本發(fā)明涉及密封及閥門，具體涉及一種插板閥及其密封方法。
背景技術(shù)：
諸如煉油廠所用的煙機出入口和一些脫硫系統(tǒng)及硫磺回收系統(tǒng)等許多場合使用的閥門，按照國家對環(huán)保的要求：泄漏量為零或者是美國標(biāo)準的VI級密封。對于尺寸較大的閥門，達到這個標(biāo)準是件十分困難的事。高溫場合時，更難實現(xiàn)。如：高溫?zé)煓C的入口閥門，用于設(shè)計溫度700多度的煙氣場合，直徑達1850，煙氣入口壓力0.25MPa，工藝要求零泄漏。德國的阿達姆斯公司制造的這種蝶閥，售價超過50～60萬美元/臺，尺寸大些的甚至超過千萬元人民幣。國內(nèi)制造的售價亦達600～700萬元/臺。即便如此，使用一段時間后都存在密封不嚴而泄漏的問題。
國內(nèi)煉油廠的催化系統(tǒng)，煙氣溫度600多度，為了實現(xiàn)零泄漏，采用水封罐的方法實現(xiàn)密封，采用這種密封方式，其弊端如下：1.投資大，約300～400萬元。2.占地面積大，屬額外占地，浪費土地資源。3.污染環(huán)境，水封用的水被煙氣污染后形成酸性水，若直接排放，污染環(huán)境，若處理后排放，處理成本高。4.使用和維護成本高。煙氣是熱的，考慮防凍，水需打循環(huán)，還需要整套控制系統(tǒng)，一些寒冷地區(qū)需采取防凍保溫措施，運行時需補水。這些設(shè)備的維護保養(yǎng)每年大約需投資額的8～10％的費用，設(shè)備運行費每年需幾十萬元。5.可靠性比閥門差，水封系統(tǒng)所用的設(shè)備和儀表種類較多，增加了故障點，故可靠性差。
對于煙氣脫硫系統(tǒng)和硫磺回收，為了實現(xiàn)零排放，除了有的企業(yè)用上述的水封罐這種密封方法外，許多企業(yè)采用雙層結(jié)構(gòu)的蝶閥或者二個插板閥之間加鼓風(fēng)機正壓通風(fēng)的措施來實現(xiàn)零泄漏，而這個場合所用的閥門的尺寸往往都比較大，由于制造、運輸、安裝、使用過程中的溫度和介質(zhì)壓力等原因造成的變形比較大，欲做到零泄漏是件十分困難的事，正因為各種原因造成的變形較大，加鼓風(fēng)機正壓通風(fēng)所需的風(fēng)量很大，故耗能很大，即便如此，由于各個制造廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的原因，仍未實現(xiàn)良好的密封。另外，在二個插板閥之間用鼓風(fēng)機通風(fēng)形成風(fēng)幕來實現(xiàn)密封，這相當(dāng)于二個插板閥，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，運行時，功耗大。
公開號為CN105066156A的中國專利申請，公開了一種密封條及具有該密封條的煙道蝶閥，其較之以前的技術(shù)大幅降低了風(fēng)機運行和加熱通風(fēng)介質(zhì)的能耗，用于許多用戶并獲得廣泛認可。它的不足之處在于：仍存在風(fēng)機運行時產(chǎn)生的不小的能耗以及有些場合鼓風(fēng)機通風(fēng)時必須對風(fēng)進行加熱(防止結(jié)冰打不開)再次產(chǎn)生的能耗。
煤氣行業(yè)使用的插板閥亦存在著一些眾所周知的問題。如授權(quán)公告號CN2896042的中國專利中公開的煙道擋板便是這樣的結(jié)構(gòu)。
又如授權(quán)公告號CN201526980U的中國專利所述的煙氣擋板門及其密封裝置，用可充氣式的密封管實現(xiàn)密封，它的不足之處在于密封采用非金屬材料，不耐高溫，密封材料易老化；又如公開號CN104006176A的中國專利申請所述的插板閥的密封結(jié)構(gòu)存在著同樣的問題。
