【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于隔爆阀，具体地说，涉及一种低阻单向翻板式隔爆阀及其控制方法。
技术介绍
1、单向隔爆阀是一种常用的阀门设备，可阻断爆炸产生的火焰和压力波在管道中传播。单向隔爆阀主要包括阀体、阀瓣、轴承、配重锤等部件，其中阀瓣是实现阻断功能的关键部件，阀瓣通过杠杆与配重锤联动，正向通风的情况下，正向风压顶开阀瓣并使杠杆带动配重锤摆动一定角度，呈正向导通状态。如发生爆炸，爆炸冲击力沿着管道反向窜动至阀瓣时，反向推动阀瓣关闭，而反向关闭过程仍会通过杠杆带动配重锤反向摆动复位。另外，在正常情况下，风机停止向风道送风，配重锤的重力反向带动阀瓣关闭，单向隔爆阀则处于常闭状态。
2、合格的单向隔爆阀能及时响应，即阀瓣及时关闭以阻断火焰。在发生爆炸后，冲击波比火焰传播的速度更快，带动阀瓣反向摆动的动力实际是冲击波或反向气流，并不是火焰。冲击波和火焰存在时间差，单向隔爆阀正是利用这个时间差，火焰抵达阀瓣前关闭才能有效阻挡火焰进入管道上源或车间。反之，阀瓣未关闭或部分火焰通过单向隔爆阀，则单向隔爆阀不合格。
3、影响单向隔爆阀响应时间的因素如下：
4、因素一、打开状态，阀瓣的位置偏高或过高，冲击波或反向气流到达阀瓣时，阀瓣上面受到压力略大于阀瓣下面受到的压力，这种情况阀瓣能关闭，但关闭存在延迟，造成部分火焰通过单向隔爆阀。阀瓣上面受到压力小于或等于阀瓣下面受到的压力，这种情况阀瓣无法关闭，或关闭严重滞后，造成火焰直接通过单向隔爆阀。
5、针对因素一，现有的方法是在阀体内增加限位杆，限位杆的长度与阀瓣开启
6、因素二、阀瓣从打开状态到关闭状态，冲击波或反向气流推动阀瓣关闭的过程，杠杆需要带动配重锤同时摆动。配重锤质量大，惯性大，阀瓣克服配重锤惯性所需要的初始力矩大，冲击波前沿不足以推动阀瓣完全关闭，由此延长了单向隔爆阀的响应时间。
7、针对因素二，目前没有有效的应对方法，各厂家只能根据每个行业的实际使用情况调整配重锤在杠杆上的位置以减小阻力矩，但配重锤在杠杆上的位置变化后，在管道无风的情况下，阀瓣依靠配重锤重力复位的动力矩随之减小，导致阀瓣无法复位或复位延迟，因此该方法易引起复位故障。
8、另外，现有的单向隔爆阀的配重锤与相应的杠杆之间采用螺纹连接，单向隔爆阀安装后需要根据正向风压手动调节配重锤在杠杆上的位置，使管道的风压能够推动阀瓣打开，同时阀瓣在配重锤重力作用下保持一定的复位力。调整配重锤的方法是：正向风压推动阀瓣的力需要大于阀瓣的复位力，这两种力之差越小，阀瓣越容易打开，但阀瓣开启的力度太小会出现以下两种问题：
9、1、阀瓣过于灵活，管道低风压送风情况下，阀瓣在阀体中正-反摆动，送风不平稳，出风口出现风大风小现象。
10、2、为解决上述1问题，只能重新调整配重锤的位置以增加打开阀瓣所需要的力，但低风压送风，阀瓣不能完全打开，风阻大。
11、因此，现有的单向隔爆阀完全适应低风压管道存在上述技术难题，而手动配重锤需要专业技术人员操作，且调整后仍存在上述问题。而通常情况管道保持恒定送风，如风压变化理应重新手动调整配重锤的位置，特别是风压减小后，如不调整配重锤位置，阀瓣无法开启或打开的角度小，风阻过大。但配重锤需要专业技术员现场调整，频繁调整，人工成本高。