專利名稱：用于回轉(zhuǎn)閥的轉(zhuǎn)子設(shè)置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在本申請中公開的發(fā)明大體上涉及用于將顆粒材料輸送到氣動輸送系統(tǒng)的回轉(zhuǎn) 閥，特別涉及可以降低在單獨的轉(zhuǎn)子葉片上的空氣泄漏的轉(zhuǎn)子設(shè)置，該轉(zhuǎn)子設(shè)置導(dǎo)致由經(jīng) 過轉(zhuǎn)子的空氣泄漏導(dǎo)致的空氣消耗變少，并進一步導(dǎo)致提高的運行效率，該運行效率由增 加的容積來衡量。
背景技術(shù)：
回轉(zhuǎn)閥在本領(lǐng)域內(nèi)作為用于將大量的顆粒材料流引入到增壓氣動輸送系統(tǒng)的機 構(gòu)而廣為人知。氣動輸送系統(tǒng)利用通過管子或管狀導(dǎo)管的大量的壓縮空氣，將進入導(dǎo)管的 大量的顆粒材料流化，從而將顆粒材料從一個地方移動到另一個地方。回轉(zhuǎn)閥具有一個殼 體，該殼體在頂部限定了一個用于引入顆粒材料的開口，在底部限定了一個用于排放流經(jīng) 回轉(zhuǎn)閥而進入氣動輸送系統(tǒng)導(dǎo)管的顆粒材料的開口。殼體可旋轉(zhuǎn)地支撐一個內(nèi)部轉(zhuǎn)子，以 繞旋轉(zhuǎn)的橫軸移動。形成的該轉(zhuǎn)子具有多個放射狀延伸的葉片，葉片之間限定了室。當旋轉(zhuǎn)到對上進口開放的時候，每個相應(yīng)的室都容納供應(yīng)的顆粒材料，之后，當該 室繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并對導(dǎo)管開放時，將顆粒材料存放到導(dǎo)管中。因此，殼體的內(nèi)部成型為基 本圓柱形，從而放射裝延伸的葉片的外端部相對于殼體的內(nèi)部的圓柱形表面非常接近的通 過，從而限制壓縮空氣從環(huán)繞轉(zhuǎn)子的導(dǎo)管的泄漏?；剞D(zhuǎn)閥的傳統(tǒng)制造方法利用焊接技術(shù)將單獨的葉片固定到對應(yīng)于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸 的中心軸上。將傳統(tǒng)的焊接轉(zhuǎn)子加工并打磨到適當?shù)墓?，從而用于回轉(zhuǎn)閥殼體，但是焊接 技術(shù)在可焊接到中心軸的葉片的數(shù)量方面具有局限性。因此，轉(zhuǎn)子上葉片的數(shù)量受到中心 軸實際上所需的空間的限制，從而影響焊接。限制葉片的數(shù)量會導(dǎo)致用于將環(huán)繞轉(zhuǎn)子的顆 粒材料從供應(yīng)料斗傳送到氣動導(dǎo)管的葉片之間的袋的數(shù)量的限制。為了在轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中增加 更多的袋，必須從葉片的另一端減少袋的深度，從而提供足夠的空間以影響焊接過程。如果 袋的深度減少，袋的體積減少，從而回轉(zhuǎn)閥的容積變小?；剞D(zhuǎn)閥的空氣泄露是一個普遍的問題。如果回轉(zhuǎn)閥具有嚴重的空氣泄漏問題，轉(zhuǎn) 子周圍的空氣泄漏到供應(yīng)料斗將會限制顆粒材料移動到轉(zhuǎn)子的袋中。對于輕顆粒材料來 說，對進入轉(zhuǎn)子袋的移動的限制是一個嚴重問題。因此，空氣泄露問題將會降低運行效率， 因為轉(zhuǎn)子的袋不能完全填充。而且，更少的空氣泄露意味著，供應(yīng)用于氣動輸送系統(tǒng)的空氣 壓縮機不得不產(chǎn)生足量的空氣到氣動導(dǎo)管，以彌補通過回轉(zhuǎn)閥的空氣損失。通過顯著降低 空氣泄露，可以縮小壓縮機的尺寸，并且利用更少的能量，減少運行成本?？梢酝ㄟ^提高葉片的厚度減少空氣泄露問題，因為相應(yīng)的端部寬度的增加有助于 限制葉片周圍的空氣的通過。還可以通過增加葉片的數(shù)量減少泄漏問題，這是針對空氣泄漏問題的傳統(tǒng)方案。簡單的增加葉片的數(shù)量可以減少空氣泄漏問題，但是為了適應(yīng)焊接技術(shù)，也會導(dǎo)致袋的深度和回轉(zhuǎn)閥的整體容積的降低。利用焊接技術(shù)制造轉(zhuǎn)子時可以增加 葉片的厚度，然而葉片厚度的增加會導(dǎo)致位于放射狀延伸的葉片之間的室的尺寸的相應(yīng)減 少，并降低回轉(zhuǎn)閥在將顆粒材料加入到導(dǎo)管時的運行容積。