現(xiàn)有的插板閥，結(jié)構(gòu)簡單，屬廣泛應(yīng)用的一種閥。已申報的專利申請很多，此不一一列舉。對于插板垂直使用的插板閥，在插板的二側(cè)裝有導(dǎo)軌或者在插板閥內(nèi)裝有使插板嵌入凹槽內(nèi)的導(dǎo)軌，這種結(jié)構(gòu)的插板閥，由于插板的二側(cè)有與插板相貼的導(dǎo)軌，稍有變形或有雜物，就易卡澀，而制造、安裝、運輸、使用溫度的變化都極易造成變形。許多場合所用的插板閥，尺寸比較大，變形在所難免。插板的二側(cè)均有導(dǎo)軌，這本身就是一種浪費，尤其高溫場合，需用高合金鋼。實際上，變形是不可避免的，如插板受介質(zhì)的壓力或其它因素變形后，兩側(cè)緊貼插板的導(dǎo)軌均對插板產(chǎn)生摩擦力，提升插板時，需更大的提升力，甚至二倍的提升力，這勢必增大執(zhí)行機構(gòu)。若插板二側(cè)的導(dǎo)軌不緊貼插板，帶來的問題是；密封不嚴，軌道上存在雜質(zhì)或積灰時，無法保證關(guān)閉時的密封。現(xiàn)實中，由于積灰或雜質(zhì)的存在而影響密封的例子比比皆是，存在于多種閥門中。
尤其是尺寸大的插板閥，由于制造精度誤差、運輸和安裝產(chǎn)生的變形、使用過程中介質(zhì)壓力和溫度影響產(chǎn)生的變形等，往往整體變形較大，極難控制，因此欲做到零泄漏是件十分困難的事。實際上現(xiàn)今很多場合使用的插板閥的尺寸非常大，解決其泄漏成了當(dāng)務(wù)之急。
授權(quán)公告號CN204592362U中國專利所述的插板閥中提到了在圓形插板的圓周方向上布置若干個擺臂，相鄰擺臂之間通過V形連接件連接，任一擺臂連接驅(qū)動機構(gòu)來實現(xiàn)夾緊。這種結(jié)構(gòu)對提高密封性能是有益的。它存在的問題是：由于夾緊過程中金屬產(chǎn)生變形，與驅(qū)動機構(gòu)直接相連的第一個擺臂和V形連接件變形最大，其后依次遞減，從而使得夾緊力越來越弱，甚至夾不緊，若想各個夾緊力相近，則不易調(diào)整。另外，僅一個驅(qū)動機構(gòu)很難驅(qū)動眾多的夾緊機構(gòu)，由此仍然難以實現(xiàn)良好的密封。這種驅(qū)動方式若采用多個驅(qū)動機構(gòu)，則結(jié)構(gòu)顯得復(fù)雜凌亂。在很多企業(yè)現(xiàn)場的風(fēng)機入口前的多葉片擋板，都采用了這種結(jié)構(gòu)，好用的不多，不可靠。此外，變形后，夾緊力不均勻，甚至夾不緊，難以實現(xiàn)良好的密封
授權(quán)公告號CN201100649的中國專利所公開的的煙道擋板鉸鏈四連桿密封機構(gòu)和授權(quán)公告號CN202165597U所公開的四連桿機構(gòu)密封門的專利較之現(xiàn)有的插板閥占用空間少，結(jié)構(gòu)簡單，密封效果好。但均存在如下不足：
1.制造精度和制造、運輸、安裝、使用引起的變形，使之實現(xiàn)零泄漏困難，尺寸大時，無法避免的變形，使之實現(xiàn)零泄漏更加困難。
2.對四連桿的精度要求嚴格。另外四連桿的長度不一，熱變形量的不同易使閥板與閥座之間產(chǎn)生相對位移，由此，易產(chǎn)生間隙，影響密封效果。
3.在煙道內(nèi)部的四連桿機構(gòu)有若干個摩擦副，當(dāng)煙道內(nèi)的介質(zhì)含有粉塵時，易卡住，由于位于煙道內(nèi)部，無法潤滑，卡住后不拆卸無法維修，由于位于煙道內(nèi)部，出現(xiàn)問題后需從高空吊下后維修，維修費用高，維修周期長。此外易造成停產(chǎn)，帶來損失。
4.用于高溫場合時，四連桿機構(gòu)需采用昂貴的高合金鋼，使之造價高，另外還存在著高溫蠕變的問題。
5.閥座上有積灰或雜質(zhì)時影響密封。
6.同大口徑蝶閥一樣，壓力高或尺寸大時，難以打開。
現(xiàn)今常用的蝶閥，難以做到零泄漏，當(dāng)口徑大或同時使用溫度高時，就更難以做到零泄漏。
脫硫裝置上的擋板(蝶閥)，若密封不嚴，則達不到環(huán)保要求；另外，熱煙氣會倒灌，煙氣倒灌后，一是腐蝕風(fēng)機，二是人無法進入煙道內(nèi)施工。
從上述可見，許多閥的密封是當(dāng)今的難題，尤其是尺寸大的插板閥，由于制造精度的問題，運輸、安裝造成的變形，使用過程中介質(zhì)溫度和壓力造成的變形，這些因素都影響著密封，故欲做到零泄漏是很難實現(xiàn)的。另外，閥座上積灰或有雜質(zhì)而影響密封及介質(zhì)中的顆粒對密封面的沖刷磨損也是欲解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
