一种气力输送阀门及其阀芯的制作方法

1.本实用新型涉及气力输送设备领域，尤其涉及一种气力输送阀门及其阀芯。


背景技术：

2.圆顶阀是七十年代初期实用新型的除灰专用阀门，如图1所示，圆顶阀通过气缸等驱动机构5驱动，当阀门关闭时，使用专用的气路和限位开关给密封圈3充气，密封圈为专用橡胶制品，通过密封圈的形变抱紧圆顶，达到阀门密封的目的，通过一套压力检测装置判断密封是否正常。
3.一般来说，圆顶阀为铸铁壳体结构，内部传动轴4为两套半轴，驱动圆顶，成90度往复旋转，达到阀门开闭目的。由于采用半轴设计，在圆顶阀打开状态下，物料的通流面积等于阀门通径，且圆顶藏在顶板下部，在物料通过阀门时“零磨损”；由于圆顶阀的此项专有设计，外加特有的密封形式，此阀门备广泛应用于粉状物料的气力输送系统中。
4.现有常用的圆顶阀较为适用于气力运输领域，柔性密封对于气体的密封效果优越，在输送介质及输送空气成分比较理想状态下，设备运行平稳。但是随着圆顶阀适用范围的推广，一旦输送介质品质出现变化，比如研磨性升高、腐蚀性增强，输送空气含水率及含腐蚀性成分变化时，在气力输送状态下，现有圆顶阀的技术缺点明显出现，主要是密封圈频繁毁坏，进而损坏阀门，引起整个输送系统故障。如图1所示，图1为现有技术中的圆顶阀的结构示意图，现有圆顶阀主要存在以下缺点：
5.缺点1：结构形式。因圆顶阀的阀芯1采用半球圆顶形式，材质普遍采用普通球铁或铸钢，强度不适应研磨性较高的输送介质，经常造成圆顶磨损或冲刷成沟，形成漏气漏料，进而损坏密封圈和阀体，引起输送泵故障，造成环境污染。
6.缺点2：输送介质适应性差。半球形结构形式，随着输送介质腐蚀性及结垢性升高，经常出现结垢现象，增加了圆顶与密封圈之间夹杂较大孔径物料的几率，造成密封圈损坏现象发生的频次增高，增加了维护作业的物资和人工成本。
7.缺点3：对输送空气成分要求较高。在因季节变化或空压机工况变化时，随着空气含水率及含油性变化，频繁出现造成输送介质成分变化，致使球顶结垢腐蚀，进而损坏阀门。
8.缺点4：备件成本较高。阀门配备的密封圈必须具备较高的柔韧性及耐磨性和较高的制作精度，一般密封圈无法满足使用要求，通常要求使用从国外进口的特种的橡胶密封圈，成本非常高，而且供货周期较长，密封圈更换频繁，一般情况下1年至少更换一次，不能达到一个完整的小修周期；阀门配备的气缸及限位开关质量同样要求较高，致使阀门维护成本较高。
9.因此，需要一种创新设计的气力输送阀门来减少漏气漏料现象、增强输送介质适应性、减少结垢腐蚀现象和降低成本。


