楊志靜

（雙龍集團(tuán)有限公司，上海 201802）

當(dāng)前，閥門(mén)廣泛使用于粉粒體行業(yè)，如建筑、食品、染料、顏料、農(nóng)藥等，并且隨著設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提升，閥門(mén)的種類(lèi)越來(lái)越完善，性能也得到了很大的提高。本文介紹一種優(yōu)化的新型翻板閥結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并對(duì)傳統(tǒng)閥門(mén)存在的弊端及優(yōu)化的對(duì)策進(jìn)行分析，主要針對(duì)設(shè)備的出料裝置。由于粉粒體行業(yè)介質(zhì)復(fù)雜多樣，客戶(hù)對(duì)于出料閥門(mén)結(jié)構(gòu)的要求也越來(lái)越高；優(yōu)化出料口不能被攪拌件帶動(dòng)的殘留介質(zhì)，保證產(chǎn)品的最佳質(zhì)量；同時(shí)增設(shè)清洗裝置，更好發(fā)揮出翻板閥的潔凈，無(wú)污染的實(shí)際效用，以便更好地應(yīng)用于粉粒體混合行業(yè)中。

1 翻板閥運(yùn)行存在的弊端和分析

目前，傳統(tǒng)出料閥一般選擇插板閥、球閥、蝶閥、半球閥、行星卸料閥等。

插板閥結(jié)構(gòu)為上下兩片靜片中間夾一個(gè)動(dòng)片，動(dòng)靜片之間嵌入密封條，靠動(dòng)片與密封條直線位移來(lái)回抽動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)。插板閥的動(dòng)片由于直線運(yùn)動(dòng)的關(guān)系只能是圓形或者方形的平板，因此安裝在圓形筒體或者底部弧形筒體時(shí)會(huì)有一部分殘留料，影響出料率，尤其當(dāng)物料流動(dòng)不好的時(shí)候更是如此。

球閥也是一種常用閥門(mén)，一個(gè)球體為中空形狀被閥體嵌在中心，閥體上下部設(shè)置有法蘭，方便與設(shè)備底部相連接，通過(guò)連接在閥體上的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)開(kāi)關(guān)。半球閥與球閥類(lèi)似，不同的是閥體工作面的曲率半徑比同大小的球閥大得多，其實(shí)是部分球面，傳動(dòng)也是通過(guò)主軸的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)。

蝶閥又名蝴蝶閥，閥體上下部也設(shè)置法蘭，中間一個(gè)翻板兩端與軸相連接，通過(guò)軸的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)蝶閥的開(kāi)關(guān)。

行星卸料閥也叫轉(zhuǎn)閥，是臥式設(shè)備常用出料閥的一種，通過(guò)主軸帶動(dòng)6片葉輪旋轉(zhuǎn)把物料分格放下，通過(guò)電機(jī)減速機(jī)帶動(dòng)主軸的速度來(lái)實(shí)現(xiàn)出料的快慢。

以上幾種閥門(mén)都是混合設(shè)備常用的閥門(mén)類(lèi)型，都有各自的特點(diǎn)。但是不管哪種出料閥，閥門(mén)關(guān)閉時(shí)的上方與上游設(shè)備都或多或少存在死料(不能被攪拌件帶動(dòng)混合的料)的現(xiàn)象，結(jié)果不能出料干凈，這大大的影響了產(chǎn)品的質(zhì)量；而且傳統(tǒng)閥門(mén)對(duì)于閥體的內(nèi)部清洗也是比較困難，這對(duì)于產(chǎn)品要求嚴(yán)格的場(chǎng)合不合格，因此優(yōu)化一種新型的翻板閥來(lái)適用于粉粒體行業(yè)。

2 翻板閥運(yùn)行優(yōu)化策略

針對(duì)傳統(tǒng)出料閥在混合設(shè)備工作過(guò)程中存在的弊端，本文對(duì)傳統(tǒng)的翻板閥在具體工作過(guò)程中使用的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理進(jìn)行了針對(duì)性的優(yōu)化。主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

