專利名稱：偏心式星形卸灰閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于環保、冶金、礦山、化工、建材等行業的灰斗，特別是一種用于料倉下進行排灰、卸料、給料的閥門。
背景技術：
目前，在料斗，料倉，灰庫等設備上采用的卸灰、排灰、給料裝置主要有兩種形式， 一是星形卸灰閥，也叫剛性葉輪給料機，另一種是翻板閥。翻板閥的結構原理是利用料倉或灰斗中物料的重量對閥板的壓力使閥板打開， 料倉和灰斗中的物料卸下一定量后，閥板上的壓力減少即自動關閉。閥板軸的外伸端上設有絲桿和重錘，調整重錘在絲桿上的位置，改變閥板動作時的重力臂大小，從而調節翻板動作的頻率。為了實現閥板動作啟閉的遠程控制，有的翻板閥采用氣缸或電液推桿代替絲桿和重錘。這種結構形式的閥門存在著很多不足之處。首先是串氣、漏風現象嚴重，在氣力輸送系統和除塵系統的灰斗中的應用效果也不是很好。二不能保證卸料均勻平穩。卸料時， 在卸料處會因物料的沖擊產生較大的揚塵。卸料的不均勻性，閥門不能用在給料系統中，三是閥板容易變形，使關閉不嚴密，特別是采用氣缸或推桿啟閉時更嚴重。四是其結構尺寸往往較大。對料倉料斗處的空間布置不利。五、為保證卸料時不漏風，翻板閥上下兩閥板的動作要求不同步，需有一定的時間差，實現遠距離控制時，增加了控制的復雜程度。而星形排灰閥，其閥殼在葉輪旋轉中心上是左右對稱的，進、出料口中心相對于葉輪旋轉中心也是對稱的。葉輪外緣和閥殼內腔都是通過機加工達到一定的配合精度。閥門安裝在料倉下，物料的重力對葉輪產生一個壓緊力，形成閥門旋轉的阻力，并且，物料越多， 重力越大，旋轉阻力也越大，閥門一般不會自行旋轉。為了使閥門旋轉，達到卸灰的目的，需在與葉輪聯接的軸上外接傳統裝置，普通使用的傳動裝置是帶電機的擺線針輪減速機。由于這種形式的閥門具有較好的密封效果，給料、卸料均勻穩定。能實現遠程控制等優點，應用場合比較廣泛。但是，也存在著一些不足之處。首先是外形尺寸較大，結構笨重，閥的本身重量還不及傳動減速機和電機的重量。其次是當進料口物料發生堵塞現象時，電機還是按設定程序工作，容易使電機過載而燒毀。再有，配有電機減速機和傳動機構，制造成本較高，安裝維護復雜繁重。再有，進、出料口與葉輪旋轉中心重合，閥門靜止時，物料在進料口因為重量的平衡，會產生搭橋、起拱的現象。當需要啟動葉輪旋轉進行卸料時，電機的啟動力矩較大。此外，電機要消耗一定的能源，長期運行，費用不少。本申請人于2008年8月20日申請了一項實用新型專利“偏心式外殼結構的重力排灰閥”(專利號為ZL200720065115. 4)，它主要是把星形卸灰閥的葉輪旋轉中心，也偏離閥殼幾何中心進行安裝，進料口的幾何中心也偏離閥殼的幾何中心，布置在葉輪旋轉中心的一側。進料時，物料的重量對葉輪的一側產生切向力，該切向力作用在葉輪邊緣，這個力到旋轉中心有一定的距離，產生一個使葉輪自轉的轉矩。旋轉的同時，把物料從進料端帶向出料端排出，從而達到卸灰的目的。灰斗中的物料重量越大，切向力也越大，自轉的轉矩也大。 在一般情況下，只要有足夠的物料，不需外加任何外力，就能使葉輪旋轉，物料卸完后，葉輪
