专利名称：用于松散固体的孔板阀的制作方法
技术领域：
一般而言，本发明涉及材料装卸设备(handling equipment )，更具体地 说，涉及一种用于控制流过闭合运输系统的松散固体(bulk solids)的孔板 阀(orifice valve )。
背景技术：
在材料装卸领域中已知的是使用如闸阀或分流阀之类的往复叶片 (reciprocal blade )来控制材料流动。现有的专利4,221,307号中示出和描述 了这类阀的一实例。作为该参考专利公开的这类阀的示例，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，所述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。叶片由如电动缸或气缸之类的线性致动器定位。 也可对叶片进行手动操作。
现有结构需要大量部件，这些部件对于形成阀壳体和具有工业应用必 需的强度而言是必需的。通常现有结构需使用(involved use)二十五到三 十个部件来形成阀壳体，先分别制造每个部件然后再将它们组装在一起。 典型的组装方式包括将各部件焊接和密封成一个被设计成在压力下处理材 料的一体单元。考虑到费用，现有结构釆用碳钢和铝两种材料而很少使用 不锈钢。
发明内容
通过设置一种构成部件比迄今为止的阀的构成部件显著减少的阀可体 现出本发明在孔板阀技术领域的优越性。借助于采用单块金属形成阀壳体
的一半和通过一块相同的金属形成阀壳体的另一半可减少构成这种阀所需
的多个表面。利用壳体部l的对:局起重要作用的弯折可赋"予口所需的强度'。 采用这种结构可减少部件的数量，因此也降低了包括组装所需的劳动在内 的制造费用。用于形成阀壳体的部件的数量减少还意味着只有很少几个部 件需要密封，因而降低了因密封失效而导致材料泄漏到外界环境中的风险。 利用本发明的结构，可减少加固部件的数量和厚度，这也就减小了阀的总 重量，从而使运输、装卸和装置费用降低。按本发明教导构造的阀可由薄
的量具钢制成，其最终重量(end weight)不大于由铝制成的对等尺寸的阀 的最终重量，这种重量的降低是相当显著的。
本发明还专注一种用于采用往复叶片的阀的新颖的制导密封部分 (guide seal),这种密封消除了现有结构的叶片需要开出槽口以容纳制导部 分的需求。代替的是设置由分裂的垫片(split shim )和处于阀壳体的两部分 之间的支承面构成的整体密封制导部分(seal guide),该密封制导部分具有 横向部分，横向部分提供支承面，叶片在支承面上方运动。与该支承面相 对的端部上是另一横向部分，该横向部分处于两个壳体部分的边缘上，以 使两个部分之间呈现完全的密封。制导密封部分的分裂垫片部分容纳垫片 材料(shim stock ),以便适当地间隔这些壳体部分并控制叶片上的密封负载。
本发明也专注一种取代现有的厚重法兰的新颖的带平面件的安装法 兰，其被形成为带有通过将单一金属件弯折成期望形状而形成的一体的安 装法兰和侧部。所述弯折部分为法兰提供了强度，从而可获得一种强度与 现有法兰相当而重量轻得多且制造费用降低的法兰。
在下面的说明书部分中将对本发明的其他方面及优点和附属的新颖特
明或从本发明的实施中得到启示。通过所附权利要求具体给出的手段和组 合可实现本发明的目的和获得一些优点。
图1为本发明的孔板阀的透视图2为通过图1的中心剖切的纵向垂直截面图3为相对于图2所示部分成90。地剖切的局部垂直截面图4为阀壳体的放大了的透视端视图，其示出了整体的端部法兰；
图5为阀体的分解图，其示出了各部件；
图6为密封制导部分的透视图7为该密封制导部分的放大的垂直端视图。
具体实施例方式
开始请参考图1，本发明的孔板阀总体由附图标记IO表示，其包括壳 体12、法兰装配件14和缸16。
另外再参考图2和5,壳体12由两个相对的基本相同的壳体部分18 构成，每个壳体部分是一个整体，其具有第一平表面20、中心开口22、垂 直于第一平表面的一体且相对的侧壁24和法兰26，所述法兰与侧壁24为 一体并从侧壁24向外延伸，以提供与第一平表面20平行的第二平表面。 使所述两部分以相向关系放置就位时，法兰26与相邻部分的那些法兰配合。 每个壳体部分12还包括一体的第一端壁28和第二端壁30。第一端壁28由 将形成平表面20的板材相对于该表面弯折90。角形成。第二端壁30由作 为壳体部分18的剩余部分的相同的板材形成并处于壳体的与第一端壁28 相对的那端。
