一种用于生物质炉出口管线阀门的阀芯的制作方法

本发明涉及阀门技术领域，特别是涉及一种用于生物质炉出口管线阀门的阀芯。

背景技术：

随着我国社会经济的快速发展城市化进程的加快以及人民生活水平的迅速提高，城市生产与生活过程中产生的垃圾废物也随之迅速增加，生活垃圾占用土地、污染环境的状况越发明显，城市生活垃圾的大量增加，使垃圾处理越来越困难。此外，农业生产中所获得的大量秸秆、木业生产中所获得的大量枝条和木屑，传统方式之一为采用直接焚烧获得热量实现再利用，由此而来的环境污染等问题逐渐引起社会各界的广泛关注。

如针对垃圾处理，传统垃圾处理过程中，针对无再利用价值的垃圾，最终一般选择填埋处理或焚烧处理。固体废弃物填埋处理生活垃圾不仅占用土地，同时对地下水资源具有较大威胁；垃圾焚烧处理虽然能够实现一定的能量转化、降低后期处理对空间的要求，但在对垃圾进行焚烧时，不仅具有大量的飞灰、氮氧化物产生，同时也会产生二噁英等对环境具有巨大影响的有毒物质，给烟气净化处理和排放带来负担。

针对以上问题，现有技术中出现了区别于焚烧，以气化、热解为手段的垃圾等生物质处理设备，采用这些设备，不仅可使得废弃物中的有机物成分能转化为可燃气体、焦油等不同的可方便利用的能量形式，其经济性更好；同时由于所需要的空气系数较低等，故能量利用率高、二噁英等有害气体排放少、尾气处理投入少。

然而，以上基于气化、热解的生物质处理设备或系统在工作时，如在系统启动初期、系统运行不稳定阶段，所产生的产品气体可能是不达标的甚至是不可利用的，故现有生物质处理系统的出口管线上一般设置有三通阀(或分别在不同管线上均安装一个阀门)，以上三通阀中，其中一个阀口作为进气口，另外两个阀口作为出气口，通过相应阀芯，调整进气口与具体出气口的连通状态，以实现根据产品气体的品质，利用不同的阀口输出的形式，实现流体分路输送。

现有技术中，相应阀门采用三通阀、截止阀、闸阀等均可达到所需目的，但这些现有阀门通常被分类为高温阀门，存在购买成本高的问题。

技术实现要素：

针对上述提出的用于生物质处理系统的流体分路输送的相应阀门，存在阀门购买成本高的技术问题，本发明提供了一种用于生物质炉出口管线阀门的阀芯。本阀芯不仅结构简单、加工制造成本低；基于本阀芯的阀门结构简单，易于制造，制造成本低且具有防堵性能。

针对上述问题，本发明提供的一种用于生物质炉出口管线阀门的阀芯通过以下技术要点来解决问题：一种用于生物质炉出口管线阀门的阀芯，包括阀板，所述阀板呈圆筒状；

所述阀板上还设置有两个连通孔，所述连通孔为贯通阀板内、外侧的通孔；

在阀板的轴线方向上，两连通孔处于不同位置；

还包括通过第二转轴安装于阀板内的翻板，所述翻板可绕第二转轴转动；

还包括设置于翻板与阀板之间的复位弹簧，所述复位弹簧在自由状态下时，翻板处于截断阀板中部流通空间的状态，且在阀板的轴线方向上，翻板位于两连通孔之间；

所述翻板处于截断阀板中部流通空间的状态时，阀板与其中一个连通孔的边缘相接。

本阀芯在具体运用时，配合相应管路或阀体得到管线阀门，如设置为所述管线阀门包括阀体及安装在阀体内的阀板，所述阀体包括盲管段及两根出口管，所述盲管段与出口管可利用现有管线上的管道制备，亦可采用独立的管道制备，以获得独立于管线的管线阀门，所述出口管的入口端均连接在盲管段的侧面上，且各出口管各自入口端的相对位置与阀板上两连通孔的相对位置匹配；