因此，需要提供一個回轉(zhuǎn)閥，其無需降低閥的運行容積，也不需增加它的功耗，即可降低空氣泄露。還需要提供一種回轉(zhuǎn)閥配置，其有利于除焊接外的制造技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目標是，通過提供一個具有可在回轉(zhuǎn)閥的運行期間降低通過回轉(zhuǎn)閥 的空氣泄漏的轉(zhuǎn)子構(gòu)造的回轉(zhuǎn)閥，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點。本發(fā)明的另一目標是，提供一個回轉(zhuǎn)閥，其具有在轉(zhuǎn)子的葉片的遠端包括擴張端 部的轉(zhuǎn)子配置。本發(fā)明的一個特征是，轉(zhuǎn)子配置有沿閥殼體的圓柱形表面移動的擴張端部。本發(fā)明的一個優(yōu)點是，具有擴張端部的轉(zhuǎn)子在回轉(zhuǎn)閥的運行期間可以提高抗空氣 泄漏能力，從而可計量進入氣動輸送系統(tǒng)的顆粒材料。本發(fā)明的另一個特征是，擴張端部的厚度尺寸是擴張端部和中心輪轂之間延伸的 葉片的厚度尺寸的近兩倍。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，轉(zhuǎn)子可以通過精密的鑄造工藝形成。本發(fā)明的另一特征是，每個葉片的擴張端部都在閥內(nèi)朝著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向延伸， 從而葉片的拖曳(trailing)側(cè)相對于擴張端部的末端是線性的。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，精密鑄造工藝使得轉(zhuǎn)子可以由大量的放射狀延伸的葉片 構(gòu)成，其數(shù)目比那些通過使用焊接技術(shù)來進行制造過程而構(gòu)造的葉片更多。本發(fā)明的又一個優(yōu)點是，與閥殼體的內(nèi)表面鄰接的擴張端部具有較大的表面積， 限制了來自擴張端部周圍的氣動輸送系統(tǒng)的壓縮空氣的通過。本發(fā)明的另一個特征是，閥殼可以結(jié)合一個釋放口，該釋放口延伸通過形成在相 鄰的轉(zhuǎn)子葉片之間的袋的整個長度，從而通過顆粒材料從袋排放到氣動輸送系統(tǒng)，釋放了 袋中的壓縮空氣。本發(fā)明的再一優(yōu)點在于，延長的釋放口使得在袋內(nèi)的氣壓的釋放比傳統(tǒng)的單個圓 形釋放端口的釋放更徹底。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，延長的釋放口為回轉(zhuǎn)閥提供了增強的運行效率。本發(fā)明的又一目標是，提供一個回轉(zhuǎn)閥，其能夠用于將顆粒材料輸送到氣動傳輸 系統(tǒng)，其構(gòu)造耐用，制造廉價，無需維護，易于安裝，應(yīng)用簡單高效。根據(jù)本發(fā)明，通過提供一種回轉(zhuǎn)閥來實現(xiàn)這些以及其他目標、特征和優(yōu)點，該回轉(zhuǎn) 閥用于將來自供應(yīng)源的流動的顆粒材料輸送到氣動輸送系統(tǒng)的氣流中，該回轉(zhuǎn)閥包括一個 通過精密鑄造工藝制造的中心轉(zhuǎn)子。該轉(zhuǎn)子具有多個放射狀延伸的在端部終止的葉片，該 端部徑向擴張到葉片的主導(dǎo)側(cè)(leading side)，從而提供了一個優(yōu)選至少是葉片本身厚度 二倍的擴張的葉片端部。閥殼體具有延長的釋放口，其總體長度大約等于形成在相鄰的葉 片之間的袋的長度，從而在將顆粒材料投進氣動輸送系統(tǒng)后，使得來自袋的壓縮空氣更完 全的釋放。擴張端部的傾斜前緣(leading edge)與顆粒材料沒有過分接觸，從而降低了對顆粒材料的損害。


考慮到本發(fā)明下面的詳細公開，特別是與附圖結(jié)合考慮，本發(fā)明的優(yōu)點將會顯然 易見。圖1是結(jié)合本發(fā)明原理的回轉(zhuǎn)閥的正視圖，以虛線示出了連接到回轉(zhuǎn)閥的供應(yīng)料 斗和氣動系統(tǒng)的導(dǎo)管；圖2是圖1所示的回轉(zhuǎn)閥的分解透視圖；圖3是裝配在回轉(zhuǎn)閥殼體內(nèi)部的轉(zhuǎn)子組件的分解透視圖；圖4是對應(yīng)于圖3的線4一4的轉(zhuǎn)子的放大的橫截面透視圖，提供了轉(zhuǎn)子的放射狀 延伸的葉片的端部的形狀更好的視圖。圖5是閥蓋的放大正視圖，其可旋轉(zhuǎn)地支撐轉(zhuǎn)子組件，用于在回轉(zhuǎn)閥殼體內(nèi)部的 旋轉(zhuǎn)運動。圖6是轉(zhuǎn)子的橫截面視圖，對應(yīng)于圖4的橫截面透視圖，示出了轉(zhuǎn)子設(shè)置的正視 圖。圖7是轉(zhuǎn)子上典型的葉片的放大的局部視圖。
