CN100561024C - 柱、锥活塞式管控节能阀 - Google Patents

Abstract

一种柱、锥活塞式管控节能阀，可以是闸阀、止回阀、水上底阀、液位控制阀，可以是减压、泄压阀，主阀由阀体、阀盖与活塞组成，阀体为三通管状体，水平管两端分别为进水管与出水管，垂直管内装有活塞，顶端有阀盖，活塞为上段圆柱体与下段圆锥筒体相结合构成，下段圆锥筒体与阀体水平管壁的上、下圆锥口吻合，形成上、下闸流口；上段圆柱体与垂直管壁滑移配合，形成滑移封闭口；活塞圆柱体上方的阀体内腔为控制腔，下方的阀体内腔为工作腔；由辅阀、辅管联接连通主阀控制腔与工作腔。本发明的优点是结构简单，通用性强，同一种基本结构联接不同的辅阀、辅管可派生形成不同功能的多种阀，如闸阀、截止阀、止回阀、水上底阀、液位控制阀，并且由利用管网水力开、闭阀，诸阀的阻力系数极小，操作轻巧、省力、节能，同时密封严实，不易磨损，不漏水，运行可靠。

Description

柱、锥活塞式管控节能阀

技术领域：

本发明涉及一种流体管道阀，特别是柱、锥活塞式多功能管控节能阀。

背景技术：

现有的活塞式管道阀，无论是截止阀、止回阀、水上底阀或是液位控制阀，其阻力系数大，是现有上述活塞式流体阀的共同的不足之处，且密封口易堵垢，密封橡皮容而磨损，常易造成漏水，同时其结构复杂、体积笨重，操作不方便；现有的闸阀阻力系数虽不大，但结构较复杂，易产生泄漏，且承受水压较小，小于16kg，一般为10kg。现有技术闸阀参见附图10，现有技术截止阀参见附图11。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种阻力系数小，结构简单、体积小，容易操作的多功能闸阀。

本发明的技术解决方案是一种柱、锥活塞式管控节能阀，可以是闸阀、止回阀。水上底阀、液位控制阀，也可以是减压、泄压阀，主阀由阀体、阀盖与活塞组成，阀体为三通管状体，水平管两端分别为进水管与出水管，垂直管内装有活塞，顶端有阀盖。

(1)活塞为上段圆柱体与下段圆锥筒体相结合构成，下段圆锥筒体与阀体水平管壁的上、下圆锥口吻合，形成上、下闸流口；上段圆柱体与垂直管壁滑移配合，形成滑移封闭口；活塞圆柱体上方的阀体内腔为控制腔，下方的阀体内腔为工作腔；

(2)由辅阀、辅管联接连通主阀控制腔与工作腔。

附图说明：

图1是本发明柱、锥活塞式管控节能阀结构图，闸阀关闭状态；

图2是本发明柱、锥活塞式管控节能阀结构图，闸阀开启状态；

图3是本发明实施例3，电动兼手动闸阀结构图，阀关闭状态；

图4是本发明实施例4，球阀调控式微阻缓闭止回阀结构图，阀开启状态；

图5是本发明实施例4，球阀调控式微阻缓闭止回阀结构图，阀关闭状态；

图6是本发明实施例5，一种球阀调控式带压缓开微阻止回阀结构图，阀开启状态；

图7是本发明实施例6，一种球阀调控式水上底阀结构图，阀开启状态；

图8是本发明实施例7，一种球阀调控式液位控制阀结构图，阀开启状态；

图9是本发明实施例7，一种球阀调控式液位控制阀结构图，阀关闭状态；

图10是现有闸阀结构图；

图11是现有截止阀结构图。

具体实施方式：

本发明结合具体实施例参见附图进一步说明如下：

实施例1，一种柱、锥活塞式管控节能阀，是单向流阀兼止回阀，主要由阀体[4]、阀盖[7]和活塞[8]组成，其结构参见附图1、2，阀体[4]为三通管状体，水平管两端分别为进水管[1]与出水管[18]，垂直管[5]顶端有阀盖[7]垂直管[5]内装有活塞[8]。活塞杆[11]穿过阀盖[7]导向滑移，活塞[8]为上段圆柱体[12]与下段空心圆锥筒[16]相结合构成，下段圆锥筒[16]与阀体进、出水管[1]、[8]管壁的上圆锥口[14]及下圆锥口[20]吻合分别形成上、下闸流口，上段圆柱体[12]与垂直管[5]内壁滑移配合，形成滑移封闭口；活塞圆柱体[12]上方的阀体内腔为控制腔[9]，下方的阀体内腔为工作腔[21]。

