CN206530722U - 直动旋转自研磨圆盘阀 - Google Patents

Abstract

一种直动旋转自研磨圆盘阀，包括：由左阀体（1）、右阀体（10）和中间体（4）围成的阀门腔体；左右对称的阀芯（5），以及与阀芯（5）形成密封面的阀座（2），与直行程气动装置（17）连接的阀杆（11）；由弹簧套筒（20）、弹簧杆（8）和弹簧（7）组成的弹簧座；弹簧座位于左右阀芯（5）之间,并与阀杆固定连接，弹簧套筒（20）的两端伸入左右阀芯（5）的中心孔内并分别在轴向和径向与两个阀芯（5）的中心孔留有间隙，弹簧套筒（20）的端部为两平行平面部分切开圆柱体的异型截面，当气动装置（17）直线往复运动时，带动阀杆（11）同步直线运动，继而带动阀芯（5）发生直线运动，与此同时，阀芯（5）受到弹簧套筒（20）的异形端部的制约，阀芯（5）发生绕其中心轴线的自转，不断刮拭密封面间的颗粒介质，防止介质颗粒损伤密封副，延长使用寿命。

Description

直动旋转自研磨圆盘阀

技术领域

本实用新型涉及一种旋转自研磨圆盘阀，特别涉及一种直动旋转自研磨圆盘阀。

背景技术

在多晶硅、煤化工、电厂除灰、泥浆、锅炉排渣等物料***中，介质多为高压气体携带的颗粒状、粉状等固体，硬度高，温度高，并且阀门开启频繁，每30分钟就要开关一次，冲蚀、磨损严重。传统直线运动的阀门，阀芯多为在不同基体上堆焊厚度约2mm的司太立等硬质合金，使匹配堆焊层维持HBS≈50的硬度差构成密封副，密封副之间均为平动形式的滑动摩擦, 摩擦力大，严重损伤密封面，并且司太立硬质合金厚度较小，硬度不超过HRC48，无法承受硬度较高颗粒状、粉状介质的长周期擦伤，在高温高压气体介质环境中，高压气体引起的闪蒸、汽蚀破坏尤其突出，直接影响到阀门使用性能和寿命；传统的圆盘阀虽然克服了传统直行程阀门的上述弊端，但是， 由于偏心旋转阀芯内件结构，形成较大的中腔空间布局，阀门整体空间较大，整体阀门结构长度较大，使阀门的通用性和互换性得到了较大的限制。

实用新型内容

本实用新型的目的就是克服上述现有技术中的缺陷，提供一种直动旋转自研磨圆盘阀，其具有防止介质颗粒损伤密封副，延长阀门使用寿命的特性。

本实用新型提供了一种直动旋转自研磨圆盘阀，包括：由左阀体1、右阀体10和中间体4围成的阀门腔体；左右对称的阀芯5，以及与阀芯5形成密封面的阀座2，与直行程气动装置17连接的阀杆11；由弹簧套筒20、弹簧杆8和弹簧7组成的弹簧座；弹簧座位于左右阀芯5之间,并与阀杆固定连接，弹簧套筒20的两端伸入左右阀芯5的中心盲孔内并分别在轴向和径向与两个阀芯5的中心盲孔留有间隙，其特征在于，弹簧套筒20的端部为通过两平行平面切开圆柱体的异型截面，当气动装置17直线往复运动时，带动阀杆11同步直线运动，继而带动阀芯5发生直线运动，与此同时，阀芯5受到弹簧套筒20的异形端部的制约，阀芯5发生绕其中心轴线的自转。

