雙層卸灰閥閥門結(jié)構(gòu)設(shè)計和改進探討

1、<p>　　雙層卸灰閥閥門結(jié)構(gòu)設(shè)計和改進探討</p><p>　　摘 要：文中主要介紹了雙層卸灰閥閥門的四種結(jié)構(gòu)形式，從實際使用的密封性要求、安裝維護、生產(chǎn)加工成本、使用壽命等方面進行綜合分析，通過優(yōu)缺點比較，最終選擇出性能優(yōu)良、成本低廉、安裝、使用維護方便的閥門結(jié)構(gòu)形式作為最終設(shè)計方案，圓滿解決了我公司閥門結(jié)構(gòu)存在的問題。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：雙層卸灰閥；閥門結(jié)構(gòu)；密

2、封性；生產(chǎn)成本 </p><p><b>　　1 引言 </b></p><p>　　雙層卸灰閥廣泛用于冶金燒結(jié)和環(huán)保設(shè)備中，該產(chǎn)品能在密閉的回路中不斷把粉狀物料排出，基本原理：電動機變速后以合適的輸出轉(zhuǎn)速，通過機械機構(gòu)控制上下閥門的開啟和閉合。當(dāng)上閥門開啟時，下閥門閉合，物料從進料口進入，落到下閥門上，隨著電機的轉(zhuǎn)動，上閥門閉合，下閥門開啟，將物料卸到皮帶機上運走，

3、然后下閥門閉合，上閥門重新開啟，以此循環(huán)，達到在密閉回路中，不斷把物料卸出的目的。由此可見閥門作為主要執(zhí)行部件，首先必須保證閉合后與閥口有良好的密封性。由于閥門閉合是在重錘或彈簧通過機構(gòu)作用下的急速閉合，因此閥門與閥口間存在較大沖擊。閥口上與閥門接觸部分進行了淬火處理HRC45～50，而閥門上與閥口沖擊接觸的閥板則為普通材質(zhì)Q235-A，屬易損件，需定期更換，這樣就要求閥門結(jié)構(gòu)必須能抗沖擊，保證必要的使用壽命，同時要便于更換閥板。閥門結(jié)

4、構(gòu)合理與否、性能優(yōu)劣直接影響雙層卸灰閥的性能和使用效果。 </p><p><b>　　2 存在的問題 </b></p><p>　　我公司過去生產(chǎn)的雙層卸灰閥閥門結(jié)構(gòu)如圖1所示。 </p><p><b>　　圖1 </b></p><p>　　由閥板、閥座、聯(lián)桿構(gòu)成的閥門組件繞A軸線旋轉(zhuǎn)，通過與

5、閥口的配合，實現(xiàn)閥門的開啟和閉合。閥口下部與閥板接觸部分經(jīng)淬火處理HRC45～50，閥板材質(zhì)為Q235-A，當(dāng)閥門急速閉合時，兩者發(fā)生碰撞、沖擊接觸，逐漸在閥板上表面沿與閥口接觸處，形成一圈凹槽，從產(chǎn)生更好的密封效果。由于閥板、閥座、聯(lián)桿三者均為剛性連接，閥門結(jié)構(gòu)是通過A軸及軸承安裝在焊接箱體上，A軸線與閥口接觸面的平行度及安裝尺寸60mm不易較好保證，閥板與閥口接觸瞬間，閥板因不能擺動補償，可能與閥口間存在微小縫隙，導(dǎo)致密封不嚴。此外

6、為較好保證安裝尺寸，閥板上表面要進行加工，當(dāng)用戶現(xiàn)場急需更換閥板時，要配作加工或向生產(chǎn)廠家購買，同時還要最大限度的去保證安裝尺寸，增加了使用維護費用。此閥門結(jié)構(gòu)的確存在一定的隱患和設(shè)計缺陷，需要改善。 </p><p><b>　　3 解決方案 </b></p><p>　　針對上述存在的問題，我們認為要徹底解決問題，必須做到以下幾點：（1）閥板相對閥口可擺動，以補償

7、安裝及軸線與接觸面的平行度誤差；（2）閥板上下表面不需加工，便于安裝、使用和維護；（3）保證閥門結(jié)構(gòu)除閥板外其它件的工作可靠性和使用壽命。為此我們重新設(shè)計了以下三種閥門結(jié)構(gòu)形式。 </p><p>　　3.1 閥門結(jié)構(gòu)一 </p><p>　　如圖2所示，閥板與閥座用螺栓連接，閥座軸耳上開孔通過銷軸與聯(lián)桿連接，閥板可繞銷軸一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動（聯(lián)桿上有限位凸臺，防止閥板因完全翻轉(zhuǎn)而不能與閥口順利