参考图4，第二端壁30通过沿垂直于平表面20的第一方向弯折所述板 材而形成端壁部分30a、然后将该端壁弯折180。以形成第二端壁部分30b， 该第二端壁部分沿朝平表面20反向的第二方向延伸，同时平行并邻近于部 分30a。然后，将该端壁按钝角弯折以形成第三壁部分30c，该第三壁部分 沿朝向平表面20的第三方向延伸并再次弯折，以形成沿第四方向延伸的最 后的壁部分30d。通过以第二钝角弯折所述端壁而形成部分30d,以提供与 平表面20平行并邻近的平面部分30d。除中心开口 22外，每个壳体部分 18包括维修检查口 34。每个检修口 34被对准的盖板36 (图1)封闭。这 些板通过固定件38固定到壳体上。沿壁部分30d安排点焊点(spotwelds) 31以便将该壁固定地联接到壳体部分18上，在壁30的从平表面20向上弯 折的每一端处也安排有定位焊点(tackweld) 31。
参考图2和5，可动叶片40被装配在由两个对准并相向的壳体部分18 提供的闭合空腔内。叶片40是大致的矩形结构，其包括实心部分41和开 口 42。开口 42具有与壳体部分18上的开口 32相同的直径。叶片40通过
缸杆(cylinder rod ) 44被联结到缸16上，所述缸杆与夹具46固定联接(is rigid with a clevis ),该夹具被固定到叶片上。
在叶片40和每个壳体部分18之间定位有压力板48,该压力板大致为 矩形形状并包括实心部分50和开口 52。在实心部分50上相互间隔地安装 有多个可压缩按钮54。需注意的是，这些按钮围绕开口 52的整个周边定位。 在压力板48的实心部分上还安装有可压缩的孔环56,该孔环的内径与开口 52的直径相应。定位在压力板48的侧面、与叶片40相对且在所述板和壳 体部分18之间的是大致呈矩形形状的垫片58，该垫片具有与压力板相同的 尺寸和结构。因此，垫片58具有与压力板和叶片的实心部分和开口相应的 实心部分60和中心开口 62。
参考图3,制导密封件64被定位在叶片40的任意侧并延伸壳体部分 18的长度。制导密封件64被夹在两个壳体部分18的法兰26之间。图6和 7更详细地示出了制导密封件64。呈现为(presenting)元件66的第一和第 二间隔的平表面具有通常与法兰26的宽度相应的长度。每个元件提供第一 平表面66a和内部平表面66b,第一平表面与一个壳体元件上的法兰26嵌 合，内部平表面与该相应间隔元件66限定出空隙。第二元件66也包括与 第二壳体部分的法兰26嵌合的平表面66a。呈现为元件67的密封表面与元 件66成一体，每个元件67从对应的元件66以大致直角地延伸，致使与相 应的壳体法兰26的边缘重叠。件64还包括T-部分68，该部分与元件66为 一体并提供横向于平表面66a的叶片支承面68a。需提醒的是，T-部分68 的横向尺寸在所述表面和叶片之间的接触区略大。平表面66b之间的空隙 提供用于容纳一或多个垫片材料的空腔66c，以确保壳体部分18之间的适 当间隔。多个螺母和螺栓组件72形式的保持器穿过对准的壳体部分18的 法兰26以及制导密封部分64和相关的垫片材料69,以便按固定联接方式 保持这些部件。
图1、 3和5示出了法兰装配件14的细节。法兰装配件14包括具有开 口 74的第一平面部分72和向内突出的圆周套圈76。套圏76向下延伸的距 离与法兰的厚度和壳体18的厚度相等，以便正好处于叶片40上方位置。 平面部分72上的多个开口 78提供使管道法兰联接到件14的构件。件14 还包括相对的侧壁80，这些侧壁与平面部分72成一体并在壳体部分18的 相对侧上相对于平面部分垂直延伸。螺母和螺栓组件形式的多个固定件83
(图3)将法兰装配件14固定到壳体部分18上。这些组件可与^f皮用来将两 个壳体部分局部地固定在一起的螺母和螺栓组件相同。如从图3看到的那 样，侧壁80向下延伸并与部分18的侧壁24平行。法兰装配件14的第二 平面部分85与每个侧壁80成一体并以90°角、与第一平面部分72平行地 向外延伸从而重叠于法兰26。法兰装配件14还包括整体的端壁84,这些 端壁从平面部分72向下延伸并垂直于该平面部分。端壁84终止于与壳体 部分18的平表面20接触之处。筒形螺母87被固定到平面部分72的下侧 并提供用于固定来自管道联结法兰的法兰螺栓(未示出)。通过在法兰和相 应的壳体部分之间形成扩大部分模件(enlarged section modulus )，这些筒形 螺母还起重要结构部件的作用。再参考图1和2,借助螺母和螺栓组件卯 可将盖板88固定到端壁30上，所述螺母和螺栓组件也穿过固定缸16的缸 安装板92。