上述阀芯5和阀座2均采用整体烧结碳化钨硬质合金。

上述左阀体1和右阀体10直接与阀门中间体4依靠数根可拆卸螺柱紧密连接为一体，中间体4两端均配有耐高温、耐腐蚀、低泄露柔性石墨缠绕垫片。

上述阀杆11和直行程气动装置17通过联轴器连接在一起。

本实用新型具有如下的有益效果：

在阀门的开关过程当中，阀芯2沿阀杆11直线运动的同时，还围绕其自身中心轴线自转，进而不断刮拭密封面间的颗粒介质，挤出密封面间的杂志颗粒等，防止介质颗粒损伤密封副，同时，密封面在该过程中不断地得到研磨颗粒的抛光，所以密封面质量不断得到提高，阀门使用时间越长，密封性能越好，尤其适合于高频率开关的阀门。

同时，相对于偏心布置的圆盘阀而言，由于流道方向上不再需要避开偏心阀杆等传动链，有效减少了结构长度，有利于实现传统装置其他类型阀门的更换，无需改变阀门结构长度。

附图说明

附图1为本实用新型的阀门的总结构图。

附图2为阀杆11上行时，阀芯5与弹簧套筒20的运动示意图。

附图3阀杆11下行时，阀芯5与弹簧套筒20的运动示意图。

具体实施方式

参照附图1，本实用新型的直动旋转自研磨圆盘阀，包括：由左阀体1、右阀体10和中间体4围成的阀门腔体；左右对称的阀芯5，以及与阀芯5形成密封面的阀座2，与直行程气动装置17连接的阀杆11；由弹簧套筒20、弹簧杆8和弹簧7组成的弹簧座；弹簧座位于左右阀芯5之间,并与阀杆固定连接，弹簧套筒20的两端伸入左右阀芯5的中心孔内并分别在轴向和径向与两个阀芯5的中心孔留有间隙，其特征在于，弹簧套筒20的端部为两平行平面切开圆柱体的异型截面，当气动装置17直线往复运动时，带动阀杆11同步直线运动，继而带动阀芯5发生直线运动，与此同时，阀芯5受到弹簧套筒20的异形端部的制约，阀芯5发生绕其中心轴线的自转。

左阀体1和右阀体10直接与阀门中间体4依靠数根可拆卸螺柱紧密连接为一体，中间体4两端均配有耐高温、耐腐蚀、低泄露柔性石墨缠绕垫片，充分保证阀体构件之间可靠密封；阀芯5和阀座2 均采用整体烧结碳化钨硬质合金，该材料抗弯强度高，达2500 MPa；硬度高，达HRA95，具有高的耐磨性和耐腐蚀性能等稳定的化学性能。弹簧套筒20两端套于前后两只阀芯5的环形盲孔中，阀杆11和直行程气动装置17通过联轴器16紧紧的连接在一起。

弹簧套筒20端部采取异形端面，采用两平行平面部分切开圆柱体，且沿阀杆方向直线运动。弹簧套筒20异形截面圆柱体直径小于整体烧结碳化钨硬质合金阀芯5盲孔直径2~5mm，结构简图见图2，3。

当气动装置17直线往复运动时，带动阀杆11同步直线运动，继而带动整体烧结碳化钨硬质合金阀芯5发生直线运动。与此同时，阀芯5受到弹簧套筒20的异形端部的特殊结构制约，阀芯发生绕其中心轴线的自转，不断刮拭密封面间的颗粒介质，防止介质颗粒损伤密封副。密封面在该过程中不断地得到研磨颗粒的抛光作用，所以阀门使用时间越长，密封性能越好，真正做到“经久耐用”。

本实用新型直行程圆盘阀与传统的阀门结构最大区别在于：当气动装置带动阀杆11上下动作时，阀芯5随着阀杆11往复运动，实现阀门的开关动作。在阀门的开关过程当中，阀芯5沿阀杆11直线运动的同时，还围绕其自身中心轴线自转，进而不断刮拭密封面间的颗粒介质，挤出密封面间的杂志颗粒等，防止介质颗粒损伤密封副，同时，密封面在该过程中不断地得到研磨颗粒的抛光，所以密封面质量不断得到提高，阀门使用时间越长，密封性能越好，尤其适合于高频率开关的阀门。