阀体外进水管[1]壁上装三通球阀[3]，出水管[18]壁上装三通球阀[17]，球阀[3][17]进水口分别与进水管[1]、出水管[18]联接联通，每个球阀有两个出水口，球阀[3]、[17]的一个出水口分别经辅管[6]、[10]联接至阀盖[7]与控制腔[9]连通，球阀[3]、[17]的另一个出水口分别经辅管[2]、[19]联接至阀体水平管底部，与活塞圆锥筒体[16]对应的工作腔[21]连通。

阀闸流工作原理是：关闭主阀时，操纵球阀[3]、[17]，打开辅管[6]、[19]，关闭辅管[2]、[10]，利用进水管[1]中水压，水从辅管[6]进入控制腔[9]，向下推压活塞[8]，使活塞向下滑移，最终封闭上、下两上圆锥流口[14]、[20]，使主阀关闭；开启主阀时，操纵球阀[3]、[17]，打开辅管[2]、[10]，关闭辅管[6]、[19]，利用进水管[1]中水压，水流从辅管[2]进入阀体底部，流入活塞圆锥筒体[16]对应的工作腔，水顶托活塞上升打开主阀。

单向闸阀兼作止回阀时，止回关闭的工作原理是：阀处于关闭状态下，操纵球阀[3]、[17]，使辅管[6]、[19]关闭，辅管[2]、[10]开启，此时，出口管[18]端回流的水通过辅管[10]进入主阀控制腔[9]，向下推压活塞，使主阀继续保持关闭状态，实现止回阀功能。由于利用了管网水压控制主阀的开、闭，因此，开、闭主阀轻巧省力。

实施例2，一种柱、锥活塞式管控节能阀，是一种双向闸阀，其结构同实施例1，工作原理是：从进水管[1]端进水闸流时，工作原理如同实施例1所述，当反向闸流时，水从阀的出水管[18]端流入。若开启主阀，则操纵球阀[3]、[17]，打开辅管[19]、[6]，关闭辅管[2]、[10]，出水管[18]中的水从辅管[19]流入阀底部，进入活塞圆锥筒体[16]对应的工作腔[21]，水顶托活塞上升打开主阀；关闭主阀时，操纵球阀[3]、[17]，打开辅管[10]、[2]，关闭辅管[6]、[19]，出水管[18]中水流从辅管[10]流入控制腔[9]，推压活塞向下，直到关闭主阀。同样是利用水流自身水压开、关主阀，所以轻巧省力。

实施例3，一种柱、锥活塞式管控节能阀，是一种电动兼手动闸阀，参见附图3，主阀的结构与实施例1相同，不同的只是辅阀经辅管与主阀的联接：主阀进水管[1]上装三通管分两路引出，一路由辅管[6]经球阀[23]联接至阀盖[7]，与控制腔[9]连通，另一路由辅管[2]经球阀[22]联接至主阀水平管底部，与活塞圆锥筒体[16]对应的工作腔[21]连通；主阀出水管[18]由辅管[10]经球阀[25]与电磁阀[24]联接至阀盖[7]，与主阀控制腔[9]连通。

其工作原理是：开启主阀时，先将球阀[22]、[23]均打开2/3，球阀[25]全部打开，电磁阀[24]通电打开，管网水经辅管[2]进入活塞圆锥筒体[16]对应的工作腔[21]，向上推移活塞，使主阀开启，由辅管[6]经球阀[23]进入主阀控制腔[9]的水从辅管[10]流走；关闭主阀时，只要关闭电磁阀[24]，管网水经辅管[6]进入控制腔[9]，同时经辅管[2]进入活塞圆锥筒体[16]对应的工作腔[21]，活塞上、下的控制腔与工作腔同时承受水压，但由于活塞上方圆柱面大于下方的圆锥筒底面，因而活塞上方控制腔[9]水压大，推动活塞向下关闭主阀。

