本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)自研磨圓盤(pán)閥，特別涉及一種直動(dòng)旋轉(zhuǎn)自研磨圓盤(pán)閥。

背景技術(shù)：

在多晶硅、煤化工、電廠除灰、泥漿、鍋爐排渣等物料系統(tǒng)中，介質(zhì)多為高壓氣體攜帶的顆粒狀、粉狀等固體，硬度高，溫度高，并且閥門(mén)開(kāi)啟頻繁，每30分鐘就要開(kāi)關(guān)一次，沖蝕、磨損嚴(yán)重。傳統(tǒng)直線運(yùn)動(dòng)的閥門(mén)，閥芯多為在不同基體上堆焊厚度約2mm的司太立等硬質(zhì)合金，使匹配堆焊層維持HBS≈50的硬度差構(gòu)成密封副，密封副之間均為平動(dòng)形式的滑動(dòng)摩擦, 摩擦力大，嚴(yán)重?fù)p傷密封面，并且司太立硬質(zhì)合金厚度較小，硬度不超過(guò)HRC48，無(wú)法承受硬度較高顆粒狀、粉狀介質(zhì)的長(zhǎng)周期擦傷，在高溫高壓氣體介質(zhì)環(huán)境中，高壓氣體引起的閃蒸、汽蝕破壞尤其突出，直接影響到閥門(mén)使用性能和壽命；傳統(tǒng)的圓盤(pán)閥雖然克服了傳統(tǒng)直行程閥門(mén)的上述弊端，但是， 由于偏心旋轉(zhuǎn)閥芯內(nèi)件結(jié)構(gòu)，形成較大的中腔空間布局，閥門(mén)整體空間較大，整體閥門(mén)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度較大，使閥門(mén)的通用性和互換性得到了較大的限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種直動(dòng)旋轉(zhuǎn)自研磨圓盤(pán)閥，其具有防止介質(zhì)顆粒損傷密封副，延長(zhǎng)閥門(mén)使用壽命的特性。

本發(fā)明提供了一種直動(dòng)旋轉(zhuǎn)自研磨圓盤(pán)閥，包括：由左閥體1、右閥體10和中間體4圍成的閥門(mén)腔體；左右對(duì)稱(chēng)的閥芯5，以及與閥芯5形成密封面的閥座2，與直行程氣動(dòng)裝置17連接的閥桿11；由彈簧套筒20、彈簧桿8和彈簧7組成的彈簧座；彈簧座位于左右閥芯5之間,并與閥桿固定連接，彈簧套筒20的兩端伸入左右閥芯5的中心盲孔內(nèi)并分別在軸向和徑向與兩個(gè)閥芯5的中心盲孔留有間隙，其特征在于，彈簧套筒20的端部為通過(guò)兩平行平面切開(kāi)圓柱體的異型截面，當(dāng)氣動(dòng)裝置17直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)閥桿11同步直線運(yùn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)閥芯5發(fā)生直線運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，閥芯5受到彈簧套筒20的異形端部的制約，閥芯5發(fā)生繞其中心軸線的自轉(zhuǎn)。

上述閥芯5和閥座2均采用整體燒結(jié)碳化鎢硬質(zhì)合金。

上述左閥體1和右閥體10直接與閥門(mén)中間體4依靠數(shù)根可拆卸螺柱緊密連接為一體，中間體4兩端均配有耐高溫、耐腐蝕、低泄露柔性石墨纏繞墊片。

上述閥桿11和直行程氣動(dòng)裝置17通過(guò)聯(lián)軸器連接在一起。

本發(fā)明具有如下的有益效果：

在閥門(mén)的開(kāi)關(guān)過(guò)程當(dāng)中，閥芯2沿閥桿11直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還圍繞其自身中心軸線自轉(zhuǎn)，進(jìn)而不斷刮拭密封面間的顆粒介質(zhì)，擠出密封面間的雜志顆粒等，防止介質(zhì)顆粒損傷密封副，同時(shí)，密封面在該過(guò)程中不斷地得到研磨顆粒的拋光，所以密封面質(zhì)量不斷得到提高，閥門(mén)使用時(shí)間越長(zhǎng)，密封性能越好，尤其適合于高頻率開(kāi)關(guān)的閥門(mén)。

