发明名称 旋转阀及其操作方法
摘要 一个封闭式转子垂直轴杆旋转阀系被用作为一个空氧锁来注入磨耗性之细微或是黏性固体进入经过加压之空氧中。本发明消除了在介于转子与外壳间之间隙上之热膨胀效应,因而使其可以具有较以前之空气锁要小得多之间隙。狭小之间隙使得其易于唧送乾净空气进入该等间隙中而不会干扰该空气锁之性能。乾净之空气系使得充满灰尘之空氧免于进入该等间隙中,这使得侵蚀灭少;当处理磨耗性粉末之时,此种侵蚀系限制了传统之旋转阀之效用。本发明之这些优点在将黏性固体注入至经过加压之流体中之时亦将发生。本发明扩展了空气锁所能使用之压力与温度之范围,因此可以用来将固体注入流体于较低而非较高之压力下,同时也因此可以与空气以外之流体共用。
申请公布号 TW317555 申请公布日期 1997.10.11
申请号 TW084113271 申请日期 1995.12.13
申请人 温塞系统公司 发明人 亚列克士.温塞
分类号 B65G53/46 主分类号 B65G53/46
代理机构 代理人 林镒珠 台北巿长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种旋转阀,包含:a)一个转子总成,系可藉由一个驱动器之驱动器而转动,来使材料从该旋转阀之一个入口侧被转移至一个出口侧,该转子总成系包括一个转子,该转子系被耦合至一个轴杆上,当该轴杆被该驱动器驱动之时系可绕着一个轴线旋转,该转子包括:一个外管,一个内管,复数个径向叶片,其中该外管、内管以及径向叶片,全部之高度大致上系相同,同时,该等叶片系延伸在介于该等外管与内管之间并且被连接至其上,以界定复数个腔室介于该等内管与外管之间,该等腔室系开口于该转子之顶剖与底部,以及一个轮毂,系被连接至该内管上且被耦合至该轴杆上;b)一个外壳总成,系用以支承该转子总成,且包括一个入口用来让材料进入该转子总成之腔室中,以及一个出口用来让材料离开该转子总成,该外壳总成系包括:一个上盖,系被设置于该外壳总成之顶部,含有一开口用来让材料进入该转子总成之腔室中,一个轴杆开口,以及一个刮除总成系用于当该等叶片通过该入口开口之时将材料自该等叶片上移除,一个套筒,系被耦合至该上盖上,该套筒系较短于该转子,以及一个下盖,系被设置于该外壳总成之底部,含有一开口用来让在该转子总成之腔室中之材料离开,其中该上盖之下表面之形状系与该转子之顶部之形状一致,且该下盖之上表面之形状系与该转子之底部之形状一致;c)复数个弹簧,系将该下盖耦合至该套筒上,用来将该转子压缩在该等盖之间;以及d)一个轴承总成,用于该转子可转动地支承于该外壳总成之内,包含一个上方轴承以及一个下方轴承,该上方轴承系将该上盖与该转子之顶剖分开以一最小之间隙,且该下方轴承系将该下盖与该转子之底部分开以一最小之间隙。2.如申请专利范围第1项中所述之旋转阀,其中该等轴承系位于一较大于该等转子腔室之外径之直径位置上。3.如申请专利范围第1项中所述之旋转阀,其中该等轴承系为滚珠轴承。4.如申请专利范围第3项中所述之旋转阀,其中介于该私轴承滚珠与该凹槽间之接触角度相对于推力负载系为90度,同时该角度系够大而足以防止该等转子凹槽因为径向负载而攀爬至该等轴承滚珠上。5.如申请专利范围第1项中所述之旋转阀,其中该转子总成系包含一个第一轴杆延伸自该旋转阀之顶部以及一个第二轴杆延伸自该下盖之底部,其中每一个轴杆系藉由一个第一轴承与一个第二轴承被耦合至该外壳上,该第一轴承系位于盖中,而该第二轴杆系被安装于一个被稳固地附接至该外壳上之轭剖中,其中该等第二轴承之安装位置系距盖有一段相当之距离。