CN121007223A - 一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及刀闸阀技术领域，具体是涉及一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体；包括：阀体，所述阀体内开设有供介质通过的通过腔和与通过腔连通且靠近阀体顶部开设于其内壁的第一滑槽；密封模块，滑动设置在所述阀体的容纳槽内，所述密封模块用于封堵所述通过腔；所述密封模块设有相互滑动连接的固定闸板和活动闸板；控制模块，竖直设置于所述阀体上且靠近阀体的侧边设置；所述控制模块设有能够对封堵至所述通过腔处的活动闸板沿着所述通过腔轴向驱动的施压单元和能够驱使所述施压单元进行施压操作的第一驱动单元；本发明不仅能够提供高效密封且不易产生磨损，操作简单、密封效果好。

Description

一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体

技术领域

本发明涉及刀闸阀技术领域，具体是涉及一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体。

背景技术

刀闸阀因其结构简单、启闭灵活、流阻小，广泛应用于冶金、矿山、化工、造纸及污水处理等行业的高固含量或高磨蚀性介质输送管路中。传统刀闸阀通常依靠单一的阀板（闸板）在阀体腔道内移动，通过阀板与阀座或密封面之间的直接接触来实现对通过腔的启闭与密封。

然而，现有技术中仍存在以下不足：1、密封可靠性不足：传统刀闸阀普遍采用刚性密封或弹性密封结构，在阀板启闭过程中，阀板与密封面存在直接摩擦，尤其在高固含量浆料或含颗粒介质工况下，容易造成密封面快速磨损，导致密封失效和介质泄漏。2、密封寿命有限：由于刚性密封方式依赖密封副之间的强制压紧来实现密封，长期频繁启闭会加速磨损，使阀体的密封性能逐渐下降，维护成本和更换频率较高。3、启闭阻力大：在浆料或颗粒介质环境中，阀板运行过程中容易受到卡阻或阻力增加，导致阀门启闭不畅，影响运行稳定性。4、缺乏补偿密封能力：当介质压力波动或内部存在硬质颗粒时，单一阀板的密封方式难以对密封间隙进行有效补偿，从而进一步增加泄漏风险。

发明内容

针对上述问题，提供一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体，通过提出一种不仅能够对管路进行封闭而且不会产生磨损和泄露的阀体；从而解决现有阀体在长时间使用过程中容易产生磨损和造成泄露的技术问题。

为解决现有技术问题，本发明提供一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体，包括：阀体，所述阀体内开设有供介质通过的通过腔和与通过腔连通且靠近阀体顶部开设于其内壁的第一滑槽；密封模块，滑动设置在所述阀体的容纳槽内，所述密封模块用于封堵所述通过腔；所述密封模块设有相互滑动连接的固定闸板和活动闸板；控制模块，竖直设置于所述阀体上且靠近阀体的侧边设置；所述控制模块设有能够对封堵至所述通过腔处的活动闸板沿着所述通过腔轴向驱动的施压单元和能够驱使所述施压单元进行施压操作的第一驱动单元。

优选的，所述阀体还包括可拆卸设置于所述第一滑槽内壁且与所述通过腔呈同轴设置的密封环。

优选的，密封模块还包括有能够纵向驱使所述固定闸板和活动闸板在第一滑槽内纵向滑动的第二驱动单元；所述第二驱动单元竖直居中固定设置于所述阀体的顶部且驱动端与所述固定闸板固定连接。

优选的，所述第一滑槽由纵向开设于所述阀体顶部的第一引导槽和第二引导槽组成，且所述第二引导槽大于所述第一引导槽设置。

优选的，所述固定闸板的底部和所述活动闸板的顶部还分别设置有滑块和第二滑槽；所述滑块设置有两个，两个滑块沿着所述固定闸板底部的短边方向平行设置于所述固定闸板的底部且分别靠近所述固定闸板的两侧设置；所述第二滑槽沿着所述活动闸板顶部的短边方向平行开设于所述活动闸板的顶部。

优选的，所述活动闸板的顶部还开设有能够引导活动闸板居中进入至第一引导槽内的第二倒角。

优选的，施压单元设有能够轴向对所述活动闸板进行施压的施压杆和驱使施压杆活动的第一驱动杆以及能够引导第一驱动杆轴向移动的引导部。

优选的，所述第一驱动单元设有第二驱动杆和能够驱使该第二驱动杆转动的驱动件；所述第二驱动杆竖直转动设置于所述阀体内；所述驱动件同轴固定设置于所述第二驱动杆的顶部。

本发明相比较于现有技术的有益效果是：本发明通过施压单元对活动闸板的轴向补偿与密封环紧密贴合，实现初步纵向密封后二次施压密封，避免了传统刚性密封直接摩擦磨损的问题，显著降低泄漏风险。

