專利名稱：用于松散固體的孔板閥的制作方法
技術領域：
一般而言，本發明涉及材料裝卸設備(handling equipment )，更具體地 說，涉及一種用于控制流過閉合運輸系統的松散固體(bulk solids)的孔板 閥(orifice valve )。
背景技術：
在材料裝卸領域中已知的是使用如閘閥或分流閥之類的往復葉片 (reciprocal blade )來控制材料流動。現有的專利4,221,307號中示出和描述 了這類閥的一實例。作為該參考專利公開的這類閥的示例，往復葉片型閥 的特征是有兩個殼體部分，此兩部分形成裝入往復葉片的空腔。葉片具有 一或多個開口，所述開口與相關聯的導管中的一或多個開口對準，以便控 制需運輸的材料的流動。葉片由如電動缸或氣缸之類的線性致動器定位。 也可對葉片進行手動操作。
現有結構需要大量部件，這些部件對于形成閥殼體和具有工業應用必 需的強度而言是必需的。通常現有結構需使用(involved use)二十五到三 十個部件來形成閥殼體，先分別制造每個部件然后再將它們組裝在一起。 典型的組裝方式包括將各部件焊接和密封成一個被設計成在壓力下處理材 料的一體單元。考慮到費用，現有結構釆用碳鋼和鋁兩種材料而很少使用 不銹鋼。
發明內容
通過設置一種構成部件比迄今為止的閥的構成部件顯著減少的閥可體 現出本發明在孔板閥技術領域的優越性。借助于采用單塊金屬形成閥殼體
的一半和通過一塊相同的金屬形成閥殼體的另一半可減少構成這種閥所需
的多個表面。利用殼體部l的對:局起重要作用的彎折可賦"予口所需的強度'。 采用這種結構可減少部件的數量，因此也降低了包括組裝所需的勞動在內 的制造費用。用于形成閥殼體的部件的數量減少還意味著只有很少幾個部 件需要密封，因而降低了因密封失效而導致材料泄漏到外界環境中的風險。 利用本發明的結構，可減少加固部件的數量和厚度，這也就減小了閥的總 重量，從而使運輸、裝卸和裝置費用降低。按本發明教導構造的閥可由薄
的量具鋼制成，其最終重量(end weight)不大于由鋁制成的對等尺寸的閥 的最終重量，這種重量的降低是相當顯著的。
本發明還專注一種用于采用往復葉片的閥的新穎的制導密封部分 (guide seal),這種密封消除了現有結構的葉片需要開出槽口以容納制導部 分的需求。代替的是設置由分裂的墊片(split shim )和處于閥殼體的兩部分 之間的支承面構成的整體密封制導部分(seal guide),該密封制導部分具有 橫向部分，橫向部分提供支承面，葉片在支承面上方運動。與該支承面相 對的端部上是另一橫向部分，該橫向部分處于兩個殼體部分的邊緣上，以 使兩個部分之間呈現完全的密封。制導密封部分的分裂墊片部分容納墊片 材料(shim stock ),以便適當地間隔這些殼體部分并控制葉片上的密封負載。
本發明也專注一種取代現有的厚重法蘭的新穎的帶平面件的安裝法 蘭，其被形成為帶有通過將單一金屬件彎折成期望形狀而形成的一體的安 裝法蘭和側部。所述彎折部分為法蘭提供了強度，從而可獲得一種強度與 現有法蘭相當而重量輕得多且制造費用降低的法蘭。
在下面的說明書部分中將對本發明的其他方面及優點和附屬的新穎特
明或從本發明的實施中得到啟示。通過所附權利要求具體給出的手段和組 合可實現本發明的目的和獲得一些優點。
圖1為本發明的孔板閥的透視圖2為通過圖1的中心剖切的縱向垂直截面圖3為相對于圖2所示部分成90。地剖切的局部垂直截面圖4為閥殼體的放大了的透視端視圖，其示出了整體的端部法蘭；
