CN101012890A - 用于污水输送的活塞式负压阀 - Google Patents

Abstract

一种用于污水输送的活塞式负压阀，阀体的下管壁在进污口与出污口之间有一高于阀体中轴线的凸堰，相对凸堰的阀体上管壁开有阀口。密封膜片为弹性盖片，中间压体上盖有缸体，缸体顶部开有一负压孔。密封膜片中心固连一螺钉，与上方的拉杆相连。拉杆的下面形状与密封膜片上面形状相适应，拉杆上部中央向上延伸一凹槽形环台，该环台与上方的活塞活动销接；活塞的侧面嵌有密封件，将缸体内分成上腔和下腔，活塞上部中央向上延伸一上凸台，该上凸台套有上腔压缩弹簧。活塞的下凸台伸入拉杆上部内芯中，活塞的下凸台中开有一个长孔，由销子活动销接拉杆与活塞，由此形成柔性连接。该阀结构简单，密封可靠，开启速度快。

Description

用于污水输送的活塞式负压阀

(一)技术领域

本发明涉及一种用于负压系统的阀门，特别是一种适用于污水输送系统的负压阀门。

(二)背景技术

传统的负压阀门用来开启/关闭负压通道。它主要包括一个阀体、活塞、密封膜片及一个利用负压为驱动力的提升装置。多数情况下，阀体的进污口处于正压状态，而另一侧的出污口处于负压状态，以阀体中心为界，密封膜片的一半承受正压，另一半承受负压，由于拉杆与活塞为刚性连接，当密封膜片受压变形时，常常导致螺钉及与其固联的拉杆产生偏斜，此偏斜传递到活塞上时，会影响活塞与缸体的密封，并产生应力。因此，传统负压阀开启的可靠性及开启速度需要进一步提高。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种用于污水输送的活塞式负压阀，主要解决进一步提高负压阀开启的可靠性，加快开启速度的技术问题。

本发明的目的是这样实现的：这种用于污水输送的活塞式负压阀，主要包括设置在负压管道上的阀体、密封膜片、活塞及缸体，其特征在于：

阀体为对称管道形状，一端为进污口，另一端为出污口，阀体的下管壁在进污口与出污口之间有一高于阀体中轴线的凸堰，相对凸堰的阀体上管壁开有阀口；

密封膜片为弹性盖片，其下面朝向凸堰，其外周有一圈平直延伸边，该延伸边贴在凸堰上方阀口边沿的支撑面上形成密封面，该密封面的上面连接一环形中间压体，中间压体上盖有缸体，缸体顶部开有一负压孔；中间压体的内壁向缸体内突出，形成一支撑活塞的平台，密封膜片的上面中央上凸，并固连一螺钉，螺钉与拉杆螺纹连接。

拉杆的下面形状与密封膜片上面形状相适应，拉杆中心与膜片上固连的螺钉相连。拉杆上部中央向上延伸一凹槽形环台，该环台与上方的活塞活动销接，环台外套有下腔压缩弹簧；

活塞的侧面嵌有密封件，将缸体内分成上腔和下腔，上腔经负压孔与负压源相通，下腔经中间压体上的常压孔与大气相通；活塞上部中央向上延伸一上凸台，该上凸台套有上腔压缩弹簧，上腔压缩弹簧顶压于上方缸体的内壁；活塞的下部中央向下延伸一下凸台，该下凸台伸入拉杆上部内芯中，活塞的下凸台中开有一个长孔，该长孔内插入销子，由销子活动销接拉杆与活塞，长孔的宽度大于销子的直径，由此形成柔性连接。

本发明与现有传统技术相比具有的有益效果：本发明结构简单，能够保证负压管路的可靠密封，能在较小的负压条件下实现负压阀的可靠开启。在结构上的设计，很好解决了对污水中的硬物容纳能力及块状物通过能力。

负压阀的阀体采用适用于污水输送的堰式结构，从阀体的进出口两侧向中间凸起，形成与阀体轴线垂直的高起的凸堰。

密封膜片主体为橡胶制成，具有一定的硬物容纳能力。如砂粒，若留在密封膜片与凸堰之间，密封膜片自身会产生局布内陷变形，将异物容纳，而不影响密封。在接下的排污过程中，密封膜片脱离与凸堰的接触，异物在污物的冲刷下与密封膜片脱离。