附图说明

图1是一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体的立体图一。

图2是一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体的主视图。

图3是图2的A-A处截面剖视图。

图4是图3的B处局部放大图。

图5是图3的C处局部放大图。

图6是图3的D处局部放大图。

图7是一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体的分解立体图。

图8是一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体的部分结构分解立体图。

图9是一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体的立体图二。

图10是一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体的分解侧视图。

图中标号为：

1、阀体；11、通过腔；12、滑槽；121、第一引导槽；122、第二引导槽；123、第一倒角；13、密封环；

2、密封模块；21、固定闸板；211、滑块；22、活动闸板；221、第二倒角；222、第二滑槽；23、第二驱动单元；231、固定架；232、限位驱动座；233、螺杆；234、驱动环；

3、控制模块；31、施压单元；311、施压杆；312、第一驱动杆；313、引导部；314、安装架；32、第一驱动单元；321、第二驱动杆；322、驱动件。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参见图1至图10所示：一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体，包括：阀体1，所述阀体1内开设有供介质通过的通过腔11和与通过腔11连通且靠近阀体1顶部开设于其内壁的第一滑槽12；密封模块2，滑动设置在所述阀体1的容纳槽内，所述密封模块2用于封堵所述通过腔11；所述密封模块2设有相互滑动连接的固定闸板21和活动闸板22；控制模块3，竖直设置于所述阀体1上且靠近阀体1的边侧设置；所述控制模块3设有能够对封堵至所述通过腔11处的活动闸板22沿着所述通过腔11轴向驱动的施压单元31和能够驱使所述施压单元31进行施压操作的第一驱动单元32。

当需要对所述通过腔11进行密封时，首先由控制模块3驱使密封模块2动作，使固定闸板21与活动闸板22在第一滑槽12的导向作用下沿预设运动轨迹同步移动，从而实现对通过腔11的初步密封。固定闸板21在此过程中主要提供基准密封面，而活动闸板22则在其引导下完成与固定闸板21的密封配合，形成对通过腔11的第一道密封屏障。

在完成初步密封后，为进一步提高密封的可靠性与持久性，控制模块3继续驱使第一驱动单元32动作，使施压单元31启动并产生沿活动闸板22轴向的压紧力。该压紧力作用于活动闸板22，使活动闸板22产生轴向微移并与第一滑槽12侧壁紧密抵接。通过这种方式，活动闸板22能够在固定闸板21完成基准密封的基础上，再次形成柔性化的二次密封结构。与传统刀闸阀依赖刚性密封面对阀板直接压合的方式不同，通过将密封过程将闸板分为固定闸板21和活动闸板22两部分，并利用施压单元31在初步密封完成后驱使活动闸板22轴向移动，使其与密封环13实现紧密贴合，避免了因长期刚性摩擦造成的密封面磨损和密封失效问题。

通过设置固定闸板21与活动闸板22的分体结构，并在初步密封完成后利用施压单元31实现活动闸板22的轴向压紧，使活动闸板22与密封环13形成柔性二次密封。与传统刀闸阀刚性密封方式相比，该方案显著减少了密封副之间的直接摩擦，避免了密封面的快速磨损，从而延长了密封件的使用寿命。同时，二次密封能够有效补偿因介质压力波动或固体颗粒夹杂导致的密封间隙，显著提升了刀闸阀在高固含量、磨蚀性介质工况下的密封可靠性与稳定性。最终实现了低磨损、高可靠性、长寿命的密封效果。

参见图5和图10所示：所述阀体1还包括可拆卸设置于所述第一滑槽12内壁且与所述通过腔11呈同轴设置的密封环13。

该密封环13在结构上采用可更换式设计，通过螺纹连接、卡槽嵌合或螺栓压紧等方式固定在第一滑槽12内壁，使其能够在不拆卸整个阀体1的情况下实现快速更换和维护。

在阀门启闭过程中，当固定闸板21与活动闸板22完成对通过腔11的密封闭合后，活动闸板22在施压单元31的驱动下沿轴向产生微移，从而与所述密封环13的内壁形成紧密抵接，实现对通过腔11的二次密封。由于密封环13与通过腔11保持同轴设置，能够保证活动闸板22在压紧过程中受力均匀，避免偏斜或局部应力集中，提升密封效果的稳定性。

参见图9和图10所示：密封模块2还包括有能够纵向驱使所述固定闸板21和活动闸板22在第一滑槽12内纵向滑动的第二驱动单元23；所述第二驱动单元23竖直居中固定设置于所述阀体1的顶部且驱动端与所述固定闸板21固定连接。

