CN102384284A - 一种缓闭式浮球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓闭式浮球阀，在阀盖的前腔室内装有托架，该托架的内腔为阀室；在阀体内的环形凸台的后端面与阀盖之间设置皮膜，该皮膜的中部向后变形延伸，形成定位凸台，该定位凸台内部的空腔中装有挡圈，所述挡圈的后端穿过定位凸台中部的过孔，伸入到托架上的定位槽中；在挡圈的内孔中穿设有螺栓，该螺栓与挡圈的内孔壁之间具有间隙，该间隙通过托架上的第一小孔与阀室相通；阀室的后方有控制室，该控制室通过托架上的第二小孔与阀室相通。本发明的关闭时间较长，水流的速度变化减慢，显著减小了水流对供水管道及阀体的不利冲击，具有易于加工制造、结构紧凑、装配容易、控制可靠、寿命长等特点。

Description

一种缓闭式浮球阀

技术领域

本发明涉属于水阀技术领域，具体地说，特别涉及一种缓闭式浮球阀。

背景技术

浮球阀是水箱中重要的控制元件。中国专利ZL 200920206691.5公开了一种内堵式浮球阀，由阀体、阀盖、阀芯组件、皮膜、滑块、拨块、阀杆和浮球等部件构成，从该阀的控制孔关闭开始，该阀就进入关闭过程，此时进水口的来水经过皮膜中心的通孔向阀室充水，阀室水压逐渐增加，推动皮膜靠近环形凸台，直到皮膜封住上述凸台为止，完成了浮球阀的关闭。皮膜中心通孔尺寸的大小直接影响到浮球阀关闭时间的长短，如果浮球阀关闭的时间过短，则速度急剧变小的水流会对阀体及供水管道造成很大冲击，将影响其寿命。

通过分析可知：采取将皮膜中心通孔的尺寸适度减小的措施，可以达到延长浮球阀的关闭时间，进而延长其寿命的目的。当将上述通孔减小后，为了避免其堵塞，还应该为它单独设置微孔级的过滤网。由于受制造工艺和产品结构上的限制，直接将上述内堵式浮球阀进行优化升级，即减小前述皮膜中心通孔的尺寸并且增设过滤网是不可能实现的。因此，行业内如何延长浮球阀关闭的时间是亟待解决的难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种关闭时间较长的缓闭式浮球阀。

本发明的技术方案如下：一种缓闭式浮球阀，包括阀体（1）、阀盖（2）、皮膜（3）和浮球驱动机构，在阀体（1）的底部设有出水口（B），该出水口（B）与阀体（1）的阀腔（C）相通，在阀腔（C）内设有环形凸台（1a），环形凸台（1a）的内孔与阀体（1）前端的进水口（A）相通，在阀体（1）的后端设置阀盖（2），其关键在于：所述阀盖（2）的内部分为前后两个腔室，在阀盖（2）的前腔室内装有托架（4），该托架（4）的内腔为阀室（D）；所述阀盖（2）的前端套入阀体（1）内，在阀体（1）内的环形凸台（1a）的后端面与阀盖（2）之间设置皮膜（3），该皮膜（3）的边缘由阀体（1）内的台阶面和阀盖（2）的前端面压紧，所述皮膜（3）的中部向后变形延伸，形成定位凸台（3a），该定位凸台（3a）位于阀室（D）内，定位凸台（3a）的中部开有过孔(3b)，所述定位凸台（3a）的内部形成前端敞口的空腔，该空腔中装有挡圈（5），所述挡圈（5）的后端穿过定位凸台（3a）中部的过孔(3b)，伸入到托架（4）上的定位槽中，并且挡圈（5）上的台阶与托架（4）内的台阶将定位凸台（3a）的后端压紧；在所述挡圈（5）的内孔中穿设有螺栓（6），该螺栓（6）后端的螺纹段伸入托架（4）上对应的螺纹孔中，螺栓（6）前端的光滑段与挡圈（5）的内孔壁之间具有间隙，该间隙通过托架（4）上的第一小孔（4a）与阀室（D）相通；在所述阀室（D）的后方设置控制室（E），该控制室（E）通过托架（4）上的第二小孔（4b）与阀室（D）相通，在所述控制室（E）中装有阀芯（7），该阀芯（7）与螺杆（8）的前端连接，螺杆（8）的后端穿过阀盖（2）前后腔室共壁上的控制孔(2a)，并与浮球驱动机构上的滑块（15）相连接。

