CN101886711B - 一种止回阀阻尼控制装置 - Google Patents

Abstract

一种止回阀阻尼控制装置，安装在止回阀中，其结构为：一导向套筒为一阻尼腔，其一端为开口端，另一端为封闭端，该封闭端开设有贯穿孔；一下触头和一上触头，均置于该导向套筒内，下触头的触杆插设并延伸出导向套筒的贯穿孔外，且触杆与贯穿孔之间，下触头的平面端与上触头的平面端之间连接一阻尼件；下触头和上触头均开有阻尼孔，该阻尼孔是自触头的平面端至触杆开设的一通孔；一挡环，固定于导向套筒的开口一端，将上、下触头和阻尼件固定在导向套内，上触头的触杆延伸出挡环外。本发明可以减缓阀门的关闭速度，减轻阀板与阀体或阀座密封面间的撞击。

Description

一种止回阀阻尼控制装置

技术领域

本发明属于阀门技术领域，具体地是涉及一种用于止回阀上的阻尼控制装置。

背景技术

止回阀是一种单向流动控制阀门，也称为单向阀或逆止阀，一般安装在泵的进出口，防止流体的倒灌或反冲。

目前常用的旋启式止回阀和升降式止回阀，在未设置开关控制装置时，阀门开启和关闭速度很快。特别是大流量或长管路系统中，阀门的快速启闭过程会产生巨大的流体压力波动，通常称之谓水锤或水击现象。据相关资料描述，水锤引起水力压力波动与止回阀的关闭速度、流体的密度、介质流速和压力等相关，最大压力峰值可能达到设计压力的数倍或十数倍，是系统管路损坏、泄漏或灾难性事故的重大诱因。而大流量系统止回阀中阀瓣对阀座的重重敲击，也是工程上无法接受的，阀瓣对阀座的敲击，造成阀门密封面损坏，并产生巨大打击机械噪声。

为解决此类问题，一些专利和产品上已考虑在阀门上加装辅助装置，以达到阀门缓慢开闭之目的。如中国专利公告号CN2714914Y公开的“零阻缓开缓闭止回阀”，提出了一种外接阻尼控制系统，以连接阀门进出口的阀门与管路，将阀门前后压力传递至阻尼控制室，借助控制室活塞的滑动或膜片的运动，减缓止回阀的动作。这种型式的优点是阻尼器的阻尼特性易于通过机械控制，但当应用于大管路和大流量时，其阻尼机构会比较庞大，且结构复杂，低端启闭控制严重恶化。另外，连接止回阀进出口的管道需要特别保温与维护以防止低温时控制管路破裂或堵塞影响控制过程。中国专利公告号CN2584981Y公开了一种“升降式缓闭止回阀”的型式，该型式公开了一种应用于升降式止回阀中的水力阻尼结构，通过在中空的滑杆侧钻孔，达到止回阀缓开和缓闭的目的。该结构只用于升降式止回阀结构，且其开关速度与侧孔和滑杆滑套之间的间隙相关，而经常性的滑动磨损和流体冲蚀、杂质影响，止回阀的滑杆和滑套会因为接触面粗糙度的变坏而使阀门的阻尼特性产生不确定性变化。中国专利公告号CN1109210C公开了一种大小阀瓣分次关闭的“消声缓闭止回阀”，该结构仍需要通过连接阀门进口的调节阀和液压缸的配合，才能实现缓闭的目的，而且在阀门进口侧仍有一定压力时，小阀瓣关闭会受到较大影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种止回阀阻尼控制装置，在现有止回阀结构的基础上，通过在阀体内部加装阻尼控制装置，降低止回阀关闭时速度，减小阀板与阀座接触撞击力，降低止回阀开闭过程阀板撞击引起噪声，降低水锤对阀门和系统的影响。由于阻尼控制装置安装在阀门内部，避免了阻尼器外部安装时需要对控制系统提供特别保护以减少使用损坏的困扰，而且这种安装结构简单，对现有的止回阀结构的改动较小，可长期实现安全可靠运作。

