专利名称：一种排料闸门及流化床排料装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种扇形闸门排料装置，尤其是在小流量工况下能够灵活调节、稳定运行的扇形闸门，该扇形闸门适用作流化床的排料装置。
背景技术：
目前，常规的扇形闸门排料装置有单闸门和双闸门两种形式，单闸门形式通过扇形闸门的摆动改变排料口的大小来控制排料量，双闸门形式通过其中一个主动闸门由齿轮传动带动另一从动闸门同步反向摆动改变排料口的大小来控制排料量，驱动的动力由气动推杆、电动推杆、电液动推杆或电动执行器提供。常规的扇形闸门排料装置在结构上存在两个不足之处:一是弧形底板未开到最大位置时与料流接触的部分对料流产生阻碍；二是扇形闸门从关闭位置小角度开启时，排料截面为一条缝隙，料流不畅，即小流量工况下工作不稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便、能在小流量工况下灵活调节、稳定运行的排料闸门，同时相应提供一种特别适合于装设该排料闸门的流化床排料装置。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种排料闸门，包括存料筒体、扇形闸门和驱动扇形闸门启闭的驱动装置，所述扇形闸门包括一单开闸门，所述单开闸门的底部设有底板，所述底板靠近排料的一侧设有一伸出部，所述伸出部上开设有排料缺口，在单开闸门关闭时所述伸出部延伸至存料筒体的筒壁外以使得排料缺口迁移至存料筒体的卸料区域以外，在单开闸门开启时所述排料缺口随伸出部的移动从卸料区域以外迁移至卸料区域以内。作为上述技术方案的改进，所述扇形闸门还包括一个对开闸门，对开闸门的底部设有下底板，所述下底板位于所述单开闸门的底板下方并在单开闸门关闭时与其底板交叉重叠，所述下底板靠近排料的一侧开设有补充排料缺口，在单开闸门开启过程中所述排料缺口与补充排料缺口共同组成出料面积渐进增大的卸料口。所述对开闸门的下底板弧形半径可以大于或小于单开闸门的底板弧形半径。上述的技术方案中，所述排料缺口和补充排料缺口特别优选满足以下条件，即:所述排料缺口的开口尺寸沿单开闸门开启时的位移方向呈加速减小的趋势(即外大内小的缺口)，所述补充排料缺口的开口尺寸沿对开闸门开启时的位移方向呈加速减小的趋势(即夕卜大内小的缺口)。所述排料缺口和补充排料缺口的具体形状可以为圆弧状、椭圆弧状、梯形状、三角形状等任何外大内小形式的缺口，甚至包括上述各种形状缺口的组合，但所述排料缺口和补充排料缺口的形状优选为三角形或月牙形。上述的技术方案中，所述单开闸门和对开闸门可以由各自的驱动装置单独驱动，但优选设置为联动关系，特别优选的驱动方式为，所述单开闸门的上方通过连接臂连接一主动齿轮，所述对开闸门的上方通过连接臂连接一与所述主动齿轮相咬合的从动齿轮。所述单开闸门和对开闸门通过主动齿轮和从动齿轮可实现反向摆动。更优选的，所述驱动装置为一曲柄连杆驱动机构，所述曲柄连杆驱动机构的驱动端连接于单开闸门的底板远离排料的一侧。作为对上述各技术方案的进一步改进，所述单开闸门的底板上方还设有斜溜板，所述斜溜板的顶端靠近所述存料筒体的内壁，所述斜溜板的底端与所述底板相连，且斜溜板的底端靠近所述底板的伸出部。所述斜溜板可以为平面形式或曲面形式。