具體實施例方式參照圖1和2，其中示出了根據(jù)本發(fā)明的原理的回轉(zhuǎn)閥?；剞D(zhuǎn)閥10可操作地位于 供應(yīng)料斗12和導(dǎo)管15之間，供應(yīng)料斗12供應(yīng)顆粒材料，例如塑料粒料等，這些顆粒材料被 注入到氣動輸送系統(tǒng)的導(dǎo)管15中，從而通過氣動輸送系統(tǒng)將顆粒材料移動到遠處的位置。 回轉(zhuǎn)閥的目的是將流動的顆粒材料以這樣一種方式輸送到導(dǎo)管15中，即氣動輸送系統(tǒng)內(nèi) 的壓縮空氣保持在導(dǎo)管內(nèi)，從而將流化的顆粒材料提供到遠處的位置?；剞D(zhuǎn)閥10通過內(nèi)部 轉(zhuǎn)子組件20的運行實現(xiàn)該功能，該內(nèi)部轉(zhuǎn)子組件20具有放射轉(zhuǎn)延伸的葉片25，葉片25在 其之間限定了室或袋27，由此容納來自供應(yīng)料斗12的顆粒材料，并將顆粒材料移動到導(dǎo)管 15。葉片25的端部26接近殼體16的配合內(nèi)部表面，同時端部26相對于葉片25的擴大的 寬度限制了壓縮空氣通過轉(zhuǎn)子組件20從管道15逸出。殼體16具有基本上圓柱形的形狀，從而支撐內(nèi)部轉(zhuǎn)子組件20的旋轉(zhuǎn)運動，下面將 對此詳細描述。殼體16在圓柱形的殼體16的頂部具有允許供應(yīng)料斗12結(jié)合到其上的定 位凸緣17，從而顆粒材料可以有效地進料到回轉(zhuǎn)閥10中。殼體16在圓柱形的殼體16的底 部還具有定位凸緣18，定位凸緣18與同導(dǎo)管15的頂部流動貫通的輸入口 15a結(jié)合，從而顆 粒材料可以通過重力從充滿的袋27流進氣動輸送系統(tǒng)的壓縮導(dǎo)管15。圓柱形形狀的殼體 16的相對側(cè)也具有定位凸緣19a，其可與支撐可旋轉(zhuǎn)地支撐轉(zhuǎn)子組件20的中心軸21的相 應(yīng)軸承(未示出)的軸承蓋19結(jié)合。 轉(zhuǎn)子組件最佳地如圖2-7所示，包括安裝在中心軸21上的轉(zhuǎn)子22，下面將對此進 行詳細描述。轉(zhuǎn)子22和軸21不是通過傳統(tǒng)焊接技術(shù)的單個集成原件，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子22通 過精密鑄造形成，其具有穿過其中用于插入中心軸21的中心開口 23。軸21優(yōu)選由高強度 的鋼形成，從而最小化壓力下的變形。轉(zhuǎn)子22壓在中心軸上，并通過適當?shù)逆I(未示出) 可旋轉(zhuǎn)地固定在其上，從而轉(zhuǎn)子組件20作為一個單元而旋轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)子22鑄有中心輪轂24，其限定了用于軸21的通道的中心開口23，且葉片25沿 其放射狀延伸。葉片25具有統(tǒng)一的長度并終止于端部26，該端部26相對于放射狀延伸的 葉片25而擴張，如圖7所示。由于轉(zhuǎn)子22通過精密鑄造形成，葉片25具有最小的厚度以 及各種數(shù)量，并且足夠硬，從而不會在轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)過程中或在袋27中的壓縮空氣的壓力 下而變形。然而，端部26可以擴張，使得外表面比通過鑄造程序形成的相應(yīng)的葉片25的名 義厚度更寬。優(yōu)選地，端部26的厚度至少是葉片25的相應(yīng)厚度的二倍。更寬的端部26接 近殼體16的內(nèi)表面，從而限制葉片端部26周圍的壓縮空氣通過，至少比葉片端部26與葉 片25的名義厚度基本相同的情況要好。由此得到的轉(zhuǎn)子22的設(shè)置提供了抗空氣泄漏的能 力，而傳統(tǒng)制造的轉(zhuǎn)子組件20通常需要更厚的更多的葉片25才能獲得該效果。