3即會自行停轉。為了控制閥門按到要求轉動和停止，該實用新型在機殼外的旋轉軸上設置了一個電磁制動器。當電磁閥沒有充電時，制動器產生的磨擦力矩阻止閥門的自轉，當需要卸灰排料時，電磁閥充電，制動盤與閥門可以相對轉動，葉輪就能自轉。在多年的使用過程中，該閥門結構的新穎性和性能的優越性以及良好的節能效果，體現出較之傳統任何閥門的優勢。但是，也還存在一些問題，如當物料密度較小，粘度較大，其重量可能不足以使閥門自行旋轉。當閥門運行時間較長，軸承有一定的灰塵等雜物， 葉輪旋轉阻力較大時，物料產生的重力使葉輪旋轉的速度較慢。甚至難以自轉。旋轉速度變慢，卸灰或給料能力有所下降。當閥門用在給料系統中時，因物料重量對閥門產生的旋轉力矩是不斷變化，要實現均勻給料是不可能的。

發明內容
為了完全克服傳統卸灰閥的技術問題，本發明結合原有偏心式重力排灰閥的結構特點，針對使用中存在的一些問題，在結構上進行了優化和完善。本發明的目的是提供一種結構更為緊湊、密封性能更好、制作成本更低低、適應性更強、維護更加簡便、且具有一定節能效果的偏心式星形卸灰閥。為了實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是所述的偏心式星形卸灰閥，用金屬材料制成制作一個類似蝸殼形偏心式結構的殼體。殼體的內腔是兩個不同心的不完全圓柱面，大圓柱面用于安裝端蓋，小圓柱面為葉輪的旋轉密封面，用螺栓組件將端蓋固定在殼體上，同時有螺栓組件將軸承座固定在端蓋上，葉輪安裝在殼體內腔中， 其輪緣與內腔旋轉面有一定的間隙。這種間隙能保證葉輪自由旋轉，但能保證在葉輪不旋轉時，物料不會從下料口中排出。殼體的進料口中心偏離葉輪的旋轉中心，物料由殼體的進料口進入內腔時，作用在葉輪的一側，給葉輪一個向下旋轉的切向力，葉輪失去平衡產生旋轉，將物料從進料口端向出料口端卸出。當物料較少，重力不足以使葉輪自行轉動，葉輪起到密封作用，防止物料卸出。軸與葉輪聯接在一起，同時，支承在殼體兩端的軸承座上。軸的一端伸出殼體外，外接電磁制動器，控制閥門的旋轉。在物料密度較少，粘度較大，其重量產生的重力，不足以使葉輪自行旋轉，或者葉輪的旋轉速度相對較慢時，在軸伸上安裝微型蝸桿減速機作為葉輪的傳動裝置，為葉輪的自轉起助力作用，也能更好的控制葉輪的旋轉速度和啟停。根據上述技術方案設計的偏心星型卸灰閥，或稱偏心式重力排灰閥，與傳統的星形卸灰閥和翻板閥比較，有如下優勢1、設計新穎，結構緊湊。傳統的星形排灰閥(剛性葉輪給料機)，完全靠外加動力源使葉輪旋轉，本發明依靠物料自重使葉輪旋轉動作，并通過一種機構控制其旋轉。閥門配套減速機傳統裝置，主要是起到控制旋轉的作用和助力作用。2、制造成本低。同規格的星型排灰閥，配備的擺線針輪減速機，價格不菲。本發明的結構件重量與同規格的閥門相差無幾，配套電磁制動器時，其價格為減速傳動機構價格的1/5-1/10。即使采用微型減速機傳統裝置，因其規格型號較少，其價格僅為傳統閥門配套減速機的50%。3、適應性廣。偏心式星形卸灰閥結合了傳統星形卸灰閥和翻板閥的結構特點，完全可以代替翻板閥和星形卸灰閥，適應環保、礦山、水泥、化工、陶瓷等行業中，各種儲料斗，料倉，灰斗下物料的卸放，也可以在配料工藝系統中，作給料設備使用。采用微型減速機傳動裝置，對粘性較大和密度較小的物料的卸放，也完全可以適應。4、節能效果顯著。偏心式星形卸灰閥配套電磁制動器時，其功率消耗不足100W，為傳統星形卸灰閥電機功率的1/15-1/20。配套微型減速機傳統裝置時，功率僅為傳統星形卸灰閥電機功率的1/3-1/5，一年的節電費用就能收回設備投資。5、外型尺寸少，結構輕巧。偏心式星形卸灰閥配套的傳動裝置很輕巧，整機長度方向外形尺寸僅為傳統星形卸灰閥配套的1/2，傳統裝置不需配套聯軸器，支座等，整機重量僅為傳統閥門的2/3。6、安裝，檢修，維護方便。結構簡單，重量輕，給安裝、維護帶來了極大的方便。本發明的有益效果是一種在傳統結構形式的星形卸灰閥也叫剛性葉輪給料機的基礎上進行大量改進，利用物料的重量作為驅動閥門轉動的動力，應用于環保、冶金、礦山、 化工、建材等行業的灰斗，料倉下進行排灰，卸料，給料的新型閥門。