本发明安装于水箱内，阀体的进水口与水箱的进水管连接，浮球浮于水箱内的液面上。当浮球阀打开时，皮膜中部的前端面变形后离开环形凸台，水经进水口及环形凸台的内孔，绝大部分流入阀腔中，再通过出水口流出，极少的部分通过挡圈的内孔及第一小孔，流向阀室。当水箱内的水位上升时，浮球随之上升，浮球通过驱动机构带动与螺杆连接的阀芯，使阀芯向后移动，浮球达到设定水位的时候，阀芯的后端封住了控制孔的进水端口，阀室内的水越积越多，压力增大，向环形凸台的方向推动皮膜，直至皮膜中部的前端面贴紧环形凸台的后端面，浮球阀关闭。

本发明在关闭的过程中，水经过螺栓光滑段与挡圈内孔壁之间的间隙以及第一小孔流向阀室，与背景技术相比，不仅增加了流程，而且通过设定第一小孔的孔径，可以减小单位时间的流量，从而达到了延长关闭时间的目的。

作为优选，所述第一小孔（4a）的孔径为0.5-0.7mm。第一小孔的孔径过小，难以加工实现；第一小孔的孔径过大，不能起到延缓阀关闭的目的。

在所述定位凸台（3a）的空腔中设有滤网（9），该滤网（9）为罩式结构，并套装于挡圈（5）上，两者螺纹配合，在所述滤网（9）的迎水面上分布有网孔（9a），并且滤网（9）的迎水面靠近环形凸台（1a）的后端面。在浮球阀打开时，环形凸台后端处的水流湍急。滤网起过滤的作用，水中的固体微粒不容易卡在滤网上，极少数卡在滤网上的微粒也会被激流冲走，能有效防止滤网发生堵塞。

所述滤网（9）上的网孔的总横断面积是第一小孔（4a）横断面积的18-35倍，这样通过滤网的水流会相对缓慢，以避免水中的微粒堵塞滤网。

在所述滤网（9）的迎水面上一体形成有一根凸条（9b）。凸条起方便拆装的作用，手握凸条即可拧动滤网，使之相对挡圈旋转，既方便又快捷。

在所述定位凸台（3a）上套装有第一弹簧（10），该第一弹簧（10）的前端与皮膜（3）抵接，第一弹簧（10）的后端位于托架（4）上的环槽中。第一弹簧的作用是：在出现超低水压状况下，能够确保阀室内有水经滤网、挡圈内孔和第一小孔流入，使浮球阀能够正常运作；在供水中断时，能够避免水箱中的储水倒灌入供水管路。

在所述环形凸台（1a）后端的外围设有泄流环（11），该泄流环（11）紧挨皮膜（3），所述泄流环（11）的内圈与环形凸台（1a）之间具有空隙，并在泄流环（11）上设有按圆周均匀分布的过水孔（11a）。阀打开后，从环形凸台(1a)后端口流出的水经过两个通道：1. 环形凸台（1a）与泄流环（11）内圈之间空隙；2. 泄流环上的过水孔（11a）流到阀腔（C）。采用上述方案，经阀体出水口（B）流出的水流分布比较均匀、平缓，不容易在水箱中激起大的波浪。

