汽爆裝置用速開閥門的製作方法

2023-05-14 06:22:46

專利名稱：汽爆裝置用速開閥門的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種閥門，特別是涉及一種用於汽爆機中的閘門閥。
背景技術：
汽爆技術又稱蒸汽爆碎技術,也有人稱之為蒸汽爆破技術或蒸汽閃爆技術，它在農作物秸杆的利用領域有著廣闊的應用前景。陳洪章和劉麗英等編著的《蒸汽爆碎技術原理及應用》一書(出版社化學工業出版社；ISBN =9787502599515 ;出版時間2007-04-01)對汽爆技術進行詳細的闡述。汽爆技術主要是利用高溫高壓水蒸汽處理纖維原料，並通過瞬間洩壓過程實現原料的組分分離和結構變化。為了實現汽爆過程，一般要用到汽爆裝置。本申請人在之前提出的申請號為201110177699. 5、申請公布號為CN102294200A、申請公布日為2011年12月28日的中國發明專利申請就公開了一種多口釋放汽爆裝置。汽爆裝置因為要蓄積壓力並且快速洩壓，所以一般都包括有壓力罐和閥門，閥門對應設置在壓力罐上的汽爆排氣口位置。汽爆裝置的閥門能否快速開啟是影響汽爆效果的一個關鍵因素。另夕卜，汽爆排氣口的口徑也需要設計得較大，才能保證壓力罐內的蒸汽快速洩壓。現有的普通閥門在設計時一般都沒有快速響應開啟的要求，所以也並不適用於汽爆裝置。目前在汽爆閥門領域也只有少數的專利申請，如申請號為201210262196. 2、申請公布號為CN102767105A、申請公布日為2012年11月7日的中國發明專利申請公開的一種汽爆機中的蓄能式開閥裝置，另外申請號為201010558554. 5、申請公布號為CN101985986A、申請公布日為2011年3月16日的中國發明專利申請公開的一種快開門電動球閥，它們所採用的結構都比較複雜，零部件很多。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種適用於汽爆裝置的、結構簡單、能實現閥門快速開啟的汽爆裝置用速開閥門。本發明汽爆裝置用速開閥門，其包括密封盤,密封盤上在中部設有閥孔,密封盤上固定有至少兩根相互平行設置的滑杆，各滑杆的方向垂直於密封盤且各滑杆布置在所述閥孔的外周；各滑杆上共同連接有一閥體盤，閥體盤平行於所述密封盤，閥體盤能夠沿所述滑杆滑動，閥體盤的靠近所述密封盤的端面上設有閥體，閥體的位置與所述閥孔對應，當閥體與閥孔接觸時閥體能夠將閥孔封閉；還包括與所述密封盤平行設置的閥座板，閥體盤位於閥座板與密封盤之間，閥座板與各滑杆固定連接，閥座板上在中部設有通孔；閥座板的靠近所述閥體盤的端面上設有緩衝裝置，閥座板的另一端面上固定有油缸體，油缸體內密封滑動連接有活塞，活塞上固定有活塞杆，活塞杆穿過所述通孔並與閥體盤固定連接，活塞杆的軸線垂直於閥體盤；所述油缸體上在靠近閥座板的一端設有通氣孔；所述油缸體內在活塞的靠近所述閥座板的一側設有壓簧，壓簧套在所述活塞杆外周，並且/或者所述油缸體內在活塞的遠離所述閥座板的一側設有拉簧，所述壓簧和/或拉簧與所述活塞相連接；油缸體上在遠離所述閥座板的一端分別設有第一通油孔和第二通油孔，其中第一通油孔的截面積小於第二通油孔的截面積；還包括第一電磁閥和第二電磁閥，所述第一通油孔連通至第一電磁閥，所述第二通油孔連通至第二電磁閥。本發明汽爆裝置用速開閥門，其中所述閥體的頭部為錐形。本發明汽爆裝置用速開閥門，其中所述閥體盤均通過直線軸承與各滑杆連接。本發明汽爆裝置用速開閥門，其中所述緩衝裝置為環形墊圈，所述環形墊圈與所述活塞杆同軸。本發明汽爆裝置用速開閥門，其中所述滑杆的根數為四根。本發明汽爆裝置用速開閥門，其中所述活塞杆外周套有彈簧筒，彈簧筒設置在所述油缸體內，彈簧筒的一端與油缸體的靠近所述閥座板的一端固定連接，所述壓簧套在所述彈簧筒外周。