粉料气力输送盖板阀卸料装置的制作方法

本发明属于气力输送领域，特别是一种粉料气力输送盖板阀卸料装置。

背景技术：

气力输送因其具有密闭、安全、清洁、高效、小型、经济、管线布置灵活、易实现自动化连续操作等优点，已被广泛运用于化工、水泥、火力发电等行业。目前气力输送大多适用于非粘性、颗粒料的输送，随着工业的发展和生产的需要，要求气力输送系统能输送粘性粉料。气力输送用卸料阀是气力输送系统中的重要部件。为满足粘性粉料的输送需求，对卸料阀的设计及性能提出了新的要求。常规的滑阀或闸阀等阀门容易因运动部件粘上粉料而造成气密失效或零件磨损，在气力输送粘性粉料场合不适用。因此如何设计适合粘性粉料，密封可靠，开合方便，结构紧凑、粉料排放顺畅的卸料阀对气力输送的推广应用具有非常重要的作用。

目前气力输送装置卸料阀主要使用往复叶片型阀。日本专利JP2006170333(A)、JP2006342859(A)、中国专利CN201320737703.3、CN201310282707.1均公开了一种利用往复叶片结构的卸料阀装置，他们的工作原理都是通过往复叶片来控制粉料的流动；往复叶片型阀的特征是有两个壳体部分，此两部分形成装入往复叶片的空腔，叶片具有一或多个开口，开口与相关联的导管中的一或多个开口对准，以便控制需运输的材料的流动；叶片由如电动缸或伸缩缸之类的线性驱动器定位。由于叶片长久的往复运动，必然使与其接触的密封材料慢慢磨损，从而导致阀的气密性降低；在气力输送尤其是真空输送中对装置的气密性要求高，且卸料阀一般设在旋风分离装置的下料阀管，若阀的气密性不高，也影响气、粉分离效率。

中国专利CN201520722922.3、CN201320125902.9中均公开了一种旋转阀芯机构，利用阀芯的旋转实现阀的开合，并利用弹簧压紧阀芯，实现了阀的密封可靠，解决了阀芯因长时间运动磨损而气密性降低的问题，但是其流道直径主要受阀芯体积的限制，在粉料输送中，若流道直径较小，粉料易堵塞流道，若流道直径较大，则阀体积庞大，造价昂贵。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供一种粉料气力输送盖板阀卸料装置，该卸料阀装置具有开合方便，长久密封可靠，使用寿命长，开启时卸料顺畅的特点，并可方便的与旋风分离装置集成，具有整体结构小型化的特点。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种粉料气力输送盖板阀卸料装置，包括落料固定装置、阀板装置、连杆驱动装置；所述落料固定装置包括安装座、第一压板、下料阀管；所述阀板装置包括弹性板、第二压板、底板、铰链、铰链支座；连杆驱动装置包括连杆机构、支架、安装板支座、安装板、伸缩缸；所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆、连接头；

所述安装座固定在旋风分离装置锥形桶底部外圆上，所述下料阀管上端与旋风分离装置的锥形桶安装，并通过第一压板与安装座压紧固定；所述弹性板通过第二压板固定在底板上；所述底板的上端安装有铰链，铰链的另一端和铰链支座相连；铰链支座的另一端固连在安装板的下端；所述安装板一端与安装座固连，另一端下部安装有安装板支座；所述安装板支座的另一端与料斗内壁固接；所述底板下端与第一连杆一端铰接；所述第一连杆的另一端同时与第二连杆的一端、连接头连接；所述第二连杆与支架下端铰支座铰接；所述连接头的另一端与伸缩缸的伸出端相连；所述伸缩缸另一端通过销轴与支架上端连接；所述支架与料斗内壁固接，且与安装板上端面连接。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