為了進一步地支撐放射狀延伸的葉片25，轉(zhuǎn)子鑄件具有連接到其上的端板28，該 端板28可分離地焊接到轉(zhuǎn)子鑄件的相對端上并與其上的葉片相連，或該端板28作為精密 鑄件的一部分。葉片25的相應(yīng)的相對端支撐在端板28上，這有助于穩(wěn)定葉片25并提高轉(zhuǎn) 子組件20的硬度。擴張端部26優(yōu)選如此構(gòu)造，同相應(yīng)葉片25的厚度相比，端部26僅在葉 片25的一側(cè)具有增加的寬度，如圖6和7所示。結(jié)果，葉片端部26的相對側(cè)是葉片25的 主體的線性延伸。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子組件20在一定程度上繞由中心軸21定義的旋轉(zhuǎn)的橫軸旋 轉(zhuǎn)，從而葉片端部26的平坦側(cè)在葉片的旋轉(zhuǎn)中落在后面，而端部26的擴張側(cè)在前，這通過 圖6和7中的表示轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)方向的方向箭頭29可以看出。擴張葉片端部26的傾斜 前緣26a不如矩形形狀的葉片端部具有攻擊性(aggressive)，因為葉片端部26靠近與供應(yīng) 料斗12流動聯(lián)通的殼體16的開口的邊緣，這有助于防止對由回轉(zhuǎn)閥10輸送的顆粒材料的損壞。當袋27旋轉(zhuǎn)到頂部位置以接受來自供應(yīng)料斗12的顆粒材料時，轉(zhuǎn)子組件20的旋 轉(zhuǎn)輸送接收自供應(yīng)料斗12的顆粒材料。之后袋27繞中心軸21旋轉(zhuǎn)，直到袋27對氣動導(dǎo) 管15開放，此處顆粒材料由于重力而落到導(dǎo)管15中。一旦袋27對導(dǎo)管15開放，氣動導(dǎo)管 15內(nèi)的更高氣壓將排空的袋27充滿空氣。袋再次旋轉(zhuǎn)，回到頂部位置以接收另外的來自供 應(yīng)料斗15的顆粒材料供應(yīng)，從而使得排空的袋中的大量高壓空氣壓在轉(zhuǎn)子的內(nèi)表面。在殼體內(nèi)建有一個釋放口 30，當袋27從底部位置旋轉(zhuǎn)到頂部位置時，其與袋27連 通。釋放口 30優(yōu)選與將釋放口 30連接到回轉(zhuǎn)閥10上面的供應(yīng)料斗12的導(dǎo)管(未示出) 結(jié)合，以釋放袋27中的氣壓并使其進入供應(yīng)料斗12，從而促使顆粒材料向下進入到頂部位 置的開放的袋27中。沒有釋放口 30，袋27中的高壓空氣將繼續(xù)圍繞在頂部位置并釋放到 供應(yīng)料斗12，這會促使顆粒材料遠離袋并限制顆粒材料流入袋27而傳送到氣動導(dǎo)管15。在 根據(jù)本發(fā)明的原理的回轉(zhuǎn)閥10中，釋放口 30優(yōu)選延伸通過袋27的基本整個寬度，這與傳 統(tǒng)的僅僅是在殼體16中央的單個圓形口的釋放口相反。結(jié)果，釋放口 30使得旋轉(zhuǎn)到頂部 位置的袋27中的氣壓更完全的釋放，從而提高了運行效率和容積。應(yīng)當理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在讀到本發(fā)明范圍的原理的公開內(nèi)容后，可以對 用來描述和展示以解釋本發(fā)明的本質(zhì)的細節(jié)、材料、步驟和部件設(shè)置進行各種變化。上述說 明書描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式；然而，根據(jù)說明書的概念可以用在其他實施方式中，而 這并沒有脫離本發(fā)明的范圍。因此，下列權(quán)利要求將以所示的特定形式更廣泛地保護本發(fā) 明。
權(quán)利要求
一種回轉(zhuǎn)閥，包括一個殼體，具有一個用于將顆粒材料接收到殼體中的進口，以及一個用于從殼體排出所述顆粒材料的出口，所述殼體在所述進口和所述出口之間限定了一個基本上圓柱形的內(nèi)室；一個轉(zhuǎn)子組件，可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述內(nèi)室中，所述轉(zhuǎn)子組件包括一個中心輪轂，該輪轂具有多個自其放射狀延伸的葉片，每個葉片具有一定的厚度尺寸并在擴張端部終止，該擴張端部的相應(yīng)厚度尺寸大于在所述輪轂和相應(yīng)的所述端部之間延伸的所述葉片的厚度尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，所述擴張端部的厚度尺寸是在所述輪 