本發明汽爆裝置用速開閥門與現有技術不同之處在於本發明汽爆裝置用速開閥門提供了一種利用電磁閥控制和利用液壓油缸驅動的閥門，本發明汽爆裝置用速開閥門包括密封盤、閥體盤、閥座板和至少兩根滑杆，密封盤用於與汽爆排氣口密封固定連接，閥體盤能在滑杆上滑動以利用閥體盤上的閥體和密封盤上閥孔的實現開閥和關閥，另設有油缸體、活塞、活塞杆從而利用液壓油對閥體盤進行驅動，油缸體內設有壓簧和/或拉簧用於在開閥過程中對閥體盤提供一個輔助拉力，以加快閥門開啟速度。為了在閥門開啟後對閥體盤進行緩衝，閥座板的靠近閥體盤的端面上設有緩衝裝置。為了對開閥和關閥進行控制，本發明汽爆裝置用速開閥門包括有兩個電磁閥，油缸體在遠離閥座板的一端分別設有第一通油孔和第二通油孔，其中第一通油孔的截面積小於第二通油孔的截面積，第一通油孔和第二通油孔分別與第一電磁閥和第二電磁閥連通。關閥過程是這樣實現的第二電磁閥關閉，第一電磁閥開啟，油缸體內進油，液壓油推動閥體盤使閥體封閉住閥口。關閥之後汽爆裝置內的蒸汽升壓，由於液壓油的作用，蒸汽升壓過程中閥門並不會開啟；開閥過程是這樣實現的第一電磁閥關閉，第二電磁閥開啟，蒸汽推力及彈簧力共同作用推動閥門快速開啟，液壓油經第二通油孔排出。相比背景技術中指出的技術方案，本發明汽爆裝置用速開閥門的組成零部件數量較少，使得本發明汽爆裝置用速開閥門具有結構簡單的優點。本發明汽爆裝置用速開閥門利用液壓維持關閥狀態，利用彈簧加快開閥速度，使得其適用於汽爆裝置。本發明汽爆裝置用速開閥門可以設計合理的尺寸使閥孔具有足夠的口徑以達到快速洩壓所需要的流量。本發明汽爆裝置用速開閥門中閥體的頭部為錐形時，在閥門開啟時可以減小流體流出時受到的阻力，加快汽爆裝置的洩壓速度。本發明汽爆裝置用速開閥門中閥體盤均通過直線軸承與各滑杆連接時可以減少閥體盤與滑杆之間的磨損，延長本發明汽爆裝置用速開閥門的使用壽命。下面結合附圖對本發明汽爆裝置用速開閥門作進一步說明。


圖1為本發明汽爆裝置用速開閥門第一個實施例的1/4剖切立體圖；圖2為本發明汽爆裝置用速開閥門第二個實施例的正視剖視圖；圖3為本發明汽爆裝置用速開閥門第二個實施例的立體圖。
具體實施例方式如圖1所示的本發明汽爆裝置用速開閥門第一個實施例，包括密封盤1(為便於示圖，圖中對密封盤I進行了 1/4剖切)，密封盤I上在中部設有閥孔11，密封盤I上固定有四根相互平行設置的滑杆2 (由於採用1/4剖切，其中一根滑杆未示出)，各滑杆2的方向垂直於密封盤I且各滑杆2布置在閥孔11的外周；各滑杆2上共同連接有一閥體盤3，閥體盤3平行於密封盤1，閥體盤3滑動連接在各滑杆2上使得閥體盤3能夠沿滑杆2滑動，閥體盤3的靠近密封盤I的端面上設有閥體31，閥體31的側壁形狀與閥孔11的內壁形狀吻合，這樣當閥體31與閥孔11接觸時閥體31能夠將閥孔11封閉，本實施例中閥體31的頭部為錐形；還包括與密封盤I平行設置的閥座板4(圖中對閥座板4進行了 1/4剖切)，閥體盤3位於閥座板4與密封盤I之間，閥座板4與各滑杆2固定連接，閥座板4上在中部設有通孔41 ;閥座板4的靠近閥體盤3的端面上設有由四個分立的緩衝柱71構成的緩衝裝置，閥座板4的另一端面上固定有油缸體5 (圖中對油缸體5進行了 1/4剖切)，油缸體5內密封滑動連接有活塞51，活塞51上固定有活塞杆52，活塞杆52穿過通孔41並與閥體盤3固定連接，活塞杆52的軸線垂直於閥體盤3 ;油缸體5上在靠近閥座板4的一端的側壁上設有通氣孔57 ;油缸體5內在活塞51的靠近閥座板4的一側設有壓簧53,壓簧53套在活塞杆52外周，活塞杆52外周還套有彈簧筒531 (圖中對彈簧筒531進行了 1/4剖切)，彈簧筒531設置在油缸體5內，彈簧筒531的一端與油缸體5的靠近閥座板4的一端固定連接,壓簧53套在彈簧筒531外周,壓簧53與活塞51相連接；油缸體5上在遠離閥座板4的一端分別設有第一通油孔55和第二通油孔56，其中第一通油孔55的截面積小於第二通油孔56的截面積，本實施例中第一通油孔55設置在油缸體5的側壁上，第二通油孔56直接採用油缸體5的內腔斷面；還包括第一電磁閥和第二電磁閥(第一電磁閥和第二電磁閥在圖中均未示出)，第一通油孔55連通至第一電磁閥，第二通油孔56連通至第二電磁閥。