CN101194121B - 球形单向阀 - Google Patents

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Abstract

在根据本发明的阀中，偏转通道(5)的支撑挡板(6)在其自由端以倾斜表面(10)终止，且球(4)的导轨(7)以支撑导向装置(8)终止，该支撑导向装置(8)将球(4)导向偏转通道(5)的支撑挡板(6)，并且顶部(9)连同偏转通道(5)的支撑挡板(6)的倾斜表面(10)一起产生一个缝隙(11)，该顶部(9)距离阀出口比距离阀入口更近，该缝隙(11)朝向偏转通道(5)内部自我拓宽。

Description

球形单向阀
技术领域
本发明的主题为球形单向阀，特别地用于废水泵站，所述废水既可带有粪便物质，也可不合粪便物质。此外，该单向阀可用于其他泵送设施的加压侧和吸入侧，从而用于饮用水、工业用水，以及用于水力和气动输送设施。
背景技术
由波兰专利申请P-313436中的描述可知一种具有球形阀体的单向阀，该阀具有一壳体，该壳体配置有流通通道，所述流通通道具有一出口和一入口，该入口终止于一个环形阀座，其中球形阀体在该阀座中处于闭合位置，此外该壳体还配置有一个直径大于该球形阀体的偏转通道，当处于开启位置时阀体处于该偏转通道中，而在入口处，在偏转通道与流通通道汇合处，以及在出口之前，所述通道具有流动空间的扩展横截面，且在这些流动空间的扩展横截面之间存在流通通道的一个中部，该中部由壳体壁上两个对称的内凸出部分形成，从而构成了球导轨，且当阀处于完全开启位置时，壳体壁的一个外凸出部分朝向远离球的方向伸出。该阀的偏转通道具有一支撑挡板(blind)，该挡板将球安置到其完全开启的位置。相应于偏转通道挡板固定的位置，该阀可以三种基本形式来制成。挡板可被牢固地固定到弯头形盖子的导轨、固定到直通型(cleanout)盖子或固定到阀壳体上的偏转通道。这种方案的缺点在于，对于缩短的阀门形式，无法正确地执行将球从闭合位置引导至完全开启的位置，这是因为球会粘到导轨边缘上，且无法安置到支撑座中并基本上紧密地关闭流经偏转通道的流体，这会导致球被废水中含有的固体堵塞在偏转通道内。与加长形式的阀门相关的另一缺点在于，对于若干小时范围内长时间持续的泵送工作，其中废水流经该阀，则有可能将球在某种程度上吸入到所述座中，从而当泵停止时，球的返回被延迟，这会导致更强烈的水击作用。
发明内容
作为许多年研究这些阀结构的结果，开发出一种新的有效的解决办法，其能够消除以上揭示的缺点。
根据本发明的阀特征在于，偏转通道支撑挡板在其自由端以倾斜表面终止，而球的导轨以一个支撑导向装置终止，将球朝向偏转通道的支撑挡板引导，且该支撑导向装置顶部的位置距离阀出口比距离阀入口更近，并且支撑导向装置的顶部与偏转通道挡板的倾斜表面一起形成一个缝隙，该缝隙朝向偏转通道内部的方向自我拓宽。
为处于完全开启位置的球提供某种自由偏转的可能性，该自由偏转垂直于所述流通通道中部流动空间的轴线，在所述支撑导向装置边缘与沿所述边缘滚动的球的轨迹之间以一定的间隙量进行，所述间隙量等于球直径的1％至10％。
在所述支撑导向装置边缘与一直线之间夹有一锐角，所述直线平行于完全开启位置时穿过球心且垂直于所述流通通道中部流动空间轴线的直线，当所述球在所述支撑导向装置上沿其滚动轨迹运动时，球在所述流动空间被引导，直至与所述支撑挡板接触，其中所述角度为35°-90°。
优选地，该角度为45°-80°。
优选地，该壳体配备有一个盖子，所述盖子具有支撑挡板的自由端，该支撑挡板配置有倾斜表面，或者所述盖子具有支撑导向装置的端部，该支撑导向装置终止于顶部，伸出到盖子边缘的轮廓以外。
为了消除装配错误，至少在壳体的一侧，在盖子的一个耳状物上配备有一个突起，该突起伸入到所述壳体上的一个空穴中。
所述支撑挡板可在其中心部分配备一个冲洗沟槽。
对于所述阀的一个特别实施例，其壳体配备有至少两对紧固件(attachments)，用于将封闭件(blocking component)紧固在它们的内部，当利用边缘以最大力量压下垫圈之后，所述封闭件被插入到所述紧固件与盖子边缘之间。
为了在盖子安装和拆卸期间的方便，在盖子边缘上有切口。
为了防止该封闭件滑出所述紧固件，至少在一个紧固件中有一个开口，一个开口销被插入到该开口中，该销也穿过所述封闭件。
