專利名稱：粉粒體流量控制閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種流量控制閥，用于控制從管線的較高部分流向較低部分的粉粒體的流量。
背景技術：
通常，在傳送碳化鐵，水泥熟料，煤炭，鐵礦石這一類粉粒體時，通常要求在傳送中控制粉粒體的流量。
一個已知的粉粒體流量控制閥的例子是如圖5的縱向剖視圖所示的閥50。但是，由于閥50只通過擺動板51的開和關來操縱，并且由于來自輸入管路的粉粒體52不只經過擺動板51的下端流動，而且還經過擺動板的側邊流動，使其不可能穩(wěn)定且準確地控制粉粒體的數(shù)量，因此閥50不適合用作準確控制流量的流量控制閥。
另外一個已知的粉粒體流量控制閥的例子是如圖6的縱向剖視圖所示的旋轉閥60。但是，由于閥60具有一個不停旋轉的轉子61，這種無休止的旋轉加速了轉動部分的磨損并縮短了壽命。而且，在控制流量時，轉子61的轉速要用可變速方法控制，這增加了設備成本。
為解決這些問題，本發(fā)明的申請者在前已提出了一專利申請，其在日本未審查專利申請No.7-223698中公開。如圖7中縱向剖視圖所示，上述專利申請中公開的粉粒體閥70包括，外殼71和安裝在外殼71中的可轉動的閥體72，在所述閥中外殼71具有與安裝在其上的管相連的側向輸入開口73和與輸入開口73相聯(lián)通的向下輸出開口74，閥體72包括與輸入開口73滑轉連接的第一開口75和與第一開口75相聯(lián)通的從而朝向輸出開口74的第二開口76。
通過用驅動部件轉動閥體72，位于輸入開口73的粉粒體可以流過第一開口75并經過第二開口76到達輸出開口74，閥體72的轉角可以控制從而排出規(guī)定數(shù)量的粉粒體。
但因粉粒體閥70是運用粉粒體靜止角而設計成可排出可控數(shù)量的粉粒體的，所以對于輸入管的直徑來說最大可能達到的流量較小，從而要求更大尺寸的閥來達到要求的排出數(shù)量。此外，閥的結構變得復雜。增大的閥尺寸和復雜的結構導致了閥成本的增加。同時，還存在粉粒體進入到滑動面之間的可能性。
發(fā)明的概述為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種粉粒體流量控制閥，包括下端被按預定角度切割的粉粒體輸入管和以可擺動的方式安裝的擺動板，從而通過控制擺動板和粉粒體輸入管下端之間的開啟角度來控制粉粒體流量，其中粉粒體輸入管的安裝使其中心軸線的傾斜角度大于粉粒體靜止角度，當擺動板與粉粒體輸入管下端保持接觸時，擺動板與粉粒體輸入管中心軸線形成一銳角，擺動板在其上端被支撐，從而使得支撐部分位于粉粒體輸入管的下端開口之上，并且設有具有預定高度的護邊板，其圍繞封閉了粉粒體輸入管下端的擺動板表面的除自由端一側之外的三個側向設置。
如上所述，由于粉粒體輸入管的中心軸線傾斜角大于粉粒體靜止角，粉粒體流動與中心軸線保持垂直的情況下相比能在較低的速度下穩(wěn)定地進行，而且，由于護邊板圍繞封閉了粉粒體輸入管下端的擺動板表面的除自由端一側之外的三個側向設置，當擺動板被打開時，粉粒體僅能從處于護邊板高度范圍內的擺動板的自由端流出。
因此，粉粒體的流量可以通過將粉粒體流動剖面限制在預定的矩形截面內來控制。這樣，由于僅通過控制擺動板的開度就可實現(xiàn)流量的精確控制，因此提供了一種能夠實現(xiàn)穩(wěn)定的粉粒體流量控制的低成本的粉粒體流量控制閥。