为实现上述目的，本发明提供的止回阀阻尼控制装置，可以安装在止回阀内部，一种阻尼控制装置主要结构为：

一导向套筒与一上触头和一下触头围成为一阻尼腔，阻尼腔内有阻尼件；

其导向套筒一端为开口端，另一端为封闭端，该封闭端开设有贯穿孔；

一下触头和一上触头，均置于该导向套筒内，下触头的触杆插设并延伸出导向套筒的贯穿孔外，下触头的平面端与上触头的平面端之间连接有一阻尼件；

下触头和上触头均可开有阻尼孔，该阻尼孔是自触头的平面端至触杆开设的一通孔；该阻尼孔中可安装有压缩单向阻尼孔调整环；

一挡环，固定于导向套筒的开口一端，将上、下触头和阻尼件固定在导向套筒内，上触头的触杆延伸出挡环外；

对于旋转开启的止回阀，其阀板在开启时，阻尼控制装置中的上触头的触杆接触阀体或止板，并受外部压力从阻尼孔中挤出阻尼腔内的液体，形成阻尼力，减缓阀门的开启速度，减轻阀板与阀体撞击；当止回阀的阀板接近阀座时，阻尼控制装置中的下触头的触杆接触阀体或阀座或止板，并受外部压力从阻尼孔中挤出阻尼腔内的液体，形成阻尼力，减缓阀门的关闭速度，减轻阀板与阀体或阀座密封面间的撞击。

对于直线运动的止回阀，阻尼控制装置中的上触头和下触头沿着导轨滑动，当阀板向上开启和向下关闭时，上触头和下触头被导轨压缩，产生滞动阻尼力，降低阀门在开启和关闭限定位置时的动作速度。

在本发明中，所述阻尼件可以采用弹簧或波纹阻尼腔。

另一种阻尼控制装置主要结构是：

一波纹管与一上封头和一下封头组成波纹阻尼腔。上封头或下封头与阀杆固定，封头上可设有一至数个阻尼孔。

当上封头与阀杆固定时，波纹阻尼腔的下封头有一贯穿孔，阀杆穿过下触头贯穿孔后与阀板连接；当阀板接近阀座时，下封头被挡环阻碍，波纹阻尼腔内的液体随着阀板的不断下移被压缩挤出阻尼孔产生阻尼力，减缓阀板关闭速度。

当下封头与阀杆固定时，其上封头与阀盖或阀体支撑件连接。阀杆运动带动下封头移动改变了波纹管阻尼腔的容积，外部液体进出阻尼孔产生限制阀门运动的阻尼力。

附图说明

图1为本发明第一种阻尼控制装置结构示意图。

图2为本发明第一种阻尼控制装置简易结构示意图。

图3为本发明阻尼控制装置在阀板旋转运动止回阀安装示意图。

图4为本发明阻尼控制装置在阀板直线运动止回阀安装示意图。

图5为本发明另一种在阀板直线运动止回阀安装示意图。

图6为本发明另一种在阀板直线运动止回阀安装示意图。

具体实施方式

本发明的一种阻尼控制装置包含有导向套筒、触头和阻尼腔，阻尼控制装置导向套筒固定于阀杆或阀板上随阀杆或阀板一起上下运行。阻尼控制装置是由触头、弹簧、波纹阻尼腔、阻尼孔、导向套筒、档环和固定销组成。当止回阀的阀板开启或关闭至一定开度时，阻尼控制装置触头接触限位物体，触头受外部压力挤出阻尼腔内的液体，形成阻尼力，减缓阀门的开启和关闭速度，减轻阀板与阀体或阀座密封面间的撞击。采用阻尼腔内加装阻尼件或采用波纹管制作的阻尼控制装置，降低了活塞式阻尼控制器对活塞滑动部件加工精度和水中杂质对阻尼性能的影响，该结构的阻尼控制装置具有结构简单、运行可靠，易于实现的优点。

