CN101893119A - 一种稳压恒流止回阀 - Google Patents

Abstract

一种稳压恒流止回阀，主要包括：一阀体，其两侧开设有阀进口和一阀出口，所述阀进口和阀出口在同一轴线上；在阀进口的内侧设有一阀座；一阀芯，对应所述阀座的位置；该阀芯固定在阀杆的一端，该阀杆的另一端固定一调节器，该调节器对应阀出口的位置并可在阀出口内滑动；一隔板，固定在阀体内中间；一支撑架，固定在该隔板上，且垂直于阀进口和阀出口，该支撑架的下端开设一导向孔，该导向孔与阀进口和阀出口为同一轴线上；所述的阀杆可滑动地套设在支撑架的导向孔内；一弹簧，套设在阀杆上，并限位于阀芯与支撑架之间。

Description

一种稳压恒流止回阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，具体地是涉及一种可减小流体压力波动并具有流体止回功能的稳压恒流自能源控制阀门。

背景技术

管路系统经常会出现压力波动，目前常用的调节方式是采用电动、气动或液动调节阀，实现输出压力和流量的稳定，这种阀门控制方式存在阀门体积大，控制系统复杂，价格高，可靠性低，使用范围受到限制，特别是不能同时兼顾调节阀和止回阀双重功能。

系统压力变化快，调节阀阀芯的快速跟踪变化，会引起系统阀前压力的剧烈波动，引起控制系统不稳定，或产生控制水击现象，这也是工程中控制系统设计的困难之一。

往复泵是利用柱塞往复运动，吸入流体并从泵出口压出流体的流体输送设备。当泵排出液体时，流体的压力升高，从泵的出口涌出，但当泵吸入液体时，泵出口压力降低，形成压力的波动。泵出口压力波动引起脉冲水流，引起系统管路振动并引发流动噪声。

为解决流体压力和流量波动问题，实现节水的目的，一些专利和产品上已考虑在阀门上加装辅助装置，如韩国的WQS节水器、KNT节水器和国内的其昌牌节水器，以及中国专利公告号CN201159313Y恒压恒流阀等，其基本原理均利用阀芯受压滑动调节阀内节流槽(孔)实现流量的简单控制，受节流孔的影响，此稳压恒流阀不仅流体阻力大，而且由于不具备缓冲功能，调节过程稳定性不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有压力缓冲功能，调节过程更稳定的稳压恒流控制阀门，并且由于具有止回阀功能，适宜安装在如往复泵出口等动力泵出口，实现止回阀和稳定泵压和流量输出的双重功效。

为实现上述目的，本发明提供的稳压恒流阀主要由阀体、阀座、阀芯、阀杆、调节弹簧、支撑架、调节器、隔板、气囊和气囊罩等组成，其主要包括：

一阀体，其两侧开设有阀进口和一阀出口，所述阀进口和阀出口在同一轴线上；

在阀进口的内侧设有一阀座；

一阀芯，对应所述阀座的位置；

该阀芯固定在阀杆的一端，该阀杆的另一端固定一调节器，该调节器对应阀出口的位置并可在阀出口内滑动；

一隔板，固定在阀体内中间；

一支撑架，固定在该隔板上，且垂直于阀进口和阀出口，该支撑架的下端开设一导向孔，该导向孔与阀进口和阀出口为同一轴线上；

所述的阀杆可滑动地套设在支撑架的导向孔内；

一弹簧，套设在阀杆上，并限位于阀芯与支撑架之间；

在阀进口的流体压力下，阀芯开启，并压缩弹簧产生反向作用力，调节器移动调节阀出口的流通面积；阀芯开启至一定开度后，由阀进口和阀出口的压力差、弹簧的反向力、调节器调节阀出口的流量值以及局部流阻值达到平衡，使控制系统相对稳定；

当阀进口的流体压力继续升高时，压力差增大，推动阀芯和调节器继续移动，由调节器减小阀出口的通流面积，流体流速增加，阀出口局部流阻增加，实现系统阀后压力与流量值的稳定；

当流体由阀出口流入时，阀芯受流体压力和弹簧的双重作用力下压紧阀座，实现流体的反向止回作用。

本发明的稳压恒流止回阀中，阀芯为带足锥体或带足平底密封结构，其足部对应阀座，调节器为带足锥体或壁面开孔的园桶形结构，以对流体进行导向与导流。

本发明的稳压恒流止回阀中，支撑架由螺母固定在隔板上，通过调整螺母调节支撑架的高度。

本发明的稳压恒流止回阀中，阀体的外部且位于隔板的上方固定有一防护罩，该防护罩为一倒U形盆状体，该防护罩外设置有气囊罩，该气囊罩内安装有气囊；隔板上开设有与防护罩相通的通孔便于阀体内的流体进出气囊罩；该防护罩压紧隔板，通过气囊的压缩变形减缓阀体内压力的波动，并在压力降低后施放储存于气囊罩内的流体