(1)本发明的盖板阀卸料装置的盖板与下料阀管之间无摩擦磨损，不会出现密封件磨损后的间隙泄露，设备使用寿命长；(2)通过连杆机构对盖板施加推力，使盖板压紧下料阀管，活塞杆预留行程量能够不断补偿弹性板出现的轻微塑性变形，具有更好的密封性；(3)本发明的盖板阀卸料装置开合方便，且粉料不易堵塞流道，卸料顺畅；(4)本发明盖板阀卸料装置集成到料斗中，结构紧凑，节约装置的工作空间。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明盖板阀卸料装置与料斗装配总体结构示意图。

图2为本发明盖板阀卸料装置阀关闭状态结构示意图。

图3为本发明伸缩缸支架、连杆安装结构示意图。

图4为本发明盖板阀卸料装置立体结构示意图。

图5为本发明盖板阀卸料装置阀打开状态结构示意图。

图6为本发明盖板阀卸料装置阀关闭连杆受力状态示意简图。

图7为本发明盖板阀卸料装置阀打开连杆受力状态示意简图。

图8为底板在不同的压紧力下装置的真空压力降变化示意图。

具体实施方式

下面结合图1-8对本发明的具体实施方式进行说明：

结合图2，本发明粉料气力输送盖板阀卸料装置，包括落料固定装置、阀板装置、连杆驱动装置；所述落料固定装置包括安装座4、密封圈5、第一压板6、下料阀管7；所述阀板装置包括弹性板8、第二压板9、底板10、铰链16、铰链支座17；连杆驱动装置包括连杆机构、支架12、安装板支座15、安装板18、伸缩缸19；所述连杆机构包括第一连杆11、第二连杆13、连接头14。

结合图3、图4，所述安装座4为圆环结构，用于安装下料阀管7；所述安装座4固定在旋风分离装置3锥形桶底部外圆上，与锥形桶底部同轴安装；所述下料阀管7为圆柱形管状结构，上端与旋风分离装置3的锥形桶同轴安装，下端设有斜面出料口；下料阀管7通过第一压板6与安装座4压紧固定；所述第一压板6为圆环结构，通过第一压板6与安装座4的连接以实现下料阀管7的密封；

作为对上述实施方式的进一步改进，所述下料阀管7和安装座4之间设有密封圈5；

所述弹性板8为弹性材料制成的平板结构；弹性板8安装在底板10上，所述底板10为平板结构；弹性板8通过第二压板9固定在底板10上；所述第二压板9为矩形框架结构；所述弹性板8的上端略高于第二压板9上端面；所述底板10的上端安装有铰链16，铰链16的另一端和铰链支座17相连；所述铰链支座17为L型结构，铰链支座17的另一端固连在安装板18的下端，所述安装板18为扇形结构，一端与安装座4固连，另一端下部对称的安装有安装板支座15；所述安装板支座15为L型结构，安装板支座15的另一端与料斗22内壁固接，安装板支座15对安装板18和伸缩缸19起支撑作用；

在一些实施方式中，所述弹性板8为硅胶板或发泡板；

结合图5，所述底板10下端中部与第一连杆11一端铰接；所述第一连杆11的另一端通过销轴同时与第二连杆13的一端、连接头14连接；所述第二连杆13与支架12下端铰支座铰接；所述连接头14为U型结构，接头14的另一端与伸缩缸19的伸出端相连；所述伸缩缸19另一端通过销轴与支架12上端连接；所述支架12为Y型结构，上端设有安装伸缩缸19的两个安装板，伸缩缸19位于两个安装板之间，支架12下端设有安装第二连接杆13铰支座的安装板；所述支架12与料斗22内壁固接，支架12用来连接伸缩缸19的两个安装板下端均与安装板18上端面连接；

在一些实施方式中，所述伸缩缸19为气缸、液压缸或电动缸。

作为上述实施方式的进一步改进所述伸缩缸19行程量大于伸缩缸19运动过程的伸缩量，伸缩缸19活塞杆预留行程量能够不断补偿弹性板8出现的轻微塑性变形，具有更好的密封性。

