一种具有防堵塞功能的闸阀的制作方法

1.本发明涉及阀门技术领域，具体为一种具有防堵塞功能的闸阀。


背景技术：

2.闸阀是一种利用闸板进行启闭的阀门，闸板的运动方向与流体方向相垂直，闸阀在工业领域中的使用十分普遍，因为介质成直线流动，所造成的流动阻力小，闸阀启闭时较省力，由于关闭时间长，所以能避免产生水锤现象，对管道系统具有一定的保护性。
3.然而闸阀的优势与劣势共存，人工关闭闸阀过于耗时，阀座与阀芯的密封面之间存在磨损，长期磨损会导致闸阀的密封性下降，其次闸阀只能作全开和全关，无法具备调节阀和节流阀的功能，对管路系统的处理能力要求较高，由于闸阀的工艺简单，闸阀在污水处理系统中也存在广泛的运用，但闸阀的困水问题常致使物质累积在阀腔内，对阀腔造成堵塞，使阀体的启闭机构卡死失灵，因此闸阀常常需要进行维修与更换。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种具有防堵塞功能的闸阀，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有防堵塞功能的闸阀，包括阀体，所述阀体的内部设置有闸板、过控机构，所述闸板对阀体进行封堵，闸板的两侧均设置有密封组件，两个所述密封组件均安装在阀体上，两个密封组件用于阀体与闸板之间的密封，所述过控机构用于控制闸阀的流量，阀体的外部设置有主控机构，所述主控机构对闸板以及过控机构进行控制。
6.进一步的，每个所述密封组件包括凹型封环、钢封环、橡胶环，所述凹型封环安装在阀体内，所述钢封环设置在凹型封环的凹槽内，所述橡胶环设置在钢封环的一端，两个所述橡胶环相互靠近，两个橡胶环均与闸板相接触；
7.所述闸板包括左闸板、右闸板、转闸板以及连接桥，所述转闸板以连接桥均设置在左闸板与右闸板之间，所述左闸板以及右闸板背对转闸板的一侧分别与两个橡胶环相接触，左闸板以及右闸板与橡胶环接触的面为密封平面，两个所述密封平面在空间中的延长面呈v字形相交，操作人员逆时针转动手轮，手轮带动传动螺母转动使阀杆上升，闸板升起，闸阀完全打开，介质在阀体内流动，需要关闭闸阀时，操作人员顺时针转动手轮，闸板下降，由于左闸板以及右闸板的密封平面不平行，闸板的上部宽度l1大于闸板下部宽度l2，两个橡胶环之间的距离为l3，l3大于l2且小于l1，当闸板完全落下后，闸板挤压两侧的橡胶环使两个钢封环发生倾斜，两个钢封环的上半部分将两个凹型封环向阀体的外侧进行挤压，两个钢封环的下半部分将两个凹型封环向阀体的内侧进行挤压，使两个密封组件与阀体及闸板之间形成紧密的密封；
8.相较于平行闸板与阀座之间的连续摩擦，闸板与密封组件之间产生的摩擦时间短，磨损位置集中，随着闸板的关闭，刚封环发生倾斜，对磨损部位进行补偿，使得闸阀的密
封性能大幅提升。
9.进一步的，所述转闸板均与左闸板以及右闸板转动连接，左闸板以及右闸板的内部均安装有一块磁铁，两块所述磁铁靠近转闸板的一侧极性相异，所述转闸板内部设置有线圈绕组，所述右闸板的内部安装有两个电刷环，两个所述电刷环与线圈绕组相连接，两个电刷环还与交流电路相连接，闸阀关闭后，阀腔内仍积留着流体介质，流体介质中的沉积物以及杂质在阀腔中沉积，通过交流电路向两个电刷环供电，通入线圈绕组中，线圈绕组中产生旋转的磁场，受到两块磁铁产生的磁场作用，转闸板在左闸板以及右闸板之间旋转。
10.进一步的，所述转闸板的内部开设有若干个滑道，每个所述滑道内滑动安装有一个离心滑块，每个所述离心滑块内部开设有阶梯通孔，每个离心滑块与转闸板之间设置有复位弹簧，每个滑道内还固定安装有一个导向杆，每个所述导向杆均与同一个滑道内的离心滑块滑动连接，导向杆对阶梯通孔进行封堵，所述左闸板的内部开设有抽水槽，所述抽水槽与若干个滑道相连通，转闸板转动时所有的离心滑块在离心力的作用下向外伸出，伸出的离心滑块对阀腔中积留的流体介质进行扰动，防止杂质沉积，离心滑块完全伸出后，导向杆打开阶梯通孔，阀腔通过阶梯通孔继而与抽水槽、出水口以及阀杆相连通，抽水泵启动，阀腔中的杂质随着积留的流体介质一并被抽水泵抽出，不仅能够对阀腔内部进行冲刷，且解决了阀腔的困水问题，以防流体介质中的杂质累积，对阀腔造成堵塞，很大程度上缓解了阀体启闭机构出现卡死失灵的现象。
