一种真空管道闸门的制作方法

本发明涉及真空管道技术领域，特别是一种真空管道闸门。

背景技术：

真空管道内部处于真空环境，实际生产过程中，较长的真空管道多由多段分节的真空管道连接而成，真空管道闸门设置在多段真空管道的连接处，通过闸门将两段真空管道隔开，便于对单段真空管道的检修、维护或其它操作。

现有的真空管道闸门通过升降机构驱动闸门升降并直接关闭，主要存在以下缺陷：（1）闸门通过机械驱动贴合关闭管道，其驱动作用力大，开启困难；（2）闸壳与闸板之间无横向间隙，闸板运动过程中与闸壳产生较大的摩擦力，闸板易磨损，从而降低密封效果和安全性能，减少使用寿命。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种真空管道闸门，其内腔与真空管道连通，闸门在真空环境下移动并密封管道，其操作方便、摩擦力小、不易损耗、密封效果好且能实现闸门双侧管道任意密封。

本发明的技术方案是：一种真空管道闸门，包括闸壳和设于闸壳内的闸板；所述闸壳的内腔与管道连通，闸壳内腔的压强与管道一侧内的压强相同，管道贯通时，闸壳内腔压强小于大气压。

本发明的真空管道由多段组成，闸壳设置在相邻两段管道的连接处，闸壳下段为中空环状，其内径与管道内径匹配，闸壳上段相对真空管道向上伸出；闸板设置在闸壳内，闸板直径大于闸壳下段的内径，闸板在闸壳内相对运动贯通两段真空管道，或关闭其中一侧的真空管道；闸板位于闸壳上段时，管道贯通；闸板下降至闸壳下部，并压紧闸壳下段一侧时，该侧真空管道密封关闭。

进一步，所述闸板与闸壳之间设有间隙，闸板两端面设有密封垫圈，通过作用于闸板两端面的压差发生偏移，实现双密封。

间隙可以方便闸板在闸壳内的相对运动，并有效避免闸板与闸壳的摩擦，同时，闸板两端面均设置有与其两侧闸壳端面相匹配的密封垫圈；封堵管道时，先将闸板降下至闸壳下段，此时闸板的两侧均不与闸壳接触；开启一侧真空管道上的进气通气阀门，使一侧真空管道内注入气体，两侧真空管道的压差发生变化，闸板受高压侧管道的压力推动，移动至低压侧，通过密封垫圈与该侧闸壳紧贴密封；当高压侧管道抽真空，气压降低至两侧管道再次相同后，闸板在自身重力作用下自动移动归位至闸板下段中间部位，并向上移动至闸板上段，两侧管道再次贯通。

闸板同一端面设置的密封垫圈可以为一层或多层，其优选设置为两层，密封效果更好，且能有效防止因单层密封圈老化或破损等原因引起的密封效果下降。

进一步，所述闸板的侧壁设有导向杆，闸壳上设有导向槽。

导向杆可以是滑轮、固定端头、滚珠或者其它任意可在滑槽内相对滑动的装置，导向杆设置在侧壁上，可以为对称分布的一组或多组。

进一步，所述导向槽底部宽度增加，导向杆在导向槽底部可水平移动。

闸板下降至闸壳下段时，导向杆相对移动至导向槽底部，在管道两侧气压发生变化的情况下，闸板靠向闸壳一侧运动，导向槽底部宽度增加，其增加的宽度适应于闸板横向偏移至一侧闸壳运动的水平距离范围，使导向槽的底部对导向杆起到横向导向的作用，从而确保闸板横向偏移过程中精准密封管道。

进一步，所述真空管道闸门还包括辅助位移装置。

管道关闭过程中，闸板下降至闸壳下段时，闸板与闸壳之间设有间隙，通过通气阀门向一侧管道冲入气体过程中，部分气体会通过闸板与闸壳之间的间隙进入闸板另一侧的真空管道内，从而影响另一侧真空管道的真空度，为避免上述情况发生，在对一侧管道冲入气体前，通过辅助位移装置辅助闸板横向移动至不充气体侧管道对应闸壳侧，使该侧闸板端面设置的密封垫圈与该侧闸壳贴合，充入气体产生压差后，在压差作用下，闸板与闸壳的贴合更加紧密。