工作时，将阀IO安装在松散固体运输系统中以控制材料的流动。法兰 装配件14上固定有一些管道，通过缸16可使闸板(gate) 40在流动阻塞位 置和图2所示的全开位置之间运动，在流动阻塞位置，叶片的实心部分41 阻挡壳体部分18和法兰装配件14中对准的开口 22和74,在全开位置，开 口 22和74与叶片开口 42对准以产生用于阀的通道。分裂垫片形式的制导 密封件64由尼龙或其他低摩擦材料构成，这种材料不仅有利于两个壳体部 分之间的密封，而且也提供通过叶片边缘可嵌合的低摩擦导引表面。件64 免去了在叶片的侧面开槽口以保持导引件的需求。可以理解的是，可使用 不同数量的垫片材料件69,垫片材料件的厚度也可不同，以便在壳体部分 18之间获得期望的间隔。可将件64设计成在使件的变形最小且能实现密封 功能的同时还可用于容纳厚度变化的垫片。垫片69处于合适位置时垫片密 封件64的厚度控制叶片40上的密封负载。可压缩的按钮54维持板48上 的负载均匀，随着叶片在其整个往复行程的过程中行进，该板依次支撑抵 靠叶片40。虽然未示出，可以想到，理想的是，若希望密封相对部分18的 端部28，可将密封部分和端板固定到端壁28上。可拆卸盖板36以便接近 阀的内部空腔而进行维修。
虽然本发明公开的是法兰装配件14的方案，应理解的是，可使用厚度 与端壁84近似的且由实心材料构成的传统的法兰板。这种结构对于在安装 法兰和阀之间需要气密封的某些应用而言是理想的。如果需要的话，壳体
部分18可形成有加强压痕以使平表面20强度增加。
还应理解的是，虽然本发明公开的是阻塞单一开口的方案，本发明的 原理也同样适于具有例如需将材料周期性地从一个管道分流到另 一管道之 处的多个开口的阀。在本申请中，可将阀构成为阻塞两或多个并排的开口 中的一个，而在其他开口材料可自由通过。
从上面的描述可以看出，本发明非常适于实现前面所列出的、结合有 本发明的显而易见的和固有的其他优点的所有目标和目的。
由于在不超出本发明范围的前提下还可以有很多实施方式，可以理解 的是，本说明书描述的所有内容或附图所示的说明只是示意性的，而不应 对其作限制性理解。
尽管已对一些具体实施例作了图示和讨论，除包括在所附权利要求中 的那些限定外，还可作出各种变换，而本发明并不限于本说明书中所描述 的具体形式或一些部分和措施的配置。此外，可以理解的是，某些特征和 再组合是有效的，而且不必参考其他特征和再组合就可使用。可以预料， 这些都由权利要求限定并落入权利要求所请求保护的范围。
权利要求
1. 一种用于控制流过开口的松散固体的孔板阀，所述阀包括:壳体，其包括两个相对部分，每一部分是提供带有开口的第一平表面、两相对的侧壁及端壁的单一整体，每个所述壁均垂直于所述第一平表面，当所述部分以相向关系就位而提供闭合空腔时这些壁共同起作用，每个所述部分还包括从每个所述侧壁向外延伸并呈现为平行于所述第一平表面的第二平表面的法兰，当所述部分以相向关系就位时所述法兰彼此配合；容纳于所述空腔内并往复于开启和关闭位置之间的叶片，所述叶片具有开口，该开口与处于开启位置时所述壳体的所述开口对准，该叶片还具有在关闭位置时阻挡所述壳体开口的实心部分；及多个以固定不变的相向关系(in rigid facing relationship)保持所述部分的保持器。
2. 如权利要求l所述的发明，其中， 包括夹于所述第二平表面之间的密封部分。
3. 如权利要求2所述的发明，其中， 所述密封部分提供用于所述闭合空腔内侧上的所述叶片的支承面。
4. 如权利要求3所述的发明，其中， 所述密封部分提供覆盖所述法兰的暴露边缘的帽。
5. 如权利要求4所述的发明，其中，所述密封部分包括第一和第二被 间隔的元件，这些元件呈现为用于使所述被间隔的元件之间的垫片与所述第一平表面嵌合的表面。
6. 如权利要求2所述的发明，其中，还包括沿垂直于所述第一平表面 的第一方向延伸的第二端壁，使该端壁弯折180°以便沿平行于所述第一方 向并与该第一方向相对的第二方向延伸，再使其按钝角弯折以便沿朝向所 述平表面的第三方向延伸，再次使其按钝角弯折以便沿平行于所述平表面 并与该平表面接触的第四方向延伸。
