

8.根据权利要求1所述的偏转式高温排气阀，其特征在于：所述出气口（111）竖直朝上开口，所述出气口（111）与阀盖（2）的贴合面水平布置，所述转轴（4）的轴线竖直布置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的偏转式高温排气阀，其特征在于：所述阀盖（2）沿竖直方向滑设于所述摆臂（5）上，且阀盖（2）依靠重力贴合于出气口（111）并能由气体推动向上运动。

10.根据权利要求9所述的偏转式高温排气阀，其特征在于：所述摆臂（5）上设有导向孔，所述阀盖（2）包括与所述出气口（111）贴合的密封部以及沿竖直方向滑设于所述导向孔中的滑杆部，所述滑杆部的下端与所述密封部相连，所述滑杆部的上端连接有支承限位件，所述支承限位件支承于所述摆臂（5）上。