充气侧管道重新抽真空后，闸板在自重作用下重新回位至闸壳内腔中心位置，但是当之前压差过大，密封垫圈贴合过于紧密的条件下，由于密封垫圈的帖合力，闸板无法自主回位，或闸板密封垫圈松动并回位耗时较长，通过辅助位移装置，给与闸板朝向闸壳中心位置移动的辅助推力，使闸板能够快速有效的回位。

所述辅助位移装置可以是电机带动推杆推动闸板运动，推杆可以设置在导向槽底部推动推动导向杆移动，也可以是设置在闸壳上，推动闸板两端面移动，或者设置在其它位置能够辅助闸板向其对立面运动的装置。

进一步，所述闸壳内设有控制闸门上下移动的升降机构，升降机构通过绳索与闸板连接。

升降机构设置在闸壳内腔顶部，并通过闸壳内部设置的固定架固定在闸壳内腔内，使升降机构和闸板全部密封在管道封闭空间内；通过绳索吊起或放下闸板，绳索可以是吊绳、吊索或者其它柔性连接结构，以适应闸板在底部进行的偏移。

进一步，所述升降机构可以是卷扬机、液压升降机、电动升降机或铰链机其中的一种或多种组合机构。

进一步，所述闸壳顶部设置有可拆卸顶盖。

顶盖与闸壳通过法兰面可拆卸密封，顶盖可以为一有法兰面的凸起，凸起处设置升降机构，从而节约材料。

进一步，所述绳索为一根或多根，多根绳索位于同一平面。

绳索为多根时，可增加闸板在起吊过程中的稳定性和性，多根绳索沿起吊中心对称，且多根绳索需位于闸板中心端面对应圆周上，确保绳索位置的设定不影响闸板在闸壳底部的横向偏移过程。

进一步，所述真空管道闸门还包括复位检测传感器。

复位传感器设置在闸壳内，感应闸板位置的变化，闸板靠近并贴紧一侧闸壳，关闭该侧管道，对另一侧管道进行检修、移位或其它处理后，两侧管道需要再次贯通，另一侧管道回复真空，两侧管道压力相同，闸板回复至闸壳内腔中心位置，复位监测传感器监测并感应闸板位置的变化，若闸板未回复至中心位置，则复位监测传感器发出相应信号，升降机构无法将闸板吊起收回，闸板回复至中心位置后，升降机构才能将闸板吊起。

进一步，所述闸壳上设置有手动安全销和电动或电磁安全销，防止闸板意外跌落。

闸壳相对于真空管道伸出的部分设置有安全销，闸板通过升降机构吊起后，安全销伸出，卡合在闸板下部，防止闸板出现异常跌落影响管道正常运行。电动或电磁安全销确保设备通电情况下的安全，在断电情况下，通过加设的手动安全销实现该目的。

本发明的有益效果：（1）闸板与闸壳之间存在空隙，闸板运动更加顺畅，减少闸板端面与闸壳件的磨损；（2）闸板通过两侧管道环境的压差实现偏移，自动锁紧封闭管道，两侧管道压差逐渐减少并趋于平衡后，闸板在自身重力作用下自动回复至中心位置，实现管道的自封和自启；（3）导向槽底部宽度增加，配合闸板偏移过程中导向杆的导向；（4）通过绳索连接升降机构和闸板，柔性绳索实现闸板升降和闸板底部的偏移；（5）闸板上部设置可拆卸顶盖，升降机构设置在顶盖内，有效解决闸门使用过程的密封问题，同时便于对升降机构、闸板、闸壳等的检修和维护；（6）辅助位移装置辅助闸板偏移和回位，复位监测传感器监测闸板位置情况，有效避免闸板回位至中心位置前升降机构的起吊工作；（7）通过加设安全销，有效防止闸板意外跌落引起安全事故。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构的主视图；