8、閉合），實現(xiàn)與閥口接觸的擺動補償，閥板上下面不需加工，僅加工閥座上表面即可，生產(chǎn)成本較低。但該結(jié)構(gòu)卻存在以下缺點：（1）閥板與閥口急速閉合時，銷軸承受了主要沖擊，頻繁剪切，銷軸可能會斷裂；（2）閥板雖可繞銷軸擺動，但在與銷軸成90°方向上無法擺動，與閥口接觸時還可能產(chǎn)生縫隙。經(jīng)過分析后，此結(jié)構(gòu)形式直接放棄。 </p><p><b>　　圖2 </b></p><

9、;p>　　3.2 閥門結(jié)構(gòu)二 </p><p>　　如圖3所示，閥板與閥座用螺栓連接，閥座內(nèi)加工φ40的半球形孔，通與球頭支桿、壓板的配合與聯(lián)桿相連，閥板可繞球形中心全方位小范圍旋轉(zhuǎn)（壓板限位），與閥口接觸閉合時可很好的擺動，補償接觸縫隙。閥板相對閥口急速閉合時，球形接觸面承受了主要沖擊，不必考慮強度問題，安全可靠。閥板上下面不用加工，用戶可直接下板料制作，更換方便，費用較低。但球形支桿，特別是閥座上半球形

10、孔的加工費工費時，如球形面配合不好間隙過大，閥板上面會出現(xiàn)較多劃痕，較大的增加了生產(chǎn)成本。 </p><p><b>　　圖3 </b></p><p>　　3.3 閥門結(jié)構(gòu)三 </p><p>　　如圖4所示，閥板與閥座用螺栓連接，閥座下表面（兩軸耳間）與聯(lián)桿上大圓弧面接觸配合，用φ18銷軸穿過兩軸耳φ19孔和聯(lián)桿上φ22孔，將閥座和聯(lián)桿連接

11、起來。閥板下表面可繞銷軸沿大圓弧面輕微轉(zhuǎn)動（經(jīng)計算可轉(zhuǎn)角度2.4°，圓弧面限位），則在閥板和閥口的接觸處（φ300圓），閥板的擺動量可達到6mm，完全可補償誤差，消除縫隙。在與銷軸成90°方向上，由于聯(lián)桿上連接孔為φ22相對φ18銷軸，單邊留有2mm間隙，在閥板與閥口碰撞接觸時，閥板可曠蕩擺動（雙手晃動閥板，此方向上閥板可較靈活擺動，擺動量在φ300圓處可達10mm），能較好的適應(yīng)與閥口的閉合。由于閥座下表面與聯(lián)桿上

12、圓弧面直接接觸，承擔(dān)了閥板閉合時的主要沖擊，φ18銷軸幾乎不受剪切應(yīng)力，因此強度足夠，工作可靠。閥板上下表面也不需加工，更換方便，維護費用低。該閥門結(jié)構(gòu)相對與結(jié)構(gòu)二來說，幾乎能達相同的使用效果，而生產(chǎn)加工更容易，生產(chǎn)成本較低。 </p><p>　　為了驗證此閥門結(jié)構(gòu)的實際使用效果，我們將其在雙層卸灰閥上做了試驗，根據(jù)某用戶雙層卸灰閥一天工作15min的工藝習(xí)慣，我們進行了連續(xù)8h（相當(dāng)于1個月的工作量）開機試驗

13、，最后檢查發(fā)現(xiàn)僅φ18銷軸表面有輕微劃痕，其它件完好無損，閥板上表面形成一圈規(guī)則清晰的凹痕，密封效果良好。 </p><p><b>　　圖4 </b></p><p><b>　　4 結(jié) 論 </b></p><p>　　根據(jù)雙層卸灰閥的實際工作要求，針對我公司原閥門結(jié)構(gòu)存在的問題，我們對閥門結(jié)構(gòu)進行了三種改進設(shè)計，在滿

14、足產(chǎn)品使用、維護要求的前提下，本著提高產(chǎn)品性價比，增強產(chǎn)品競爭力的理念，通過綜合比較分析及必要的試驗驗證，最終選擇結(jié)構(gòu)三作為閥門結(jié)構(gòu)形式，從根本上解決了我公司閥門結(jié)構(gòu)存在的問題。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　【1】白福厚，許宏武，劉立廷，單航. 燒結(jié)機密封系統(tǒng)改進設(shè)計[J]. 承鋼技術(shù). 2007（01） </p>