阀板与盲管段同轴，且阀板安装在盲管段内，阀板的外表面与盲管段的内表面相贴；

还包括用于驱动阀板绕自身轴线旋转的驱动机构，两出口管中，其中一根出口管为管a，另一出口管为管b；

在其中一个连通孔处于导通管a与盲管段的状态时，另一连通孔与管b位置错开，管b与盲管段处于截断状态；在其中一个连通孔处于导通管b与盲管段的状态时，另一连通孔与管a位置错开，管a与盲管段处于截断状态。

以上示例了以上阀芯的一种具体运用，更为具体的，所述盲管段的开口端作为流体流入管线阀门的流体流入端，两出口管作为流体流出管线阀门的不同流体流出管，且具体与盲管段接通的出口管受所述阀板的控制：通过所述驱动机构驱动阀板转动，当阀板上的连通孔处于连通盲管段与某一出口管的位置时，对应出口管可输出流体。这样，采用本方案，即可根据生物质炉的具体工作状态，定义所产生气体包括达标的产品气以及不达标的初始气，控制所产生产品气以及初始气的具体管线走向，以实现所生成气体区别输送。

本方案中，在具体制备阀门时，无论是制备阀体，还是针对阀芯，均具有易于制备、制造成本低的特点：针对阀体，采用三根直管段即可轻易获得：其中一根直管段端部焊接作为盲管段封口端的底板，在该直管段侧面上开设两个管孔后，在各对应管孔位置均焊接一根直管作为所述出口管即可；所述的三根直管段亦可利用现有流体管线上的直管段；针对作为阀芯的阀板，可采用直管段钻制连通孔后获得。故从成本上讲，本方案采用一个阀门即可达到流体分路输送作用，同时在阀体和阀芯的制造成本上，相较于现有阀门制造成本和制造难度更低。

本方案中，由于在调节盲管段与具体出口管导通状态时，阀板配合在盲管段内的特定位置，故针对盲管段内壁富集粉尘的情况，阀板与盲管段的配合面为富集粉尘的死角，这样，通过驱动机构驱动阀板转动时，可有效减少粉尘对阀板转动的影响，故本方案还具有驱动阀板转动轻松的特点。

本方案中，设置为包括翻板，同时设置为包括复位弹簧，在具体运用时，与阀板边缘相接的连通孔设置在阀板内流体流动路径的上游，即该连通孔相较于另一连通孔更靠近作为盲管段入口端的开口端，这样，可有效避免阀板内因为富集粉尘而导致滑板被堵塞：本方案中，复位弹簧用于实现翻板封堵阀板状态的自动复位，翻板的驱动形式可采用辅助驱动装置驱动，此状态下翻板可视为蝶阀的阀芯；亦可利用盲管段内的气压驱动，利用气压驱动时，利用第二转轴两侧翻板表面所受气压力大小不同即可实现：第二转轴偏心安装在翻板上即可。这样，翻板在自由状态下，翻板封堵阀板，使得粉尘不能向阀板靠近盲管段封闭端的一侧堆积，在翻板后端的出口管需要与盲管段连通时，通过所述驱动装置或气压迫使翻板转动即可。针对所述复位弹簧，可设置为第二转轴与翻板可转动连接，第二转轴与阀板固定连接，此时，复位弹簧可为设置阀板内侧的螺旋弹簧，且螺旋弹簧的两端分别于阀板及翻板固定连接；亦可设置为第二转轴与翻板固定连接，如第二转轴与翻板过盈配合、第二转轴与翻板键连接，第二转轴与阀板可转动连接，此时，为方便安装，复位弹簧可为设置阀板外侧的扭矩弹簧，且扭矩弹簧的两端分别于第二转轴及阀板固定连接，同时，为方便装配，在阀板的外侧上设置外部直径大于内部直径的台阶孔，所述台阶孔的内侧孔段用于与第二转轴间隙配合，台阶孔的外部孔段用于容纳所述扭矩弹簧。