11.进一步的，所述主控机构包括阀杆，所述阀杆的下半段为光轴，阀杆的上半段开设有螺纹，阀杆的下端与连接桥进行连接，阀杆的光轴部分与阀体滑动连接，阀杆与阀体的连接处设置有若干层密封圈，所述阀体的顶部设置有第一防尘罩，所述第一防尘罩与阀体之间通过支柱进行连接，第一防尘罩内部转动安装有传动螺母，所述传动螺母与阀杆上的螺纹相配合，传动螺母的上方固定安装有手轮。
12.进一步的，所述主控机构包括伺服电机、支架，所述伺服电机通过支架安装在阀体上，所述支架上还安装有第二防尘罩，所述传动螺母的外侧开设有齿槽，所述伺服电机的电机轴上连接有齿轮轴，所述齿轮轴上安装有主齿轮以及副齿轮，所述主齿轮位于第一防尘罩中，主齿轮与齿槽相啮合，所述副齿轮位于第二防尘罩中，伺服电机带动齿轮轴进行旋转，齿轮轴上的主齿轮以及副齿轮同时进行转动，主齿轮带动传动螺母转动，以实现闸阀手动以及自动启闭的功能。
13.进一步的，所述第二防尘罩中还转动安装有减速齿轮，所述减速齿轮与副齿轮啮合传动，减速齿轮上连接有减速轴，所述阀体上还设置有减速器，所述减速轴与减速器内的输入端相连接，所述减速器的输出端安装有收放轮，闸阀在开启的过程中，副齿轮带动减速齿轮转动，减速齿轮的转矩通过减速轴输入到减速器中，减速器的输出端缓慢转动，带动收放轮对钢索进行收卷或放松。
14.进一步的，所述过控机构包括过控板、定心杆，所述定心杆转动安装在阀体上，定心杆上对称设置有一对滑块，所述过控板的内部开设有空腔，过控板的两侧设置有滑槽，所述定心杆穿过空腔，定心杆与空腔之间设置有推力弹簧，一对所述滑块分别滑动安装在两个滑槽中，所述定心杆的内部开设有引导孔，所述引导孔内设置有钢索，所述钢索的一端连接在空腔内，钢索的另一端缠绕在收放轮上，所述定心杆伸出阀体的一端设置有凸块，所述阀体对应凸块的位置处设置有限位环，所述限位环对凸块进行阻挡，当流体介质在阀体中
流动，流体介质会通过过控板，过控板绕着定心杆转动，定心杆转动安装在阀体截面水平中心线偏上的位置，过控板位于定心杆上部的面积s1小于位于定心杆下部的面积s2，过控板对流体介质存在流动阻力，过控板的下部向着阀体的外侧偏转，当流体介质的流量存在浮动或突增时，过控板的上部对流体介质的阻力随之增大，过控板偏转的角度减小，过控板的下部对流体介质的阻力也慢慢变大，流体介质流过过控板后压力以及流量均会降低。
15.闸阀在关闭时，收放轮对钢索慢慢进行放松，过控板在推力弹簧的作用下相对于定心杆向下移动，过控板上部的面积s1减少，下部的面积s2增大，过控板对流体介质的阻力减小；闸阀在开启时，收放轮对钢索慢慢进行收卷，过控板在推力弹簧的作用下相对于定心杆向上移动，过控板上部的面积s1与下部的面积s2之间的差值缩小，过控板对流体介质的阻力增大，闸阀会对流体介质流量与压力的变化作出实时调整，进行节流调压，降低管路系统的负荷。
16.进一步的，所述连接桥的内部开设有出水口，所述出水口与抽水槽相连通，所述阀杆为中空结构，中空部分与出水口相连通，阀杆的顶部通过软管与抽水泵相连接。
17.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
18.1、闸板的两个密封平面不平行，至使闸板的上部比下部宽，闸板完全关闭后挤压两侧的橡胶环，使两个钢封环发生倾斜，两个钢封环将两个凹型封环向阀体进行挤压，使两个密封组件与阀体及闸板之间形成紧密的密封，相较于平行闸板与阀座之间的连续摩擦，闸板与密封组件之间产生的摩擦时间短，磨损位置集中，钢封环随着闸板而倾斜后能够补偿磨损位置，使得闸阀的密封性能大幅提升。