圖5為閥體的分解圖，其示出了各部件；
圖6為密封制導部分的透視圖7為該密封制導部分的放大的垂直端視圖。
具體實施例方式
開始請參考圖1，本發明的孔板閥總體由附圖標記IO表示，其包括殼 體12、法蘭裝配件14和缸16。
另外再參考圖2和5,殼體12由兩個相對的基本相同的殼體部分18 構成，每個殼體部分是一個整體，其具有第一平表面20、中心開口22、垂 直于第一平表面的一體且相對的側壁24和法蘭26，所述法蘭與側壁24為 一體并從側壁24向外延伸，以提供與第一平表面20平行的第二平表面。 使所述兩部分以相向關系放置就位時，法蘭26與相鄰部分的那些法蘭配合。 每個殼體部分12還包括一體的第一端壁28和第二端壁30。第一端壁28由 將形成平表面20的板材相對于該表面彎折90。角形成。第二端壁30由作 為殼體部分18的剩余部分的相同的板材形成并處于殼體的與第一端壁28 相對的那端。
參考圖4，第二端壁30通過沿垂直于平表面20的第一方向彎折所述板 材而形成端壁部分30a、然后將該端壁彎折180。以形成第二端壁部分30b， 該第二端壁部分沿朝平表面20反向的第二方向延伸，同時平行并鄰近于部 分30a。然后，將該端壁按鈍角彎折以形成第三壁部分30c，該第三壁部分 沿朝向平表面20的第三方向延伸并再次彎折，以形成沿第四方向延伸的最 后的壁部分30d。通過以第二鈍角彎折所述端壁而形成部分30d,以提供與 平表面20平行并鄰近的平面部分30d。除中心開口 22外，每個殼體部分 18包括維修檢查口 34。每個檢修口 34被對準的蓋板36 (圖1)封閉。這 些板通過固定件38固定到殼體上。沿壁部分30d安排點焊點(spotwelds) 31以便將該壁固定地聯接到殼體部分18上，在壁30的從平表面20向上彎 折的每一端處也安排有定位焊點(tackweld) 31。
參考圖2和5，可動葉片40被裝配在由兩個對準并相向的殼體部分18 提供的閉合空腔內。葉片40是大致的矩形結構，其包括實心部分41和開 口 42。開口 42具有與殼體部分18上的開口 32相同的直徑。葉片40通過
缸桿(cylinder rod ) 44被聯結到缸16上，所述缸桿與夾具46固定聯接(is rigid with a clevis ),該夾具被固定到葉片上。
在葉片40和每個殼體部分18之間定位有壓力板48,該壓力板大致為 矩形形狀并包括實心部分50和開口 52。在實心部分50上相互間隔地安裝 有多個可壓縮按鈕54。需注意的是，這些按鈕圍繞開口 52的整個周邊定位。 在壓力板48的實心部分上還安裝有可壓縮的孔環56,該孔環的內徑與開口 52的直徑相應。定位在壓力板48的側面、與葉片40相對且在所述板和殼 體部分18之間的是大致呈矩形形狀的墊片58，該墊片具有與壓力板相同的 尺寸和結構。因此，墊片58具有與壓力板和葉片的實心部分和開口相應的 實心部分60和中心開口 62。
參考圖3,制導密封件64被定位在葉片40的任意側并延伸殼體部分 18的長度。制導密封件64被夾在兩個殼體部分18的法蘭26之間。圖6和 7更詳細地示出了制導密封件64。呈現為(presenting)元件66的第一和第 二間隔的平表面具有通常與法蘭26的寬度相應的長度。每個元件提供第一 平表面66a和內部平表面66b,第一平表面與一個殼體元件上的法蘭26嵌 合，內部平表面與該相應間隔元件66限定出空隙。第二元件66也包括與 第二殼體部分的法蘭26嵌合的平表面66a。