通过固定安装在阀体1顶部的第二驱动单元23，其驱动端与固定闸板21固定连接。第二驱动单元23能够沿阀体1中心轴线对固定闸板21施加均匀的驱动力，从而带动固定闸板21在第一滑槽12中纵向移动，并在第一滑槽12导向作用下驱使活动闸板22同步滑动，最终实现对通过腔11的封堵效果。不仅保证了固定闸板21与活动闸板22运动过程的稳定性和对中性，还能有效避免因偏载或偏移导致的闸板卡滞、摩擦不均等问题。

所述第二驱动单元23包括固定架231、限位驱动座232、螺杆233和驱动环234；所述限位驱动座232通过固定架231水平固定设置于所述阀体1的顶部；所述螺杆233竖直螺接设置于所述限位座内且底部与所述固定闸板21固定连接；所述驱动环234同轴固定设置于所述限位驱动座232外；当需要驱使所述固定闸板21纵向抬升时，只需转动所述驱动环234转动，所述驱动环234在转动状态下在同步驱使所述限位驱动座232转动，最终实现纵向驱使螺杆233移动的目的，实现对固定闸板21的纵向驱动调节。

参见图4和图6所示：所述第一滑槽12由纵向开设于所述阀体1顶部的第一引导槽121和第二引导槽122组成，且所述第二引导槽122大于所述第一引导槽121设置。

所述第一引导槽121用于对固定闸板21和活动闸板22的纵向运动提供基准导向，确保二者在启闭过程中沿预设路径平稳滑动，从而实现对通过腔11的初步密封。

所述第二引导槽122的槽宽大于所述第一引导槽121，其目的在于在完成对通过腔11的密封后，允许活动闸板22在施压单元31的驱动作用下沿轴向产生微量偏移，使活动闸板22能够进一步向密封环13或第一滑槽12内壁靠拢并形成紧密贴合。通过这一设置，活动闸板22不仅在纵向启闭过程中获得了稳定的导向，还能在密封完成后实现轴向补偿位移，从而有效提高密封的紧密性和可靠性。

所述第二引导槽122顶部还开设有与第一引导槽121连接的第一倒角123。

通过将第一滑槽12区分为第一引导槽121和第二引导槽122，并使第二引导槽122的槽宽大于第一引导槽121，能够在保证闸板纵向启闭平稳性的同时，为活动闸板22的轴向偏移提供了结构余量。既避免了传统刀闸阀单一刚性密封所带来的密封面磨损问题，又能在初步密封完成后通过轴向偏移实现柔性补偿密封，从而显著提升阀体1的密封可靠性和耐用性。

参见图7所示：所述固定闸板21的底部和所述活动闸板22的顶部还分别设置有滑块211和第二滑槽222；所述滑块211设置有两个，两个滑块211沿着所述固定闸板21底部的短边方向平行设置于所述固定闸板21的底部且分别靠近所述固定闸板21的两侧设置；所述第二滑槽222沿着所述活动闸板22顶部的短边方向平行开设于所述所述活动闸板22的顶部。

通过在固定闸板21底部设置成对分布的滑块211，并在活动闸板22顶部设置与之配合的第二滑槽222，实现了固定闸板21与活动闸板22之间的稳定滑动连接。一方面，滑块211与第二滑槽222的配合提高了活动闸板22在纵向启闭和轴向补偿过程中的运动精度与稳定性；另一方面，成对设置的滑块211结构可使活动闸板22在受施压单元31驱动进行偏移时受力更加均匀，从而降低局部磨损风险，提升整体密封的可靠性与耐久性。

参见图4所示：所述活动闸板22的顶部还开设有能够引导活动闸板22居中进入至第一引导槽121内的第二倒角221。

所述活动闸板22的顶部还开设有第二倒角221，所述第二倒角221的设置位置位于活动闸板22顶部边缘靠近第一引导槽121的一侧。该第二倒角221在结构上呈导向斜面，其斜面角度和尺寸经过优化设计，以便在活动闸板22向上移动时能够与第一引导槽121的第一倒角123配合，从而引导活动闸板22逐渐居中进入至第一引导槽121内。

参见图8和图10所示：施压单元31设有能够轴向对所述活动闸板22进行施压的施压杆311和驱使施压杆311活动的第一驱动杆312以及能够引导第一驱动杆312轴向移动的引导部313。

所述施压单元31进一步包括安装架314，所述引导部313通过安装架314同轴固定设置于所述通过腔11内，以保证其与阀体1及活动闸板22之间的同轴度和稳定性。所述施压杆311同轴滑动设置于所述引导部313内，能够在引导部313的限位作用下沿轴向平稳往复移动。