技术实现要素：

10.鉴于此，本实用新型实施例提供了一种气力输送阀门及其阀芯，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。
11.本实用新型的技术方案如下：
12.一种用于气力输送阀门的阀芯，所述阀芯具有：用于开闭阀门通道的顶盖部和用于连接驱动机构以改变所述顶盖部位置的支撑部，所述顶盖部的顶面为位于同一个平面的圆形，所述阀芯在所述顶盖部的周边侧面为平滑过渡面。
13.可选地，所述阀芯至少在所述顶盖部的顶面具有防护层，所述防护层的厚度不小于 0.3mm。
14.可选地，所述阀芯在所述顶盖部的顶面和周边侧面均具有防护层，所述防护层的厚度不小于0.3mm。
15.可选地，所述防护层由电镀或喷涂成型，其材质为铬、镍合金或碳化钨。
16.可选地，所述防护层的硬度不小于800hv。
17.可选地，所述顶盖部和支撑部一体成型或通过焊接、插接、铆接、螺纹连接件进行连接；所述支撑部在所述顶盖部的底部的边缘部位对称布置。
18.可选地，所述顶盖部的周边侧面为倒角、圆角或倒角圆角结合的结构。
19.一种气力输送阀门，包括阀体、阀芯和充气式柔性密封圈，所述阀芯的顶盖部的形状与所述阀体的通道的形状对应，且所述顶盖部的顶面能完全封盖住通道；所述阀芯的顶盖部的周边侧面与所述充气式柔性密封圈的位置对应。
20.可选地，所述阀体包括：上阀体和下阀体，所述上阀体和下阀体通过连接件进行连接；所述充气式柔性密封圈、所述阀芯安装在所述上阀体和下阀体的连接位置。
21.本实用新型提供了一种气力输送阀门及其阀芯，该阀芯的顶盖部在被驱动翻转到阀门开启的状态时，相对于现有的圆顶阀，增大了与密封圈的间隙，减少了阀芯顶部与密封圈的接触，即便阀芯在附有灰垢的情况下，也可减少对密封圈的磨损，增长了密封圈的使用寿命，降低阀门损坏概率，从而实现了防止环境污染、降低成本等效果。
22.本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
23.本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：
25.图1为现有技术中的一种圆顶阀的结构示意图。
26.图2为本实用新型一实施例中的用于气力输送阀门的阀芯的立体结构示意图。
27.图3为本实用新型一实施例中的气力输送阀门在装配状态下的剖面结构示意图。
28.附图标记：
29.1、阀芯；110、顶盖部；111、顶面；112、周边侧面；120、支撑部；121、连接柱部； 122、轴座部；2、阀体；21、上阀体；22、下阀体；3、充气式柔性密封圈；4、传动轴； 5、驱动机构；
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
31.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
32.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。
33.在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。
34.在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。
35.本实用新型提供了一种气力输送阀门及其阀芯，该气力输送阀门通过改变阀芯结构，将其圆顶结构变为平面结构，并可增加防护层，大大将低了阀门损坏的概率，进而达到防止环境污染的效果，也能更好的适用输送介质的品质变化和降低对密封圈的品质要求。
36.根据本实用新型的一方面，如图2所示，本实用新型提供了一种用于气力输送阀门的阀芯1，所述阀芯1具有：用于开闭阀门通道的顶盖部110和用于连接驱动机构5以改变所述顶盖部110位置的支撑部120，所述顶盖部110的顶面111为位于同一个平面的圆形，所述阀芯1在所述顶盖部110的周边侧面112为平滑过渡面。
37.在该实施例中，该阀芯1的顶盖部110在被驱动翻转到阀门开启的状态时，相对于现有的圆顶阀，增大了与密封圈的间隙，减少了阀芯1顶部与密封圈的接触，即便阀芯1 在附有灰垢的情况下，也可减少对密封圈的磨损，增长了密封圈的使用寿命，降低阀门损坏概率，从而实现了防止环境污染、降低成本等效果。
38.在一些实施例中，所述阀芯1至少在所述顶盖部110的顶面111具有防护层，所述防护层的厚度不小于0.3mm；可选地，防护层的厚度不小于0.5mm。该防护层相对于整个阀芯1的顶盖部110的厚度较小，且该防护层是直接在顶盖部110的顶面111上直接附着成型的，无需向下加工凹陷结构，以减少加工工艺和降低制造成本。