本實施例在使用時，將密封盤I對應汽爆裝置的汽爆排氣口密封固定安裝(如採用圖1中所示的法蘭連接方式，也可採用焊接等其他方式)，將第一電磁閥與液壓源連通(液壓源在圖中未示出)，將第二電磁閥與排油通道連通，排油通道與回油箱連通(回油箱在圖中未示出)。工作時，當需要關閉閥門時，控制第二電磁閥處於關閉狀態，控制第一電磁閥打開，液壓油通過第一通油孔55進入油缸體5，液壓油推動活塞51並壓縮壓簧53，之後閥體31伸入閥孔11並將閥孔11封閉。這時汽爆裝置內可以開始升壓，由於液壓源的壓力作用，閥門並不會因為汽爆裝置內的氣壓而打開。當需要開始汽爆，即打開閥門時，控制第一電磁閥處於關閉狀態，控制第二電磁閥打開，在蒸汽對閥體31的推力及壓簧53對活塞51的推力的共同作用力之下，液壓油從第二通油孔56回流入回油箱，閥體31快速退行並離開閥孔11，完成閥門的快速開啟。這時四個分立的緩衝柱71構成的緩衝裝置對閥體盤3進行緩衝。本實施例中通氣孔57的作用是在活塞51來回運動時不對油缸體5內的氣體封閉，以減小活塞51運行阻力，通氣孔57不限於設置在油缸體5側壁上，通氣孔57也可以這樣構成在活塞杆52穿出油缸體5的位置讓活塞杆52與油缸體5之間留有間隙。由於壓簧53的存在，在閥門開啟過程中，壓簧53的推力使得閥門開啟的過程更快(經高速攝像機拍攝測得的閥門開啟時間為l/80s)。另外採用兩個截面積一大一小的通油孔，即第一通油孔55和第二通油孔56是因為在開閥過程中需要較大的流量以使活塞51能夠快速回退，而關閉閥門的過程並沒有快速的要求。本實施例中，閥體31的頭部為錐形，這樣在開閥過程剛開始時，即閥體31剛開始脫離閥孔11時，蒸汽會沿著錐形面向外射出，能夠更快速的洩壓。本實施例中彈簧筒531並不是必須的，彈簧筒531的作用主要是代替活塞杆52作為壓簧53套著的一個基體，使壓簧53在伸縮過程中不扭曲。本發明汽爆裝置用速開閥門中為了實現當閥體31與閥孔11接觸時閥體31能夠將閥孔11封閉，閥體31與閥孔11還可以是這樣的閥體31的直徑大於閥孔11的直徑，閥體31為一塊圓形板；或者閥體31的直徑大於閥孔的直徑，閥孔11設有倒角，閥體31的頭部的壁面與該倒角面吻合。在現有技術中，利用一塊實體將一個孔洞封閉的結構已經較為常見。如圖2所示的本發明汽爆裝置用速開閥門第二個實施例(同時參見圖3)，其與第一個實施例的區別在於本實施例中閥體31的頭部呈球面形；本實施例中閥體盤3均通過直線軸承6與各滑杆2連接，這樣同樣也使得閥體盤3能夠沿滑杆2滑動；本實施例中的緩衝裝置為環形墊圈7，環形墊圈7與活塞杆52同軸；另外，除了壓簧53外，本實施例中油缸體5內在活塞51的遠離閥座板4的一側設有拉簧54,拉簧54與活塞51相連接；本實施例中第一通油孔55和第二通油孔56均設置在油缸體5的端面上。本實施例的使用方法和工作過程與第一個實施例相同，在此不再贅述。本實施例中採用環形墊圈7作為緩衝裝置相比於第一個實施中那種分立的緩衝裝置，能夠在各個方向平衡對稱地緩衝，確保閥體盤3始終與滑杆2垂直而不歪曲，防止閥體盤3因歪曲而嚴重磨損和縮短使用壽命。本實施例中拉簧54與壓簧53的作用類似，均能在閥門關閉後給予活塞51 —個回拉活塞杆52的作用力。本實施例中閥體盤3均通過直線軸承6與各滑杆2連接，直線軸承6可以減輕摩擦力，並減少磨損。本實施例中拉簧54與壓簧53可以同時使用，也可以只採用其一。本發明汽爆裝置用速開閥門中所提到的緩衝裝置可以是由具有彈性的材料如橡膠製成的環形圈，也可以是現有技術中已有的緩衝器，如油壓緩衝器。另外，滑杆2的根數也不限於為四根，可以為至少兩根。另外值得一提的是，對於有多個汽爆排氣口的汽爆裝置，如本申請人在之前提出的申請號為201110177699. 5、申請公布號為CN102294200A、申請公布日為2011年12月28日的中國發明專利申請公開的一種多口釋放汽爆裝置，需要使用多個閥門同時進行開閥過程，為了保證開閥的同步性，可以利用同一個電磁閥控制兩個或多個通油孔，即兩個或多個油缸體中的第一通油孔共同連通至一個第一電磁閥，而第二通油孔共同連通至一個第二電磁閥。以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護範圍內。