更进一步的技术方案为：

为使得出口管的朝向尽可能相同，以方便设置出口管线，设置为：在阀板的周向方向上，两连通孔处于不同位置。

为方便对盲管段与具体出口管的连通状态进行切换，设置为：过其中一个连通孔的中点，且与阀板轴线垂直的垂线为垂线a，过另一个连通孔的中点，且与阀板轴线垂直的垂线为垂线b，所述垂线a与垂线b之间的夹角为90°或180°。采用本方案，如驱动机构设置为包括第一转轴及手轮；所述阀板设置为呈盲管状，且阀板的封口端与盲管段的封口端相贴；盲管段封口端的中部还设置有为通孔的安装孔，所述第一转轴的轴线与盲管段的轴线共线，第一转轴可转动安装于所述安装孔中；第一转轴的一端与盲管段的封口端固定连接，手轮与第一转轴的另一端固定连接时，通过判断手轮的转动角度，即可实现以上切换。进一步的，针对本驱动方案，为实现盲管段封口端密封，设置为：还包括用于密封盲管段与第一转轴配合位置的密封装置。

作为一种结构简单、制造成本低、易于维护的密封装置实现方案，所述密封装置为包括压板与密封填料的填料密封机构。

为避免阀板沿着盲管段的轴线滑动，设置为：所述第一转轴上还设置有用于限定盲管段在第一转轴轴线上位置的限位装置。作为本领域技术人员，所述限位装置可采用安装在第一转轴上的限位凸台、轴用弹性挡圈等，亦可采用可承受轴向力的滚动轴承实现：如采用深沟球轴承，深沟球轴承的内、外侧分别与第一转轴、盲管段的封闭端过瘾配合的方式。

由于出口管的出口端一般需要设置管线，故出口管与盲管段的具体导通状态在本分路阀位置是不直观的，为避免出现出口管错误导通的情况出现，设置为：所述第一转轴与盲管段之间还设置有用于实现第一转轴相对于盲管段锁定的锁定装置。所述锁定装置可采用设置于第一转轴与盲管段之间的紧固件，如采用抱箍、插销、锁紧螺帽等。

为利于阀板与盲管段的配合精度，设置为：所述阀板呈盲管状，所述连通孔分别为孔a和孔b，翻板处于截断阀板中部流通空间的状态时，孔a与翻板相接，且孔a和孔b两者中，所述孔a为靠近阀板开口端的连通孔。本方案在具体运用时，以上阀板的封口端与盲管段的封口端相贴，旨在通过两个封口端的相互作用，达到利于所述配合精度的目的。完成所述安装后，在阀板内流体的流动路径上，作为连通孔的孔a即为靠近阀板入口端的连通孔。

为尽可能避免阀板入口端盲管段内堆积粉尘，设置为：所述阀板呈盲管状，所述阀板的开口端端部为具有坡面的尖端，所述坡面使得阀板的开口端孔壁呈圆锥形，且在圆锥形段落上，直径最大位置位于阀板的开口端端部。本方案中，所述坡面即为将粉尘导入阀板内，以方便排出的导入面。

为实现在所述气压下，翻板自动调整状态以控制阀板对应位置的通断，设置为：所述第二转轴相对于翻板的中心与翻板偏心配合。

作为复位弹簧的具体实现方式，所述复位弹簧为设置在阀板内，且两端分别与阀板及翻板固定连接的螺旋弹簧。

作为复位弹簧的具体实现方式，所述复位弹簧为设置在阀板外，且两端分别与阀板及第二转轴固定连接的扭矩弹簧，所述第二转轴与翻板固定连接，所述第二转轴可转动连接在阀板上。

为避免所述复位弹簧增加盲管段的设计难度或结构复杂程度，设置为：所述阀板上用于安装第二转轴的孔包括贯通阀板侧壁的台阶孔，所述台阶孔外侧的孔径大于内侧的孔径，所述复位弹簧安装在台阶孔外侧的孔段内。

