專利名稱：翻板式真空閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種真空閥，具體的說(shuō)涉及一種翻板式真空閥，可用于真空脫氣精練合金系統(tǒng)，能幫助真空硅倉(cāng)實(shí)現(xiàn)在線補(bǔ)料。該翻板式真空閥具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
氧氣頂吹裝置(RH-KTB)的真空硅倉(cāng)為真空脫氣精練(RH)合金系統(tǒng)的三只真空料倉(cāng)之一，用于儲(chǔ)存冶煉電工鋼所需的硅鐵料，其容積為8立方米，可儲(chǔ)料6噸。其機(jī)械結(jié)構(gòu)特征為料倉(cāng)的上部設(shè)置錐形真空閥，使真空硅倉(cāng)與硅倉(cāng)上部送料倉(cāng)隔斷并密封；料倉(cāng)的下部設(shè)置插板滑閥，將硅倉(cāng)與真空槽隔斷，但不起密封作用。這樣，在RH冶煉過(guò)程中，當(dāng)真空槽處于真空狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的硅倉(cāng)也會(huì)處于真空狀態(tài)，而此時(shí)硅倉(cāng)上部的送料倉(cāng)則處于常壓狀態(tài)，這樣，就使得硅倉(cāng)在冶煉中只能打開下部的插板滑閥、向鋼包加料，而無(wú)法打開上部的密封閥、從送料倉(cāng)稱料、即向硅倉(cāng)補(bǔ)料。RH-KTB冶煉一爐鋼水需40分鐘，冶煉電工鋼時(shí)一般在第15分鐘從硅倉(cāng)向鋼包加料，加料時(shí)間約2分鐘，由于冶煉品種鋼的比例逐步提高，對(duì)硅鐵的需求量亦不斷上升，尤其是電工鋼，每爐冶煉所需的硅鐵量達(dá)到5～6噸，因此在加料結(jié)束后，必需對(duì)硅倉(cāng)進(jìn)行補(bǔ)料，但由于硅倉(cāng)結(jié)構(gòu)原理的限制，在冶煉過(guò)程中，真空硅倉(cāng)只能加料，而無(wú)法補(bǔ)料，因此只有在一爐鋼水處理結(jié)束(復(fù)壓)后，才能對(duì)硅倉(cāng)進(jìn)行補(bǔ)料，而加滿硅倉(cāng)一般需30分鐘，這樣每爐鋼水的處理周期一般為70分鐘，而連鑄機(jī)澆鑄每爐鋼水只需50分鐘，這就造成了真空脫氣精練與連鑄在時(shí)間上不能銜接，影響到連鑄的連澆。而且，當(dāng)冶煉高牌號(hào)電工鋼時(shí)，硅鐵需求量將達(dá)10～12噸，顯然，如此的補(bǔ)料方式是無(wú)法滿足生產(chǎn)的需求的。這樣一來(lái)，真空硅倉(cāng)就成了影響真空脫氣精練生產(chǎn)節(jié)奏、制約真空脫氣產(chǎn)能的瓶頸之一，必需對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。而真空硅倉(cāng)對(duì)精練生產(chǎn)節(jié)奏和產(chǎn)能的制約主要是由于硅倉(cāng)無(wú)法在線補(bǔ)料引起的，因此改造的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)真空硅倉(cāng)的在線補(bǔ)料功能，使其能隨時(shí)補(bǔ)料。為了達(dá)到這一目的，關(guān)鍵是在插板滑閥和膨脹節(jié)之間增加一個(gè)真空閥。且該真空閥必需具備占有空間小、利于投料、密封單元在無(wú)需破真空的前提下亦能正常打開的特點(diǎn)。目前工業(yè)使用的真空閥主要有錐形閥和碟閥兩種。從結(jié)構(gòu)上講，此類真空閥主要由閥體單元、執(zhí)行單元和密封單元三部分組成。現(xiàn)有系統(tǒng)中的真空閥均為錐形閥，參見圖1，其執(zhí)行單元由氣缸1和連接件2組成；其密封單元為錐形頭，由錐形頭頭座3、密封墊4、壓環(huán)5等組成；其閥體單元由上部聯(lián)接環(huán)6、耐磨環(huán)7和下部聯(lián)接環(huán)8等組成。錐形頭在氣缸的帶動(dòng)下上下動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)閥門的開閉。該結(jié)構(gòu)具有以下幾個(gè)缺陷(1)、由于氣缸與錐形頭位于同一中心線上，所以投料口和放料口的中心線必需錯(cuò)開適當(dāng)?shù)木嚯x才能保證投料的順利進(jìn)行，這樣勢(shì)必要擴(kuò)大投料通道，增加空間占有量；(2)、由于部分活塞桿和錐形頭皆位于投料通道內(nèi)，因此，必需適當(dāng)加長(zhǎng)氣缸的行程，使得錐形頭和活塞桿盡量位于料倉(cāng)的上部，以免在料倉(cāng)補(bǔ)料時(shí)受到合金的沖擊，造成設(shè)備故障、影響設(shè)備使用壽命，這樣錐形閥在高度上難免占據(jù)較大的空間。現(xiàn)場(chǎng)最小的錐形真空閥的高度亦高達(dá)1.885米。