鑒于現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題，本發(fā)明旨在公開一種插板閥，以解決現(xiàn)有插板閥卡澀和雙插板閥成本高以及閥座上存有雜質(zhì)、結(jié)焦、結(jié)垢影響開關(guān)或密封等問題，同時解決現(xiàn)有一些種類的閥門密封效果差或無法保證密封的問題以及一些高溫場合的密封難題。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的：
一種插板閥，包括：閥體，閥座，插板，容納開啟后的插板的密封腔體，驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于還包括：
二個互相平行的滑道，其分別固定在密封腔體的二個內(nèi)側(cè)壁上，與閥座相連且與閥座位于同一平面；
法蘭，其與閥體框架的形狀相一致，固定于所述閥體的內(nèi)壁，與閥座分別位于插板的兩側(cè)并且與所述閥座平行；
所述法蘭上對應(yīng)所述插板的四周位置設(shè)置通孔和執(zhí)行機構(gòu)，所述執(zhí)行機構(gòu)用以穿過所述通孔壓緊所述插板。
進一步的，所述的執(zhí)行機構(gòu)是直行程氣缸。
由于法蘭和執(zhí)行機構(gòu)的固定及壓緊作用，這種插板閥及其插板可以垂直于地面使用。
為了節(jié)省氣缸、氣路、氣路元件，可在所述的插板上，設(shè)置一層以上槽鋼，最上層每個槽鋼均由所對應(yīng)的氣缸的活塞桿居中直接壓住，下層槽鋼其個數(shù)為其相鄰的上層槽鋼個數(shù)的兩倍且為其所對應(yīng)的上層槽鋼的一個側(cè)面的底面居中壓住，最下層槽鋼的兩個側(cè)面的底面壓在插板上，同一層槽鋼的端面距離對應(yīng)的插板邊框基本相等。這種結(jié)構(gòu)相當(dāng)于插板和矩形閥座被一圈緊固件緊固在一起，最下層的每個槽鋼相當(dāng)于兩個緊固件，進一步改善了密封效果。單層槽鋼固定在插板上，多層槽鋼時，相互之間固定后，最下一層固定在插板上。
相對于滑道或閥座而言，所述插板位于介質(zhì)流向的下游。由于密封面位于閥座的下游，密封面上不易積灰、沉積雜質(zhì)、結(jié)焦、結(jié)垢等。
為保證密封，插板底端表面不與閥體接觸，亦即：插板底端表面不與閥體底部的內(nèi)表面接觸。
進一步的，所述插板的下端呈楔形面，楔形的尖部緊貼滑道或閥座。
進一步的，所述閥座密封面的外周邊與插板的外周邊相接觸，閥座的內(nèi)周邊與插板之間有距離而不接觸。也即，閥座的密封面與插板之間呈一個夾角，當(dāng)插板坐落在閥座上時，插板的外周邊與閥座接觸，閥座的內(nèi)周邊與閥板有個間距，這個間距的尺寸是閥板在介質(zhì)壓力的作用下，閥板相對于閥座內(nèi)周邊的部位的變形量。閥板變形后，恰好與閥座緊密貼合。
進一步的，所述閥座的密封面上開有一圈貫通的密封用半溝槽，在閥座上對應(yīng)所述密封用半溝槽部位設(shè)有垂直或不垂直于溝槽軸線的密封介質(zhì)入口。當(dāng)閥座上的密封介質(zhì)入口沿著所述半溝槽軸向斜開時，將同時有助于關(guān)閉過程中吹除積灰。
進一步的，所述閥座上對應(yīng)所述溝槽開設(shè)有密封介質(zhì)出口。
進一步的，所述閥體和/或密封腔體的內(nèi)壁貼有保溫襯里，或者所述閥座的密封面上鑲有一圈密封條。有襯里后，襯里外的材料可以采用普通鋼或者相對低的鋼種。
本發(fā)明同時公開了一種插板閥的密封方法，包括：
插板閥的二個互相平行的滑道分別固定在插板閥的密封腔體的二個內(nèi)側(cè)壁上，與閥座相連且與閥座位于同一平面；
在閥體內(nèi)壁固定與閥體框架形狀一致的法蘭，其與閥座平行且分別位于插板的兩側(cè)，利用位于法蘭周邊的執(zhí)行機構(gòu)和/或緊固件將所述插板與閥座壓緊密封。
所述的執(zhí)行機構(gòu)采用直行程氣缸；
為了更加節(jié)省氣缸、氣路、氣路元件，在所述的插板上，或者還配合位于插板四周的一層或兩層槽鋼進行緊固定位，即所述氣缸活塞桿居中壓在槽鋼上用以將插板四周與閥座壓緊，同層槽鋼的端面距離其對應(yīng)的插板邊框基本相等。