呈現為元件67的密封表面與元 件66成一體，每個元件67從對應的元件66以大致直角地延伸，致使與相 應的殼體法蘭26的邊緣重疊。件64還包括T-部分68，該部分與元件66為 一體并提供橫向于平表面66a的葉片支承面68a。需提醒的是，T-部分68 的橫向尺寸在所述表面和葉片之間的接觸區略大。平表面66b之間的空隙 提供用于容納一或多個墊片材料的空腔66c，以確保殼體部分18之間的適 當間隔。多個螺母和螺栓組件72形式的保持器穿過對準的殼體部分18的 法蘭26以及制導密封部分64和相關的墊片材料69,以便按固定聯接方式 保持這些部件。
圖1、 3和5示出了法蘭裝配件14的細節。法蘭裝配件14包括具有開 口 74的第一平面部分72和向內突出的圓周套圈76。套圏76向下延伸的距 離與法蘭的厚度和殼體18的厚度相等，以便正好處于葉片40上方位置。 平面部分72上的多個開口 78提供使管道法蘭聯接到件14的構件。件14 還包括相對的側壁80，這些側壁與平面部分72成一體并在殼體部分18的 相對側上相對于平面部分垂直延伸。螺母和螺栓組件形式的多個固定件83
(圖3)將法蘭裝配件14固定到殼體部分18上。這些組件可與^f皮用來將兩 個殼體部分局部地固定在一起的螺母和螺栓組件相同。如從圖3看到的那 樣，側壁80向下延伸并與部分18的側壁24平行。法蘭裝配件14的第二 平面部分85與每個側壁80成一體并以90°角、與第一平面部分72平行地 向外延伸從而重疊于法蘭26。法蘭裝配件14還包括整體的端壁84,這些 端壁從平面部分72向下延伸并垂直于該平面部分。端壁84終止于與殼體 部分18的平表面20接觸之處。筒形螺母87被固定到平面部分72的下側 并提供用于固定來自管道聯結法蘭的法蘭螺栓(未示出)。通過在法蘭和相 應的殼體部分之間形成擴大部分模件(enlarged section modulus )，這些筒形 螺母還起重要結構部件的作用。再參考圖1和2,借助螺母和螺栓組件卯 可將蓋板88固定到端壁30上，所述螺母和螺栓組件也穿過固定缸16的缸 安裝板92。
工作時，將閥IO安裝在松散固體運輸系統中以控制材料的流動。法蘭 裝配件14上固定有一些管道，通過缸16可使閘板(gate) 40在流動阻塞位 置和圖2所示的全開位置之間運動，在流動阻塞位置，葉片的實心部分41 阻擋殼體部分18和法蘭裝配件14中對準的開口 22和74,在全開位置，開 口 22和74與葉片開口 42對準以產生用于閥的通道。分裂墊片形式的制導 密封件64由尼龍或其他低摩擦材料構成，這種材料不僅有利于兩個殼體部 分之間的密封，而且也提供通過葉片邊緣可嵌合的低摩擦導引表面。件64 免去了在葉片的側面開槽口以保持導引件的需求。可以理解的是，可使用 不同數量的墊片材料件69,墊片材料件的厚度也可不同，以便在殼體部分 18之間獲得期望的間隔。可將件64設計成在使件的變形最小且能實現密封 功能的同時還可用于容納厚度變化的墊片。墊片69處于合適位置時墊片密 封件64的厚度控制葉片40上的密封負載。可壓縮的按鈕54維持板48上 的負載均勻，隨著葉片在其整個往復行程的過程中行進，該板依次支撐抵 靠葉片40。雖然未示出，可以想到，理想的是，若希望密封相對部分18的 端部28，可將密封部分和端板固定到端壁28上。可拆卸蓋板36以便接近 閥的內部空腔而進行維修。
雖然本發明公開的是法蘭裝配件14的方案，應理解的是，可使用厚度 與端壁84近似的且由實心材料構成的傳統的法蘭板。這種結構對于在安裝 法蘭和閥之間需要氣密封的某些應用而言是理想的。如果需要的話，殼體