但在現(xiàn)有的硅倉(cāng)投料管線在高度方向上僅能節(jié)約出700～800毫米的空間，而且，如果采用錐形真空閥，則閥頭、閥桿等必需安裝在投料通道之內(nèi)，這樣一方面容易造成堵料、另一方面也會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的使用壽命，因此直接采用原有的錐形真空閥是行不通的。
蝶形真空閥主要用于真空廢氣管道，參見圖2，其執(zhí)行單元可以是手動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿，也可以是氣動(dòng)或電動(dòng)；其密封單元主要包括圓形閥板9、閥桿10和軟質(zhì)密封環(huán)11組成；其閥體單元?jiǎng)t包括閥體12、閥桿定位件13和閥體定位部件等。該閥雖然具有體積小、安裝方便、使用可靠的優(yōu)點(diǎn)，但也有很明顯的缺陷，即閥板、閥桿和軟質(zhì)密封環(huán)均處于料流通道中，且閥板的外徑必需大于軟質(zhì)密封環(huán)的內(nèi)徑。這一缺陷對(duì)煙氣的通過(guò)沒(méi)有影響，但對(duì)于合金類料流的通過(guò)可能引起以下幾個(gè)問(wèn)題(1)、閥板卡料，在投料后不能正常關(guān)閉，造成系統(tǒng)故障；(2)、在閥板處堵料，無(wú)法進(jìn)行正常的投料工作；(3)、閥板和軟質(zhì)密封環(huán)在料流的沖擊小，引起異常磨損和變形，造成功能失效。
由于錐形真空閥和蝶形真空閥為開放式閥體，因此難以設(shè)計(jì)均壓裝置，這樣，此類真空閥只有在系統(tǒng)破真空的情況下才能打開；要想在不破真空的情況下將其打開，則必需增加額外的密封腔，使該腔可以在常壓與負(fù)壓間進(jìn)行切換，這勢(shì)必又要增加空間。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種能幫助真空料倉(cāng)實(shí)現(xiàn)在線補(bǔ)料的翻板式真空閥。主要解決目前真空脫氣精煉料倉(cāng)無(wú)法在線補(bǔ)料的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型是一種體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠、維護(hù)方便、能滿足現(xiàn)場(chǎng)要求的翻板式真空閥。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種翻板式真空閥，由執(zhí)行單元、密封單元和閥體單元構(gòu)成，密封單元主要由閥蓋板、密封墊、壓環(huán)等組成，閥蓋板兩端設(shè)有密封墊，閥蓋板下端面固定有壓環(huán)，閥體單元包括閥體、閥體的連接接口、用于與壓環(huán)密封的密封環(huán)，其特征是，執(zhí)行單元包括氣缸、連接件和轉(zhuǎn)軸，氣缸通過(guò)連接件與轉(zhuǎn)軸連接，氣缸設(shè)置在閥體外部，呈水平固定在氣缸座上，氣缸座固定與閥體連接的氣缸架上，所述的連接件與轉(zhuǎn)軸連接為連接件通過(guò)轉(zhuǎn)接銷軸與短連桿構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，短連桿通過(guò)鍵與轉(zhuǎn)軸構(gòu)成硬聯(lián)接，轉(zhuǎn)軸兩端安置在位于閥體底部的頭端軸承座和尾端軸承座的軸承內(nèi)，轉(zhuǎn)軸上套接有長(zhǎng)連桿并通過(guò)鍵固定，長(zhǎng)連桿與閥蓋板銷接，這樣便可通過(guò)轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)翻板的90度偏心旋轉(zhuǎn)。在閥體的上下端面設(shè)置上下法蘭，在閥體上設(shè)置有均壓管。
本實(shí)用新型的有益效果是1、本實(shí)用新型將錐形真空閥執(zhí)行單元與密封單元之間的直線式聯(lián)接，改為由氣缸、短連桿、轉(zhuǎn)軸、長(zhǎng)連桿、翻板組成的U形聯(lián)接，從而減小了體積，節(jié)約了空間；2、本實(shí)用新型通過(guò)使用長(zhǎng)連桿將轉(zhuǎn)軸移到了料流通道之外，再通過(guò)短連桿的使用，實(shí)現(xiàn)了翻板的90度偏心旋轉(zhuǎn)，既不同于錐形真空閥錐形頭的直線式運(yùn)動(dòng)、亦有別于蝶形真空閥閥板的90度對(duì)稱旋轉(zhuǎn)，從而使密封單元在投料時(shí)位于投料通道之外，避開了料流的沖擊，克服了錐形真空閥和蝶形真空閥的密封單元必需處于料流通道內(nèi)的缺點(diǎn)，杜絕了卡料、堵料的現(xiàn)象，保證了工作的正常進(jìn)行和設(shè)備的使用壽命。