具體而言，設(shè)置一層槽鋼，即對應(yīng)每個氣缸活塞桿位置，可居中固定一個槽鋼，槽鋼的端面距離其對應(yīng)的插板邊框基本相等，利用所述直行程氣缸作用于槽鋼上的壓力將所述插板與閥座壓緊實現(xiàn)密封?；蛘?，設(shè)置兩層槽鋼，即在所述的插板上，對應(yīng)每個氣缸活塞桿上的一個槽鋼的下方，對稱固定二個槽鋼，這二個槽鋼的中心，分別位于氣缸活塞桿上的槽鋼下方的兩個側(cè)面的底面，這二個槽鋼的各個側(cè)面，平行于氣缸活塞桿上的槽鋼下方的兩個側(cè)面；所述位于氣缸活塞桿上的槽鋼的兩個側(cè)面的底面與其下方的二個槽鋼壓緊，與插板固定在一起的這二個槽鋼的端面距離其對應(yīng)的插板邊框基本相等。這種結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一套執(zhí)行機構(gòu)替代了四套緊固件。
所述閥座密封面的外周邊與插板的外周邊相接觸，閥座的內(nèi)周邊與插板之間有距離而不接觸而有個間距L，在介質(zhì)壓力的作用下，插板中間部位產(chǎn)生指向閥座方向的變形量，使得插板與閥座密封面的緊密貼合面積逐步增加至整體貼合實現(xiàn)密封。
進一步的，在插板下落過程中，利用插板緊貼滑道或閥座下端的楔形面的尖部刮去滑道或閥座密封面上的積灰或雜物。
進一步的，閥座的密封面上開設(shè)一圈貫通的密封用半溝槽，同時相應(yīng)設(shè)置垂直或不垂直于所述半溝槽軸線的密封介質(zhì)入口；
或者同時在插板的密封面上對應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的密封用半溝槽從而形成一個整體截面約為圓形的密封介質(zhì)容納空間；
利用外部引入的管子通過所述密封介質(zhì)入口向所述半溝槽或兩個半溝槽構(gòu)成的密封介質(zhì)容納空間內(nèi)注入大于閥內(nèi)介質(zhì)壓力的壓縮氣體或液體來實現(xiàn)密封。為安全起見，所述壓縮氣體可用氮氣。采用液體來實現(xiàn)密封時，閥體的下部需開有排水口，在這個排水口上接有疏水閥。
密封氣體或液體的壓力應(yīng)比被密封介質(zhì)的壓力大一些，二者的壓力差應(yīng)通過流量和/或流態(tài)計算和實驗得出，如圖6所示。
上述密封方法和結(jié)構(gòu)型式的泄漏量舉例計算如下：
上式中
Q：泄漏量
b：閥座的密封長度
L：閥座的密封寬度
u：20℃時的動力粘度
h：閥板與閥座之間的間隙
ΔP：閥板關(guān)閉后的前后壓力差
設(shè)：閥座的密封長度b＝1000閥座的密封寬度L＝100閥板與閥座之間的間隙h＝0.2
介質(zhì)為空氣ΔP＝4kpa這是密封氣體對大氣的壓差。
計算可知：Q＝104m3/h若同時考慮閥座溝槽兩側(cè)的泄漏量，因為密封介質(zhì)的壓力與被密封一側(cè)的壓差ΔP小，這個值大約應(yīng)是上述Q值的一倍多。
若用水做密封介質(zhì)，空氣和水的動力粘度分別為1.8X10-5PaS和1.01X10-3PaS，用量的換算如下：
Q水＝(u空氣/u水)XQ空氣＝0.018Q空氣
如：用空氣20m3/h，那么用水量為0.36m3/h。
從上式中可見，閥板與閥座之間的間隙h值是一個非常敏感的參數(shù)，降低這個值的意義非常大。前述的矩形法蘭通孔的四周分布若干個壓緊閥板的執(zhí)行機構(gòu)就顯得非常必要。
矩形法蘭通孔的四周分布若干個壓緊閥板的執(zhí)行機構(gòu)后，可以使閥板與閥座之間的間隙值非常小，從機械經(jīng)驗和常識的角度而言：在這種情況下，閥板與閥座之間的間隙h值的平均值完全可以做到h平均≤0.05，按此間隙計算，壓縮氣體的流量Q＝1.625m3/h，折算成標(biāo)準體積為Q標(biāo)準＝1.04X1.625＝1.69Nm3/h，耗電小于0.28KW，由此可知：實現(xiàn)密封的單位時間內(nèi)的耗電量很低。
為了節(jié)能，應(yīng)通過控制密封介質(zhì)和閥內(nèi)的壓差來控制密封介質(zhì)的流量。