部分18可形成有加強壓痕以使平表面20強度增加。
還應理解的是，雖然本發明公開的是阻塞單一開口的方案，本發明的 原理也同樣適于具有例如需將材料周期性地從一個管道分流到另 一管道之 處的多個開口的閥。在本申請中，可將閥構成為阻塞兩或多個并排的開口 中的一個，而在其他開口材料可自由通過。
從上面的描述可以看出，本發明非常適于實現前面所列出的、結合有 本發明的顯而易見的和固有的其他優點的所有目標和目的。
由于在不超出本發明范圍的前提下還可以有很多實施方式，可以理解 的是，本說明書描述的所有內容或附圖所示的說明只是示意性的，而不應 對其作限制性理解。
盡管已對一些具體實施例作了圖示和討論，除包括在所附權利要求中 的那些限定外，還可作出各種變換，而本發明并不限于本說明書中所描述 的具體形式或一些部分和措施的配置。此外，可以理解的是，某些特征和 再組合是有效的，而且不必參考其他特征和再組合就可使用。可以預料， 這些都由權利要求限定并落入權利要求所請求保護的范圍。
權利要求
1. 一種用于控制流過開口的松散固體的孔板閥，所述閥包括:殼體，其包括兩個相對部分，每一部分是提供帶有開口的第一平表面、兩相對的側壁及端壁的單一整體，每個所述壁均垂直于所述第一平表面，當所述部分以相向關系就位而提供閉合空腔時這些壁共同起作用，每個所述部分還包括從每個所述側壁向外延伸并呈現為平行于所述第一平表面的第二平表面的法蘭，當所述部分以相向關系就位時所述法蘭彼此配合；容納于所述空腔內并往復于開啟和關閉位置之間的葉片，所述葉片具有開口，該開口與處于開啟位置時所述殼體的所述開口對準，該葉片還具有在關閉位置時阻擋所述殼體開口的實心部分；及多個以固定不變的相向關系(in rigid facing relationship)保持所述部分的保持器。
2. 如權利要求l所述的發明，其中， 包括夾于所述第二平表面之間的密封部分。
3. 如權利要求2所述的發明，其中， 所述密封部分提供用于所述閉合空腔內側上的所述葉片的支承面。
4. 如權利要求3所述的發明，其中， 所述密封部分提供覆蓋所述法蘭的暴露邊緣的帽。
5. 如權利要求4所述的發明，其中，所述密封部分包括第一和第二被 間隔的元件，這些元件呈現為用于使所述被間隔的元件之間的墊片與所述第一平表面嵌合的表面。
6. 如權利要求2所述的發明，其中，還包括沿垂直于所述第一平表面 的第一方向延伸的第二端壁，使該端壁彎折180°以便沿平行于所述第一方 向并與該第一方向相對的第二方向延伸，再使其按鈍角彎折以便沿朝向所 述平表面的第三方向延伸，再次使其按鈍角彎折以便沿平行于所述平表面 并與該平表面接觸的第四方向延伸。
7. 如權利要求l所述的發明，其中，包括處于所述葉片和所述第一殼 體部分之間的第一壓力板、處于所述第一壓力板和所述第一殼體部分之間 的第一墊片、處于所述葉片和所述第二殼體部分之間的第二壓力板、以及 處于所述第二壓力板和所述第二殼體部分之間的第二墊片。
8. 如權利要求7所述的發明，其中，所述墊片之間及所述壓力板和所 述殼體之間定位有多個可壓縮的按鈕。
9. 如權利要求l所述的發明，其中，包括用于將所述殼體與所述殼體的相對側上的松散固體管道聯結的第一和第二法蘭裝配件，每個所述裝配 件與所述殼體部分之一聯結并包括具有與相鄰的所述殼體部分的開口對準的開口的第一平面部分；與所述平面部分成一體并沿所述相鄰殼體部分的 相對側上的側壁垂直延伸的相對側壁；與所述側壁成一體并沿平行于所述 相鄰殼體部分的相對側上的所述第一平表面延伸的第二平面部分，所述第二平面部分處于所述相鄰殼體部分的所述第二平表面上；以及多個將所述 裝配件保持于所述殼體部分的保持器。