3、因?yàn)殚y門關(guān)閉時(shí)，密封單元的上側(cè)為常壓，下側(cè)為負(fù)壓，所以本設(shè)計(jì)中的翻板采用了下壓的方式，這樣可以利用壓差自動(dòng)將翻板的密封墊與耐磨環(huán)鎖緊，保證密封效果，從而省去額外的壓緊裝置，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)約空間、簡(jiǎn)化裝置的目的；
4、閥體上設(shè)計(jì)了均壓管，使得密封單元的上側(cè)可以在常壓和負(fù)壓間切換，從而保證翻板無(wú)需系統(tǒng)破真空的狀態(tài)下能正常打開；5、通過(guò)在真空硅倉(cāng)的投料系統(tǒng)中增設(shè)翻板式真空閥以及對(duì)相應(yīng)部位的改進(jìn)，真空硅倉(cāng)具備了在線補(bǔ)料的功能，從而使電工鋼的冶煉周期從70分鐘/爐下降為40分鐘/爐，平衡了轉(zhuǎn)爐、精練與連鑄之間的工藝需求；6、由于真空硅倉(cāng)具備了在線補(bǔ)料的功能，所以解決了原系統(tǒng)無(wú)法冶煉高牌號(hào)電工鋼的難題，增加了產(chǎn)能，提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
圖1為錐形真空閥結(jié)構(gòu)示意圖圖2為蝶形真空閥結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意主視圖圖4為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意左視圖圖5為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意俯視圖圖中1-氣缸，2-連接件，3-錐形頭頭座，4-密封墊，5-壓環(huán)，6-上部聯(lián)接環(huán)，7-耐磨環(huán)，8-下部聯(lián)接環(huán)，9-圓形閥板，10-閥桿，11-軟質(zhì)密封環(huán)，12-閥體，13-閥桿定位件，14-轉(zhuǎn)軸，15-氣缸座，16-氣缸架，17-轉(zhuǎn)接銷軸，18-短連桿，19-鍵，20-頭端軸承座，21-尾端軸承座，22-軸承，23-長(zhǎng)連桿，24-上法蘭，25-下法蘭，26-均壓管，27-手孔，28-閥蓋板。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D3、4、5，一種翻板式真空閥，由執(zhí)行單元、密封單元和閥體單元構(gòu)成，密封單元主要由閥蓋板28、密封墊4、壓環(huán)5等組成，閥蓋板28兩端設(shè)有密封墊4，閥蓋板下端面固定有壓環(huán)5，其特征是，執(zhí)行單元包括氣缸1、連接件2和轉(zhuǎn)軸14，氣缸1通過(guò)連接件與轉(zhuǎn)軸連接，氣缸設(shè)置在閥體12外部，呈水平固定在氣缸座15上，氣缸座固定與閥體連接的氣缸架16上，所述的連接件與轉(zhuǎn)軸連接為連接件2通過(guò)轉(zhuǎn)接銷軸17與短連桿18構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，短連桿18通過(guò)鍵19與轉(zhuǎn)軸構(gòu)成硬聯(lián)接，轉(zhuǎn)軸兩端安置在位于閥體底部的頭端軸承座20和尾端軸承座21的軸承22內(nèi)，轉(zhuǎn)軸上套接有長(zhǎng)連桿23并通過(guò)鍵固定，長(zhǎng)連桿與閥蓋板銷接，這樣便可通過(guò)轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)翻板的90度偏心旋轉(zhuǎn)。其閥體單元主要由上下法蘭24、25、閥體、均壓管26、軸承座、耐磨環(huán)7等部分組成。在閥體的上下端面設(shè)置上下法蘭24、25，在閥體上設(shè)置有均壓管26。由于翻板真空閥的下側(cè)始終處于真空狀態(tài)，而上側(cè)在打開時(shí)為真空、在關(guān)閉時(shí)為大氣壓，因此翻板密封采用下壓的方式，這樣，在真空處理過(guò)程中，可以使翻板密封圈在負(fù)壓的作用下與耐磨環(huán)緊密結(jié)合在一起，從而保證密封的效果，確保真空度控制在鋼水真空脫氣精煉要求的范圍之內(nèi)。