作为一个总的技术构思，本发明还提供另一种结构形式的排料闸门，其包括存料筒体、扇形闸门和驱动扇形闸门启闭的驱动装置，所述扇形闸门为两个单片闸门组成的双开门，每扇单片闸门包括有底板，其中一扇单片闸门的底板高于另一扇单片闸门的底板，两底板靠近排料的一侧分别设有叠合部，至少有一个底板的叠合部上开设有排料缺口，在扇形闸门关闭时两个单片闸门的底板相互交叉重叠于叠合部并封住排料缺口，在扇形闸门开启时所述排料缺口随叠合部的移动逐渐暴露为面积渐进增大的卸料口。作为对上述另一种排料闸门的改进，所述两个单片闸门的大小可以大致相同，也可以存在明显的差异。当两个单片闸门设置为一个大单片闸门和一个小单片闸门时，所述小单片闸门的底板设为下底板，所述大单片闸门的底板高于所述小单片闸门的下底板，所述大单片闸门的底板上方设有斜溜板，所述斜溜板的顶端靠近所述存料筒体的内壁，所述斜溜板的底端连接于所述底板的叠合部，所述排料缺口开设于下底板的叠合部上。所述小单片闸门的下底板弧形半径可以大于或小于大单片闸门的底板弧形半径。当两个单片闸门设置为大小基本相同时，所述每扇单片闸门的底板上方均设有斜溜板，所述斜溜板的顶端靠近所述存料筒体的内壁，所述斜溜板的底端连接于所述底板的叠合部，所述排料缺口开设于下方底板的叠合部上。所述斜溜板可以为平面形式或曲面形式。上述第二种排料闸门的技术方案中，优选的，所述排料缺口的开口尺寸沿单片闸门开启时的位移方向呈加速减小的趋势(即外大内小的缺口)。所述排料缺口的具体形状可以为圆弧状、椭圆弧状、梯形状、三角形状等任何外大内小形式的缺口，甚至包括上述各种形状缺口的组合，但所述排料缺口的形状优选为三角形或月牙形。上述第二种排料闸门的技术方案中，所述大单片闸门和小单片闸门可以由各自的驱动装置单独驱动，但优选为联动关系，优选的联动方式为，所述大单片闸门的上方通过连接臂连接一主动齿轮，所述小单片闸门的上方通过连接臂连接一与所述主动齿轮相咬合的从动齿轮。所述大单片闸门和小单片闸门通过主动齿轮和从动齿轮可实现反方向摆动。作为进一步的优化，所述驱动装置为一曲柄连杆驱动机构，所述曲柄连杆驱动机构的驱动端连接于大单片闸门的底板远离排料的一侧。作为一个总的技术构思，本发明上述的各排料闸门特别适合于用作流化床的排料装置，即本发明还相应提供一种流化床的排料装置，包括流化床本体和流化床尾端设置的落料管，所述落料管的底部连接有上述本发明的排料闸门。本发明的上述技术方案主要基于以下原理:常规的扇形闸门的卸料口截面形式一般为条缝式，这种卸料方式容易造成上部物料的“搭桥”，使上部物料因堆砌时形成内阻而无法按所需的小流量要求卸下，而本发明的排料闸门设有排料缺口，此时的落料截面接近圆孔形，这使得物料流即使在扇形闸门开启度较小的情况下也能较为顺畅地卸下，排料缺口的设置消除了条缝式落料截面的出现，保证了小流量工况下料流的畅通。另外，本发明排料闸门上斜溜板的设置，可以消除扇形闸门未全开时料流在弧形底板上方的停滞区，使料流顺着斜溜板下落，其与排料缺口形成配合，能够进一步保证料流的有效畅通。与现有技术相比，本发明的优点在于:
1.本发明的排料闸门结构简单、形式多样，制作加工相对方便和容易；
2.本发明的排料闸门可以有效调节落料初期的物料排卸流量，尤其是可以实现对物料卸料时的小流量调节，这一点特别适合于作为流化床的排料装置进行应用，具有十分显著地经济效益和应用价值；
3.本发明优选的方案中通过设置斜溜板可以有效防止物料在排料闸门的底板上积存，避免形成物料死角，也便于排料闸门的清理和维护；
4.本发明优选的方案中通过设置优化的联动机构和驱动装置，使整个排料闸门结构布局合理，运行稳定、可靠。