密封膜片与凸堰在配合面上的优化设计，在负压的抽吸下，便能实现密封，而不需另外再施加压紧力，减小了提升密封膜片的阻力。

密封膜片与提升装置活塞间，采用柔性连接。柔性连接既有类似万向节的360度自由摆动，又可沿轴线方向上有一定的伸缩量。这样，一方面，可消除密封膜片产生的安装应力；另一方面，提升装置在提升密封膜片时，有一缓冲作用，提升装置先启动，然后再对密封膜片施加提升力，达到瞬间开启密封膜片作用。

(四)附图说明

图1是本发明处于关闭状态的结构示意图；

图2是本发明处于开启状态的结构示意图。

图中：1-阀体、2-密封膜片、3-螺钉、4-中间压体、5-拉杆、6-销子、7-密封件、8-活塞、9-上腔压缩弹簧、10-缸体、11-负压孔、12-上腔、13-下腔、14-下腔压缩弹簧、15-常压孔、16-长孔、17-进污口、18-凸堰、19-出污口、20-支撑面。

(五)具体实施方式

下面结合实例，并结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例参见图1、2所示，本发明主要包括设置在负压管道上的阀体1、密封膜片2、活塞8及缸体10。

阀体1为对称管道形状，一端为进污口17，另一端为出污口19，阀体的下管壁在进污口17与出污口19之间有一高于阀体中轴线的凸堰18，相对凸堰的阀体上管壁开有阀口；

密封膜片2为弹性盖片，其下面朝向凸堰18，其外周有一圈平直延伸边，该延伸边贴在凸堰18上方阀口边沿的支撑面上形成密封面，使污水不能外溢。该密封面的上面连接一环形中间压体4，中间压体4上盖有缸体，缸体顶部开有一负压孔11；中间压体4的内壁向缸体内突出，形成一支撑活塞的平台，将密封膜片2的外周直平延伸部分与阀体1的支撑面20压紧并密封，由密封膜片2、支撑面20及凸堰18，将进污口17与出污口19分离，使其互不相通。密封膜片2的上面中央上凸，固连一螺钉3，用于与拉杆5连接。

拉杆5的下面形状与密封膜片2上面形状相适应，拉杆5中心与膜片上固连的螺钉3相连。拉杆5上部中央向上延伸一凹槽形环台，该环台与上方的活塞8活动销接，环台外套有下腔压缩弹簧14；

活塞8的侧面嵌有密封件，使上腔12与下腔13彼此不相通。以活塞8为界，缸体内分成上腔12和下腔13，上腔12经负压孔11与负压源相通，下腔13经中间压体上的常压孔15与大气相通。由活塞8、密封件7、缸体10、上腔压缩弹簧9及负压孔11，构成本发明的提升装置，其以负压为驱动力。

活塞上部中央向上延伸一上凸台，该上凸台套有上腔压缩弹簧9，上腔压缩弹簧9顶压于上方缸体的内壁，压于活塞8之上。活塞8的下部中央向下延伸一下凸台，该下凸台伸入拉杆上部内芯中，活塞的下凸台中开有一个长孔16，该长孔16内插入销子6，由销子6活动销接拉杆与活塞，长孔16的宽度大于销子6的直径，由此形成柔性连接。既可以周向摆动，又可沿轴线方向伸缩。因销子6与长孔16之间存在的间隙，而使柔性连接可以实现摆动；柔性连接的伸长，靠下腔压缩弹簧14的回弹力；柔性连接的缩短，靠外力的施加。

图1为本发明的关闭状态。负压孔11与常压孔15同时都与大气相通，缸体10的上腔12与下腔13处于同一大气压下。活塞8在上腔压缩弹簧9的作用下，向下压靠在中间压体4的上支撑面上，中间压体4对活塞8起到限位作用。在活塞8之下的下腔压缩弹簧14，对拉杆5实施向下的推力作用，使密封膜片2压靠在凸堰18上。多数情况下，阀体1的进污口17处于正压状态，而另一侧的出污口19处于负压状态，以凸堰18为界，密封膜片2的一半承受正压，另一半承受负压，导致螺钉3及与其固联的拉杆5产生偏斜。如上所述，穿于拉杆5上的销子6与长孔16之间存有间隙，可补偿因密封膜片2的变形而导致的拉杆5偏斜，使此偏斜不会传递到活塞8上。另外，因上腔压缩弹簧9的安装压力大于下腔压缩弹簧14的工作压力，因此，活塞8可以可靠地压在中间压体4的上支撑面上。活塞8通过下腔压缩弹簧14向密封膜片2提供压紧力，而不是由活塞8强硬将力传于密封膜片2上。销子6处于长孔16中间位置，其上下都留有一定余量，当活塞8向下移动到达限位后，此余量可消除密封膜片2的回位误差，而对活塞8的回位不产生影响。由此，可保证密封膜片2与活塞8都能各自独立回位。