本发明具有以下有益效果：

本方案中，在具体制备阀门时，无论是制备阀体，还是针对阀芯，均具有易于制备、制造成本低的特点：针对阀体，采用三根直管段即可轻易获得：其中一根直管段端部焊接作为盲管段封口端的底板，在该直管段侧面上开设两个管孔后，在各对应管孔位置均焊接一根直管作为所述出口管即可；所述的三根直管段亦可利用现有流体管线上的直管段；针对作为阀芯的阀板，可采用直管段钻制连通孔后获得。故从成本上讲，本方案采用一个阀门即可达到流体分路输送作用，同时在阀体和阀芯的制造成本上，相较于现有阀门制造成本和制造难度更低。

本方案中，由于在调节盲管段与具体出口管导通状态时，阀板配合在盲管段内的特定位置，故针对盲管段内壁富集粉尘的情况，阀板与盲管段的配合面为富集粉尘的死角，这样，通过驱动机构驱动阀板转动时，可有效减少粉尘对阀板转动的影响，故本方案还具有驱动阀板转动轻松的特点。

本方案中，设置为包括翻板，同时设置为包括复位弹簧，在具体运用时，与阀板边缘相接的连通孔设置在阀板内流体流动路径的上游，即该连通孔相较于另一连通孔更靠近作为盲管段入口端的开口端，这样，可有效避免阀板内因为富集粉尘而导致滑板被堵塞：本方案中，复位弹簧用于实现翻板封堵阀板状态的自动复位，翻板的驱动形式可采用辅助驱动装置驱动，此状态下翻板可视为蝶阀的阀芯；亦可利用盲管段内的气压驱动，利用气压驱动时，利用第二转轴两侧翻板表面所受气压力大小不同即可实现：第二转轴偏心安装在翻板上即可。这样，翻板在自由状态下，翻板封堵阀板，使得粉尘不能向阀板靠近盲管段封闭端的一侧堆积，在翻板后端的出口管需要与盲管段连通时，通过所述驱动装置或气压迫使翻板转动，即可实现另一出口管与盲管段入口之间的导通。

附图说明

图1为本发明所述的一种用于生物质炉出口管线阀门的阀芯一个具体运用实施例的结构示意图，该示意图为包括所述阀芯的阀门的剖视图；

图2为本发明所述的一种用于生物质炉出口管线阀门的阀芯一个具体实施例的局部结构示意图，该示意图为阀板的局部示意图，用于反映复位弹簧为扭矩弹簧时第二转轴与阀板的配合方式；

图3为本发明所述的一种用于生物质炉出口管线阀门的阀芯一个具体实施例的结构示意图，该示意图为阀板的外部结构特征。

图中标记分别为：1、盲管段，2、连通孔，3、出口管，4、阀板，5、翻板，6、第一转轴，7、密封装置，8、手轮，9、坡面，10、第二转轴，11、复位弹簧。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明不仅限于以下实施例：

实施例1：

如图1至图3所示，一种用于生物质炉出口管线阀门的阀芯，包括阀板4，所述阀板4呈圆筒状；

所述阀板4上还设置有两个连通孔2，所述连通孔2为贯通阀板4内、外侧的通孔；

在阀板4的轴线方向上，两连通孔2处于不同位置；

还包括通过第二转轴10安装于阀板4内的翻板5，所述翻板5可绕第二转轴10转动；

还包括设置于翻板5与阀板4之间的复位弹簧11，所述复位弹簧11在自由状态下时，翻板5处于截断阀板4中部流通空间的状态，且在阀板4的轴线方向上，翻板5位于两连通孔2之间；

所述翻板5处于截断阀板4中部流通空间的状态时，阀板4与其中一个连通孔2的边缘相接。

本阀芯在具体运用时，配合相应管路或阀体得到管线阀门，如设置为所述管线阀门包括阀体及安装在阀体内的阀板4，所述阀体包括盲管段1及两根出口管3，所述盲管段1与出口管3可利用现有管线上的管道制备，亦可采用独立的管道制备，以获得独立于管线的管线阀门，所述出口管3的入口端均连接在盲管段1的侧面上，且各出口管3各自入口端的相对位置与阀板4上两连通孔2的相对位置匹配；