图1为本发明实施例1中排料闸门关闭时的主视图。图2为本发明实施例1中排料闸门关闭时的左视图。图3为本发明实施例1中排料闸门全开启时的主视图。图4为本发明实施例1中小单片闸门的主视图。图5为本发明实施例1中小单片闸门的左视图。图6为本发明实施例1中小单片闸门的俯视图。图7为本发明实施例1中大单片闸门的主视图。图8为本发明实施例1中大单片闸门的左视图。图9为本发明实施例1中大单片闸门的俯视图。图10为本发明实施例2中第一种实施方式排料闸门关闭时的主视图。图11为本发明实施例2中第二种实施方式排料闸门关闭时的主视图。图12为本发明实施例3中排料闸门关闭时的主视图。图13为本发明实施例4中流化床排料装置的结构示意图。图例说明:
1、存料筒体；2、大单片闸门；3、小单片闸门；4、底板；41、下底板；42、叠合部；43、排料缺口 ；44、卸料口 ；45、伸出部；46、补充排料缺口 ；5、斜溜板；6、单开闸门；7、对开闸门；8、主动齿轮；9、从动齿轮；10、电动执行装置；11、曲柄；12、连杆；13、振动器；14、流化床本体；15、落料管。
具体实施例方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步的描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。实施例1:
一种如图1、图2和图3所示本发明的排料闸门，包括存料筒体1、扇形闸门、驱动扇形闸门启闭的驱动装置以及振动器13等，扇形闸门安装于存料筒体I的底部开口处，扇形闸门为两个单片闸门组成的双开门，两个单片闸门分为一个大单片闸门2和一个小单片闸门3。本实施例中的大单片闸门2和小单片闸门3为联动关系，大单片闸门2的上方通过连接臂连接一主动齿轮8，小单片闸门3的上方通过连接臂连接一与主动齿轮8相咬合的从动齿轮9。上述的驱动装置为一曲柄连杆驱动机构，该曲柄连杆驱动机构包括固定在存料筒体I 一侧的电动执行装置10、曲柄11和连杆12，曲柄连杆驱动机构的驱动端(即连杆12的末端)连接于大单片闸门2的底板4远离排料的一侧，电动执行装置10通过曲柄11和连杆12带动大单片闸门2沿顺时针方向摆动；而大单片闸门2通过与其连接的主动齿轮8带动相应的从动齿轮9及小单片闸门3沿逆时针方向摆动；即，在曲柄连杆驱动机构的驱动下，大单片闸门2和小单片闸门3可通过主动齿轮8和从动齿轮9实现反方向对开式摆动。本实施例中的大单片闸门2的底部设有底板4，小单片闸门3的底部设有下底板41，且大单片闸门2的底板4高于小单片闸门3的下底板41。底板4和下底板41均为弧形底板，且下底板41的弧形半径大于底板4的弧形半径。底板4和下底板41靠近排料的一侧分别设有叠合部42，下底板41的叠合部42上开设有排料缺口 43。排料缺口 43在小单片闸门3上的位置及具体形状可见图4、图5和图6，由图6可见，排料缺口 43的开口尺寸沿小单片闸门3开启时的位移方向(即图6中箭头所示方向)呈加速减小的趋势，本实施例中排料缺口 43的形状为类似的月牙形或圆弧形。另外,本实施例中大单片闸门2的底板4上方设有斜溜板5(见图7、图8和图9)，斜溜板5的顶端靠近存料筒体I的左侧内壁，斜溜板5的底端连接于底板4的叠合部42上。由上可见，在本实施例的扇形闸门关闭时(见图1)，大单片闸门2的底板4和小单片闸门3的下底板41相互交叉重叠于叠合部42处，且底板41的叠合部42封住下底板41的排料缺口 43，在扇形闸门逐步开启时(见图3)，排料缺口 43随小单片闸门3的叠合部的移动逐渐暴露为面积渐进增大的卸料口 44。