其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是1、由于翻板式真空閥安裝在硅倉(cāng)的投料管線上，閥蓋板28及密封墊4在投料過(guò)程中極易受到合金料流的沖擊，因此將閥蓋板等設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)軸處于料流通道之外的90度偏心旋轉(zhuǎn)，即真空閥關(guān)閉時(shí)，閥蓋板等處于水平位置；真空閥打開時(shí)，閥蓋板等處于垂直位置，這樣便可有效的避開合金料流，最大限度地減少料流對(duì)密封墊4和壓環(huán)5的沖擊，防止卡料和堵料，延長(zhǎng)零部件的使用壽命。
2、由于真空閥關(guān)閉時(shí)，其上側(cè)為常壓，而下側(cè)則始終處于真空狀態(tài)，因此將閥蓋板28設(shè)計(jì)成下壓式，同時(shí)將壓環(huán)5與耐磨環(huán)7設(shè)計(jì)成相同的傾角，這樣便可省去額外的翻板壓緊裝置，利用復(fù)壓的倒吸原理來(lái)保證密封效果。
3、下法蘭25是料流的必經(jīng)通道，必然會(huì)受到料流的沖刷，因此將其設(shè)計(jì)成耐磨環(huán)7和下法蘭25的分體組合件，以便于更換，并對(duì)耐磨環(huán)采用具有良好的耐沖擊性能、耐磨性能和加工性能的材料，以延長(zhǎng)其使用壽命。
4、為了方便翻板組件等的檢查維護(hù)，在閥體的一側(cè)設(shè)計(jì)了手孔27。
5、為了保證整體的密封效果，在所有分體聯(lián)接的部位，如閥體12與耐磨環(huán)7之間，耐磨環(huán)7與下法蘭25之間、軸承座悶蓋與頭部軸承座20之間、轉(zhuǎn)軸14與尾部軸承座21之間等均設(shè)計(jì)了O型密封圈。
6、為了保證真空閥的在真空狀態(tài)下的正常開閉，在閥體12上專門設(shè)計(jì)了均壓管26。
權(quán)利要求1.一種翻板式真空閥，由執(zhí)行單元、密封單元和閥體單元構(gòu)成，密封單元主要由閥蓋板、密封墊、壓環(huán)組成，閥蓋板兩端設(shè)有密封墊，閥蓋板下端面固定有壓環(huán)，閥體單元包括閥體、閥體的連接接口、用于與壓環(huán)密封的密封環(huán)，其特征是，執(zhí)行單元包括氣缸、連接件和轉(zhuǎn)軸，氣缸通過(guò)連接件與轉(zhuǎn)軸連接，轉(zhuǎn)軸兩端安置在位于閥體底部的頭端軸承座和尾端軸承座的軸承內(nèi)，氣缸設(shè)置在閥體外部，呈水平固定在氣缸座上，氣缸座固定與閥體連接的氣缸架上，轉(zhuǎn)軸上套接有長(zhǎng)連桿并通過(guò)鍵固定，長(zhǎng)連桿與閥蓋板銷接，在閥體的上下端面設(shè)置上下法蘭，在閥體上設(shè)置有均壓管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的翻板式真空閥，其特征是，所述的連接件與轉(zhuǎn)軸連接為連接件通過(guò)轉(zhuǎn)接銷軸與短連桿構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接，短連桿通過(guò)鍵與轉(zhuǎn)軸構(gòu)成硬聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的翻板式真空閥，其特征是，在閥體的一側(cè)設(shè)有用于檢修的手孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種真空閥，具體的說(shuō)涉及一種翻板式真空閥，主要解決目前真空脫氣精煉料倉(cāng)無(wú)法在線補(bǔ)料的技術(shù)問(wèn)題。一種翻板式真空閥，由執(zhí)行單元、密封單元和閥體單元構(gòu)成，密封單元主要由閥蓋板、密封墊、壓環(huán)組成，閥蓋板兩端設(shè)有密封墊，閥蓋板下端面固定有壓環(huán)，閥體單元包括閥體、閥體的連接接口、用于與壓環(huán)密封的密封環(huán)，其特征是，執(zhí)行單元包括氣缸、連接件和轉(zhuǎn)軸，氣缸通過(guò)連接件與轉(zhuǎn)軸連接，轉(zhuǎn)軸兩端安置在位于閥體底部的頭端軸承座和尾端軸承座的軸承內(nèi)，氣缸設(shè)置在閥體外部，呈水平固定在氣缸座上，氣缸座固定與閥體連接的氣缸架上，轉(zhuǎn)軸上套接有長(zhǎng)連桿并通過(guò)鍵固定，長(zhǎng)連桿與閥蓋板銷接，在閥體的上下端面設(shè)置上下法蘭，在閥體上設(shè)置有均壓管。可用于真空脫氣精練合金系統(tǒng)，能幫助真空硅倉(cāng)實(shí)現(xiàn)在線補(bǔ)料。
文檔編號(hào)F16K31/122GK2876462SQ200620040499
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者葉林, 周榮生, 易鋼, 朱峰 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司