圖1是本發明所述的偏心式星形卸灰閥的正向結構剖視示意圖。圖2是本發明的所述的偏心式星形卸灰閥的配套電磁制動器的方案示意圖。圖3是本發明的所述的偏心式星形卸灰閥的殼體、葉輪、及閥軸的關系示意圖，亦是本發明的摘要附圖。圖4是本發明的閥板與軸的結構及聯接關系示意圖。圖中殼體1、端蓋2、軸承座3、減速機傳動裝置4、鍵銷5、閥軸6、葉輪7、螺栓組件8、油封9、軸承10、軸承壓蓋11、電磁制動器12。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明。本發明閥殼為類似蝸殼的偏心式結構，內腔為兩個大小不同的圓柱面，大圓柱面用于安裝端蓋，小圓柱面則為葉輪6的旋轉密封面，兩個圓柱面都經過鏜削加工，達到一定的光潔度和配合精度要求。殼體內腔和外表面都是在上下方有開口的不完整圓柱面，在上方開口與進料口相接，在下方與下料口相接。內腔圓柱面與葉輪旋轉中心重合，但偏離閥門的幾何中心，也偏離大圓柱面的中心，還偏離進料口中心。內外圓柱面之間可以是實體結構，也可以是薄壁結構。葉輪是由端板、葉片和輪轂組成，在其圓周方向形成若干個“V”型槽。葉輪通過閥軸支承在閥殼7兩端蓋上的軸承上，置于閥腔內，葉輪葉片外緣及端板的端面，與閥殼內腔圓柱面有一定的間隙。葉輪6旋轉時，彼此之間不直接接觸，保證葉輪能自由的旋轉。由于，葉輪的旋轉中心偏移進料口，經進料口進入葉輪的物料，總是在葉輪旋轉中心一側的“V”型槽內。在旋轉中心另一側的“V”型槽總是空的。物料重量使葉輪產生一個使葉輪旋轉的切向力，當這個切向力的大小，等于或超過葉輪旋轉時相鄰表面對葉輪的粘滯磨擦力及油封、軸承的旋轉磨擦力之和，葉輪6即會自行旋轉。而且，隨著料倉、料斗中物料重量的增加，旋轉的切向力和力矩會增大。葉輪6旋轉的速度或力度也越大。葉輪的旋轉，進料端“V”型槽內的物料，也被帶到出料端，從出料口中排出。葉輪外緣與閥殼內腔表面的接觸面處，葉輪的葉片總是把進料端和出料端分開成兩部分。不論葉輪是否旋轉，都能保證其密封。物料的重量對葉輪產生的切向力，會使葉輪產生無規則的旋轉，旋轉速度也因物料重量的大小而時慢時快。為了保證葉輪的旋轉符合工藝要求的卸灰要求及便于遠程控制，也為了保證葉輪旋轉的速度。在軸伸上安裝了電磁制動器。電磁制動器有兩個磨擦盤， 一個與軸固接，另一個與接合盤固接，接合盤又與殼體固接。在充電時，兩個磨擦盤處于分離狀態，可以相對轉動，葉輪沒有摩擦力矩的阻止，依靠物料重量可以自由旋轉，在沒有充電時，電磁制動器的兩個摩擦盤緊緊結合在一起，摩擦阻力阻止葉輪的旋轉。在閥門應用于一些物料粘度較大，密度較小的場合，物料的重量往往不能使葉輪自行旋轉，或旋轉的速度相對較慢。在閥門軸伸上安裝一個減速機傳動裝置，為葉輪的轉動起助推作用。減速機一般采用有自鎖效果的蝸桿減速機，也就是說，物料的重量再大，切向力都不能使葉輪自轉，只有當減速機旋轉時，切向力對葉輪的自轉推動才能起作用。減速機也可以采用擺線針輪或其它結構型式。由于，物料對葉輪的切向力總是存在，只是或大或小，因此，減速機配套的電機功率也可大大減少。由于配套的減速機、電機功率減少，因此降低了制造成本，也有較大的節能效果。參閱圖1至圖4。