當(dāng)密封閥處于關(guān)閉狀態(tài)時，持續(xù)不斷的通過入口向插板和閥座的溝槽內(nèi)注入壓力大于閥內(nèi)介質(zhì)壓力的氣體或液體存在著始終耗能的問題，鑒于此，則可以通過設(shè)置于閥座上的密封介質(zhì)出口，排出所述半溝槽或密封介質(zhì)容納空間中的氣體，進而通過密封介質(zhì)入口向其中注入不揮發(fā)、不凝固、粘度適宜或粘度較高的膏狀介質(zhì)，如鋰基潤滑脂、凡士林等實現(xiàn)密封。由于膏狀介質(zhì)有一定的粘度，閥座與插板的間隙極小，而使得閥內(nèi)的介質(zhì)不易泄漏。由此，則不必連續(xù)不斷的注入密封介質(zhì)，從而達到節(jié)能的效果。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是顯而易見的：
1.本發(fā)明中法蘭及其四周分布的用于壓緊插板的執(zhí)行機構(gòu)，使得所述插板閥具有更好的密封性能，完全實現(xiàn)了零泄漏，解決大尺寸插板閥變形后難以做到零泄漏的難題。
2.本發(fā)明插板下端部楔形面結(jié)構(gòu)，使插板在上下滑動過程中即可刮掉積灰或雜物，加之壓縮氣流或液體流也可以清除積存在滑道或閥座上的積灰等，還有當(dāng)密封介質(zhì)入口相對密封用半溝槽的軸線斜開時有助于關(guān)閉過程中吹除積灰或雜質(zhì)，均使得本發(fā)明的結(jié)構(gòu)避免了因雜質(zhì)的存在而影響密封。另外，在關(guān)閉狀態(tài)下，由于壓縮氣體的存在，縫隙處不易結(jié)垢。另外，插板的所述楔形結(jié)構(gòu)克服了內(nèi)部下方積灰后影響關(guān)閉的問題。
3.較之雙插板閥，本發(fā)明等于少了一臺閥及其各種執(zhí)行機構(gòu)，從而大幅降低了成本，尤其高溫場合下所用的高合金鋼十分昂貴，如06Cr 25Ni20鋼材，價格為4～8萬元/噸。進一步的，有了保溫襯里結(jié)構(gòu)后，襯里外可以采用相對較低廉的鋼種，又大幅降低了制造成本，減輕了用戶的負擔(dān)。
4.由于全部是金屬硬密封，使之可用于高溫場合，克服了軟密封老化、無法用于高溫場合、磨損后失效的問題。
5.克服了四連桿密封機構(gòu)可動部件多、無法潤滑、不拆下來就無法維修、可靠性差或密封不嚴、壓力高或尺寸大時難以打開等問題。
6.本發(fā)明所公開的密封方式，相比傳統(tǒng)水封罐的密封方式而言，投資少，運行費用低，無污染，不占地，可靠性高。
7.從耗氣量計算可知，本發(fā)明由于泄漏量少，耗電量低，與現(xiàn)今廣泛使用的雙層擋板或雙插板閥相比，耗電量無法比擬，在尺寸相同的情況下，本發(fā)明的耗電量降低了至少一個數(shù)量級；同時，本發(fā)明耗電量明顯降低，無論耗氣量還是耗電量的降低，均使得運行費用降低，必而使得運行成本降低。加熱氣體亦需耗能，本發(fā)明耗氣量極少，加熱氣體的耗能極低。
8.從上述計算可知，本發(fā)明降低了對設(shè)備制造精度和整體剛度的要求，由此降低了制造成本，亦降低了對運輸，安裝，使用受壓和受熱后的變形要求。
9.相比傳統(tǒng)的擋板和四連桿密封機構(gòu)及雙插板閥結(jié)構(gòu)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)更簡單，制造更容易，性能更易保證。
10.并且僅一側(cè)有閥座或滑道(亦可稱之為導(dǎo)軌)，由此節(jié)省滑道，并且不會卡澀，提高了使用的可靠性。
綜上，本發(fā)明的插板閥結(jié)構(gòu)及其密封方法，滿足了市場需求，解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，可以用以替代進口，節(jié)省外匯，在充分保障性能的前提下為用戶節(jié)省了購買及使用成本。
附圖說明
圖1為實施例1插板閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的F-F剖視圖；
圖3是圖1的D-D剖視圖；
圖4是圖1的E-E剖視圖，
圖5是圖1槽鋼下方增加二個槽鋼的示意圖
圖6是密封閥氣體泄漏測試示意圖；圖中，
1.矩形框架閥體，2.矩形閥座，3.插板，4.閥座密封面上的半溝槽，4′.插板密封面上的半溝槽，5.矩形密封腔體，6、6′.滑道，7.驅(qū)動機構(gòu)，9.槽鋼9′、9″槽鋼10.限位桿，11.直行程氣缸，12.矩形法蘭，31.楔形面