本发明的稳压恒流止回阀中，阀体与防护罩为法兰或螺纹连接。

本发明的稳压恒流止回阀中，气囊由非金属柔性物质制作，或者由金属波纹管制作。

本发明的稳压恒流止回阀中，气囊安装有充放气嘴，气囊罩顶部开有放气孔，由螺帽密封。

本发明的稳压恒流止回阀，不仅实现了压力波动时的流体压力与流量的自能源调节，而且保证了流体正常流动时的流通面积，减小了阀门流动过程的阻力；同时，阀内的气囊装置，能较好地缓冲阀前压力波动，减缓阀前压力扰动；另外，调节器的导流调节功能，保证阀门出口流动的稳定性。本发明的稳压恒流止回阀，阀门结构紧凑，实现了稳压、恒流、止回、导流等多功能有效整合，是一种与目前止回阀和节流恒流阀的相比功能更优的产品。

附图说明

图1为本发明稳压恒流止回阀结构示意图。

图2为本发明另一实施例的稳压恒流止回阀结构示意图。

具体实施方式

本发明的稳压恒流止回阀中，阀芯与调节器由阀杆连接，沿阀体进出口轴心线安装，阀芯相对阀座安装并固定于阀杆的一端，调节器在阀门出口侧固定于阀杆的另一端。

阀杆在支撑架的导向孔内滑动，支撑架以隔板为基础固定，并通过螺母微调支撑架的安装高度，实现阀芯和调节器与阀座和阀出口轴心线的对中。较理想的阀芯是带足锥体或带足平底结构，该阀芯的足部抵顶于阀座上。

一弹簧安装在阀芯与支撑架之间，并套装在阀杆上；弹簧的刚度根据流量与压力控制需要选用。

调节器为具有稳流导向作用的带足锥体结构或壁面开孔的园桶形结构，调节器的足部或圆桶形结构在阀出口内壁滑动，并起导向与导流作用，减小流体出口的紊流扰动。

阀体侧面开孔，与柱形气囊罩连接，气囊罩内安装有气囊，气囊罩与阀体之间由隔板隔开，压紧隔板的防护罩制约气囊的膨胀变形，隔板和防护罩上有通孔，允许阀内流体由通孔在气囊罩和阀体内间流动；

气囊罩内的气囊可以是橡胶制品或金属波纹管或其它柔性材料制造，气囊的一端设有充气孔和充气阀，便于阀门检修时，补充气囊内气压不足。

采用这种结构和安装方式后，当出现反向压力流动时，阀芯受反向压力作用压紧阀座，关闭阀门，防止流体倒流现象，同时止回阀迅速关闭产生的水击峰头压力由气囊吸收；当流体正向输出时，阀芯离开阀座开启，并停留在压紧弹簧弹力与流体压差平衡位置；当阀门进口压力突然升高时，一方面推动阀芯和调节器向减小阀门流通面积的方向移动，减小压差增加产生的流量变化，另一方面，高压流体会进入气囊罩压缩气囊，减小阀前压力的升幅，并在阀前压力降低时，逐渐施放储备的流体，实现流量与阀前后压差的稳定。

下面参照附图对本发明的优选实施例做详细说明，这是为了使从事本发明所属技术领域具有通常知识的技术人员能够方便地实施本发明，并不由此局限本发明的技术思想及范畴。

当流体正向流动时，阀芯受正向压力作用开启，并压缩弹簧。在弹簧的反向弹力与压力差产生的正向作用力平衡时，阀芯与调节器相对稳定。当阀前压力突然增大时，流体流速增加，阀芯与调节器受压正向移动，调节器减小了流体出口通流面积，局部阻力增加，使阀门出口压力和流量相对稳定；阀前多余的压头，一部分则由气囊变形吸收，减小阀前压力冲击；当阀前压力降低时，气囊施放其储存的压力和流体，减缓压力的波动值。

如图1和图2所示，沿阀体1进出口轴线方向分别安装有阀座2、阀芯3、弹簧4、支撑架5、阀杆6、调节器7。阀芯3与调节器7之间通过阀杆6连接固定，阀芯3固定于阀杆6的一端并相对阀座2安装；弹簧4安装于阀芯3与支撑架5之间，并套装在阀杆6上；阀杆6在支撑架5的导向孔内滑动，调节器7固定于阀杆的另一端，可在阀出口内滑动。