由于作為擺動板的擺動中心的支撐部分位于粉粒體輸入管下端開口之上，因此沒有滑動部分與粉粒體發(fā)生接觸，因此粉粒體也不可能進入滑動面之間。
此外，當用于開關關閉粉粒體輸入管下端的擺動板的部件設置在擺動板的背面時，對粉粒體的流量控制在不使開關擺動板的部件與粉粒體接觸的情況下即可實現(xiàn)。這樣可以提供一種流量控制閥，其中由于開關部件與粉粒體不發(fā)生接觸而防止了開關部件被磨損。
附圖的簡要說明

圖1為本發(fā)明的第一實施例的視圖，圖1(a)為縱向剖視圖，圖1(b)為沿線A-A觀察的視圖，圖1(c)為沿線B-B觀察的視圖；圖2為圖1所示的粉粒體流量控制閥的流量特性曲線圖；圖3為本發(fā)明的第二實施例的縱向剖視圖；圖4為本發(fā)明的第三實施例的縱向剖視圖；圖5為現(xiàn)有技術的一個粉粒體流量控制閥的縱向剖視圖；圖6為現(xiàn)有技術的另一個粉粒體流量控制閥的縱向剖視圖；圖7為現(xiàn)有技術的又一個粉粒體流量控制閥的縱向剖視圖。
發(fā)明的最佳實施方式以下將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。圖1為本發(fā)明的第一實施例的視圖，圖1(a)為縱向剖視圖，圖1(b)為沿線A-A觀察的視圖，圖1(c)為沿線B-B觀察的視圖。
在此實施例中，如圖1所示，具有凸緣2a的粉粒體輸入管2安裝在橫剖面為矩形的外殼1的上部，凸緣2a與外殼向上的凸緣1a用螺栓3連接。具有凸緣4a的粉粒體輸出管4在其上部與外殼1的下凸緣1b相連，且粉粒體輸出管4的凸緣4a是用螺栓3連接到外殼1的下凸緣1b上的。粉粒體輸出管4的上部是矩形的，下部是圓形的。
粉粒體輸入管2的下端被切割，以與粉粒體輸入管2的中心軸線′c′相交成指定的角度α。在此實施例中，與中心軸線的夾角約為60度。
在此實施例中，與粉粒體輸入管2下端保持接觸的擺動板5與粉粒體輸入管2的中心軸線形成銳角，并且擺動板5在其上端用軸5a可轉動地支撐在外殼1上，從而使支撐部分位于粉粒體輸入管2下端開口之上。因此其另外一端，即擺動板5的自由端可以關于軸5a擺動。
如上所述，粉粒體輸入管2的下端按預定的角度切割，且保持與粉粒體輸入管2下端接觸的擺動板5在端部具有自由端，允許粉粒體輸入管2中的粉粒體總是從擺動板5的自由端流出。
托架6固定在擺動板5的后表面上，連桿構件7與托架6相連。連桿構件7由驅動電機10驅動，而兩者之間通過軸8和減速齒輪9相連接，所述軸8由固定于外殼1上的底座1c支撐。通過控制驅動電機10的轉角，擺動板5可以被打開至所需的角度。在此實施例中，驅動電機10作為打開和關閉擺動板5的部件被安裝于套筒1的一側，用來驅動與擺動板5的后表面相連的連桿構件7。附圖標記′s′表示安裝在外殼1上的驅動軸8的密封構件。