在需要对活动闸板22施加轴向压力以实现密封时，首先由第一驱动单元32动作，第一驱动单元32带动第一驱动杆312产生轴向位移。第一驱动杆312在引导部313的导向和限位作用下，能够保持与施压杆311的同轴传动关系，从而同步驱使施压杆311沿轴向向下滑动。随着第一驱动杆312的持续推进，施压杆311逐渐接触并最终与活动闸板22的背部紧密抵接。通过该抵接作用，活动闸板22在轴向方向上被可靠推压，并在第一滑槽12的引导下实现微量轴向偏移，直至与设置于阀体1第一滑槽12内的密封环13紧密贴合。

不仅能够在完成初步纵向密封后实现二次轴向施压密封，还能保证施压杆311对活动闸板22施加的力均匀、稳定，避免因偏载导致的局部磨损或密封不严。

参见图10所示：所述第一驱动单元32设有第二驱动杆321和能够驱使该第二驱动杆321转动的驱动件322；所述第二驱动杆321竖直转动设置于所述阀体1内；所述驱动件322同轴固定设置于所述第二驱动杆321的顶部。

所述第一驱动单元32还包括驱动齿轮，所述驱动齿轮可转动地安装于引导部313的内部，并与所述引导杆齿形结构相啮合连接，从而实现扭转运动向直线运动的转换。所述第二驱动杆321的底部与所述驱动齿轮通过同轴方式固定连接，以保证扭矩传递的稳定性和同轴度。

在实际使用时，当需要驱使所述第二驱动杆321沿着引导部313的轴向方向产生滑动位移时，仅需通过外部工具拧转所述驱动件322，使驱动件322带动第二驱动杆321同步转动。第二驱动杆321在转动过程中通过与驱动齿轮的同轴固定连接，带动驱动齿轮旋转；驱动齿轮在旋转过程中与所述引导杆的齿形结构啮合，从而迫使引导杆沿轴向方向产生精确的直线滑动位移，最终实现驱使第二驱动杆321轴向移动的目的。

需要说明的是，所述第一驱动单元32并不限于上述基于齿轮—齿条传动的驱动结构，也可以采用其他能够实现第二驱动杆321往复直线运动的驱动机构，无论采用何种驱动方式，其核心目的均为提供稳定、可控的轴向驱动力，以实现第二驱动杆321在引导部313内的往复滑动。

本发明不仅能够提供高效密封且不易产生磨损，操作简单、密封效果好。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体内开设有供介质通过的通过腔和与通过腔连通且靠近阀体顶部开设于其内壁的第一滑槽；

密封模块，滑动设置在所述阀体的容纳槽内，所述密封模块用于封堵所述通过腔；所述密封模块设有相互滑动连接的固定闸板和活动闸板；

控制模块，竖直设置于所述阀体上且靠近阀体的边侧设置；所述控制模块设有能够对封堵至所述通过腔处的活动闸板沿着所述通过腔轴向驱动的施压单元和能够驱使所述施压单元进行施压操作的第一驱动单元。

2.根据权利要求1所述的一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体，其特征在于，所述阀体还包括可拆卸设置于所述第一滑槽内壁且与所述通过腔呈同轴设置的密封环。

3.根据权利要求1所述的一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体，其特征在于，密封模块还包括有能够纵向驱使所述固定闸板和活动闸板在第一滑槽内纵向滑动的第二驱动单元；

所述第二驱动单元竖直居中固定设置于所述阀体的顶部且驱动端与所述固定闸板固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体，其特征在于，所述第一滑槽由纵向开设于所述阀体顶部的第一引导槽和第二引导槽组成，且所述第二引导槽大于所述第一引导槽设置。

5.根据权利要求1所述的一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体，其特征在于，所述固定闸板的底部和所述活动闸板的顶部还分别设置有滑块和第二滑槽；

所述滑块设置有两个，两个滑块沿着所述固定闸板底部的短边方向平行设置于所述固定闸板的底部且分别靠近所述固定闸板的两侧设置；

所述第二滑槽沿着所述活动闸板顶部的短边方向平行开设于所述活动闸板的顶部。

6.根据权利要求5所述的一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体，其特征在于，所述活动闸板的顶部还开设有能够引导活动闸板居中进入至第一引导槽内的第二倒角。

7.根据权利要求1所述的一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体，其特征在于，施压单元设有能够轴向对所述活动闸板进行施压的施压杆和驱使施压杆活动的第一驱动杆以及能够引导第一驱动杆轴向移动的引导部。

8.根据权利要求1所述的一种具有轴向密封补偿功能的刀闸阀体，其特征在于，所述第一驱动单元设有第二驱动杆和能够驱使该第二驱动杆转动的驱动件；

所述第二驱动杆竖直转动设置于所述阀体内；

所述驱动件同轴固定设置于所述第二驱动杆的顶部。