同時(shí)，相對(duì)于偏心布置的圓盤(pán)閥而言，由于流道方向上不再需要避開(kāi)偏心閥桿等傳動(dòng)鏈，有效減少了結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，有利于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)裝置其他類(lèi)型閥門(mén)的更換，無(wú)需改變閥門(mén)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明的閥門(mén)的總結(jié)構(gòu)圖。

附圖2為閥桿11上行時(shí)，閥芯5與彈簧套筒20的運(yùn)動(dòng)示意圖。

附圖3閥桿11下行時(shí)，閥芯5與彈簧套筒20的運(yùn)動(dòng)示意圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖1，本發(fā)明的直動(dòng)旋轉(zhuǎn)自研磨圓盤(pán)閥，包括：由左閥體1、右閥體10和中間體4圍成的閥門(mén)腔體；左右對(duì)稱(chēng)的閥芯5，以及與閥芯5形成密封面的閥座2，與直行程氣動(dòng)裝置17連接的閥桿11；由彈簧套筒20、彈簧桿8和彈簧7組成的彈簧座；彈簧座位于左右閥芯5之間,并與閥桿固定連接，彈簧套筒20的兩端伸入左右閥芯5的中心孔內(nèi)并分別在軸向和徑向與兩個(gè)閥芯5的中心孔留有間隙，其特征在于，彈簧套筒20的端部為兩平行平面切開(kāi)圓柱體的異型截面，當(dāng)氣動(dòng)裝置17直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)閥桿11同步直線運(yùn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)閥芯5發(fā)生直線運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，閥芯5受到彈簧套筒20的異形端部的制約，閥芯5發(fā)生繞其中心軸線的自轉(zhuǎn)。

左閥體1和右閥體10直接與閥門(mén)中間體4依靠數(shù)根可拆卸螺柱緊密連接為一體，中間體4兩端均配有耐高溫、耐腐蝕、低泄露柔性石墨纏繞墊片，充分保證閥體構(gòu)件之間可靠密封；閥芯5和閥座2 均采用整體燒結(jié)碳化鎢硬質(zhì)合金，該材料抗彎強(qiáng)度高，達(dá)2500 MPa；硬度高，達(dá)HRA95，具有高的耐磨性和耐腐蝕性能等穩(wěn)定的化學(xué)性能。彈簧套筒20兩端套于前后兩只閥芯5的環(huán)形盲孔中，閥桿11和直行程氣動(dòng)裝置17通過(guò)聯(lián)軸器16緊緊的連接在一起。

彈簧套筒20端部采取異形端面，采用兩平行平面部分切開(kāi)圓柱體，且沿閥桿方向直線運(yùn)動(dòng)。彈簧套筒20異形截面圓柱體直徑小于整體燒結(jié)碳化鎢硬質(zhì)合金閥芯5盲孔直徑2~5mm，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2，3。

當(dāng)氣動(dòng)裝置17直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)閥桿11同步直線運(yùn)動(dòng)，繼而帶動(dòng)整體燒結(jié)碳化鎢硬質(zhì)合金閥芯5發(fā)生直線運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，閥芯5受到彈簧套筒20的異形端部的特殊結(jié)構(gòu)制約，閥芯發(fā)生繞其中心軸線的自轉(zhuǎn)，不斷刮拭密封面間的顆粒介質(zhì)，防止介質(zhì)顆粒損傷密封副。密封面在該過(guò)程中不斷地得到研磨顆粒的拋光作用，所以閥門(mén)使用時(shí)間越長(zhǎng)，密封性能越好，真正做到“經(jīng)久耐用”。