7. 如权利要求l所述的发明，其中，包括处于所述叶片和所述第一壳 体部分之间的第一压力板、处于所述第一压力板和所述第一壳体部分之间 的第一垫片、处于所述叶片和所述第二壳体部分之间的第二压力板、以及 处于所述第二压力板和所述第二壳体部分之间的第二垫片。
8. 如权利要求7所述的发明，其中，所述垫片之间及所述压力板和所 述壳体之间定位有多个可压缩的按钮。
9. 如权利要求l所述的发明，其中，包括用于将所述壳体与所述壳体的相对侧上的松散固体管道联结的第一和第二法兰装配件，每个所述装配 件与所述壳体部分之一联结并包括具有与相邻的所述壳体部分的开口对准的开口的第一平面部分；与所述平面部分成一体并沿所述相邻壳体部分的 相对侧上的侧壁垂直延伸的相对侧壁；与所述侧壁成一体并沿平行于所述 相邻壳体部分的相对侧上的所述第一平表面延伸的第二平面部分，所述第二平面部分处于所述相邻壳体部分的所述第二平表面上；以及多个将所述 装配件保持于所述壳体部分的保持器。
10. 如权利要求9所述的发明，其中，所述保持器包括多个定位于所 述法兰装配件和所述壳体部分之间的筒形螺母，每个所述筒形螺母和所述 壳体部分固定联接，所述保持器还包括多个穿过所述法兰装配件并被所述 筒形螺母接收的螺栓。
11. 如权利要求9所述的发明，其中，每个所述装配件包括一体的相对 端壁，这些端壁垂直于所述装配件的平表面并与相邻的壳体部分的所述第 一平表面结合。
12. 如权利要求11所述的发明，其中，所述保持器将所述装配件保持 于所述壳体部分上，还按相向的关系保持所述部分。
13. 在包括具有两个相对壳体部分的孔板阀中，所述壳体部分带有具 有暴露边缘的端面相对的法兰(facing opposed flanges ),每个部分具有开口 ， 所述阀还包括夹在所述部分之间并具有开口的叶片，当该开口与所述两个 壳体开口对准时提供通过的通道，所述叶片具有实心的通道阻挡部分且可 在通过的通道呈现位置和通道阻挡位置之间运动，所述孔板阀的改进包括制导密封件，其包括适于被夹在所述相对法兰之间的第一平面部分、 在所述平面部分的一端横向于所述平面部分延伸并提供所述叶片滑过的支 承面的第二部分、及在所述平面部分的相对端横向于所述平面部分延伸并 与所述法兰的边缘重叠的第三部分；及兰之间。
14. 如权利要求12所述的发明，其中，所述第二部分的所述横截面尺寸在所述第一和第二部分的交叉点处最大。
15. 如权利要求13所述的发明，其中，所述第三部分具有由曲线组成 的外表面。
16. —种在用于控制流过开口的松散固体的阀中使用的密封部分，所述阀包括两个具有形成闭合空腔的平坦配合表面的相对部分以及被容纳在所述空腔内并往复于开启和关闭位置之间的叶片，所述密封部分包括 呈现为与所述平坦配合表面嵌合的元件的第 一和第二间隔的平表面； 呈现为元件的第一和第二垂直密封表面，每个元件均与所述平表面之一成为 一体并从所述平表面以大致直角地延伸，致使在所述配合表面区处覆盖所述壳体部分之一；及T-部分，其与呈现为元件的所述第一和第二平表面和呈现为4黄向于所述第一和第二平表面的叶片导引表面成为一体，借此在所述平表面之间可容纳至少一个垫片，以便适当地间隔所述两个相对壳体部分。
17. 如权利要求16所述的发明，其中，所述密封部分包括呈现为用于 与所述第 一平表面和所述间隔元件之间的垫片嵌合的表面的第 一和第二间 隔元件。
全文摘要
本发明涉及一种用于松散固体的孔板阀(10)，该阀包括带有两个互补部分(18)的阀壳体(12)，每一部分均为整体结构。用激光切割单块板并将其弯折而提供第一平表面(20)、两相对的侧壁(24)和端壁(28)。侧壁(24)包括一体的法兰部分(26)，该部分提供被安置成与第二部分(18)的平法兰表面呈相向关系的一些平表面，使得所述两部分形成闭合空腔。空腔内容纳有叶片(40)，叶片往复于开启和关闭位置之间以适应材料流动或阻塞材料流。适当的保持器将所述两部分固定在适当位置。在此优选实施例中，第二端壁(30)也与壳体部分(18)成一体并由与用作第一平面部分、侧壁(24)和第一端壁(28)的板材同样的板材形成。
文档编号F16K3/00GK101379328SQ200780005014
公开日2009年3月4日 申请日期2007年2月9日 优先权日2006年2月9日
发明者埃里克·J·西弗森, 李·E·扬, 肖恩·M·沃纳 申请人:萨莱纳涡流公司