10. 如權利要求9所述的發明，其中，所述保持器包括多個定位于所 述法蘭裝配件和所述殼體部分之間的筒形螺母，每個所述筒形螺母和所述 殼體部分固定聯接，所述保持器還包括多個穿過所述法蘭裝配件并被所述 筒形螺母接收的螺栓。
11. 如權利要求9所述的發明，其中，每個所述裝配件包括一體的相對 端壁，這些端壁垂直于所述裝配件的平表面并與相鄰的殼體部分的所述第 一平表面結合。
12. 如權利要求11所述的發明，其中，所述保持器將所述裝配件保持 于所述殼體部分上，還按相向的關系保持所述部分。
13. 在包括具有兩個相對殼體部分的孔板閥中，所述殼體部分帶有具 有暴露邊緣的端面相對的法蘭(facing opposed flanges ),每個部分具有開口 ， 所述閥還包括夾在所述部分之間并具有開口的葉片，當該開口與所述兩個 殼體開口對準時提供通過的通道，所述葉片具有實心的通道阻擋部分且可 在通過的通道呈現位置和通道阻擋位置之間運動，所述孔板閥的改進包括制導密封件，其包括適于被夾在所述相對法蘭之間的第一平面部分、 在所述平面部分的一端橫向于所述平面部分延伸并提供所述葉片滑過的支 承面的第二部分、及在所述平面部分的相對端橫向于所述平面部分延伸并 與所述法蘭的邊緣重疊的第三部分；及蘭之間。
14. 如權利要求12所述的發明，其中，所述第二部分的所述橫截面尺寸在所述第一和第二部分的交叉點處最大。
15. 如權利要求13所述的發明，其中，所述第三部分具有由曲線組成 的外表面。
16. —種在用于控制流過開口的松散固體的閥中使用的密封部分，所述閥包括兩個具有形成閉合空腔的平坦配合表面的相對部分以及被容納在所述空腔內并往復于開啟和關閉位置之間的葉片，所述密封部分包括 呈現為與所述平坦配合表面嵌合的元件的第 一和第二間隔的平表面； 呈現為元件的第一和第二垂直密封表面，每個元件均與所述平表面之一成為 一體并從所述平表面以大致直角地延伸，致使在所述配合表面區處覆蓋所述殼體部分之一；及T-部分，其與呈現為元件的所述第一和第二平表面和呈現為4黃向于所述第一和第二平表面的葉片導引表面成為一體，借此在所述平表面之間可容納至少一個墊片，以便適當地間隔所述兩個相對殼體部分。
17. 如權利要求16所述的發明，其中，所述密封部分包括呈現為用于 與所述第 一平表面和所述間隔元件之間的墊片嵌合的表面的第 一和第二間 隔元件。
全文摘要
本發明涉及一種用于松散固體的孔板閥(10)，該閥包括帶有兩個互補部分(18)的閥殼體(12)，每一部分均為整體結構。用激光切割單塊板并將其彎折而提供第一平表面(20)、兩相對的側壁(24)和端壁(28)。側壁(24)包括一體的法蘭部分(26)，該部分提供被安置成與第二部分(18)的平法蘭表面呈相向關系的一些平表面，使得所述兩部分形成閉合空腔。空腔內容納有葉片(40)，葉片往復于開啟和關閉位置之間以適應材料流動或阻塞材料流。適當的保持器將所述兩部分固定在適當位置。在此優選實施例中，第二端壁(30)也與殼體部分(18)成一體并由與用作第一平面部分、側壁(24)和第一端壁(28)的板材同樣的板材形成。
文檔編號F16K3/00GK101379328SQ200780005014
公開日2009年3月4日 申請日期2007年2月9日 優先權日2006年2月9日
發明者埃里克·J·西弗森, 李·E·揚, 肖恩·M·沃納 申請人:薩萊納渦流公司