本發(fā)明直行程圓盤(pán)閥與傳統(tǒng)的閥門(mén)結(jié)構(gòu)最大區(qū)別在于：當(dāng)氣動(dòng)裝置帶動(dòng)閥桿11上下動(dòng)作時(shí)，閥芯5隨著閥桿11往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。在閥門(mén)的開(kāi)關(guān)過(guò)程當(dāng)中，閥芯5沿閥桿11直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還圍繞其自身中心軸線自轉(zhuǎn)，進(jìn)而不斷刮拭密封面間的顆粒介質(zhì)，擠出密封面間的雜志顆粒等，防止介質(zhì)顆粒損傷密封副，同時(shí)，密封面在該過(guò)程中不斷地得到研磨顆粒的拋光，所以密封面質(zhì)量不斷得到提高，閥門(mén)使用時(shí)間越長(zhǎng)，密封性能越好，尤其適合于高頻率開(kāi)關(guān)的閥門(mén)。

同時(shí)，相對(duì)于偏心布置的圓盤(pán)閥而言，由于流道方向上不再需要避開(kāi)偏心閥桿等傳動(dòng)鏈，有效減少了結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，有利于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)裝置其他類(lèi)型閥門(mén)的更換，無(wú)需改變閥門(mén)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。

本發(fā)明直行程圓盤(pán)閥的動(dòng)作原理為：當(dāng)閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)，氣動(dòng)裝置17帶動(dòng)閥桿11豎直向上運(yùn)動(dòng)，彈簧套筒20的異形端部與閥芯5的盲孔壁發(fā)生接觸，二者的摩擦作用力通過(guò)二者圓心，由于閥芯5豎直向上運(yùn)動(dòng)，二者的接觸點(diǎn)要沿運(yùn)動(dòng)方向（即豎直向上方向）重合，所以，閥芯5繞其中心中線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)閥芯5繞其中心軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)后，彈簧套筒20中心相對(duì)于閥芯5發(fā)生右傾偏移，此時(shí)，閥芯5受到閥桿11施加于豎直中心軸線左側(cè)的的偏心作用力，同樣也帶動(dòng)閥芯5繼續(xù)繞其中心軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；一旦彈簧套筒20相對(duì)于閥芯2右傾偏移，閥芯5受到密封副摩擦力的左側(cè)作用面積大于右側(cè)，由此密封副產(chǎn)生相對(duì)于閥芯5中心軸線的順時(shí)針?lè)较蚱牧兀矌?dòng)閥芯5同樣順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，參見(jiàn)圖2。

當(dāng)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，氣動(dòng)裝置17帶動(dòng)閥桿11豎直向下運(yùn)動(dòng)，彈簧套筒20的異形端部與閥芯5的盲孔壁發(fā)生接觸，二者的摩擦作用力通過(guò)二者圓心，由于閥芯5豎直向下運(yùn)動(dòng)，二者的接觸點(diǎn)要沿運(yùn)動(dòng)方向（即豎直向下方向）重合，所以，閥芯5繞其中心中線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)閥芯5繞其中心軸線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)后，彈簧套筒20中心相對(duì)于閥芯5發(fā)生左傾偏移，此時(shí)，閥芯5受到閥桿11施加于豎直中心軸線右側(cè)的的偏心作用力，同樣也帶動(dòng)閥芯5繼續(xù)繞其中心軸線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。一旦彈簧套筒20相對(duì)于閥芯5左傾偏移，閥芯5受到密封副摩擦力的右側(cè)作用面積大于左側(cè)，由此密封副產(chǎn)生相對(duì)于閥芯5中心軸線的逆時(shí)針?lè)较蚱牧兀矌?dòng)閥芯5同樣逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，參見(jiàn)附圖3。

如此，周而復(fù)始，當(dāng)閥門(mén)直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的啟閉動(dòng)作時(shí)，閥芯2直線運(yùn)動(dòng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)繞其中心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的高頻率，長(zhǎng)壽命運(yùn)行。