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种低阻单向翻板式隔爆阀，包括阀体、阀瓣、杠杆和配重锤；所述阀体的两端分别设有进风口和出风口，所述阀瓣通过转轴铰接于阀体内，所述杠杆的中部固定连接于转轴的一端且杠杆位于阀体的外部；所述配重锤连接杠杆的上端，通过配重锤带动杠杆摆动，进而使阀瓣闭合于进风口与出风口之间；还包括瞬启机构，瞬启机构包括防爆伸缩管、气体发生器和驱动臂；所述驱动臂固定于转轴的另一端且驱动臂位于阀体的外部，阀体的外表面设有固定挡板，所述防爆伸缩管的两端分别密封连接于驱动臂和挡板，且气体发生器安装于防爆伸缩管内，通过触发气体发生器产生的气体推动驱动臂摆动，进而使转轴带动阀瓣复位；还包括角度监测机构，角度监测机构包括角度位移传感器、联轴器和支架；所述角度位移传感器通过支架安装于阀体的外部，且角度位移传感器的输入轴与转轴的一端正对，所述输入轴与转轴通过联轴器同轴连接；还包括控制器，控制器的输入端与角度位移传感器电连接，以及控制器的输出端与气体发生器电连接。
2、本专利技术中低阻单向翻板式隔爆阀的有益效果在于：
3、如果与阀体连接的送风管、物料管等管道的下源发生爆炸事故，冲击波引起阀瓣摆动，不管是往上摆动，还是往下摆动，均能被角度位移传感器监测。控制器收到角度变化的电信号后立即向瞬启机构发送启动的电信号，气体发生器可在10-15毫秒迅速充胀防爆伸缩管并推动驱动臂，驱动臂与转轴、阀瓣联动，阀瓣瞬间复位关闭。与现有的阀瓣相比，瞬启机构具备以下优点：
4、1、克服了阀瓣位置偏高、过高导致阀瓣关闭存在延迟或无法复位的问题。
5、2、瞬启机构反应时间短于现有的翻板式隔爆阀的响应时间，且不受阀瓣开启角度限制，缩短了阀瓣的响应时间，提高了安全性能，克服了安全系数与通风性能呈反比的问题。
6、3、气体发生器产生的气体可瞬间将防爆伸缩管充胀，固定挡板保持不动，利用反作用力推动驱动臂，由于防爆伸缩管充胀产生的推力很大，配重锤的惯性对转轴的转动影响极小，可忽略不计，克服了因配重锤惯性造成阀瓣关闭延后问题，以及配重锤位置、阀瓣复位力和阀瓣相应时间三者难以调整的问题。
7、优选地，还包括丝杆直线电机；所述丝杆直线电机的螺纹杆的下端固定于杠杆的中部，且螺纹杆与杠杆的上部平行；所述配重锤与杠杆的上部滑动连接，丝杆直线电机的第一步进电机与配重锤固定连接，且配重锤设有与丝杆对应的通孔，通过第一步进电机正反转，进而使第一步进电机带动配重锤沿着杠杆的上部升降；所述第一步进电机与控制器的输出端电连接。所述杠杆的上部设有轴向延伸的限位凸条，所述配重锤设有与限位凸条适配的滑槽，通过限位凸条与滑槽适配，进而防止配重锤转动。可以通过控制器控制第一步进电机正转，由于限位凸条与滑槽的限制，第一步进电机与配重锤只能沿着同步上升而无法转动。反之，第一步进电机与配重锤只能沿着同步下降而无法转动。相比现有的手动调整配重锤的方式而言，控制器采用plc控制机，可根据风压设计相应的自动调整程序，根据角度监测机构反馈的角度变化而相应的调整阀瓣开启角度和阀瓣的复位力，自动化程度高，可适用于频繁调整的情况，人工成本低。
【技术保护点】
1.一种低阻单向翻板式隔爆阀，包括阀体、阀瓣、杠杆和配重锤；所述阀体的两端分别设有进风口和出风口，所述阀瓣通过转轴铰接于阀体内，所述杠杆的中部固定连接于转轴的一端且杠杆位于阀体的外部；所述配重锤连接杠杆的上端，通过配重锤带动杠杆摆动，进而使阀瓣闭合于进风口与出风口之间；
2.根据权利要求1所述的一种低阻单向翻板式隔爆阀，其特征在于：还包括丝杆直线电机；所述丝杆直线电机的螺纹杆的下端固定于杠杆的中部，且螺纹杆与杠杆的上部平行；所述配重锤与杠杆的上部滑动连接，丝杆直线电机的第一步进电机与配重锤固定连接，且配重锤设有与丝杆对应的通孔，通过第一步进电机正反转，进而使第一步进电机带动配重锤沿着杠杆的上部升降；