6.如申请专利范围第1项中所述之旋转阀,其中该驱动器系包含一个马达与一个机构用于传送该马达之输出至该转子之轴杆。7.如申请专利范围第1项中所述之旋转阀,更进一步包括一个开口于该上盖之供应侧上以及一开口于该上盖之回程侧上,两个开口皆被导通至一低压接收器,其中每一个开口系距离该旋转阀之出口侧够远以防止来自该出口之空气直接脱离至该等开口,同时系距离该旋转阀之入口侧够远以将渗漏进人该旋转阀之入口之空气减至最低。8.如申请专利范围第7项中所述之旋转阀,更进一步包括一个机构用于供应一种乾净的经过加压之流体至介于转子与该上盖之间,该供应机构包括:一个乾净的经过加压之流体源;复数个导管从该流体源至在该上盖中之进入通口;以及一第一群复数个周围凹槽于该旋转阀之顶部,其中每一个凹槽系由一个进入通口所供应,并界定一个绕着该旋转阀之轴线之一个弧形,且包含:一第一组凹槽,位于邻近该等转子腔室之内径、但是较小于该内径之直径位置处;一第二组凹槽,位于邻近该等转子腔室之外径、但是较大于该内径之直径位置处;以及复数个周围凹槽于该转子之顶部,每一个系界定一个绕着该转子之轴线之一个弧形,且包含:一第三组凹槽,位于与该第一组凹槽大致上相同之直径位置处;一第四组凹槽,位于与该第二组凹槽大致上相同之直径位置处;一第二群复数个进入通口与周围凹槽,其功能与相对位置系与该第一群复数个进人通口与周围凹槽相同,但是其系位于该旋转阀之底部;以及复数个开口于该外壳中,用于将经过压缩之流体自该旋转阀移除。9.如申请专利范围第8项中所述之旋转阀,更进一步包括复数个导管终止于该等上盖与下盖中之入口通口中,该等导管系被连接至;一第五组凹槽,位于邻近该等第二组与第四组凹槽之直径、且较大于该直径、但是较小于该等轴承凹槽之直径之直径位置处;一第六组凹槽,位于该转子之每一端部上,位于与该第五组凹槽大致上相同之直径位置处;一第七组凹槽,在该转子之每一叶片之端剖上一个,且延伸于大致上每一叶片之长度上;以及复数个通道于该转子中,系与该等第六组与第七组凹槽连接。10.如申请专利范围第8项中所述之旋转阀,其中被供应至该旋转阀之出口侧之乾净的经过加压之流体系处于高压状态,且被供应至该旋转阀之入口侧之流体系处于低压状态,更进一步包含:一个流动限制器装置,系被放置于在该旋转阀之入口侧之每一个凹槽之上游处之导管中,其中该个流动限制装置系产生一压降明显地较高于介于该等凹槽与邻接的间隙之间之压降,其中该等间隙系介于该转子与盖之间,因而使得没有流体限制器被放置于在旋转阀之高压凹槽之上游处之导管中。11.如申请专利范围第8项中所述之旋转阀,其中该经过加压之流体系得自于在该旋转阀之上游处之一个人口通口处之传送导管,其中该乾净的经过加压之流体之一部分系被导通至一个鼓风机然后被导通至于咳旋转阀之出口侧之该等入口通口;以及其中其余之乾净的经过加压之流体系被导通至一个压力调节器、流体限制器,然后被导通至在该旋转阀之入口侧之该等入口通口。12.如申请专利范围第8项中所述之旋转阀,其中该等经过压缩之流体系与在该旋转阀之出口之流体相同。13.如申请专利范围第9项中所述之旋转阀,其中该等经过压缩之流体系为空气。14.