2.1 對(duì)翻板閥結(jié)構(gòu)進(jìn)行的優(yōu)化

本次優(yōu)化設(shè)計(jì)的翻板閥，包括驅(qū)動(dòng)器座板、軸套、開(kāi)門(mén)軸、箱體和閥板組成。所述的翻板閥，其主要特點(diǎn)是：翻板閥上游為法蘭聯(lián)接方式，安裝牢固，密封可靠。開(kāi)門(mén)軸與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器通過(guò)花鍵聯(lián)接，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠且使用壽命長(zhǎng)。開(kāi)門(mén)軸支撐由前后軸套組成，材質(zhì)為特氟龍，耐磨、安裝方便且起到替代軸承的作用。閥板結(jié)構(gòu)自帶安裝平鍵，與開(kāi)門(mén)軸安裝可調(diào)節(jié)；翻板閥下游仍為法蘭聯(lián)接，安裝簡(jiǎn)單方便。閥體上安裝了清洗裝置，外部接高壓管道，可以完全清洗閥體內(nèi)殘留物和粉塵。整體結(jié)構(gòu)密封效果好，閥門(mén)開(kāi)關(guān)靈活。具體見(jiàn)圖1、圖2、圖3所示。

圖1是裝配總圖。圖2是圖1中I處的放大圖。圖3是圖1中A-A剖視圖。

圖1～3中：1閥體，2閥板，3O型圈，4驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器，5驅(qū)動(dòng)器墊板，6前軸套，7開(kāi)門(mén)軸，8后軸套，9防塵圈，10調(diào)節(jié)螺栓，11高壓清洗裝置。

圖1 裝配總圖

圖2 I處的放大圖

圖3 A-A剖視圖

2.2 具體的運(yùn)作原理

在圖1中，閥體1上方的法蘭與上游外部設(shè)備通過(guò)螺栓聯(lián)接固定；閥板2為一定厚度的圓形板，并且周邊倒一定角度的斜角與閥體1上方帶斜面的內(nèi)孔緊密貼合。清洗裝置11的管口焊接于閥體1上，管口為螺紋聯(lián)接，密封緊固效果好，管口中間由一根流體管穿過(guò)管口到達(dá)閥體內(nèi)，流體管上安裝一個(gè)高壓噴嘴，可以360°清洗閥體內(nèi)各個(gè)死角，達(dá)到完全清洗干凈的目的。

在圖2中，閥體1上方的內(nèi)孔和閥板2的周邊為內(nèi)外斜面的形式，閥板2周邊加工了一圈帶燕尾的槽型，并安裝O型圈3，關(guān)門(mén)時(shí)，通過(guò)O型圈3將閥體1上方的內(nèi)孔和閥板2緊貼密封，有效防止上下游設(shè)備內(nèi)部的介質(zhì)泄漏；同時(shí)閥板2與閥體1內(nèi)孔在關(guān)閉時(shí)平整，與上游設(shè)備安裝后無(wú)不可攪拌的死料現(xiàn)象。