具有預定高度的護邊板11環(huán)繞與粉粒體輸入管2保持接觸的擺動板5的除自由端以外的其它三側設置。優(yōu)選的是，護邊板11的高度δ可以由這樣的方法確定，如圖1(b)所示，使由擺動板5和其兩側的護邊板11限定的自由端開啟斷面′e′的斷面面積等于或大于粉粒體輸入管2的內部截面積。也就是說，該結構是這樣的，在打開擺動板5的過程中，由擺動板5和其兩側的護邊板所限定的細長矩形的開啟斷面′e′的高度增加，并且，當護邊板11自由端上邊緣的連接線將要離開粉粒體輸入管2的下端時，開啟斷面′e′的斷面面積變得等于或大于粉粒體輸入管2的內部截面積。這是因為粉粒體的最大流量不會超過由粉粒體輸入管2的內部截面積所確定的流量，并且，在開啟斷面′e′的斷面面積超過粉粒體輸入管2的內部截面積之后，即使粉粒體溢流過設置在擺動板5上的護邊板11，仍然可以測量粉粒體的流量。通過這種方法設置的護邊板11的高度δ，可以實現(xiàn)對流經粉粒體輸入管2的整個內部截面積的粉粒體流量的穩(wěn)定控制。
這種粉粒體流量控制閥V1的安裝使得其整體結構以一個大于粉粒體靜止角的預定角度傾斜。在此實施例中，閥V1保持的傾斜角大約為60度。這個傾角保證了粉粒體以穩(wěn)定的速率流動。該傾角應由粉粒體的種類決定。
根據(jù)上述第一實施例中的粉粒體流量控制閥V1，驅動電機10驅動使驅動軸8轉動，而驅動軸8又隨后驅動連桿構件7以打開擺動板5至預定角度。
當所述轉動使得開啟高度小于護邊板11的高度時，粉粒體流速被固定在擺動板5上的護邊板11限制，使容納在粉粒體輸入管2中的粉粒體僅從位于擺動板5自由端一側的開啟斷面′e′流出，從而實現(xiàn)了精確的粉粒體流量控制。在該情況下，擺動板5的開啟角度和粉粒體流量之間的關系大致是成比例的，正如圖2中示出流量特性的曲線所示，這樣就實現(xiàn)了對粉粒體的穩(wěn)定的流量控制。
圖3為本發(fā)明的第二實施例的縱向剖視圖。該第二實施例使用液壓缸作為打開和關閉擺動板的驅動部件。與上述第一實施例相同的部分由相同的附圖標記表示，關于這些部分的描述則從略。
如圖3所示，在第二實施例中，具有凸緣2a的粉粒體輸入管2安裝在橫剖面為矩形的外殼12上部，凸緣2a與外殼12的上凸緣12a用螺栓3相連。在此實施例中，粉粒體輸出管13直接固定到外殼12的下部。與上述第一實施例類似，粉粒體輸入管2的下端被切割以與中心軸線′c′相交成大約60度角。
同樣，在此實施例中，保持與粉粒體輸入管2相接觸的擺動板14與粉粒體輸入管2的中心軸線形成銳角，擺動板14在其上端通過軸14a可轉動地支撐在外殼12上，使得支撐部分位于粉粒體輸入管2下端開口之上。這樣擺動板14的自由端可以關于軸14a擺動。
用于打開和關閉擺動板14的驅動部件安裝在擺動板14的背面。驅動部件包括固定在擺動板14上的L形斷面的導軌15，沿L形斷面的導軌15被引導移動的同時保持與擺動板14接觸的導輪16，支撐導輪16的三角形支撐構件17，一端鉸接于支撐構件17的作動軸18，以及伸長和收縮作動軸18的液壓缸或氣動缸19。附圖標記′s′標明了安裝在外殼12上的用于作動軸18的密封構件。
由此，通過控制液壓缸和氣動缸的伸長和收縮量，擺動板14可以被打開至預定的角度。
同樣，在此實施例中，粉粒體輸入管2的下端按預定的角度被切割，與與粉粒體輸入管下端保持接觸的擺動板14在端部具有自由端，使容納在粉粒體輸入管2中的粉粒體總是從擺動板14的自由端流出。環(huán)繞擺動板14的除自由端以外的三個側向設置的護邊板11與上述第一實施例中的相同，因此，有關說明在這里不再重復。
根據(jù)第二實施例中的粉粒體流量控制閥V2，操縱液壓缸或者氣動缸19以伸長或者收縮作動軸18，這引起導輪16沿導軌15移動，從而將擺動板14開啟至所需角度。