在所述阀芯（7）上套装有第二弹簧（12），该第二弹簧（12）的前端与阀芯（7）上的台阶面抵接，第二弹簧（12）的后端与控制室（E）的后壁抵接。根据实际情况，有时需要将阀体安装在水箱底部，浮于水面的浮球通过拉线与阀杆连接，设置了第二弹簧后，就可以解决控制孔打开的问题，保障了浮球阀的正常工作。

为了确保控制孔（2a）的密封，在所述阀芯（7）的后端面设置有胶堵（13）。

为了使阀体与阀盖之间连接牢靠、拆装方便，所述阀体（1）与阀盖（2）之间通过螺帽（14）锁紧，该螺帽（14）与阀体（1）螺纹配合。

本发明的有益效果是：

1、浮球阀的关闭时间较长，水流的速度变化减慢，显著减小了水流对供水管道及阀体的不利冲击。经过实际测量：在水压为0.8Mpa时该阀的关闭过程历时1.5秒钟，此时水流对供水管道和阀体造成的冲击明显减小。

2、浮球阀的关闭是一次完成的，不会出现当水箱中水浪很大时反复关闭的坏现象。

3、产品能够完全拆卸，有利于对其进行维护。

4、本发明除皮膜、胶堵为橡胶件，螺栓、弹簧为金属件以外，其余配件均采用工程塑料制作。具有易于加工制造、结构紧凑、装配容易、控制可靠、寿命长等特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中阀盖的结构示意图。

图3为图2的右视图。

图4为本发明中托架的结构示意图。

图5为图4的右视图。

图6为本发明中皮膜的结构示意图。

图7为本发明中滤网的结构示意图。

图8为图7的左视图。

图9为本发明中泄流环的结构示意图。

图10为图9的右视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1-图10所示，本发明由阀体1、阀盖2、皮膜3、托架4、挡圈5、螺栓6、阀芯7、螺杆8、滤网9、第一弹簧10、泄流环11、第二弹簧12、胶堵13、螺帽14和浮球驱动机构等构成。阀体1的前段为进水接头，该进水接头的内孔为进水口A，进水接头的外圆周上加工有螺纹，以便于安装。在阀体1中段的底部设有出水口B，该出水口B与阀体1中部的阀腔C相通。在阀腔C内一体形成有环形凸台1a，该环形凸台1a的轴线与阀体1的轴线重合，环形凸台1a的内孔与进水口A相连通。阀体1的后段为扩口的容置段，该容置段内套入阀盖2的前端，由阀盖2上的台阶面限位，阀体1与阀盖2之间通过套装的螺帽14锁紧，该螺帽14与阀体1的后段螺纹配合。

如图1-图10所示，阀盖2的内部分为前后两个腔室，前后腔室之间由阶梯形的共壁分隔。在阀盖2的前腔室内装入托架4，该托架4的内腔为前端敞口的阀室D。在所述阀体1内环形凸台1a的后端面与阀盖2之间设置皮膜3，该皮膜3的边缘由阀体1内的台阶面和阀盖2的前端面压紧。在所述环形凸台1a后端的外围设有泄流环11，该泄流环11紧挨皮膜3，所述泄流环11的内圈与环形凸台1a之间具有空隙，并在泄流环11上开有按圆周均匀分布的过水孔11a。所述皮膜3的中部向后变形延伸，形成定位凸台3a，该定位凸台3a位于阀室D内，定位凸台3a的中部开有过孔3b。在所述定位凸台3a上套装有第一弹簧10，该第一弹簧10的前端与皮膜3上的台阶抵接，第一弹簧10的后端位于托架4上的环槽中。所述定位凸台3a的内部形成前端敞口的空腔，该空腔中装有挡圈5和滤网9。挡圈5为前大后小的台阶形结构，而滤网9为罩式结构，滤网9套装于挡圈5的大直径段上，两者螺纹配合。所述滤网9的前端面为迎水面，该迎水面靠近环形凸台1a的后端面，并在滤网9的迎水面上一体形成有一根凸条9b，上述滤网9的迎水面上还分布有网孔9a。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，挡圈5的后端穿过定位凸台3a中部的过孔3b，伸入到托架4上的定位槽中，并且挡圈5上的台阶与托架4内的台阶将定位凸台3a的后端压紧。在所述挡圈5的内孔中从前往后穿设有螺栓6，该螺栓6后端的螺纹段超出挡圈5的内孔，并伸入托架4上对应的螺纹孔中，螺栓6前端的光滑段与挡圈5的内孔壁之间具有间隙，该间隙通过托架4上的第一小孔4a与阀室D相通。所述第一小孔4a的中心线与阀盖2的轴心线相垂直，第一小孔4a的孔径为0.5-0.7mm，所述滤网9上的网孔的总横断面积是第一小孔4a横断面积的18-35倍。在所述阀室D的后方设置控制室E，该控制室E是阀盖2前腔室的一部分，控制室E通过托架4上的第二小孔4b与阀室D相通，第二小孔4b的中心线与阀盖2的轴心线相平行。