本实施例的排料闸门的工作原理为:初始状态时，排料闸门的扇形闸门处于关闭状态；然后准备开启扇形闸门，启动电动执行装置10，使其驱动曲柄11逆时针旋转，曲柄11通过连杆12带动大单片闸门2沿顺时针方向摆动，再通过主动齿轮8和从动齿轮9的联动，使小单片闸门3实现逆时针方向摆动；由于大单片闸门2和小单片闸门3的对开式摆动，使得小单片闸门3上的排料缺口 43与底板4上叠合部42的重叠范围逐渐减小，直至排料缺口 43逐渐暴露于存料筒体I下方的卸料区域，排料缺口 43成为存料筒体I中物料的卸料口 44 ;由于排料缺口 43采用了如图6所示的月牙形状，卸料口 44的面积随着排料缺口 43的逐渐暴露而迅速增大，直至小单片闸门3退出卸料区域，此时，存料筒体I的下端开口则逐渐转变为卸料口，直至大单片闸门2也退出卸料区域，扇形闸门完全开启，此时的卸料口即为存料筒体I的底部开口，卸料口的面积增大到最大值；排料闸门从完全开启到关闭时，动作过程和方式正好与此相反。实施例2:
一种如图10所示本发明的排料闸门，包括存料筒体1、扇形闸门、驱动扇形闸门启闭的驱动装置以及振动器13等，扇形闸门安装于存料筒体I的底部开口处，扇形闸门包括一单开闸门6和一对开闸门7。本实施例中的单开闸门6和对开闸门7为联动关系，单开闸门6的上方通过连接臂连接一主动齿轮8，对开闸门7的上方通过连接臂连接一与主动齿轮8相咬合的从动齿轮
9。上述的驱动装置为一曲柄连杆驱动机构，该曲柄连杆驱动机构包括固定在存料筒体I 一侧的电动执行装置10、曲柄11和连杆12，曲柄连杆驱动机构的驱动端(即连杆12的末端)连接于单开闸门6的底板4远离排料的一侧，电动执行装置10通过曲柄11和连杆12带动单开闸门6沿顺时针方向摆动；而单开闸门6通过与其连接的主动齿轮8带动相应的从动齿轮9及对开闸门7沿逆时针方向摆动；即，在曲柄连杆驱动机构的驱动下，单开闸门6和对开闸门7可通过主动齿轮8和从动齿轮9实现反方向对开式摆动。本实施例中的单开闸门6的底部设有底板4，对开闸门7的底部设有下底板41，且单开闸门6的底板4高于对开闸门7的下底板41。底板4和下底板41均为弧形底板,且下底板41的弧形半径大于底板4的弧形半径。底板4靠近排料的一侧设有一伸出部45，伸出部45上开设有排料缺口 43。排料缺口 43的开口尺寸沿单开闸门6开启时的位移方向呈加速减小的趋势，本实施例中排料缺口 43的形状为类似的月牙形(与图6类似)。下底板41位于单开闸门6的底板4下方并在单开闸门6关闭时与其底板4交叉重叠，下底板41靠近排料的一侧开设有补充排料缺口 46，补充排料缺口 46的开口尺寸沿对开闸门7开启时的位移方向呈加速减小的趋势。在扇形闸门开启过程中，排料缺口 43与补充排料缺口 46共同组成出料面积渐进增大的卸料口 44。另外,本实施例中单开闸门6的底板4上方设有斜溜板5 (与图7、图8和图9类似)，斜溜板5的顶端靠近存料筒体I的左侧内壁，斜溜板5的底端靠近底板4的伸出部45。由上可见，在单开闸门6关闭时，伸出部45延伸至存料筒体I的筒壁外以使得排料缺口 43迁移至存料筒体I的卸料区域以外，在单开闸门6开启时排料缺口 43随伸出部45的移动从卸料区域以外逐渐迁移至卸料区域以内，形成卸料口 44。本实施例的排料闸门工作原理与实施例1中排料闸门的工作原理基本一致，其与实施例1的主要区别在于，本实施例的单开闸门6上设有一伸出部45，该伸出部45的设置可使得仅依靠单开闸门6 (即不设置对开闸门7的情况下)也能够达到本发明所述的效果，这种仅设置单开闸门6的实施方式可见图11。实施例3:
一种如图12所示本发明的排料闸门，包括存料筒体1、扇形闸门、驱动扇形闸门启闭的驱动装置以及振动器13等，扇形闸门安装于存料筒体I的底部开口处，扇形闸门为两个单片闸门组成的双开门，两个单片闸门的大小基本相同。本实施例中的两个单片闸门为联动关系，其中，左侧单片闸门的上方通过连接臂连接一主动齿轮8，右侧单片闸门的上方通过连接臂连接一与主动齿轮8相咬合的从动齿轮9。驱动装置为一曲柄连杆驱动机构，该曲柄连杆驱动机构包括固定在存料筒体I 一侧的电动执行装置10、曲柄11和连杆12，曲柄连杆驱动机构的驱动端(即连杆12的末端)连接于左侧单片闸门的底板4远离排料的一侧，电动执行装置10通过曲柄11和连杆12带动左侧单片闸门沿顺时针方向摆动；而左侧单片闸门通过与其连接的主动齿轮8带动相应的从动齿轮9及右侧单片闸门沿逆时针方向摆动。本实施例中两个单片闸门的底部均设有底板4，且左侧单片闸门的底板4高于右侧单片闸门的底板4。底板4为弧形底板，底板4靠近排料的一侧设有叠合部42，下方底板4的叠合部42上开设有排料缺口 43。排料缺口 43的形状和位置可参见上述的其他实施例。另外,本实施例中两个单片闸门的底板4上方均设有斜溜板5，斜溜板5的顶端靠近存料筒体I的内壁，斜溜板5的底端连接于底板4的叠合部42上。本实施例的排料闸门工作原理与实施例1中排料闸门的工作原理基本一致，其与实施例1的主要区别在于，本实施例的两个单片闸门大小基本一致，此时优选在每个单片闸门的底板上方均设置一个斜溜板5以配合卸料。实施例4:
一种如图13所示本发明的流化床排料装置，包括流化床本体14和流化床尾端设置的落料管15，落料管15的底部连接有上述实施例f 3中任意一个所描述的排料闸门。由于流化床对排料装置的排料流量有着很严格的要求，料流的大小、连续性及稳定性都会影响到流化床中流化床层的工作状态，通过将本发明的排料阀门安装于流化床的落料管底部，可在小流量时通过调节排料闸门形成的排料缺口落料截面来调节流量；而在大流量时通过调节排料闸门和落料口形成的矩形落料截面来调节流量，从而充分满足不同工况条件下流化床对排料流量调节的要求。
权利要求
1.一种排料闸门，包括存料筒体、扇形闸门和驱动扇形闸门启闭的驱动装置，所述扇形闸门包括一单开闸门，所述单开闸门的底部设有底板，其特征在于:所述底板靠近排料的一侧设有一伸出部，所述伸出部上开设有排料缺口，在单开闸门关闭时所述伸出部延伸至存料筒体的筒壁外以使得排料缺口迁移至存料筒体的卸料区域以外，在单开闸门开启时所述排料缺口随伸出部的移动从卸料区域以外迁移至卸料区域以内。
2.根据权利要求1所述的排料闸门，其特征在于:所述扇形闸门还包括一个对开闸门，对开闸门的底部设有下底板，所述下底板位于所述单开闸门的底板下方并在单开闸门关闭时与其底板交叉重叠，所述下底板靠近排料的一侧开设有补充排料缺口，在单开闸门开启过程中所述排料缺口与补充排料缺口共同组成出料面积渐进增大的卸料口。
3.根据权利要求2所述的排料闸门，其特征在于:所述排料缺口的开口尺寸沿单开闸门开启时的位移方向呈加速减小的趋势，所述补充排料缺口的开口尺寸沿对开闸门开启时的位移方向呈加速减小的趋势。