实施例4，一种柱、锥活塞式管控节能阀，是一种球阀调控式微阻缓闭止回阀，此阀特别适用于高扬程供水网。其结构参见附图4、5，主阀结构与实施例1相同，不同的仅只是辅阀经辅管与主阀的联接：主阀进水管[1]上装三通球阀[3]，球阀[3]进水口与主阀进水管[1]连通，球阀[3]一个出水口经辅管[6]接到阀盖[7]，与主阀控制腔[9]连通，另一个出口经辅管[2]接至主阀水平管底部，与活塞圆锥筒体[16]对应的主阀工作腔[21]连通；主阀出水管[18]上装二通球阀[26]，经辅管[10]接至阀盖[7]，与主阀控制腔[9]连通。

其工作原理是：当打开阀时，操纵球阀[3]、[26]关闭辅管[6]，打开辅管[2]、[10]，水从进水管[1]经辅管[2]，进入活塞圆锥筒[16]下的工作腔[21]，将活塞向上顶托推移，控制腔[9]内水经辅管[10]排放，主阀缓慢开启；当阀工作于止回工况时，操纵球阀[3]、[26]，关闭辅管[6]，打开辅管[2]、[10]，出水管[18]中回流的水经辅管[10]进入主阀控制腔[9]，向下推压活塞[8]，使主阀关闭，实现止回功能。

实施例5，一种柱、锥活塞式管控节能阀，是一种球阀调控式微阻带压缓开止回阀。参见附图6。其主阀结构与实施例1相同，仅只是辅阀与主阀的联接不同：主阀进水管[1]经球阀[23]联接至阀盖[7]，与控制腔[9]连通，和由辅管[2]经球阀[22]联接到主阀水平管底，与活塞圆锥体[16]对应的工作腔[21]连通；主阀出水管[18]由辅管[10]经球阀[25]联接至阀盖[7]，与控制腔[9]连通。

它的工作原理是：它可实现带压缓开的功能。打开主阀时，操作球阀[22]、[23]、[25]各打开1/3，管网水从主阀的进水管[1]进入阀的上部控制腔[9]和下部工作腔[21]，进入控制腔[9]中压力水部份经辅管[10]、球阀[25]注入主阀的出水管[18]，主阀活塞[8]受水压力缓慢上升，缓慢打开主阀；

关闭主阀，主阀出水管[18]中水流经辅管[10]、球阀[25]，进入主阀上部控制腔[9]，为下一次的主阀带压开启时，给活塞储存予压力，即为下一次带压开启作准备。

实施例6，一种柱、锥活塞式管控节能阀，是一种水泵配套用球阀调控式水上底阀，参见附图7，主阀结构与实施例1相同，仅是辅阀经辅管与主阀的联接不同：由三通辅管[27]的两个出水口分别联接连通进水管[1]和联接至阀盖[7]，与控制腔[9]连通；出水管[18]经辅管[19]联接至主阀水平管底部，与活塞圆锥筒体[16]对应的工作腔[21]连通。

泵用球阀调控式水上底阀的出水管[18]端与供水管网联接连通，进水管[1]端与泵联接连通，三通辅管[27]的另一出口A与上一级止回阀出水端联接连通，当泵开启时，水由阀的出水管[18]经辅管[19]进入活塞圆锥筒体[16]对应的工作腔[21]中，将活塞向上推移，打开主阀，当水泵停泵后，主阀进水管[1]前面的管网中水由阀进水管[1]端经三通辅管[27]注入主阀控制腔[9]，将活塞[8]向下推移，关闭主阀。

实施例7，一种柱、锥活塞式管控节能阀，是一种浮球调控式液位控制阀，参见附图8、9，主阀结构与实施例1相同，只是辅阀及其与主阀的联接不同：置于主阀外的浮球阀[30]进水口分别经辅管[28]与主阀进水管[1]联接连通，和经辅管[29]联接至阀盖[7]，与主阀控制腔[9]连通，浮球阀[30]出口B在主阀外。

工作原理是：当液位上升到浮球阀[30]的浮球[31]时，水浮力使浮球[31]上升抬起，关闭浮球阀[30]，水从主阀进水管[1]经辅管[28]、[29]注入控制腔[9]，浮活塞[8]向下推移，关闭主阀，停止向贮液池注水，当水位低于浮球[31]下垂位置时，浮球阀[30]打开，控制腔[9]中水从浮球阀[30]的出口B排出，在管网水压作用下活塞[8]上升主阀打开，向贮液池注水。