如图1、图2、图3所示，在控制室E中装有阀芯7，该阀芯7与螺杆8的前端连接，螺杆8的后端穿过阀盖2前后腔室共壁上的控制孔2a，且螺杆8与控制孔2a之间具有间隙。在所述阀芯7的后端面设置有胶堵13，并在阀芯7上套装有第二弹簧12，该第二弹簧12的前端与阀芯7上的台阶面抵接，第二弹簧12的后端与控制室E的后壁相抵接。

如图1所示，所述浮球驱动机构由滑块15、转轴16、拨块17、阀杆螺栓18、阀杆19和浮球20等部件构成，其中滑块15位于阀盖2的后腔室中，并且滑块15与阀盖2后腔室内壁上的导轨滑动配合。所述滑块15的前端与螺杆8的后端固定，滑块15的后端开有卡槽，该卡槽与拨块17前端的勾头卡接配合。所述拨块17通过转轴16安装在阀盖2上，该拨块17的后端通过阀杆螺栓18与阀杆19的一头连接，在阀杆19的另一头固定浮球20。

本发明是这样工作的：

1、关闭状态：

在浮球驱动机构、水压、第二弹簧12的共同作用下，阀芯7后端的胶堵13封住了控制孔2a的前端口，在压差作用下皮膜3封住了环形凸台1a的后端口，阀关闭。

2、打开及关闭过程（见图1）：

当水箱内的水位下降到一定程度时，浮球20通过阀杆19带动拨块17绕转轴16顺时针转动，拨块17上的勾头带动滑块15向前运动，滑块15通过螺杆8外加第二弹簧12的助力，使阀芯7克服水压阻力向前移动，胶堵13离开控制孔2a的前端口，阀室D内的水经第二小孔4b、控制室E、控制孔2a，从阀盖2的后腔室流出，水压降低，在压差作用下，皮膜3中部的前端面变形后离开环形凸台1a的后端面，阀打开，水经进水口A及环形凸台1a的内孔，绝大部分通过泄流环11上的过水孔11a以及泄流环11与环形凸台1a的空隙流入阀腔C中，再通过出水口B流出，极少的部分通过挡圈5的内孔及第一小孔4a，流向阀室D。

当水箱内的水位上升时，浮球20随之上升，浮球20通过驱动机构带动与螺杆连接的阀芯7，使阀芯7向后移动，浮球20达到设定水位的时候，阀芯7后端的胶堵13封住了控制孔2a的前端口，阀室D内的水越积越多，压力增大，向环形凸台1a的方向推动皮膜3，直至皮膜3中部的前端面贴紧环形凸台1a的后端面，浮球阀关闭。

Claims (10)