權利要求
1.一種汽爆裝置用速開閥門，其特徵在於:包括密封盤(1)，密封盤(I)上在中部設有閥孔(11)，密封盤(I)上固定有至少兩根相互平行設置的滑杆(2)，各滑杆(2)的方向垂直於密封盤(I)且各滑杆(2)布置在所述閥孔(11)的外周；各滑杆(2)上共同連接有一閥體盤(3 )，閥體盤(3 )平行於所述密封盤(I)，閥體盤(3 )能夠沿所述滑杆(2 )滑動，閥體盤(3 )的靠近所述密封盤(I)的端面上設有閥體(31)，閥體(31)的位置與所述閥孔(11)對應，當閥體(31)與閥孔(11)接觸時閥體(31)能夠將閥孔(11)封閉；還包括與所述密封盤(I)平行設置的閥座板(4)，閥體盤(3 )位於閥座板(4)與密封盤(I)之間，閥座板(4)與各滑杆(2 )固定連接，閥座板(4)上在中部設有通孔(41);閥座板(4)的靠近所述閥體盤(3)的端面上設有緩衝裝置，閥座板(4)的另一端面上固定有油缸體(5)，油缸體(5)內密封滑動連接有活塞(51)，活塞(51)上固定有活塞杆(52)，活塞杆(52)穿過所述通孔(41)並與閥體盤(3)固定連接，活塞杆(52)的軸線垂直於閥體盤(3);所述油缸體(5)上在靠近閥座板(4)的一端設有通氣孔(57);所述油缸體(5)內在活塞(51)的靠近所述閥座板(4)的一側設有壓簧(53 )，壓簧(53 )套在所述活塞杆(52 )外周，並且/或者所述油缸體(5 )內在活塞(51)的遠離所述閥座板(4)的一側設有拉簧(54)，所述壓簧(53)和/或拉簧(54)與所述活塞(51)相連接；油缸體(5)上在遠離所述閥座板(4)的一端分別設有第一通油孔(55)和第二通油孔(56)，其中第一通油孔(55)的截面積小於第二通油孔(56)的截面積；還包括第一電磁閥和第二電磁閥，所述第一通油孔(55)連通至第一電磁閥，所述第二通油孔(56)連通至第二電磁閥。
2.根據權利要求1所述的汽爆裝置用速開閥門，其特徵在於:所述閥體(31)的頭部為錐形。
3.根據權利要求2所述的汽爆裝置用速開閥門，其特徵在於:所述閥體盤(3)均通過直線軸承(6)與各滑杆(2)連接。
4.根據權利要求3所述的汽爆裝置用速開閥門，其特徵在於:所述緩衝裝置為環形墊圈(7)，所述環形墊圈(7)與所述活塞杆(52)同軸。
5.根據權利要求4所述的汽爆裝置用速開閥門，其特徵在於:所述滑杆(2)的根數為四根。
6.根據權利要求5所述的汽爆裝置用速開閥門，其特徵在於:所述活塞杆(52)外周套有彈簧筒(531),彈簧筒(531)設置在所述油缸體(5)內，彈簧筒(531)的一端與油缸體(5)的靠近所述閥座板(4)的一端固定連接，所述壓簧(53)套在所述彈簧筒(531)外周。
全文摘要
本發明汽爆裝置用速開閥門涉及一種閥門，特別是涉及一種用於汽爆機中的閘門閥。其目的是為了提供一種適用於汽爆裝置的、結構簡單、能實現閥門快速開啟的汽爆裝置用速開閥門。本發明包括在中部設有閥孔(11)的密封盤(1)、至少兩根相互平行的滑杆(2)、能夠沿滑杆滑動的閥體盤(3)、閥體(31)；還包括閥座板(4)；閥座板的靠近閥體盤的端面上設有緩衝裝置，閥座板的另一端面固定有油缸體(5)，活塞杆(52)穿過通孔(41)並與閥體盤固定連接；油缸體內設有壓簧(53)和/或拉簧(54)；油缸體一端設有通氣孔(57)，另一端設有不同大小的第一通油孔(55)和第二通油孔(56)；還包括分別與兩通油孔連通的兩電磁閥。
文檔編號F16K1/38GK103075524SQ201310046648
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月5日 優先權日2013年2月5日
發明者王振水 申請人:王振水