参见图2所示：图2为本发明的开启状态。负压孔11与负压源接通，常压孔15与大气相通，活塞8上下两侧存有压差，此压差克服上腔压缩弹簧9阻力，使活塞8向上移动。如上所述，初始位置，销子6位于长孔16的中间处，当活塞8向上移动时，拉杆5并不随之一同上移，即密封膜片2保持与凸堰18间的密封。活塞8与拉杆5的间距增大，下腔压缩弹簧14因弹性而伸长，同时，对活塞8产生向上的推动力。当活塞8继续上移到销子6与长孔16的下端接触时，密封膜片2才被带动，随活塞8一同上移，负压阀开启。

活塞8初始上移时，主动力有：活塞8上下两侧压差、下腔压缩弹簧14的向上推力。阻力有：密封件7与缸体10间的摩擦力、上腔压缩弹簧9的向下弹力；当密封膜片2被活塞8带动一同向上移动时，主动力有：活塞8上下两侧压差。阻力有：密封件7与缸体10间的摩擦力、上腔压缩弹簧9的向下弹力、密封膜片2阻力。由此不难看出，在活塞8的上移过程中，主动力方面，初期的要大于后期，而阻力方面，后期的大于前期。即启动时，阻力不是同时施加于活塞8上，密封膜片2产生的阻力要滞后一段时间，才施加于活塞8上，而此阻力，又是要真正克服的最大阻力。这样，活塞8就会产生较大向上加速度，由此，可保证负压阀开启的可靠性，提高阀的开启速度。

当负压孔11与负压源切断，并同时与大气接通，活塞8上下两侧的压差消失，在上腔压缩弹簧9的回弹力及密封膜片2自身变形的回复力下，活塞8下移。密封膜片2首先与凸堰18接触，停止下移。如上所述，上腔压缩弹簧9的安装压力大于下腔压缩弹簧14的工作压力，因此，活塞8要继续下移，销子6会脱离与长孔16下端的接触，下腔压缩弹簧14被压缩。当活塞8下移到中间压体4的上支撑面上时，被限位而停止移动。销子6与长孔16的上端面及下端面都一定的间隙量，因此，密封膜片2的回位误差，不会影响到活塞8的回位，保证活塞8能精确回位，为下次启动做准备。

Claims (2)

1.一种用于污水输送的活塞式负压阀，设置在负压管道上，主要包括阀体、密封膜片、活塞及缸体，其特征在于：

阀体为对称管道形状，一端为进污口，另一端为出污口，阀体的下管壁在进污口与出污口之间有一高于阀体中轴线的凸堰，相对凸堰的阀体上管壁开有阀口；

密封膜片为弹性盖片，其下面朝向凸堰，其外周有一圈平直延伸边，该延伸边贴在凸堰上方阀口边沿的支撑面上形成密封面，该密封面的上面连接一环形中间压体，中间压体上盖有缸体，缸体顶部开有一负压孔；中间压体的内壁向缸体内突出，形成一支撑活塞的平台，密封膜片的上面中央上凸，与上面的拉杆固定连接；

拉杆的下面形状与密封膜片上面形状相适应，拉杆中心与膜片上固连的螺钉相连。拉杆上部中央向上延伸一凹槽形环台，该环台与上方的活塞活动销接，环台外套有下腔压缩弹簧；

活塞的侧面嵌有密封件，将缸体内分成上腔和下腔，上腔经负压孔与负压源相通，下腔经中间压体上的常压孔与大气相通；活塞上部中央向上延伸一上凸台，该上凸台套有上腔压缩弹簧，上腔压缩弹簧顶压于上方缸体的内壁；活塞的下部中央向下延伸一下凸台，该下凸台伸入拉杆上部内芯中，活塞的下凸台中开有一个长孔，该长孔内插入销子，由销子活动销接拉杆与活塞，长孔的宽度大于销子的直径，由此形成柔性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于污水输送的活塞式负压阀，其特征在于：上述密封膜片上面中央固连一螺钉，螺钉与拉杆螺纹连接。

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