4.根据权利要求2所述的排料闸门，其特征在于:所述单开闸门和对开闸门为联动关系，所述单开闸门的上方通过连接臂连接一主动齿轮，所述对开闸门的上方通过连接臂连接一与所述主动齿轮相咬合的从动齿轮。
5.根据权利要求4所述的排料闸门，其特征在于:所述驱动装置为一曲柄连杆驱动机构，所述曲柄连杆驱动机构的驱动端连接于单开闸门的底板远离排料的一侧。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的排料闸门，其特征在于:所述单开闸门的底板上方还设有斜溜板，所述斜溜板的顶端靠近所述存料筒体的内壁，所述斜溜板的底端与所述底板相连， 且斜溜板的底端靠近所述底板的伸出部。
7.一种排料闸门，包括存料筒体、扇形闸门和驱动扇形闸门启闭的驱动装置，所述扇形闸门为两个单片闸门组成的双开门，每扇单片闸门包括有底板，其特征在于:其中一扇单片闸门的底板高于另一扇单片闸门的底板，两底板靠近排料的一侧分别设有叠合部，至少有一个底板的叠合部上开设有排料缺口，在扇形闸门关闭时两个单片闸门的底板相互交叉重叠于叠合部并封住排料缺口，在扇形闸门开启时所述排料缺口随叠合部的移动逐渐暴露为面积渐进增大的卸料口。
8.根据权利要求7所述的排料闸门，其特征在于:所述两个单片闸门分为一个大单片闸门和一个小单片闸门，所述小单片闸门的底板设为下底板，所述大单片闸门的底板高于所述小单片闸门的下底板，所述大单片闸门的底板上方设有斜溜板，所述斜溜板的顶端靠近所述存料筒体的内壁，所述斜溜板的底端连接于所述底板的叠合部，所述排料缺口开设于下底板的叠合部上。
9.根据权利要求8所述的排料闸门，其特征在于:所述大单片闸门和小单片闸门为联动关系，所述大单片闸门的上方通过连接臂连接一主动齿轮，所述小单片闸门的上方通过连接臂连接一与所述主动齿轮相咬合的从动齿轮；所述驱动装置为一曲柄连杆驱动机构，所述曲柄连杆驱动机构的驱动端连接于大单片闸门的底板远离排料的一侧。
10.根据权利要求7所述的排料闸门，其特征在于:所述每扇单片闸门的底板上方均设有斜溜板，所述斜溜板的顶端靠近所述存料筒体的内壁，所述斜溜板的底端连接于所述底板的叠合部，所述排料缺口开设于下方底板的叠合部上。
11.根据权利要求7 10中任一项所述的排料闸门，其特征在于:所述排料缺口的开口尺寸沿单片闸门开启时的位移方向呈加速减小的趋势。
12.一种流化床的排料装置，包括流化床本体和流化床尾端设置的落料管，其特征在于:所述落料管的底部连接有权利要求1 11中任一项所述的排料闸门。
全文摘要
本发明公开了一种排料闸门，包括存料筒体、扇形闸门和驱动扇形闸门启闭的驱动装置，扇形闸门包括一单开闸门或者为两个单片闸门组成的双开门，单开闸门或单片闸门的底部设有底板，单开闸门底板靠近排料的一侧设有伸出部，伸出部上设排料缺口；而单片闸门则采用高低叠合设置，单片闸门的底板上开有排料缺口；在单开闸门关闭时伸出部延伸至存料筒体的筒壁外，在单开闸门开启时排料缺口随伸出部的移动从卸料区域以外迁移至卸料区域以内；在两个单片闸门关闭时底板相互交叉重叠于叠合部并封住排料缺口，在其开启时排料缺口随叠合部的移动逐渐暴露为面积渐进增大的卸料口。本发明的排料闸门结构简单、使用方便，能在小流量工况下灵活调节、稳定运行。
文档编号B65D88/72GK103193040SQ201310108208
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月1日 优先权日2013年4月1日
发明者阎国俊, 赵峻 申请人:长沙通发高新技术开发有限公司