图2是图1的左剖视图；

图3是图1中导向槽底部的放大示意图；

图4是图1中闸门底部放大示意图；

图5是本发明实施例5的闸壳顶部放大示意图；

图6是图5中闸板的俯视图；

图7是图6中导向槽下部放大示意图。

图中：1—卷扬机、1-1—吊绳、1-2—顶盖、2—闸壳、2-1—闸壳上段、2-2闸壳下段、3—闸板、4—导向槽、5—滑轮、6—管道、7—密封垫圈、8—手动安全销、9—电磁安全销、10—辅助位移装置。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

一种真空管道6闸门，设置在多段真空管道6连接处，闸门包括闸壳2和设于闸壳2内的闸板3，闸壳2的内腔与相邻的两段真空管道6连通，闸壳2包括与管道6连通的闸壳下段2-2以及相对管道6向上伸出的闸壳上段2-1。闸壳2顶部设置有固定架，卷扬机1安装在固定架上，通过吊绳1-1连接闸板3，并驱动闸板3在闸壳2内沿竖直方向运动。

闸壳2与闸板3之间预留有间隙，闸壳2内腔设置有导向槽4，导向槽4底部的宽度增加，增加的宽度应适应闸板3在闸壳下段2-2的偏移范围，闸板3上设置有与之对应的滑轮5，闸板3通过滑轮5和导向槽4的配合作用导向，闸板3的两个端面上设有与闸壳下段2-2对应的密封垫圈7。

闸门的操作方法如下：

S1：当需要封堵管道6时，卷扬机1驱动吊绳1-1将闸板3缓慢降下，此时闸板3的两侧均不与闸壳2接触；

S2：开启一侧管道6上的通气阀门注入气体，使闸板3该侧管道6内的压力增大，增加的大气压使闸板3受力向另一侧管道6方向移动，贴合另一侧闸板3端面对应闸壳2面，并压紧密封圈，封堵管道6；

S3：关闭通气阀门，对管道6进行检修、维护、移道等操作；

S4：操作完成后，对充气段管道6抽真空，使闸板3两侧压力差减少，闸板3因自身重力作用与闸壳2脱离，回位至闸壳内腔中心位置；

S:6：当闸板3回归复位后，卷扬机1提拉吊绳1-1，将闸板3提升至闸壳2顶端，管道6再次贯通。

实施例2

与实施例1的区别仅在于：闸壳2顶部设置有可拆卸顶盖1-2，可拆卸顶盖1-2通过法兰及螺栓与闸壳2相连形成密封的整体结构。

实施例3

与实施例1或2的区别仅在于：伸出管道6的闸壳上段2-1部分设置有电动安全销，防止绳索意外断裂或闸板3意外脱落，增加闸门使用过程中的安全性。

实施例4

与实施例1或2的区别仅在于：伸出管道6的闸壳上段2-1部分设置有手动安全销8和电磁安全销9。

实施例5

在实施例4的基础上，闸壳下段2-2设置有辅助位移装置10。

实施例6

在实施例5的基础上，闸壳2内腔还设置有复位检测传感器。

闸门的操作方法如下：

S1：当需要封堵管道6时，手动安全销8和电磁安全销9缩回，卷扬机1驱动吊绳1-1将闸板3缓慢降下，此时闸板3的两侧均不与闸壳2接触；

S2：当闸板3降至底部，启动辅助位移装置10将闸板3向需封堵一侧施加推力，使闸板3上的密封圈与闸壳2接触，缩小缝隙；

S3：开启另一侧管道6上的通气阀门注入气体，使闸板3另一侧管道6内的压力增大，增加的大气压使闸板3受力向低压端即需封堵端一侧移动，进一步压紧密封圈，封堵管道6；

S4：关闭通气阀门，对管道6进行检修、维护、移道等操作；

S5：操作完成后，对充气段管道6抽真空，使闸板3两侧压力差减少，闸板3因自身重力作用回位至闸壳2中心位置，若闸板3上密封圈与闸壳2贴合紧密，不能及时脱离复位，将再次启动辅助位移装置10，助力推动闸板3向闸壳2中心位置移动，使闸板3与闸壳2脱离；

S:6：当闸板3回归复位后，复位检测传感器响应，许可卷扬机1提拉吊绳1-1，将闸板3提升至闸壳2顶端，管道6再次贯通；

S7：手动安全销8和电磁安全销9伸出，辅助固定闸板3。