所述球阀优选地由类橡胶树脂的整体芯制成，或由覆盖有类橡胶树脂的金属芯制成，并通过粘结材料层与具有较低硬度的橡胶盖连结。
根据本发明的阀的最本质的优点在于，所述阀在低流速下开启，这使其能够用于带有粪便物质成分的废水泵站，并使其能够用在置于建筑物内的泵站中，这是因为该球在所推荐的废水流速的整个范围内不会振动。由于该球在其完全开启位置处具备沿着垂直于流通通道中部流动空间轴线的方向进行一些自由偏转的能力，从而防止了该球被支撑挡板处的水流吸住的可能性。
附图说明
本发明的主题是以附图中所示实施例的形式来提出的，其中图1示出了角度(弯头)型实施例中单向阀壳体的一个纵剖面图，图2是图1所示阀壳体的一个横剖面图，图3是直线型实施例中阀壳体的一个横剖面图，图4是与盖子连接的无螺纹型实施例的阀壳体的一个横剖面图，图5是与盖子连接的无螺纹型实施例的阀壳体的一个顶视图。
具体实施方式
图1-5所示根据本发明的一个单向阀具有一壳体1，所述壳体配置有一个流通通道2，所述通道2具有一个出口和一个入口，所述入口终止于一个环形阀座3，其中球4在该阀座3中处于闭合位置，此外该壳体还配置有一个直径大于所述球4的偏转通道5，当处于开启位置时球处于该偏转通道5中。
在入口处，在偏转通道5与流通通道2汇合处，以及在出口之前，所述通道具有流动空间的扩展横截面，且在这些流动空间的扩展横截面之间存在流通通道2的一个中部，而所述偏转通道5具有一支撑挡板6，以一定的间隙近似等于壳体1的入口直径，该挡板将球安置到其完全开启的位置。该流通通道2的中部由壳体1壁上两个对称的内凸出部分形成，该内凸出部分构成球4的导轨7，且在处于完全开启位置时，壳体1壁的一个外凸出部分朝向远离球4的方向伸出。球4可沿导轨7从闭合位置运动到开启位置，反之亦然。球4的导轨7具有支撑导向装置8，该支撑导向装置8终止于顶部9，该顶部9距离阀出口比距离阀入口更近。偏转通道5的支撑挡板6在其自由端以倾斜表面10终止。支撑导向装置8的顶部9连同偏转通道5中支撑挡板6的倾斜表面10一起产生呈楔形的缝隙11，该缝隙11朝向偏转通道5内部自我拓宽。由于缝隙11的这种形状，以及将支撑导向装置8的顶部9朝向流通通道2出口方向移动，使得漂浮在水流中的球4额外地偏离主流，直到它停留在支撑导向装置8和支撑挡板6上。此外，处于这种完全开启位置的球4具备一些沿垂直于所述流通通道2中部轴线方向自由偏转的可能性，该自由偏转是在所述支撑导向装置8的边缘与沿所述边缘滚动的球4的轨迹12之间以一定的间隙量L进行的，所述间隙量等于球4直径的1％至10％。为了将球4快速且可靠地安置在支撑挡板6上，关键在于一个夹在所述支撑导向装置边缘10与一直线之间的锐角β，所述直线平行于完全开启位置时穿过球4中心且垂直于所述流通通道2中部流动空间轴线的直线，当所述球4在所述支撑导向装置8上沿其滚动轨迹12运动时，被朝向所述流通通道2中部流动空间引导，直至到达与所述支撑挡板6接触处，其中所述角度为从35°至90°，且优选地为从45°至80°。
图1、2、3中所示的根据本发明的阀优选地配备有盖子13，所述盖子13具有支撑挡板6的自由端，该支撑挡板6配置有倾斜表面10，或者所述盖子13具有支撑导向装置8的端部，该支撑导向装置8终止于顶部9，伸出到盖子13边缘的轮廓以外。为了消除装配错误，至少在壳体1的一侧，在盖子13的一个耳状物14上具有一个突起15，该突起15伸入到所述壳体1上的一个空穴16中。为了冲洗偏转通道5的底部，支撑挡板6在其中部配备有一个冲洗槽17。
图4和图5中所示的根据本发明的阀利用至少两对紧固件18将盖子13紧固到壳体1上，其中在利用边缘20将垫圈21按压至最大程度之后，通过在紧固件18与盖子13的边缘20之间插入封闭件19来固定该封闭件19。由于切口22，使得盖子13的安装和拆卸变得容易。通过开口销23来防止封闭件19可能的滑动，该开口销23也穿过所述封闭件19。图4和图5中所示的根据本发明的阀特别优选地对于小型和最大通道采用诸如球墨铸铁的铸造材料，而对于小型阀门采用塑料，而根据图1、2、3的实施例更适于由灰口铸铁制成的铸造材料。图1和图2中所示的本发明的阀实际上可在任意位置工作，且依据位置不同，它们仅需球4为淹没型或漂浮型。阀中的球4优选地由类橡胶树脂的整体芯制成，或由覆盖有类橡胶树脂的金属芯制成，并通过粘接的方式与具有较低硬度的橡胶盖连结。
根据上述本发明实施方式的实例，并未穷举权利要求1-11中包括的全部实施方式和应用可能性。