3.根据权利要求2所述的一种低阻单向翻板式隔爆阀，其特征在于：所述杠杆的上部设有轴向延伸的限位凸条，所述配重锤设有与限位凸条适配的滑槽，通过限位凸条与滑槽适配，进而防止配重锤转动。
4.根据权利要求2所述的一种低阻单向翻板式隔爆阀，其特征在于：还包括锁紧机构，锁紧机构包括U型卡和弹簧销；所述U型卡固定于阀体的外部，且U型卡的开口朝向杠杆下部所在的方
5.根据权利要求4所述的一种低阻单向翻板式隔爆阀，其特征在于：还包括角度控制机构，角度控制机构包括第二步进电机、第一齿轮和第二齿轮；所述第一齿轮同轴固定于转轴的一端，第二齿轮同轴固定于第二电机的输出轴；所述第二步进电机连接于阀体的外部，且第一齿轮与第二齿轮啮合；
6.根据权利要求5所述的一种低阻单向翻板式隔爆阀，其特征在于：所述角度控制机构还包括伸缩电机和滑轨组件；所述滑轨组件的底座固定于阀体的外部，以及滑轨组件的滑块与伸缩电机的缸体固定连接；所述伸缩电机的缸体与第二步进电机的机壳同轴且固定连接，伸缩电机的伸缩杆与阀体外部的限位板固定连接，通过伸缩电机带动第二步进电机沿着滑轨组件的滑动方向移动，进而使第一齿轮和第二齿轮啮合或分离。
7.根据权利要求6所述的一种低阻单向翻板式隔爆阀，其特征在于：所述第一齿轮包括多个弧形齿轮，所有的弧形齿轮沿着周向依次拼接形成圆形的第一齿轮，且每相邻两个弧形齿轮之间最多通过两个插销拼接连接。
8.根据权利要求1所述的一种低阻单向翻板式隔爆阀，其特征在于：所述进风口与出风口分别设有用于连接的法兰盘。
9.一种低阻单向翻板式隔爆阀的控制方法，其特征在于：应用于权利要求4所述的低阻单向翻板式隔爆阀，在阀体内部设置控制阀瓣最大开启角度的限位杆，步骤如下：
10.一种低阻单向翻板式隔爆阀的控制方法，其特征在于：应用于权利要求7所述的低阻单向翻板式隔爆阀，步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种低阻单向翻板式隔爆阀，包括阀体、阀瓣、杠杆和配重锤；所述阀体的两端分别设有进风口和出风口，所述阀瓣通过转轴铰接于阀体内，所述杠杆的中部固定连接于转轴的一端且杠杆位于阀体的外部；所述配重锤连接杠杆的上端，通过配重锤带动杠杆摆动，进而使阀瓣闭合于进风口与出风口之间；
2.根据权利要求1所述的一种低阻单向翻板式隔爆阀，其特征在于：还包括丝杆直线电机；所述丝杆直线电机的螺纹杆的下端固定于杠杆的中部，且螺纹杆与杠杆的上部平行；所述配重锤与杠杆的上部滑动连接，丝杆直线电机的第一步进电机与配重锤固定连接，且配重锤设有与丝杆对应的通孔，通过第一步进电机正反转，进而使第一步进电机带动配重锤沿着杠杆的上部升降；
3.根据权利要求2所述的一种低阻单向翻板式隔爆阀，其特征在于：所述杠杆的上部设有轴向延伸的限位凸条，所述配重锤设有与限位凸条适配的滑槽，通过限位凸条与滑槽适配，进而防止配重锤转动。
4.根据权利要求2所述的一种低阻单向翻板式隔爆阀，其特征在于：还包括锁紧机构，锁紧机构包括u型卡和弹簧销；所述u型卡固定于阀体的外部，且u型卡的开口朝向杠杆下部所在的方向；所述弹簧销安装于u型卡，且弹簧销的斜舌伸至u型卡的开口，通过阀瓣复位，进而使杠杆的下部顶开斜舌并摆动至u型卡的开口中由弹簧销复位锁紧。
5.根据权利要求4所述的一种低阻单向翻板式隔爆阀，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐一祥，严光伟，
申请(专利权)人：苏州安鼎爆破片制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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