A.密封介質(zhì)入口 B.密封介質(zhì)出口
具體實施方式
實施例1
一種插板閥，如圖1、圖2所示，用于管道、煙道、風(fēng)道等流道，其包括：矩形框架閥體1、固定在閥體1內(nèi)壁上的一圈矩形閥座2、貼在閥座2上的插板3、矩形框架閥體1上方與閥體1固定在一起的用于插板3開啟后容納插板的矩形密封腔體5，密封腔體5內(nèi)與閥座2相連且與閥座2位于同一平面的二個平行的滑道6和6′，二個滑道6和6分別固定在密封腔體5的二個內(nèi)側(cè)壁上，固定于密封腔體5上方的用于驅(qū)動插板開啟或閉合的驅(qū)動機構(gòu)7；還包括固定于矩形框架閥體1內(nèi)壁上一圈矩形法蘭12，相對于矩形閥座2位于插板3的一側(cè)而言，矩形法蘭12位于插板3的另一側(cè)并與矩形閥座2平行，矩形法蘭12通孔的四周分布若干個壓緊所述插板3的執(zhí)行機構(gòu)，所述的執(zhí)行機構(gòu)是直行程氣缸11。
進一步的，為了節(jié)省執(zhí)行機構(gòu)，如直行程氣缸、氣路、氣路元件，可在所述的插板3上，對應(yīng)氣缸的活塞桿，居中固定槽鋼9，槽鋼9的二個側(cè)面的底面與插板3固定在一起，槽鋼12的橫截面平行于其所對應(yīng)的插板3邊框；即每個槽鋼相當(dāng)于兩個緊固件形成兩個緊固點，沿所述插板3的周邊將插板3和矩形閥座2緊固在一起，如此即使將插板3垂直于地面使用，也可保證所述插板閥的密封效果，并且插板3垂直于地面使用。
進一步的，如圖5所示，為設(shè)置了兩層槽鋼的情形，即在所述的插板上，對應(yīng)氣缸活塞桿上的槽鋼9下方，對稱固定二個槽鋼9′和9″，這二個槽鋼9′和9″的中心，分別位于氣缸活塞桿上的槽鋼9下方的兩個側(cè)面的底面，這二個槽鋼9′和9″的各個側(cè)面，平行于氣缸活塞桿上的槽鋼9下方的兩個側(cè)面；所述位于氣缸活塞桿上的槽鋼9的兩個側(cè)面的底面與其下方的二個槽鋼壓9′和9″壓緊，與插板3固定在一起的這二個槽鋼9′和9″的端面距離其對應(yīng)的插板3邊框基本相等。這種結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一套執(zhí)行機構(gòu)替代了四套緊固件。
為了防止矩形閥座2積灰或存有雜物影響密封，還可采用如下密封方法，即相對于滑道6、6′或矩形閥座2而言，將插板3位于介質(zhì)流向的下游；由于密封面位于矩形閥座2的下游，則密封面上不易積灰、沉積雜質(zhì)、結(jié)焦、結(jié)垢。
由于插板3相對于矩形閥座2而言，位于介質(zhì)流向的下游，則可在閥體內(nèi)的插板3與矩形法蘭12之間，靠近插板3固定二根垂直于地面的限位桿10，以防止插板3被介質(zhì)吹離，造成其與矩形閥座2距離太遠而影響使用及密封效果，限位桿10固定在閥體上下方的內(nèi)壁上。
進一步的，為了刮掉滑道6、6′或閥座2表面上的積灰和雜物以及防止內(nèi)部下方積灰影響關(guān)閉過程中插板3的下落，插板3的下端從兩側(cè)看呈楔形面31，或稱之為鏟刀狀，如圖2所示，鏟刀的尖端緊貼滑道6、6′或閥座2。下端呈鏟刀狀的插板3在下落過程中，會將閥內(nèi)下方的積灰或雜質(zhì)擠至一旁，有利于閥全部關(guān)閉并實現(xiàn)良好的密封。此外，相對傳統(tǒng)的水平管道用插板閥而言，所述插板閥節(jié)省了另一側(cè)的滑道。制造成本降低，使用也更便捷。
實施例2
在實施例1的基礎(chǔ)上，為了實現(xiàn)更良好的密封，如圖3所示，閥座2的密封面上開有一圈貫通的半溝槽4，在半溝槽4部位的閥座2上垂直或不垂直于閥座2鉆孔，從外部引入管子通過A入口向這個溝槽4內(nèi)注入大于閥內(nèi)介質(zhì)壓力的壓縮氣體或液體來實現(xiàn)密封。
進一步的，為了增加密封用的壓縮氣體或液體的通流面積，插板3的密封面上對應(yīng)于閥座2上的半溝槽4相應(yīng)地開有一圈貫通的半溝槽4′。
為了滿足密封時對壓縮氣體或液體的流量或流態(tài)等需求，在閥座2溝槽4上的不同位置垂直于或不垂直于閥座2鉆若干個孔，從外部引入管子分別與這些孔相連，從外部通過管子的入口A向溝槽4和4′內(nèi)注入大于閥內(nèi)介質(zhì)壓力的壓縮氣體或液體來實現(xiàn)密封。