本发明柱、锥活塞式管控节能阀的优点是：结构简单，以主阀柱、锥式活塞为基本结构，通过联接不同的辅阀、辅管，就可以制成不同功能的多种阀，通用性强，有利于成系列批量生产，本发明利用管网水的水力来开启和关闭阀所派生形成的各种阀共同优点是阻力极小，操作极其轻巧灵活、省力，通过控制机构操作阀时将收到极大的节能效果，同时本发明的阀密封严实，不易磨损，不漏水。与现有技术截止阀、止回阀、水上底阀、液位控制阀相比，本发明的阻力系数小十倍至数十倍；与现有技术闸阀相比，本发明无泄漏，运行可靠，且能承受较大水压，可承受高达25kg水平，现有闸阀一般只能承受10kg水压，最高不超过16kg水压。

Claims (7)

1、一种柱、锥活塞式管控节能阀，主阀由阀体、阀盖与活塞组成，阀体为三通管状体，水平管两端分别为进水管与出水管，垂直管顶端有阀盖，垂直管内装有活塞，活塞上方的阀体内腔为控制腔，下方的阀体内腔为工作腔；其特征在于：

(1)活塞为上段圆柱体与下段圆锥筒体相结合构成，下段圆锥筒体与阀体水平管壁的上、下圆锥口吻合，形成上、下闸流口；

(2)由辅阀、辅管联接连通主阀控制腔与工作腔。

2、根据权利要求1所述的柱、锥活塞式管控节能阀，是一种单向或双向闸阀，其特征在于其辅阀与主阀的联接是：阀体外进水管与出水管壁上分别装有三通球阀I、三通球阀II，两球阀的进水口各自分别与进水管、出水管联接连通；两球阀的一个出水口各自分别经辅管I(6)、辅管II(10)联接至阀盖，与控制腔连通；两球阀的另一个出水口各自分别经辅管III(2)、辅管IV(19)联接至阀体水平管底，与活塞圆锥筒体对应的工作腔连通；关闭主阀时，操纵球阀I(3)、球阀II(17)，打开辅管I(6)、辅管IV(19)，关闭辅管III(2)、辅管II(10)，利用进水管(1)中水压，水从辅管I(6)进入控制腔(9)，向下推压活塞(8)，使活塞向下滑移，最终封闭上、下两上圆锥流口(14)、(20)，使主阀关闭；开启主阀时，操纵球阀I(3)、球阀II(17)，打开辅管III(2)、辅管II(10)，关闭辅管I(6)、辅管IV(19)，利用进水管(1)中水压，水流从辅管III(2)进入阀体底部，流入活塞圆锥筒体(16)对应的工作腔，水顶托活塞上升打开主阀；当反向闸流时，水从节能阀的出水管(18)端流入，若开启主阀，则操纵球阀I(3)、球阀II(17)，打开辅管I(6)、辅管IV(19)，关闭辅管III(2)、辅管II(10)，出水管(18)中的水从辅管IV(19)流入阀底部，进入活塞圆锥筒体(16)对应的工作腔(21)，水顶托活塞上升打开主阀；关闭主阀时，操纵球阀I(3)、球阀II(17)，打开辅管III(2)、辅管II(10)，关闭辅管I(6)、辅管IV(19)，出水管(18)中水流从辅管II(10)流入控制腔(9)，推压活塞向下，直到关闭主阀。

3、根据权利要求1所述的柱、锥活塞式管控节能阀，是一种电动兼手动闸阀，其特征在于其辅阀与主阀的联接是：主阀进水管路由辅管I(6)经球阀I(23)联接至阀盖与控制腔连通，另一路由辅管III(2)经球阀II(22)联接至主阀水平管底，与活塞圆锥筒体对应的工作腔连通；主阀出水管由辅管II(10)经球阀III(25)与电磁阀联接至阀盖，与控制腔连通；开启主阀时，先将球阀I(23)、球阀II(22)均打开2/3，球阀III(25)全部打开，电磁阀(24)通电打开，管网水经辅管III(2)进入活塞圆锥筒体(16)对应的工作腔(21)，向上推移活塞，使主阀开启，由辅管I(6)经球阀II(23)进入主阀控制腔(9)的水从辅管II(10)流走；关闭主阀时，只要关闭电磁阀(24)，管网水经辅管I(6)进入控制腔(9)，同时经辅管III(2)进入活塞圆锥筒体(16)对应的工作腔(21)，活塞上、下的控制腔工作腔同时承受水压，但由于活塞上方圆柱面大于下方的圆锥筒底面，因而活塞上方控制腔(9)水压大，推动活塞向下关闭主阀。