19.2、通过在闸板中设置线圈绕组电路，使转闸板在左闸板以及右闸板之间旋转，离心滑块在离心力的作用下向外伸出，对阀腔中积留的流体介质进行扰动，防止杂质沉积，启动抽水泵将阀腔中的杂质与积留的流体介质一并抽出，不仅能够对阀腔内部进行冲刷，且解决了阀腔的困水问题，以防流体介质中的杂质累积，对阀腔造成堵塞，很大程度上缓解了阀体启闭机构出现卡死失灵的现象。
20.3、通过在阀体中设置过控板，过控板对流体介质存在流动阻力，过控板的下部向着阀体的外侧偏转，当流体介质的流量存在浮动或突增时，过控板的上部对流体介质的阻力随之增大，过控板偏转的角度减小，过控板的下部对流体介质的阻力也慢慢变大，流体介质流过过控板后压力以及流量均会降低，对流体介质流量与压力的变化作出实时调整，进行节流调压，降低管路系统的负荷。
附图说明
21.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
22.图1是本发明的整体外观结构示意图；
23.图2是本发明的整体内部结构示意图；
24.图3是本发明图2中a区域的局部放大图；
25.图4是本发明闸阀开启工作的结构示意图；
26.图5是本发明图4中b区域的局部放大图；
27.图6是本发明闸板部分的结构示意图；
28.图7是本发明闸板内部的结构示意图；
29.图8是本发明过控板的安装结构示意图；
30.图9是本发明闸板的尺寸关系示意图；
31.图10是本发明过控板的面积区域示意图；
32.图中：1、阀体；201、左闸板；202、右闸板；3、转闸板；401、阀杆；402、连接桥；5、密封圈；6、凹型封环；7、钢封环；8、橡胶环；901、支柱；902、支架；101、第一防尘罩；102、第二防尘罩；11、传动螺母；12、手轮；131、主齿轮；132、副齿轮；141、齿轮轴；142、减速轴；15、伺服电机；16、减速齿轮；17、减速器；18、收放轮；19、钢索；20、过控板；21、定心杆；22、滑块；23、推力弹簧；24、磁铁；25、电刷环；26、离心滑块；27、复位弹簧；28、导向杆。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.请参阅图1-图10，本发明提供技术方案：一种具有防堵塞功能的闸阀，包括阀体1，阀体1的内部设置有闸板、过控机构，闸板对阀体1进行封堵，闸板的两侧均设置有密封组件，两个密封组件均安装在阀体1上，两个密封组件用于阀体1与闸板之间的密封，过控机构用于控制闸阀的流量，阀体1的外部设置有主控机构，主控机构对闸板以及过控机构进行控制。
35.每组密封组件包括凹型封环6、钢封环7、橡胶环8，凹型封环6安装在阀体1内，钢封环7设置在凹型封环6的凹槽内，橡胶环8设置在钢封环7的一端，两个橡胶环8相互靠近，两个橡胶环8均与闸板相接触，闸板包括左闸板201、右闸板202、转闸板3以及连接桥402，转闸板3以连接桥402均设置在左闸板201与右闸板202之间，左闸板201以及右闸板202背对转闸板3的一侧分别与两个橡胶环8相接触，左闸板201以及右闸板202与橡胶环8接触的面为密封平面，两个密封平面在空间中的延长面呈v字形相交，主控机构包括阀杆401、伺服电机15、支架902，阀杆401的下半段为光轴，阀杆401的上半段开设有螺纹，阀杆401的下端与连接桥402进行连接，阀杆401的光轴部分与阀体1滑动连接，阀杆401与阀体1的连接处设置有若干层密封圈5，阀体1的顶部设置有第一防尘罩101，第一防尘罩101与阀体1之间通过支柱901进行连接，第一防尘罩101内部转动安装有传动螺母11，传动螺母11与阀杆401上的螺纹相配合，传动螺母11的上方固定安装有手轮12，操作人员逆时针转动手轮12，手轮12带动传动螺母11转动使阀杆401上升，闸板升起，闸阀完全打开，介质在阀体1内流动，需要关闭闸阀时，操作人员顺时针转动手轮12，闸板下降，由于左闸板201以及右闸板202的密封平面不平行，闸板的上部宽度l1大于闸板下部宽度l2，两个橡胶环8之间的距离为l3，l3大于l2且小于l1，当闸板完全落下后，闸板挤压两侧的橡胶环8使两个钢封环7发生倾斜，两个钢封环7的上半部分将两个凹型封环6向阀体1的外侧进行挤压，两个钢封环7的下半部分将两个凹型封环6向阀体1的内侧进行挤压，使两个密封组件与阀体1及闸板之间形成紧密的密封。