權利要求
1.一種偏心式星形卸灰閥，其特征是它包括殼體、葉輪、閥軸、端蓋及制動機構，殼體 (1)為類似蝸殼形狀的偏心圓筒結構，筒形殼體(1)之兩端分別設置有一個端蓋O)，并通過螺栓組件(8)構成一個封閉的空腔，內腔內安裝一個由端板、葉片組成的葉輪(7)；閥軸 (6)與葉輪(7)聯接在一起，軸的左右端支承在端蓋( 上的軸承座C3)和軸承(10)上，并有一端伸出殼體(1)之外；與安裝在端蓋( 上面的電磁制動器(1 或者蝸桿減速機(4) 聯接；殼體⑴的上部和下部分別有進料口和出料口 ；葉輪⑵安裝在殼體⑴內，其旋轉中心與殼體(1)的幾何中心有一定的偏心距，進料口的位置相對于機殼(1)的幾何中心也有一定的偏心距A，進料口與出料口兩者的幾何中心也有一定的偏心距；葉輪(7) —側的葉片構成“V”型槽。
2.根據權利要求1所述的偏心式星形卸灰閥，其特征是進料口和出料口分別位于葉輪(7)的上方和下方；同時，進料口位于葉輪(7)旋轉中心的另一側。
3.根據權利要求1所述的偏心式星形卸灰閥，其特征是與葉輪(7)旋轉幾何中心重合的殼體(1)內腔是一個不完全的圓柱面，圓柱面的上方開口接進料口，圓柱面的下方開口接出料口 ；外殼內腔圓柱面與外圓柱面之間，是薄壁或實體結構。
4.根據權利要求1所述的偏心式星形卸灰閥，其特征是殼體(1)的外部是一個不完全的圓柱面，圓柱面開口的上方是進料口，開口的下方是下料口 ；外殼內腔圓柱面與外圓柱面之間，是薄壁或實體結構。
5.根據權利要求1所述的偏心式星形卸灰閥，其特征是進料口和下料口是方錐型或圓錐型；進料口和下料口上的法蘭可以是方形或圓形的。
6.根據權利要求1所述的偏心式星形卸灰閥，其特征是葉輪是由端板、葉片、輪轂聯接在一起，在葉輪圓周方向圍成一個由葉片分隔成若干個“V”型小室；葉片是直板或弧板。
7.根據權利要求1所述的偏心式星形卸灰閥，其特征是在殼體外部的端蓋上，安裝電磁制動器或減速器傳動裝置。
全文摘要
一種偏心式星形卸灰閥，它是一種用于環保，冶金，建材等行業，在灰斗、料倉下進行排灰卸料的裝置。它主要是解決現有卸灰閥物料不能實現均勻給料等技術問題。其技術方案要點是在類似于蝸殼形的偏心式殼體內腔內，安裝一個葉輪。殼體兩端有軸承座，端蓋等與殼體形成一個近乎封閉性的空間，殼體的上下兩面有進出料斗，進料口布置在葉輪徑向的一側，偏離葉輪的旋轉的幾何中心。經進料口進入葉輪的物料，其重量對葉輪一側產生切向力，使葉輪自行轉動。與葉輪連接的軸伸出殼體外，在軸伸上安裝電磁制動器，控制葉輪按預期要求旋轉。或在軸伸上安裝電機減速機，當物料重量不足以使葉輪自行轉動時，起到助推作用。這種的偏心結構的卸灰閥，無漏風、漏氣現象，一般情況下不需額外的動力就可自轉，達到卸灰目的，就是配套電機，其功率大小僅為傳統閥門的1/3-1/5，節能效果相當明顯，結構也簡單，制作成本低，維護方便。
文檔編號B65G65/48GK102390671SQ20111020085
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月18日 優先權日2011年7月18日
發明者肖務里, 謝星明 申請人:平安電氣股份有限公司