阀板4与盲管段1同轴，且阀板4安装在盲管段1内，阀板4的外表面与盲管段1的内表面相贴；

还包括用于驱动阀板4绕自身轴线旋转的驱动机构，两出口管3中，其中一根出口管3为管a，另一出口管3为管b；

在其中一个连通孔2处于导通管a与盲管段1的状态时，另一连通孔2与管b位置错开，管b与盲管段1处于截断状态；在其中一个连通孔2处于导通管b与盲管段1的状态时，另一连通孔2与管a位置错开，管a与盲管段1处于截断状态。

以上示例了以上阀芯的一种具体运用，更为具体的，所述盲管段1的开口端作为流体流入管线阀门的流体流入端，两出口管3作为流体流出管线阀门的不同流体流出管，且具体与盲管段1接通的出口管3受所述阀板4的控制：通过所述驱动机构驱动阀板4转动，当阀板4上的连通孔2处于连通盲管段1与某一出口管3的位置时，对应出口管3可输出流体。这样，采用本方案，即可根据生物质炉的具体工作状态，定义所产生气体包括达标的产品气以及不达标的初始气，控制所产生产品气以及初始气的具体管线走向，以实现所生成气体区别输送。

本方案中，在具体制备阀门时，无论是制备阀体，还是针对阀芯，均具有易于制备、制造成本低的特点：针对阀体，采用三根直管段即可轻易获得：其中一根直管段端部焊接作为盲管段1封口端的底板，在该直管段侧面上开设两个管孔后，在各对应管孔位置均焊接一根直管作为所述出口管3即可；所述的三根直管段亦可利用现有流体管线上的直管段；针对作为阀芯的阀板4，可采用直管段钻制连通孔2后获得。故从成本上讲，本方案采用一个阀门即可达到流体分路输送作用，同时在阀体和阀芯的制造成本上，相较于现有阀门制造成本和制造难度更低。

本方案中，由于在调节盲管段1与具体出口管3导通状态时，阀板4配合在盲管段1内的特定位置，故针对盲管段1内壁富集粉尘的情况，阀板4与盲管段1的配合面为富集粉尘的死角，这样，通过驱动机构驱动阀板4转动时，可有效减少粉尘对阀板4转动的影响，故本方案还具有驱动阀板4转动轻松的特点。

本方案中，设置为包括翻板5，同时设置为包括复位弹簧11，在具体运用时，与阀板4边缘相接的连通孔2设置在阀板4内流体流动路径的上游，即该连通孔2相较于另一连通孔2更靠近作为盲管段1入口端的开口端，这样，可有效避免阀板4内因为富集粉尘而导致滑板被堵塞：本方案中，复位弹簧11用于实现翻板5封堵阀板4状态的自动复位，翻板5的驱动形式可采用辅助驱动装置驱动，此状态下翻板5可视为蝶阀的阀芯；亦可利用盲管段1内的气压驱动，利用气压驱动时，利用第二转轴10两侧翻板5表面所受气压力大小不同即可实现：第二转轴10偏心安装在翻板5上即可。这样，翻板5在自由状态下，翻板5封堵阀板4，使得粉尘不能向阀板4靠近盲管段1封闭端的一侧堆积，在翻板5后端的出口管3需要与盲管段1连通时，通过所述驱动装置或气压迫使翻板5转动即可。针对所述复位弹簧11，可设置为第二转轴10与翻板5可转动连接，第二转轴10与阀板4固定连接，此时，复位弹簧11可为设置阀板4内侧的螺旋弹簧，且螺旋弹簧的两端分别于阀板4及翻板5固定连接；亦可设置为第二转轴10与翻板5固定连接，如第二转轴10与翻板5过盈配合、第二转轴10与翻板5键连接，第二转轴10与阀板4可转动连接，此时，为方便安装，复位弹簧11可为设置阀板4外侧的扭矩弹簧，且扭矩弹簧的两端分别于第二转轴10及阀板4固定连接，同时，为方便装配，在阀板4的外侧上设置外部直径大于内部直径的台阶孔，所述台阶孔的内侧孔段用于与第二转轴10间隙配合，台阶孔的外部孔段用于容纳所述扭矩弹簧。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1至图3所示，为使得出口管3的朝向尽可能相同，以方便设置出口管3线，设置为：在阀板4的周向方向上，两连通孔2处于不同位置。