39.在该实施例中，防护层可增加整个阀芯1的硬度、耐腐蚀性和耐水性，可适应高强度研磨性介质的冲刷，该防护层具有较好的耐腐蚀性，不易结垢，可有效避免因顶盖部110 被磨损而引起的密封圈及阀体2损坏的问题，大大延长阀门使用寿命。
40.进一步地，所述阀芯1在所述顶盖部110的顶面111和周边侧面112均具有防护层，所述防护层的厚度不小于0.3mm。可选地，防护层的厚度不小于0.5mm。可以理解的是，顶盖
部110的顶面111和周边侧面112使截断输送介质的一侧，而内侧虽然较少接触输送介质，其内侧也可以具有防护层结构。
41.在一些实施例中，所述防护层由电镀或喷涂工艺成型，其材质为铬、镍合金或碳化钨，可以理解的是，防护层的加工方法和材质并不限于此，也可采用其他工艺和材料。可选地，所述防护层的硬度不小于800hv。
42.在一些实施例中，如图2所示，所述顶盖部110的周边侧面112为倒角、圆角或倒角圆角结合的结构。换言之，顶盖部110的周边侧面112可以是锥面，也可以是带有一定弧度的曲面。
43.如图2所示，在一些实施例中，所述顶盖部110和支撑部120一体成型或通过焊接、插接、铆接、螺纹连接件进行连接；所述支撑部120在所述顶盖部110的底部的边缘部位对称布置。支撑部120可对称设置有两个，包括连接柱部121和轴座部122，轴座部122 用于连接传动轴，连接柱部121用于给顶盖部110的转动提供一定的支撑和距离设置。其中，支撑部120的结构、支撑部120与顶盖部110的连接结构可采用现有技术中圆顶阀的相关方案，此处不再赘述。
44.根据本实用新型的另一方面，本实用新型也提供了一种气力输送阀门，如图3所示，该阀门包括阀体2、上述阀芯1和充气式柔性密封圈3。所述阀芯1的顶盖部110的形状与所述阀体2的通道的形状对应，且所述顶盖部110的顶面111能完全封盖住通道；所述阀芯1的顶盖部110的周边侧面112与所述充气式柔性密封圈3的位置对应。此处所述的阀体2和充气式柔性密封圈3也均可采用现有技术中圆顶阀的相关方案，此处不再赘述。
45.在一些实施例中，所述阀体2可包括：上阀体21和下阀体22，所述上阀体21和下阀体22通过连接件进行连接；此处所述的连接件可以是螺栓或螺钉；为加强密封，上阀体21和下阀体22之间可以设置密封垫等结构。所述充气式柔性密封圈3、所述阀芯1安装在所述上阀体21和下阀体22的连接位置。
46.此处所述的充气式柔性密封圈3的材质可采用硅橡胶、氟橡胶及丁晴橡胶。阀芯1 是阀门的内部唯一活动部件，功能为阻断隔离输送介质，其顶部与管路对应部分为水平状，周围与密封圈接触部分为弧形。此处所述的输送介质是指气力输送的物料，包括颗粒状、粉末状及类似的产品等。
47.本实用新型实施例的阀芯1可通过传动轴4以及驱动机构5进行驱动。具体地，阀芯 1通过支撑部120的轴座部122与传动轴4连接，传动轴4可以是阶梯轴，也可设置有轴承组件和相应的密封组件。阀芯1与传动轴4的固定可采用销钉、紧定螺丝等。传动轴4 结构可采用现有圆顶阀的相关结构，此处不再赘述。驱动机构5可采用气缸、液压缸、直线电机等直线往复式驱动机构5，并通过曲柄或摇杆机构转换为传动轴4的旋转运动，驱动机构5也可采用电机、齿轮、带传动、链传动等驱动传动结构。
48.为区别于现有技术中的圆顶阀，本实用新型实施例的气力输送阀门也可称为平顶阀。该平顶阀可适用于新阀门设计结构，也可适用于改造旧的圆顶阀。
49.首先，对于新阀门设计结构，可以采用平顶阀整阀作为输送泵的关键部件，平顶阀可以较好地适应输送介质及输送空气工况，而且节省整体造价及后续运营维护成本，利于实现节能减排目标。其次，对于现有采用圆顶阀的系统，更换为平顶阀可以完全不改变原有系统的逻辑程序和接口尺寸，最大程度保持系统稳定；对于采用其它种类阀门的输送系统，
通过改变法兰尺寸，稍作逻辑程序调整，也能完美使用平顶阀。再次，对于已有圆顶阀可以进行部分结构部件(主要是更换阀芯1)更换为平顶阀，具体步流程为将圆顶阀解体，圆顶更换为平顶，其它部件在未见损坏的情况下利旧，可以最大程度节约成本，可以带动密封圈的普通化或国产化，最大程度节约检修资金和采购成本。
50.经过试验证明，圆顶阀圆顶改为平顶后，历经多年运行，平顶没有磨损现象，而且有效避免了现有圆顶阀出现的球顶大量结垢及生锈现象，密封圈更换频率极大降低，设备运行安全可靠。
51.本实用新型中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。
52.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。