Claims (11)

1.一种球形单向阀，具有一壳体，所述壳体配置有一流通通道，所述流通通道具有一出口和一入口，所述入口终止于一个环形阀座，其中球在所述阀座中处于闭合位置，此外所述壳体还配置有一个直径大于所述球的偏转通道，当处于开启位置时所述球位于所述偏转通道中，在所述入口处，在所述偏转通道与所述流通通道汇合处，以及在所述出口之前，所述壳体具有流动空间的扩展横截面，并且在所述流动空间的这些扩展横截面之间存在所述流通通道的一个中部，所述流通通道中部由壳体壁上两个对称的内凸出部分和壳体壁的一个外凸出部分形成，该内凸出部分构成所述球的导轨，且在球处于完全开启位置时，该外凸出部分朝向远离所述球的方向伸出，而该阀的所述偏转通道具有一支撑挡板，该支撑挡板将球安置到其完全开启的位置，其特征在于所述偏转通道(5)的所述支撑挡板(6)在其自由端以倾斜表面(10)终止，所述球(4)的所述导轨(7)以支撑导向装置(8)终止，所述支撑导向装置(8)将所述球(4)朝向所述偏转通道(5)的所述支撑挡板(6)引导，并且所述支撑导向装置(8)的顶部(9)距离所述阀出口比距离所述阀入口更近，并且所述支撑导向装置(8)的顶部(9)连同所述偏转通道(5)中支撑挡板(6)的倾斜表面(10)一起产生缝隙(11)，所述缝隙(11)向着所述偏转通道(5)内部的方向自我拓宽。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于处于完全开启位置的所述球(4)具备一些沿垂直于所述流通通道(2)中部的所述流动空间轴线方向自由偏转的可能性，所述自由偏转是在所述支撑导向装置(8)的边缘与沿所述边缘滚动的球(4)的轨迹(12)之间以一定的间隙量(L)进行的，所述间隙量等于所述球(4)直径数值的1％至10％。
3.根据权利要求1所述的阀，其特征在于一个夹在所述支撑导向装置(8)的边缘与一直线之间的锐角(β)为35°至90°，所述直线平行于球(4)处于完全开启位置时穿过球(4)中心且垂直于所述流通通道(2)中部流动空间轴线的直线，当所述球(4)在所述支撑导向装置(8)上沿其滚动轨迹(12)运动时，球(4)在所述流通通道(2)中部流动空间被引导，直至与所述支撑挡板(6)接触。
4.根据权利要求3所述的阀，其特征在于所述锐角(β)为45°至80°。
5.根据权利要求1所述的阀，其特征在于所述壳体(1)配备有盖子(13)，所述盖子(13)具有所述支撑挡板(6)的自由端，所述支撑挡板(6)配置有倾斜表面(10)，或者所述盖子(13)具有所述支撑导向装置(8)的端部，所述支撑导向装置(8)终止于顶部(9)，伸出到盖子边缘的轮廓以外。
6.根据权利要求5所述的阀，其特征在于所述盖子(13)至少配置有一个耳状物(14)，在所述壳体(1)的一侧，所述耳状物上具有一突起(15)，所述突起(15)伸入到所述壳体(1)的一空穴(16)中。
7.根据权利要求1所述的阀，其特征在于所述支撑挡板(6)在其中部配备一冲洗槽(17)。
8.根据权利要求1所述的阀，其特征在于所述壳体(1)配备有至少两对紧固件(18)，用于将封闭件(19)紧固在它们的内部，当利用盖子(13)的边缘(20)以最大力量压下垫圈(21)之后，所述封闭件(19)被插入到所述紧固件(18)与边缘(20)之间。
9.根据权利要求8所述的阀，其特征在于在所述盖子(13)的边缘(20)上有切口(22)。
10.根据权利要求8所述的阀，其特征在于至少在一个紧固件(18)中有一开口(24)，一开口销(23)被插入到所述开口中，所述开口销也穿过所述封闭件(19)。
11.根据权利要求8所述的阀，其特征在于所述球(4)由类橡胶树脂的整体芯制成，或由覆盖有类橡胶树脂的金属芯制成，并通过粘合材料层与具有降低硬度的橡胶盖连结。
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