轂和所述擴張端部之間延伸的相應(yīng)葉片厚度尺寸的大約兩倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子組件在其相對端包括端板，該 端板支撐所述每個葉片的相應(yīng)的各個端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，每個所述端部僅從相應(yīng)的葉片一側(cè)向 外擴張，所述端部的另一側(cè)作為相應(yīng)的所述葉片的線性延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子組件可繞所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，其 旋轉(zhuǎn)方向使得所述端部的擴張側(cè)在相對的線性延伸側(cè)之前。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，所述葉片的所述擴張側(cè)具有一個傾斜 前緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，所述殼體具有延長的釋放口，可以將壓 縮空氣從形成在相鄰葉片之間的每個袋中釋放出來。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，所述延長的釋放口的長度與所述袋的 相應(yīng)長度尺寸基本上相等。
9.一個回轉(zhuǎn)閥，包括一個殼體，具有一個用于將材料接收到殼體中的進口，以及一個用于從殼體排出所述 材料的出口，所述殼體在所述進口和所述出口之間限定了一個基本上圓柱形的內(nèi)室；一個轉(zhuǎn)子組件，可旋轉(zhuǎn)地支撐在所述內(nèi)室中，所述轉(zhuǎn)子組件包括一個轉(zhuǎn)子元件以及一 個限定了所述轉(zhuǎn)子組件的旋轉(zhuǎn)運動的旋轉(zhuǎn)軸的中心軸，所述轉(zhuǎn)子元件作為一個鑄件，具有 一個中心輪轂，多個葉片自該輪轂放射狀地延伸，所述中心輪轂限定了一個通過用于所述 中心軸的通道的所述轉(zhuǎn)子元件的中心開口，所述中心軸鍵接到所述轉(zhuǎn)子元件，從而所述轉(zhuǎn) 子元件和所述中心軸一起旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，每個所述端部僅從相應(yīng)的葉片一側(cè)向 外擴張，所述端部的另一側(cè)作為相應(yīng)的所述葉片的線性延伸，所述轉(zhuǎn)子組件可繞所述旋轉(zhuǎn) 軸旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)方向使得所述端部的擴張側(cè)在相對的線性延伸側(cè)之前。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，述殼體具有延長的釋放口，可以將壓 縮空氣從形成在相鄰葉片之間的每個袋中釋放出來，所述延長的釋放口的長度尺寸與所述 袋的相應(yīng)長度尺寸基本上相等。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的回轉(zhuǎn)閥，其特征在于，所述擴張端部的厚度尺寸是在所述 中心輪轂和所述擴張端部之間延伸的相應(yīng)葉片厚度尺寸的大約兩倍。
全文摘要
一種用于計量顆粒材料從供應(yīng)源流動到氣動輸送系統(tǒng)的氣流中的回轉(zhuǎn)閥，包括通過精密鑄造工藝制造的中心轉(zhuǎn)子。該轉(zhuǎn)子具有多個放射狀延伸的葉片，該葉片在徑向擴張到葉片的主導(dǎo)側(cè)的端部終止，從而提供了一個至少是葉片本身厚度二倍的擴張葉片端部。閥殼體具有延長的釋放口，其總體長度大約等于形成在相鄰的葉片之間的袋的長度，從而在將顆粒材料投進氣動輸送系統(tǒng)后，使得來自袋的壓縮空氣更完全的釋放。擴張端部的傾斜前緣與顆粒材料沒有過分接觸，從而降低了對顆粒材料的損害。
文檔編號F16K5/00GK101839351SQ20101012704
公開日2010年9月22日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者莊紹爐, 海因茨·施奈德 申請人:臺灣控制閥股份有限公司;派力特隆股份公司