作为对上述实施方式的进一步改进，所述伸缩缸19固定端安装有90度弯头21，90度弯头21另一端与快换接头20连接，防止伸缩缸19动作过程中快换接头20与锥形桶壁产生干涉。

工作时，伸缩缸19活塞杆伸出，第二连杆13绕支架12下端铰支座转动，第二连杆13与料斗22内壁间的夹角增大，推动伸缩缸19绕尾部销轴摆动，伸缩缸19中心线与料斗22内壁间的夹角也增大；在伸缩缸19和第二连杆13的作用下，第一连杆11与连接头14相连的一端向下方运动，推动第一连杆11的另一端转动，第一连杆11与第二连杆13间的夹角增大，弹性板8压紧下料阀管7下端斜面，实现密封；密封时，真空泵从接口1抽真空，粉料和气体从接口2进入到旋风分离装置3中，通过旋风分离装置3集聚到下料阀管7中；聚集一定粉料后，伸缩缸19活塞杆缩回，第二连杆13绕支架12下端铰支座反向转动，第二连杆13与料斗22内壁间的夹角减小，伸缩缸19绕尾部销轴反向摆动，伸缩缸19中心线与料斗22内壁间的夹角也减小；第一连杆11与连接头14相连的一端向上方运动，带动第一连杆11的另一端反向转动，第一连杆11与第二连杆13间的夹角减小，阀打开，粉料从下料口排出；同时从接口1通入气体，可进一步辅助排料。

实施例1.结合图6、图7分别计算伸缩缸19对底板10的垂直推力及伸缩缸的设计伸长长度，结合伸缩缸19、连杆机构、底板的位置关系：

其中F为伸缩缸19对底板10的垂直压紧力；α为伸缩缸19中心线与料斗22内壁的夹角；β为第二连杆13与料斗22内壁的夹角；δ为底板10与下料阀管7的夹角；γ为第一连杆11与第二连杆13的夹角；T为伸缩缸19的推力；a为伸缩缸19固定端销轴中心与支架12下铰支座孔中心的距离；b为伸缩缸19工作状态时的长度；c为第二连杆13的长度；

在具体的实施方式中，伸缩缸19的气源压力为0.3MPa，伸缩缸19活塞杆直径为25mm，伸缩缸19固定端销轴中心与支架12下铰支座孔中心的距离a＝170mm，第二连杆13长度c＝50mm，阀板的质量为0.4kg(包括底板10、弹性板8、第二压板9)

(1)当盖板阀卸料装置阀关闭，弹性板8压紧下料阀管7时，α为21°，β为49°，γ为121°，δ为44°，根据式(1)此时垂直压紧力为75.4N；

结合图8，当垂直压紧力大于60N时，盖板阀卸料装置的阀关闭状态时，测得旋风分离装置3内压力降基本保持不变，此时垂直压紧力F＞60N，装置的密封性能好。

(2)阀完全打开时，α为10°，β为15°，γ为41°，δ为12°，根据式(1)此时垂直压紧力为22.9N；

在具体的实施方式中，阀板重力产生的垂直于底板方向的分力为0.815N，垂直压紧力F远大于0.815N，阀在打开状态仍有足够的垂直压紧力可以将阀顺畅关闭。

(3)阀关闭时，伸缩缸伸出，根据式(2)伸缩缸的长度b₀为147mm；阀打开时，伸缩缸缩回，根据式(2)伸缩缸的长度b₁为124mm，可以得到伸缩缸19运动过程的伸缩量Δb＝b₀-b₁＝23mm，在本实施方式中，气缸的行程为25mm，伸缩缸19的行程大于伸缩缸19运动过程的伸缩量，预留了一定的行程量，当弹性板8出现轻微塑性变形后，可进行补偿，使弹性板8压紧下料阀管7。