采用液體來實現(xiàn)密封時，閥體1的下部需開有排水口，在這個排水口上接有疏水閥。
有些場合為安全起見，所述的壓縮氣體是氮氣。為了更好的吹除積存在閥座上的積灰，閥座上的通氣孔沿著溝槽方向斜開。這有助于關(guān)閉過程中吹除積灰。
為了在保證密封的同時更加節(jié)能，所述插板閥可以采用如下的密封方式：
考慮到當(dāng)所述插板閥處于關(guān)閉狀態(tài)時，持續(xù)不斷的通過入口A向插板3和閥座2的密封用半溝槽4或溝槽4內(nèi)注入壓力大于閥內(nèi)介質(zhì)壓力的氣體或液體存在著始終耗能的問題，為了降低能耗，在閥內(nèi)介質(zhì)壓力不高的情況下，可以在閥座2上開一個密封介質(zhì)出口B，通過向密封介質(zhì)入口A注入不揮發(fā)、不凝固、粘度適宜或粘度較高的膏狀介質(zhì)，如鋰基潤滑脂、凡士林等，由于膏狀介質(zhì)有一定的粘度，閥座2與插板3的間隙極小，在這種情況下，閥內(nèi)的介質(zhì)不易泄漏。由此，則不必連續(xù)不斷的注入密封介質(zhì)，從而實現(xiàn)密封并且節(jié)能。向這個空腔內(nèi)注入膏狀介質(zhì)時，必須排出空腔內(nèi)的空氣，即通過對應(yīng)密封介質(zhì)入口的另一側(cè)的密封介質(zhì)出口B實現(xiàn)原密封用的氣體介質(zhì)或液體介質(zhì)的排出。
實施例3
在前述實施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上，當(dāng)所述插板3坐落在滑道6，6’或閥座2的上方，相比滑道6，6’或閥座2而言，插板3位于介質(zhì)流向的上游的情況下，若想插板閥實現(xiàn)更好的密封，減少密封用的壓縮氣體或液體的流量，需使得其插板3變形小，這會大幅增加成本；為了降低插板3的制造成本，則可采用如圖4所示的結(jié)構(gòu)，插板3坐落在矩形閥座2上，矩形閥座2的密封面與插板3之間呈一個夾角，亦即：當(dāng)插板3坐落在閥座2上時，插板3的外周邊與閥座2接觸，閥座2的內(nèi)周邊與插3板有個間距L，當(dāng)插板3在介質(zhì)壓力的作用下，插板3相對于閥座內(nèi)周邊的部位的變形恰可補償所述間距L，即在介質(zhì)壓力下，插板3產(chǎn)生變形后，恰好與閥座2緊密貼合。插板受壓后，這樣結(jié)構(gòu)會增加密封面的接觸面積。
在上述實施例的基礎(chǔ)上，為了實現(xiàn)良好的密封，閥座2朝向插板3的密封表面上鑲有一圈密封條；
為保證密封，插板3底端表面不與閥體1接觸，亦即：插板3底端表面不與閥體1底部的內(nèi)表面接觸。
為降低耐高溫、耐腐蝕的高合金鋼的用量，閥體1和/或矩形密封腔體5的內(nèi)壁貼有保溫襯里，則襯里外的材料可以采用普通鋼或者性能相對較低而成本也相對較低的鋼種。
事實上，除了上述實施例中的矩形插板閥，對于其它形狀的插板閥，上述密封結(jié)構(gòu)及密封方法同樣適用；甚至在四連桿機構(gòu)密封門或煙道擋板鉸接四連桿密封機構(gòu)，以及蝶閥結(jié)構(gòu)中同樣適用。還有，閥座的密封面與插板之間呈一個夾角，亦即：當(dāng)閥板坐落在閥座上時，閥板的外周邊與閥座接觸，閥座的內(nèi)周邊與閥板有個間距，這個間距將由閥板在介質(zhì)壓力的作用下，閥板相對于閥座內(nèi)周邊的部位的變形量來補償或抵消，即閥板在介質(zhì)壓力作用下變形后，恰好可與閥座緊密貼合。由于使用了壓縮氣體或液體實現(xiàn)密封，涉及四連桿機構(gòu)密封門或煙道擋板鉸接四連桿密封機構(gòu)，亦可以在關(guān)閉過程中，利用壓縮氣體或液體來吹掃閥座上的積灰或雜質(zhì)，一舉兩得。
關(guān)于驅(qū)動機構(gòu)，屬于本專業(yè)常識，現(xiàn)有技術(shù)中多有記載及公開，此不贅述。
密封氣體或液體的壓力應(yīng)比被密封介質(zhì)的壓力大一些，二者的壓力差應(yīng)通過流量和/或流態(tài)計算和實驗得出。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
技術(shù)特征：