上述技术方案中，对于阀板旋转运动的止回阀，当流体正向流动，阀板开启到一定位置时，安装在阀板或阀杆上的阻尼控制装置的触头首先与阀体接触，借助弹簧的弹力和挤压阻尼腔内的液体形成缓冲阻尼力，避免了阀板与阀杆与阀体直接硬性接触。当介质出现反向流动时，阀板受力关闭，在阀板接近阀座时，安装在阀板或阀杆上的阻尼控制装置的触头首先与阀体或阀座接触，借助弹簧的弹力和挤压阻尼腔内的液体形成缓冲阻尼力，减缓阀板的关闭速度。

上述技术方案中，对于阀板直线运动的止回阀，阻尼控制装置固定在导轨中滑动，当阀门打开或关闭至一定高度时，阻尼控制装置触头受导轨挤压，使阻尼腔内的液体进出阻尼孔形成阻尼力，减缓阀板在极限位置的运行速度，减轻阀板开启与关闭过程引起的撞击力。

上述技术方案中，阻尼控制装置设计上还可采用触头压缩弹簧体简易缓冲结构、或调整滑动杆间安装间隙的阻尼结构、或者在阻尼腔内加装高阻尼的波纹阻尼腔结构，实现阻尼控制装置的多级阻尼控制目标，即触头首先挤压弹簧体，挤出阻尼控制装置内部的介质形成阻尼，在阀板更靠近阀座时，触头再压缩波纹阻尼腔，产生更大阻尼力，使阀板轻轻压紧阀座，达到减轻阀板与阀座关闭撞击力的目的。

本发明的另一种阻尼控制装置由固定在阀杆上的波纹阻尼腔控制，波纹阻尼腔由波纹管和封头组成的。当阀板受到反向流体作用关闭时，阀板受水流和弹簧的作用力和反向压力加速向下运动，固定在阀杆上的波纹阻尼腔由于拉伸或压缩变形，实现阀杆动作→波纹阻尼腔体积变化→流体阻尼力→滞缓阀杆动作→滞缓阀板动作的控制过程。

上述技术方案除用于旋启式止回阀、升降式止回阀外，还可应用于阀板呈直线运动的梭式止回阀等阀门结构。

下面结合附图，对本发明优选实施方式展开说明。

图1所示为本发明的阻尼控制装置，由下触头41、弹簧42、波纹阻尼腔43、导向套筒44、挡环45、固定销46和上触头47、阻尼孔48组成，波纹阻尼腔43由上封头431、微型阻尼孔432、波纹管433和下封头434组成，阻尼孔48内可加装由调节环481、弹簧482和旋塞483组成的阻尼孔调节装置。导向套筒44与下触头41和上触头47围成一阻尼腔，阻尼件如弹簧42、波纹阻尼腔43均置于此阻尼腔内，下触头41和上触头47的触杆伸出导向套筒44外。当触头受外力挤压时，腔体内的液体受压从阻尼孔流出，产生阻尼力；当压力释放时，阻尼腔在内部弹簧42的弹性力作用下逐步恢复，此时，弹簧482受液体压力压缩，使液体快速充满阻尼腔。当止回阀开关时的撞击力较小时，可采用图2所示的简易阻尼控制装置4结构。

图3所示为图1和图2方案阻尼控制装置在旋启式止回阀中的应用，旋启式止回阀由阀体1、阀座2、阀板3、阻尼控制装置4、阀杆5、转轴6和阀盖7组成，当流体如图所示方向流动时，阀板3受水流压力作用开启，固定在阀杆5上的阻尼控制装置4随阀杆5转动升高，在阀杆5接近最高点时，阻尼控制装置4(结构见图1和图2)的上触头47首先接触阀体1，并在外力作用下不断压缩弹簧42并挤出导向套筒44内的液体，使导向套筒44内的液体从装配间隙和阻尼孔48向外流出，产生的流体阻尼力减缓阀板3及阀杆5对阀体1的撞击。当流体如图所示反方向流动时，阀板3在自身重力和流体的反向作用力下加速向阀座2关闭，与阀板3固定在一起的阀杆5带着阻尼控制装置4向阀座2冲去，当阀板3接近阀座2时，固定在工杆5上的阻尼控制装置4的下触头41首先接触阀体1，下触头41在外力作用下不断地压缩弹簧42并挤出导向套筒45内液体，使导向套筒44内的液体从装配间隙和阻尼孔48内向外流出，产生的阻尼力减缓阀板3的关闭速度并减小对阀座2的撞击。随着阀板3靠近阀座2，下触头41在压紧弹簧42后开始压缩波纹阻尼腔43内，使波纹阻尼腔43内的液体从其阻尼孔48内挤出，由于阻尼孔较小，产生的流体阻尼力进一步加大并再次减缓阀板3的关闭冲击速度，并使阀板3能缓慢地压紧在阀座2上。当选用的弹簧42和波纹阻尼腔43的刚度较小时，该发明公开的阻尼控制装置4对阀板3关闭密封性的影响，与普通止回阀相比相差不大，甚至在系统需要提高自然循环能力时，可增大止回阀在小流量时的开度，有利于系统流体的正向流动。