如申请专利范围第1项中所述之旋转阀,其中该刮除总成包括一个刷部用于将乾的材料自该等叶片之顶部移除,一个刮刀用于把在该刷部之后剩余之粒子移除,以及一个通路用于让乾的乾净的流体从该等叶片之顶部流过以移除任何剩余之粒子。15.如申请专利范围第1项中所述之旋转阀,其中该刮除总成包括一个挠性刮除器用于湿的或是黏性的材料自该等叶片之顶部移除,一个刮刀用于把在该挠性刮除器之后剩余之粒子移除,以及一个第二刮除器用于自该等叶片之顶部移除任何剩余之粒子。16.如申请专利范围第1项中所述之旋转阀,更进一步包含一机构用于提供经过加压之流体之脉冲至一个安装于该上盖中之一个在该旋转阀之出口正上方之开口中之一喷嘴上,其中该脉冲之排放系当每一个腔室之中央成为对准于该出口之上方时,且其中该等脉冲系将黏性固体自该旋转阀移除,并防止被污染之空气进入该等间隙中。17.如申请专利范围第1项中所述之旋转阀,其中该用于供应传送用流体之导管系被附接至在该上盖中之一个在该旋转阀之出口正上方之开口上。18.如申请专利范围第1项中所述之旋转阀,更进一步包含一个开孔于该上盖之供应侧上以及一个开孔于该上盖之回程侧上,其中此两个开孔皆被导通至一个低压接收器,且每一个开孔系距离该旋转阀之入口侧有以防止来自该出口之流体直接脱离至该等开口,同时系距离该旋转阀之出口侧够远以将渗漏进人该旋转阀之出口之流体减至最低。19.如申请专利范围第18项中所述之旋转阀,其中该等用于供应乾净高压流体之入口通口与凹槽系位于该旋转阀之入口侧,同时该等用于供应乾净低压流体之入口通口与凹槽系位于该旋转阀之出口侧。20.一种操作如申请专利范围第1项中所述之旋转阀之方法,包含以下之步骤:供应固体至该旋转阀于一流通率小于该旋转阀之传送容量;以及附接该旋转阀之出口机构至一用来供应气动式传送用流体之气动式传送管线。图示简单说明:第一A与一B图系为本发明之一个垂直轴杆旋转阀之端视图与侧视图,显示其安设情形。第二A与二B图系为第一A与一B图中之旋转阀之俯视图与侧视图;其中第二B图系为一断面图。第三A图系为转子之一个90度之部分俯视图。第三B图系为转子之一个90度之部分仰视图。第三C图系为转子之一个侧视图,系为一断面图。第四A与四B图系为与旋转阀连设之外部总成。第五A与五B图系为旋转阀之上盖(upper cap)之俯视图与仰视图。第六A与六B图系为旋转阀之下盖(lower cap)之俯视图与仰视图。第七A图显示在下方轴承附近区域之断面图。第七B图显示在上方轴承附近区域之断面图。第八A图系为一轴承凹槽之断面图。第八B图系为一轴承总成之断面图。第九A图系为旋转阀之扇型区(sector)之俯视图,系从上方看法。第九B至九E图系示意地表示在旋转阀之压力分布。第十图系为在旋转阀内之清扫用空气系统(purge-airsystem)之示意显示图。第十一图系为在旋转阀外之清扫用空气系统之示意显示图。第十二图系为一个叶片之底部及其周围之断面图。第十三图系为一个叶片之顶部及其周围之断面图。第十四A与十四B图系为用于移除乾粉末之刮除总成(wiper assembly)之示意图。第十五图系为刮除总成之俯视图。第十六图系为用于移动黏性固体之刮除总成之示意图。第十七图显示该垂直轴杆空气锁之另一种选择实施例,系使用吹入式构造。图十八系为一个空气炮系统(air cannon system)之示意图,该空气炮系统系用来从腔室中移动黏性固体。clearpage
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