1.一種插板閥，包括：閥體，閥座，插板，容納開啟后的插板的密封腔體，驅(qū)動機構(gòu)，其特征在于還包括：
二個互相平行的滑道，其分別固定在密封腔體的二個內(nèi)側(cè)壁上，與閥座相連且與閥座位于同一平面；
法蘭，其與閥體框架的形狀相一致，固定于所述閥體的內(nèi)壁，與閥座分別位于插板的兩側(cè)并且與所述閥座平行；
所述法蘭上對應(yīng)所述插板的四周位置設(shè)置執(zhí)行機構(gòu)，所述執(zhí)行機構(gòu)穿過法蘭上相對應(yīng)位置的通孔用以壓緊所述插板。
2.如權(quán)利要求1所述的插板閥，其特征在于：
所述的執(zhí)行機構(gòu)是直行程氣缸；
在所述的插板上，設(shè)有一層以上槽鋼，最上層每個槽鋼均由所對應(yīng)的氣缸的活塞桿居中直接壓住，下層槽鋼其個數(shù)為其相鄰的上層槽鋼個數(shù)的兩倍且為其所對應(yīng)的上層槽鋼的一個側(cè)面的底面居中壓住，最下層槽鋼的兩個側(cè)面的底面壓在插板上，同一層槽鋼的端面距離對應(yīng)的插板邊框基本相等。
3.如權(quán)利要求1所述的插板閥，其特征在于：
相對于滑道或閥座而言，所述插板位于介質(zhì)流向的下游。
4.如權(quán)利要求1所述的插板閥，其特征在于：
所述插板的下端呈楔形面，楔形的尖部緊貼滑道或閥座。
5.如權(quán)利要求1所述的插板閥，其特征在于：
所述閥座密封面的外周邊與插板的外周邊相接觸，閥座的內(nèi)周邊與插板之間有距離而不接觸。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的插板閥，其特征在于：
所述閥座的密封面上開有一圈貫通的密封用半溝槽，在閥座上對應(yīng)所述密封用半溝槽部位設(shè)有垂直或不垂直于溝槽軸線的密封介質(zhì)入口；
或者，在插板的密封面上對應(yīng)所述閥座上的密封用半溝槽位置同時設(shè)置有相應(yīng)的密封用半溝槽；
所述閥座上對應(yīng)其上密封用半溝槽開設(shè)有密封介質(zhì)出口。
7.一種插板閥的密封方法，包括：
插板閥的二個互相平行的滑道分別固定在插板閥的密封腔體的二個內(nèi)側(cè)壁上，與閥座相連且與閥座位于同一平面；
在閥體內(nèi)壁固定與閥體框架形狀一致的法蘭，其與閥座平行且分別位于插板的兩側(cè)，利用位于法蘭周邊的執(zhí)行機構(gòu)和/或緊固件將所述插板與閥座壓緊密封。
8.如權(quán)利要求7所述的密封方法，其特征在于：
所述的執(zhí)行機構(gòu)采用直行程氣缸；
或者還配合位于插板四周的一層或兩層槽鋼進行緊固定位，即所述氣缸活塞桿居中壓在槽鋼上用以將插板四周與閥座壓緊，同層槽鋼的端面距離其對應(yīng)的插板邊框基本相等。
9.如權(quán)利要求7或8所述的密封方法，其特征在于：
所述閥座密封面的外周邊與插板的外周邊相接觸，閥座的內(nèi)周邊與插板之間有距離而不接觸而有個間距L，在介質(zhì)壓力的作用下，插板中間部位產(chǎn)生指向閥座方向的變形量，使得插板與閥座密封面的緊密貼合面積逐步增加至整體貼合實現(xiàn)密封。
10.如權(quán)利要求7或8所述的密封方法，其特征在于：
在插板下落過程中，利用插板緊貼滑道或閥座下端的楔形面的尖部刮去滑道或閥座密封面上的積灰或雜物。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種插板閥及其密封方法，所述插板閥，包括：閥體，閥座，插板，容納開啟后的插板的密封腔體，驅(qū)動機構(gòu)，還包括二個互相平行的滑道，其分別固定在密封腔體的二個內(nèi)側(cè)壁上，與閥座相連且與閥座位于同一平面；法蘭，其與閥體框架的形狀相一致，固定于所述閥體的內(nèi)壁，與閥座分別位于插板的兩側(cè)并且與所述閥座平行；所述法蘭上對應(yīng)所述插板的四周位置設(shè)置通孔和執(zhí)行機構(gòu)，所述執(zhí)行機構(gòu)用以穿過所述通孔壓緊所述插板。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、適用廣泛、性能可靠、密封良好的特點，大大降低了制造成本及運行成本。