图4所示为图1方案阻尼控制装置在升降式止回阀中的应用，升降式止回阀由阀体1、阀座2、阀板3、阻尼控制装置4、阀杆5、导轨6和阀盖7组成，固定在阀杆5上的阻尼控制装置4的触头沿导轨7滑动。当阀门开启或关闭至一定高度时，阻尼控制装置4的触头受到导轨7的挤压，产生阀门开关过程所需要的阻尼力，减缓阀门的启闭速度。

图5是本发明又一实施例公开的缓闭升降式止回阀结构示意图，该止回阀由阀体1、阀座2、阀板3、阻尼控制装置4、阀杆5、挡环6、阀盖7、固定销8、导向筒9组成，其中阻尼控制装置4由波纹阻尼腔43与固定在其上封头431的阀杆5组成，当阀杆5的移动至一定位置时，使波纹阻尼腔43被挡环6压缩体积缩小，液体将通过安装间隙和阻尼孔432流出，形成阻尼力，减缓阀板3关闭时的速度，使止回阀缓慢关闭。

图6是本发明又一实施例公开的缓开缓闭升降式结构示意图，该止回阀由阀体1、阀座2、阀板3、阻尼控制装置4、阀杆5、导向筒6和阀盖7组成，其中阻尼控制装置4由波纹阻尼腔43与固定在其下封头434的阀杆5组成。当阀门开启或关闭时，波纹阻尼腔43出现体积变化，使液体流过阻尼孔432，使阀板3的开关过程的产生阻尼力，实现阀门缓开缓闭的目的。

Claims (4)

1.一种止回阀阻尼控制装置，安装在止回阀中，该阻尼控制装置主要结构为：

一导向套筒，为一阻尼腔，其一端为开口端，另一端为封闭端，该封闭端开设有贯穿孔；

一下触头和一上触头，均置于该导向套筒内，下触头的触杆插设并延伸出导向套筒的贯穿孔外，下触头的平面端与上触头的平面端之间连接一阻尼件；

下触头和上触头均开有阻尼孔，该阻尼孔是自触头的平面端至触杆开设的一通孔；

一挡环，固定于导向套筒的开口一端，将上、下触头和阻尼件固定在导向套内，上触头的触杆延伸出挡环外；

止回阀的阀板正向接近阀体或阀座时，阻尼控制装置中的上触头的触杆接触阀体或阀座或挡环，并受外部压力从阻尼孔中挤出阻尼腔内的液体，形成阻尼力，减缓阀门的开启速度，减轻阀板与阀体或阀座密封面间的撞击；

止回阀的阀板反向接近阀体或阀座时，阻尼控制装置中的下触头的触杆接触阀体或阀座或挡环，并受外部压力从阻尼孔中挤出阻尼腔内的液体，形成阻尼力，减缓阀门的关闭速度，减轻阀板与阀体或阀座密封面间的撞击。

2.如权利要求1所述的止回阀阻尼控制装置，其中，所述的阻尼件为一弹簧。

3.如权利要求1所述的止回阀阻尼控制装置，其中，所述的阻尼件为波纹阻尼腔。

4.如权利要求1所述的止回阀阻尼控制装置，其中，所述上触头为止回阀的阀杆。

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