4、根据权利要求1所述的柱、锥活塞式管控节能阀，是一种球阀调控式微阻缓闭止回阀，其特征在于辅阀与主阀的联接是：主阀进水管由三通球阀I(3)分别经辅管I(6)联接至阀盖，与控制腔连通和经辅管III(2)联接至主阀水平管底，与活塞圆锥筒体对应的工作腔连通；主阀出水管由球阀III(26)经辅管II(10)联接至阀盖，与控制腔连通；当打开阀时，操纵球阀I(3)、球阀III(26)关闭辅管I(6)，打开辅管III(2)、辅管II(10)，水从进水管(1)经辅管III(2)，进入活塞圆锥筒(16)下的工作腔(21)，将活塞向上顶托推移，控制腔(9)内水经辅管II(10)排放，主阀缓慢开启；当阀工作于止回工况时，操纵球阀I(3)、球阀III(26)，关闭辅管I(6)，打开辅管III(2)、辅管II(10)，出水管(18)中回流的水经辅管II(10)进入主阀控制腔(9)，向下推压活塞(8)，使主阀关闭，实现止回功能。

5、根据权利要求1所述的柱、锥活塞式管控节能阀，是一种带压缓开微阻止回阀，其特征在于辅阀与主阀的联接是：主阀进水管由辅管I(6)经球阀I(23)联接至阀盖，与控制腔连通和由辅管III(2)经球阀II(22)联接至水平管底，与活塞圆锥筒体对应的工作腔连通；主阀出水管由辅管II(10)经球阀III(25)联接至阀盖，与控制腔连通；打开主阀时，操作球阀II(22)、球阀I(23)、球阀III(25)各打开1/3，管网水从主阀的进水管(1)进入阀的上部控制腔(9)和下部工作腔(21)，进入控制腔(9)中压力水部份经辅管II(10)、球阀III(25)注入主阀的出水管(18)，主阀活塞(8)受水压力缓慢上升，缓慢打开主阀；关闭主阀，主阀出水管(18)中水流经辅管II(10)、球阀III(25)，进入主阀上部控制腔(9)，为下一次的主阀带压开启时，给活塞储存予压力，即为下一次带压开启作准备。

6、根据权利要求1所述的柱、锥活塞式管控节能阀，是一种水泵配用球阀调控式水上底阀兼闸阀，其特征在于辅管与主阀的联接是：由三通辅管的两个口分别联接连通主阀进水管和联接至阀盖，与控制腔连通；主阀出水管由辅管联接至主阀水平管底，与活塞圆锥筒对应的工作腔连通；出水管(18)端与供水管网泵联接连通，进水管(1)端与泵联接连通，三通辅管(27)的另一出口(A)与上一级止回阀出水端联接连通，当泵开启时，水由阀的出水管(18)经辅管(19)进入活塞圆锥筒体(16)对应的工作腔(21)中，将活塞向上推移，打开主阀，当水泵停泵后，主阀进水管[1]前面的管网中水由阀进水管(1)端经三通辅管(27)注入主阀控制腔(9)，将活塞(8)向下推移，关闭主阀。

7、根据权利要求1所述的柱、锥活塞式管控节能阀，是一种浮球调控式液位控制阀，其特征在于辅阀与主阀的联接是：置于主阀外的浮球阀进水口分别经辅管I(28)与主阀进水管联接连通，经辅管II(29)联接至阀盖，与主阀控制腔连通，浮球阀出水口在主阀阀体外；当液位上升到浮球阀(30)的浮球(31)时，水浮力使浮球(31)上升抬起，关闭浮球阀(30)，水从主阀进水管(1)经辅管I(28)、辅管II(29)注入控制腔(9)，活塞(8)向下推移，关闭主阀，停止向贮液池注水，当水位低于浮球(31)下垂位置时，浮球阀(30)打开，控制腔(9)中水从浮球阀(30)的出口(B)排出，在管网水压作用下活塞(8)上升主阀打开，向贮液池注水。

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