为方便对盲管段1与具体出口管3的连通状态进行切换，设置为：过其中一个连通孔2的中点，且与阀板4轴线垂直的垂线为垂线a，过另一个连通孔2的中点，且与阀板4轴线垂直的垂线为垂线b，所述垂线a与垂线b之间的夹角为90°或180°。采用本方案，如驱动机构设置为包括第一转轴6及手轮8；所述阀板4设置为呈盲管状，且阀板4的封口端与盲管段1的封口端相贴；盲管段1封口端的中部还设置有为通孔的安装孔，所述第一转轴6的轴线与盲管段1的轴线共线，第一转轴6可转动安装于所述安装孔中；第一转轴6的一端与盲管段1的封口端固定连接，手轮8与第一转轴6的另一端固定连接时，通过判断手轮8的转动角度，即可实现以上切换。进一步的，针对本驱动方案，为实现盲管段1封口端密封，设置为：还包括用于密封盲管段1与第一转轴6配合位置的密封装置7。

作为一种结构简单、制造成本低、易于维护的密封装置7实现方案，所述密封装置7为包括压板与密封填料的填料密封机构。

为避免阀板4沿着盲管段1的轴线滑动，设置为：所述第一转轴6上还设置有用于限定盲管段1在第一转轴6轴线上位置的限位装置。作为本领域技术人员，所述限位装置可采用安装在第一转轴6上的限位凸台、轴用弹性挡圈等，亦可采用可承受轴向力的滚动轴承实现：如采用深沟球轴承，深沟球轴承的内、外侧分别与第一转轴6、盲管段1的封闭端过瘾配合的方式。

由于出口管3的出口端一般需要设置管线，故出口管3与盲管段1的具体导通状态在本分路阀位置是不直观的，为避免出现出口管3错误导通的情况出现，设置为：所述第一转轴6与盲管段1之间还设置有用于实现第一转轴6相对于盲管段1锁定的锁定装置。所述锁定装置可采用设置于第一转轴6与盲管段1之间的紧固件，如采用抱箍、插销、锁紧螺帽等。

为利于阀板4与盲管段1的配合精度，设置为：所述阀板4呈盲管状，所述连通孔2分别为孔a和孔b，翻板5处于截断阀板4中部流通空间的状态时，孔a与翻板5相接，且孔a和孔b两者中，所述孔a为靠近阀板4开口端的连通孔2。本方案在具体运用时，以上阀板4的封口端与盲管段1的封口端相贴，旨在通过两个封口端的相互作用，达到利于所述配合精度的目的。完成所述安装后，在阀板4内流体的流动路径上，作为连通孔2的孔a即为靠近阀板4入口端的连通孔2。

为尽可能避免阀板4入口端盲管段1内堆积粉尘，设置为：所述阀板4呈盲管状，所述阀板4的开口端端部为具有坡面9的尖端，所述坡面9使得阀板4的开口端孔壁呈圆锥形，且在圆锥形段落上，直径最大位置位于阀板4的开口端端部。本方案中，所述坡面9即为将粉尘导入阀板4内，以方便排出的导入面。

为实现在所述气压下，翻板5自动调整状态以控制阀板4对应位置的通断，设置为：所述第二转轴10相对于翻板5的中心与翻板5偏心配合。

作为复位弹簧11的具体实现方式，所述复位弹簧11为设置在阀板4内，且两端分别与阀板4及翻板5固定连接的螺旋弹簧。

作为复位弹簧11的具体实现方式，所述复位弹簧11为设置在阀板4外，且两端分别与阀板4及第二转轴10固定连接的扭矩弹簧，所述第二转轴10与翻板5固定连接，所述第二转轴10可转动连接在阀板4上。

为避免所述复位弹簧11增加盲管段1的设计难度或结构复杂程度，设置为：所述阀板4上用于安装第二转轴10的孔包括贯通阀板4侧壁的台阶孔，所述台阶孔外侧的孔径大于内侧的孔径，所述复位弹簧11安装在台阶孔外侧的孔段内。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。