在圖3中，開(kāi)門(mén)軸7裝入閥體1一角上的安裝孔內(nèi)，通過(guò)前軸套6和后軸套8固定，且前軸套6和后軸套8采用特氟龍，在閥板2開(kāi)關(guān)時(shí)很好的充當(dāng)了軸承的作用；防塵圈9安裝在后軸套8位置，防止閥板2打開(kāi)時(shí)，從上游設(shè)備內(nèi)部下來(lái)的介質(zhì)沖入開(kāi)門(mén)軸與后軸套8的間隙中而磨損零件；閥板2一端與開(kāi)門(mén)軸7通過(guò)平鍵聯(lián)接來(lái)傳遞力矩，開(kāi)門(mén)軸7的另一端通過(guò)花鍵與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器4聯(lián)接來(lái)傳遞力矩；驅(qū)動(dòng)器墊板5通過(guò)螺栓固定在閥體1上，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器4再通過(guò)螺栓與驅(qū)動(dòng)器墊板5固定，維護(hù)拆卸方便；通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓10來(lái)固定閥板2的位置，防止閥板2在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程出現(xiàn)位移而產(chǎn)生泄漏的現(xiàn)象。驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器4通過(guò)外部設(shè)備接入氣源，并以一定大小的氣壓控制開(kāi)門(mén)軸7的力矩，從而實(shí)現(xiàn)閥板2上的O型圈3與閥體1上方內(nèi)孔緊密貼合，達(dá)到有效密封的要求。

2.3 所達(dá)到的優(yōu)化效果與主要優(yōu)勢(shì)

該閥板密封面為斜面，外徑一周帶O型圈槽，與閥體斜面通過(guò)O型密封圈緊密貼合，有效保持密封、不泄漏。驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器通過(guò)氣源控制氣壓大小來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)開(kāi)門(mén)軸旋轉(zhuǎn)來(lái)控制閥板的開(kāi)與關(guān)。通過(guò)優(yōu)化，展現(xiàn)出相對(duì)于傳統(tǒng)閥門(mén)在混合設(shè)備行業(yè)中明顯的優(yōu)勢(shì)。主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：（1）閥板外一圈采用高彈性O(shè)型圈襯里，其特征在于：通過(guò)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器使閥板關(guān)閉時(shí)，襯里的O型圈與閥體緊密貼合無(wú)死角，實(shí)現(xiàn)上游設(shè)備內(nèi)部的介質(zhì)無(wú)法泄漏，密封效果好且無(wú)死料殘留。（2）閥體與開(kāi)門(mén)軸支點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊，其特征在于閥體的一個(gè)角上固定開(kāi)門(mén)軸支點(diǎn)，具有占用空間小，結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。（3）開(kāi)門(mén)軸處采用特氟龍材質(zhì)的軸套，其特征在于：開(kāi)門(mén)軸通過(guò)前后兩個(gè)軸套安裝在閥體上，用以支撐開(kāi)門(mén)軸并提供旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)，起到替代軸承的作用。（4）開(kāi)門(mén)軸為一端花鍵聯(lián)接，另一端平鍵，其特征在于：閥體外開(kāi)門(mén)軸與驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器采用花鍵聯(lián)接，安裝簡(jiǎn)單，力矩傳遞更佳；閥體內(nèi)閥板通過(guò)平鍵與開(kāi)門(mén)軸聯(lián)接實(shí)現(xiàn)力矩傳遞。（5）閥體上增設(shè)清洗裝置，其特征在于：清洗頭采用高壓噴嘴式，可360°清洗無(wú)死角，能有效清洗閥體內(nèi)各個(gè)死角的殘留物，實(shí)現(xiàn)清潔、無(wú)污染的特點(diǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上分析，在粉粒體行業(yè)，采用傳統(tǒng)閥門(mén)應(yīng)用于工藝生產(chǎn)設(shè)備中是可行的，并且這種新型翻板閥的性能更加優(yōu)良，其不但能夠保證上游設(shè)備出料底部無(wú)殘留死料，還能保證產(chǎn)品的最佳質(zhì)量，同時(shí)使粉粒體混合工藝更好的滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。另外，其出料閥體上增設(shè)的高壓清洗裝置，不會(huì)出現(xiàn)殘留物粘附在閥體內(nèi)部，達(dá)到出料閥卸料干凈，清潔無(wú)污染的目的。正是因?yàn)槠渚邆溥@些優(yōu)良特點(diǎn)，其在生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍更廣，不但能夠在粉粒體混合生產(chǎn)中應(yīng)用，還可以在液體物料混合生產(chǎn)中應(yīng)用。