36.伺服电机15通过支架902安装在阀体1上，支架902上还安装有第二防尘罩102，传动螺母11的外侧开设有齿槽，伺服电机15的电机轴上连接有齿轮轴141，齿轮轴141上安装
有主齿轮131以及副齿轮132，主齿轮131位于第一防尘罩101中，主齿轮131与齿槽相啮合，副齿轮132位于第二防尘罩102中，伺服电机15带动齿轮轴141进行旋转，齿轮轴141上的主齿轮131及副齿轮132同时进行转动，主齿轮131带动传动螺母11转动，对阀杆401进行升降控制。
37.转闸板3均与左闸板201以及右闸板202转动连接，左闸板201以及右闸板202的内部均安装有一块磁铁24，两块磁铁24靠近转闸板3的一侧极性相异，转闸板3内部设置有线圈绕组，右闸板202的内部安装有两个电刷环25，两个电刷环25与线圈绕组相连接，两个电刷环25还与交流电路相连接，转闸板3的内部开设有若干个滑道，每个滑道内滑动安装有一个离心滑块26，每个离心滑块26内部开设有阶梯通孔，每个离心滑块26与转闸板3之间设置有复位弹簧27，每个滑道内还固定安装有一个导向杆28，每个导向杆28均与同一个滑道内的离心滑块26滑动连接，导向杆28对阶梯通孔进行封堵，左闸板201的内部开设有抽水槽，抽水槽与若干个滑道相连通，连接桥402的内部开设有出水口，出水口与抽水槽相连通，阀杆401为中空结构，中空部分与出水口相连通，阀杆401的顶部通过软管与抽水泵(图中未画出)相连接，闸阀关闭后，阀腔内仍积留着流体介质，流体介质中的沉积物以及杂质在阀腔中沉积，通过交流电路向两个电刷环25供电，通入线圈绕组中，线圈绕组中产生旋转的磁场，受到两块磁铁24产生的磁场作用，转闸板3在左闸板201以及右闸板202之间旋转，转闸板3转动时所有的离心滑块26在离心力的作用下向外伸出，伸出的离心滑块26对阀腔中积留的流体介质进行扰动，防止杂质沉积，离心滑块26完全伸出后，导向杆28打开阶梯通孔，阀腔通过阶梯通孔继而与抽水槽、出水口以及阀杆401相连通，抽水泵启动，阀腔中的杂质随着积留的流体介质一并被抽水泵抽出。
38.第二防尘罩102中还转动安装有减速齿轮16，减速齿轮16与副齿轮132啮合传动，减速齿轮16上连接有减速轴142，阀体1上还设置有减速器17，减速轴142与减速器17内的输入端相连接，减速器17的输出端安装有收放轮18，过控机构包括过控板20、定心杆21，定心杆21转动安装在阀体1上，定心杆21上对称设置有一对滑块22，过控板20的内部开设有空腔，过控板20的两侧设置有滑槽，定心杆21穿过空腔，定心杆21与空腔之间设置有推力弹簧23，一对滑块22分别滑动安装在两个滑槽中，定心杆21的内部开设有引导孔，引导孔内设置有钢索19，钢索19的一端连接在空腔内，钢索19的另一端缠绕在收放轮18上，定心杆21伸出阀体1的一端设置有凸块，阀体1对应凸块的位置处设置有限位环，限位环对凸块进行阻挡，当流体介质在阀体1中流动，流体介质会通过过控板20，过控板20绕着定心杆21转动，定心杆21转动安装在阀体1截面水平中心线偏上的位置，过控板20位于定心杆21上部的面积s1小于位于定心杆21下部的面积s2，过控板20对流体介质存在流动阻力，过控板20的下部向着阀体1的外侧偏转，当流体介质的流量存在浮动或突增时，过控板20的上部对流体介质的阻力随之增大，过控板20偏转的角度减小，过控板20的下部对流体介质的阻力也慢慢变大，流体介质流过过控板20后压力以及流量均会降低。