阀芯3是带足锥体(如图1所示)或带足平底结构(如图2所示)，该阀芯的足部抵顶于阀座上。

调节器7可为带足锥体结构(如图1所示)或壁面开孔的园桶形结构(如图2所示)，调节器的足部或圆桶形结构在阀出口内壁滑动，能起到导向与导流作用。

支撑架5由隔板8固定，通过螺母9可调节支撑架5的安装高度。隔板8上加工有通孔，便于阀体1内流体进出气囊罩11。

防护罩10为一U形盆状体，依靠气囊罩11与阀体1的连接外力压紧隔板8，可限制气囊12的膨胀量。防护罩10上加工有通孔，便于阀体1内流体进出气囊罩11。

阀体1侧面开一孔，与气囊罩11法兰或螺纹连接，气囊罩11内安装有气囊12，气囊12可由非金属柔性物质或金属波纹管制作，气囊12上安装有充放气嘴13，气囊罩11顶部开孔，由螺帽14密封。

当流体由图中箭头所示方向流入时，阀芯3受正向压力作用开启，并压缩弹簧4产生反向作用力，调节器7正向移动调节流体出口的流通面积。在阀芯3开启至一定高度后，阀前后压力差、弹簧4的反向力、调节器7调节阀门的流量值和局部流阻值达到平衡，控制系统相对稳定。当阀前压力升高时，由于压力差增大，推动阀芯3和调节器7继续正向移动，减小阀门内流体的通流面积，流体流速增加，阀出口局部流阻增加，实现系统阀后压力与流量值的稳定。

当流体由反方向流入时(即图中箭头所示的相反方向)，阀芯3则受流体压力和弹簧4的双重作用力下压紧阀座1，实现流体的反向止回作用。不管是正向还是反向压力峰值，流体均通过隔板8和防护罩10内的通孔进出气囊罩11，借助气囊12的压缩变形，减缓压力的波动，并在压力降低后施放储存于气囊罩11内的流体。

Claims (9)

1.一种稳压恒流止回阀，主要包括：

一阀体，其两侧开设有阀进口和一阀出口，所述阀进口和阀出口在同一轴线上；

在阀进口的内侧设有一阀座；

一阀芯，对应所述阀座的位置；

该阀芯固定在阀杆的一端，该阀杆的另一端固定一调节器，该调节器对应阀出口的位置并可在阀出口内滑动；

一隔板，固定在阀体内中间；

一支撑架，固定在该隔板上，且垂直于阀进口和阀出口，该支撑架的下端开设一导向孔，该导向孔与阀进口和阀出口为同一轴线上；

所述的阀杆可滑动地套设在支撑架的导向孔内；

一弹簧，套设在阀杆上，并限位于阀芯与支撑架之间；

在阀进口的流体压力下，阀芯开启，并压缩弹簧产生反向作用力，调节器移动调节阀出口的流通面积；阀芯开启至一定开度后，由阀进口和阀出口的压力差、弹簧的反向力、调节器调节阀出口的流量值以及局部流阻值达到平衡，使控制系统相对稳定；

当阀进口的流体压力继续升高时，压力差增大，推动阀芯和调节器继续移动，由调节器减小阀出口的通流面积，流体流速增加，阀出口局部流阻增加，实现系统阀后压力与流量值的稳定；

当流体由阀出口流入时，阀芯受流体压力和弹簧的双重作用力下压紧阀座，实现流体的反向止回作用。

2.如权利要求1所述的稳压恒流止回阀，其中，阀芯和调节器为带足锥体密封结构，阀芯和调节器的足锥体的足部分别对应阀座和阀出口，以对流体进行导向与导流。

3.如权利要求1所述的稳压恒流止回阀，其中，阀芯为带足平底密封结构，调节器为壁面开孔的园桶形结构，阀芯的足部对应阀座，调节器的圆桶形结构对应阀出口，以对流体进行导向与导流。

4.如权利要求1所述的稳压恒流止回阀，其中，支撑架由螺母固定在隔板上，通过调整螺母调节支撑架的高度。

5.如权利要求1所述的稳压恒流止回阀，其中，阀体的外部且位于隔板的上方固定有一防护罩，该防护罩为一倒U形盆状体，该防护罩外设置有气囊罩，该气囊罩内安装有气囊；隔板上开设有与防护罩相通的通孔便于阀体内的流体进出气囊罩；该防护罩压紧隔板，通过气囊的压缩变形减缓阀体内压力的波动，并在压力降低后施放储存于气囊罩内的流体。

6.如权利要求5所述的稳压恒流止回阀，其中，阀体与防护罩为法兰或螺纹连接。

7.如权利要求5所述的稳压恒流止回阀，其中，气囊由非金属柔性物质制作。

8.如权利要求5或7所述的稳压恒流止回阀，其中，气囊由金属波纹管制作。

9.如权利要求5所述的稳压恒流止回阀，其中，气囊安装有充放气嘴，气囊罩顶部开有放气孔，由螺帽密封。

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