在此時，導輪16與關于上端擺動的擺動板14保持接觸的位置隨開啟角度變化而變化，但由于導輪16可沿導軌15移動，因此其可以適應這些位移。設置在擺動板14上的護邊板11的作用與上述第一實施例中的相同，因此，這里不再重復有關的描述。
圖4為本發(fā)明的第三實施例的縱向剖視圖。第三實施例的結構與上述第二實施例大致相同，唯一的區(qū)別是驅動方式不同。在第三實施例中，驅動電機和鏈條用作驅動部件來打開和關閉擺動板。與上述第二實施例相同的部分由相同的附圖標記表示，關于這些部件的說明也相應地省略。
如圖4所示，在第三實施例中，用于使擺動板14擺動的驅動部件包括一端可轉動地連接在三角形支撐構件17上的作動軸20，而所述支撐構件17被支撐在設置于擺動板14背面的導輪17上；與形成在驅動軸20的另一端的螺紋部分20a相嚙合的鏈輪21，用于驅動鏈輪21的鏈條22。鏈輪21由圖中未示出的支撐構件支撐。
根據(jù)第三實施例中的粉粒體流量控制閥V3，當通過以受控方式驅動驅動電機23從而使鏈輪21被鏈條22轉動時，具有與轉動鏈輪21相嚙合的螺紋部分20a的作動軸20被左右移動，正如圖4所示，使得擺動板14被打開至所需的角度。在第三實施例中，與第一和第二實施例類似，由于圍繞擺動板14的除自由端以外的三側設置的護邊板11而使容納在粉粒體輸入管2中的粉粒體僅從擺動板14的自由端流出，因而可以實現(xiàn)粉粒體流量的穩(wěn)定控制。
在第一至第三實施例中用于打開和關閉擺動板5或14的驅動部件不局限于圖例所示，其它的從外殼1或12的一側打開和關閉擺動板的構型也可以被采用。
此外，各實施例中的粉粒體輸入管2的傾斜角度也不局限于所述的實例，該傾斜角度可根據(jù)粉粒體的種類，溫度，壓力等適當?shù)剡M行設置。
產業(yè)適用性根據(jù)本發(fā)明的粉粒體流量控制閥可以用來對從管線上部流向下部的粉粒體流量進行有效控制。特別是，該粉粒體流量控制閥適合于在高溫和高壓下控制粉粒體流量。
權利要求
1.一種粉粒體流量控制閥，包括下端按預定角度被切割的粉粒體輸入管和以可擺動的方式安裝的擺動板，從而通過控制擺動板和粉粒體輸入管下端之間的開啟角度來控制粉粒體流量，其中粉粒體輸入管的安裝使其中心軸線的傾斜角度大于粉粒體靜止角度，當擺動板與粉粒體輸入管下端保持接觸時，擺動板與粉粒體輸入管中心軸線形成一銳角，擺動板在其上端被支撐，從而使得支撐部分位于粉粒體輸入管的下端開口之上，并且設有具有預定高度的護邊板，所述護邊板圍繞封閉了粉粒體輸入管下端的擺動板表面的除自由端一側之外的三側設置。
2.如權利要求1所述的粉粒體流量控制閥，其中用于改變可封閉粉粒體輸入管下端的擺動板的開啟角度的部件設置在擺動板的背面，這些部件的驅動方式使其可以實現(xiàn)對擺動板的控制。
全文摘要
具有預定高度的護邊板11圍繞擺動板5的除自由端以外的三個側向設置,所述擺動板5可以關閉按預定角度傾斜的粉粒體輸入管2的下端。當擺動板5打開時,且其開啟高度保持在護邊板11高度范圍內,通過預定高度的護邊板11可使粉粒體僅能從擺動板5的自由端流出,由此可以實現(xiàn)對粉粒體流量的精確控制。
文檔編號F16K1/20GK1276856SQ98810348
公開日2000年12月13日 申請日期1998年10月19日 優(yōu)先權日1997年4月25日
發(fā)明者佐藤賢, 野本博樹 申請人:川崎重工業(yè)株式會社