39.闸阀关闭时，副齿轮132带动减速齿轮16转动，减速齿轮16的转矩通过减速轴142输入到减速器17中，减速器17的输出端缓慢转动，收放轮18对钢索19慢慢进行放松，过控板20在推力弹簧23的作用下相对于定心杆21向下移动，过控板20上部的面积s1减少，下部的面积s2增大，过控板20对流体介质的阻力减小；闸阀在开启时，收放轮18对钢索19慢慢进行收卷，过控板20在推力弹簧23的作用下相对于定心杆21向上移动，过控板20上部的面积s1
与下部的面积s2之间的差减小，过控板20对流体介质的阻力增大，闸阀会对流体介质流量与压力的变化作出实时调整，进行节流调压，降低管路系统的负荷。
40.本发明的工作原理：在使用本发明中提到的闸阀时，操作人员逆时针转动手轮12，手轮12带动传动螺母11转动使阀杆401上升，闸板升起，闸阀完全打开，介质在阀体1内流动，需要关闭闸阀时，操作人员顺时针转动手轮12，闸板下降；还可利用伺服电机15带动齿轮轴141进行旋转齿轮轴141上的主齿轮131以及副齿轮132同时旋转，主齿轮131带动传动螺母11转动，对阀杆401进行升降控制。
41.流体介质在阀体1中流动的过程中，流体介质会通过过控板20，过控板20绕着定心杆21转动，定心杆21转动安装在阀体1截面水平中心线偏上的位置，过控板20位于定心杆21上部的面积s1小于位于定心杆21下部的面积s2，过控板20对流体介质存在流动阻力，过控板20的下部向着阀体1的外侧偏转，当流体介质的流量存在浮动或突增时，过控板20的上部对流体介质的阻力随之增大，过控板20偏转的角度减小，过控板20的下部对流体介质的阻力也慢慢变大，流体介质流过过控板20后压力以及流量均会降低。
42.闸阀关闭时，副齿轮132同时带动减速齿轮16转动，减速齿轮16的转矩通过减速轴142输入到减速器17中，减速器17的输出端缓慢转动，收放轮18对钢索19慢慢进行放松，过控板20在推力弹簧23的作用下相对于定心杆21向下移动，过控板20上部的面积减少，下部的面积增大，过控板20对流体介质的阻力减小；闸阀在开启时，收放轮18对钢索19慢慢进行收卷，过控板20在推力弹簧23的作用下相对于定心杆21向上移动，过控板20上部与下部的面积相对变得更接近，过控板20对流体介质的阻力增大，闸阀会对流体介质流量与压力的变化作出实时调整，进行节流调压。
43.左闸板201以及右闸板202的密封平面不平行，闸板的上部宽度l1大于闸板下部宽度l2，两个橡胶环8之间的距离为l3，l3大于l2且小于l1，当闸板完全落下后，闸板挤压两侧的橡胶环8使两个钢封环7发生倾斜，两个钢封环7的上半部分将两个凹型封环6向阀体1的外侧进行挤压，两个钢封环7的下半部分将两个凹型封环6向阀体1的内侧进行挤压，使两个密封组件与阀体1及闸板之间形成紧密的密封。
44.闸阀关闭后，阀腔内仍积留着流体介质，流体介质中的沉积物以及杂质在阀腔中沉积，通过交流电路向两个电刷环25供电，通入线圈绕组中，线圈绕组中产生旋转的磁场，受到两块磁铁24产生的磁场作用，转闸板3在左闸板201以及右闸板202之间旋转，转闸板3转动时所有的离心滑块26在离心力的作用下向外伸出，伸出的离心滑块26对阀腔中积留的流体介质进行扰动，防止杂质沉积，离心滑块26完全伸出后，导向杆28打开阶梯通孔，阀腔通过阶梯通孔继而与抽水槽、出水口以及阀杆401相连通，抽水泵启动，阀腔中的杂质随着积留的流体介质一并被抽水泵抽出。
45.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
46.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。