同时，相对于偏心布置的圆盘阀而言，由于流道方向上不再需要避开偏心阀杆等传动链，有效减少了结构长度，有利于实现传统装置其他类型阀门的更换，无需改变阀门结构长度。

本实用新型直行程圆盘阀的动作原理为：当阀门开启时，气动装置17带动阀杆11竖直向上运动，弹簧套筒20的异形端部与阀芯5的盲孔壁发生接触，二者的摩擦作用力通过二者圆心，由于阀芯5竖直向上运动，二者的接触点要沿运动方向（即竖直向上方向）重合，所以，阀芯5绕其中心中线顺时针转动；当阀芯5绕其中心轴线顺时针转动后，弹簧套筒20中心相对于阀芯5发生右倾偏移，此时，阀芯5受到阀杆11施加于竖直中心轴线左侧的的偏心作用力，同样也带动阀芯5继续绕其中心轴线顺时针转动；一旦弹簧套筒20相对于阀芯2右倾偏移，阀芯5受到密封副摩擦力的左侧作用面积大于右侧，由此密封副产生相对于阀芯5中心轴线的顺时针方向偏心力矩，也带动阀芯5同样顺时针转动，参见图2。

当阀门关闭时，气动装置17带动阀杆11竖直向下运动，弹簧套筒20的异形端部与阀芯5的盲孔壁发生接触，二者的摩擦作用力通过二者圆心，由于阀芯5竖直向下运动，二者的接触点要沿运动方向（即竖直向下方向）重合，所以，阀芯5绕其中心中线逆时针转动；当阀芯5绕其中心轴线逆时针转动后，弹簧套筒20中心相对于阀芯5发生左倾偏移，此时，阀芯5受到阀杆11施加于竖直中心轴线右侧的的偏心作用力，同样也带动阀芯5继续绕其中心轴线逆时针转动。一旦弹簧套筒20相对于阀芯5左倾偏移，阀芯5受到密封副摩擦力的右侧作用面积大于左侧，由此密封副产生相对于阀芯5中心轴线的逆时针方向偏心力矩，也带动阀芯5同样逆时针转动，参见附图3。

如此，周而复始，当阀门直线运动实现阀门的启闭动作时，阀芯2直线运动的同时实现绕其中心轴线的转动，进而实现阀门的高频率，长寿命运行。

Claims (4)

1.一种直动旋转自研磨圆盘阀，包括：由左阀体（1）、右阀体（10）和中间体（4）围成的阀门腔体；左右对称的阀芯（5），以及与阀芯（5）形成密封面的阀座（2），与直行程气动装置（17）连接的阀杆（11）；由弹簧套筒（20）、弹簧杆（8）和弹簧（7）组成的弹簧座；其中，弹簧座位于左右阀芯（5）之间，并与阀杆（11）固定连接，弹簧套筒（20）的两端伸入左右阀芯（5）的中心盲孔内并分别在轴向和径向与两个阀芯（5）的中心盲孔留有间隙，其特征在于，弹簧套筒（20）的端部为通过两平行平面切开圆柱体的异型截面，当气动装置（17）直线往复运动时，带动阀杆（11）同步直线运动，继而带动阀芯（5）发生直线运动，与此同时，阀芯（5）受到弹簧套筒（20）的异形端部的制约，阀芯（5）发生绕其中心轴线的自转。

2.如权利要求1所述的直动旋转自研磨圆盘阀，上述阀芯（5）和阀座（2）均采用整体烧结碳化钨硬质合金。

3.如权利要求1所述的直动旋转自研磨圆盘阀，上述左阀体（1）和右阀体（10）直接与阀门中间体（4）依靠数根可拆卸螺柱紧密连接为一体，中间体（4）两端均配有耐高温、耐腐蚀、低泄露柔性石墨缠绕垫片。

4.如权利要求1所述的直动旋转自研磨圆盘阀，上述阀杆（11）和直行程气动装置（17）通过联轴器连接在一起。