1.一种缓闭式浮球阀，包括阀体（1）、阀盖（2）、皮膜（3）和浮球驱动机构，在阀体（1）的底部设有出水口（B），该出水口（B）与阀体（1）的阀腔（C）相通，在阀腔（C）内设有环形凸台（1a），环形凸台（1a）的内孔与阀体（1）前端的进水口（A）相通，在阀体（1）的后端设置阀盖（2），其特征在于：所述阀盖（2）的内部分为前后两个腔室，在阀盖（2）的前腔室内装有托架（4），该托架（4）的内腔为阀室（D）；所述阀盖（2）的前端套入阀体（1）内，在阀体（1）内环形凸台（1a）的后端面与阀盖（2）之间设置皮膜（3），该皮膜（3）的边缘由阀体（1）内的台阶面和阀盖（2）的前端面压紧，所述皮膜（3）的中部向后变形延伸，形成定位凸台（3a），该定位凸台（3a）位于阀室（D）内，定位凸台（3a）的中部开有过孔（3b），所述定位凸台（3a）的内部形成前端敞口的空腔，该空腔中装有挡圈（5），所述挡圈（5）的后端穿过定位凸台（3a）中部的过孔（3b），伸入到托架（4）上的定位槽中，并且挡圈（5）上的台阶与托架（4）内的台阶将定位凸台（3a）的后端压紧；在所述挡圈（5）的内孔中穿设有螺栓（6），该螺栓（6）后端的螺纹段伸入托架（4）上对应的螺纹孔中，螺栓（6）前端的光滑段与挡圈（5）的内孔壁之间具有间隙，该间隙通过托架（4）上的第一小孔（4a）与阀室（D）相通；在所述阀室（D）的后方设置控制室（E），该控制室（E）通过托架（4）上的第二小孔（4b）与阀室（D）相通，在所述控制室（E）中装有阀芯（7），该阀芯（7）与螺杆（8）的前端连接，螺杆（8）的后端穿过阀盖（2）前后腔室共壁上的控制孔（2a），并与浮球驱动机构上的滑块（15）相连接。

2.根据权利要求1所述的缓闭式浮球阀，其特征在于：所述第一小孔（4a）的孔径为0.5 -0.7mm。

3.根据权利要求1或2所述的缓闭式浮球阀，其特征在于：在所述定位凸台（3a）的空腔中设有滤网（9），该滤网（9）为罩式结构，并套装于挡圈（5）上，两者螺纹配合，在所述滤网（9）的迎水面上分布有网孔（9a），并且滤网（9）的迎水面靠近环形凸台（1a）的后端面。

4.根据权利要求3所述的缓闭式浮球阀，其特征在于：所述滤网（9）上的网孔的总横断面积是第一小孔（4a）横断面积的18-35倍。

5.根据权利要求4所述的缓闭式浮球阀，其特征在于：在所述滤网（9）的迎水面上一体形成有一根凸条（9b）。

6.根据权利要求1或2或4或5所述的缓闭式浮球阀，其特征在于：在所述定位凸台（3a）上套装有第一弹簧（10），该第一弹簧（10）的前端与皮膜（3）抵接，第一弹簧（10）的后端位于托架（4）上的环槽中。

7.根据权利要求1所述的缓闭式浮球阀，其特征在于：在所述环形凸台（1a）后端的外围设有泄流环（11），该泄流环（11）紧挨皮膜（3），所述泄流环（11）的内圈与环形凸台（1a）之间具有空隙，并在泄流环（11）上设有按圆周均匀分布的过水孔（11a）。

8.根据权利要求1所述的缓闭式浮球阀，其特征在于：在所述阀芯（7）上套装有第二弹簧（12），该第二弹簧（12）的前端与阀芯（7）上的台阶面抵接，第二弹簧（12）的后端与控制室（E）的后壁抵接。

9.根据权利要求1或8所述的缓闭式浮球阀，其特征在于：在所述阀芯（7）的后端面设置有胶堵（13）。

10.根据权利要求1所述的缓闭式浮球阀，其特征在于：所述阀体（1）与阀盖（2）之间通过螺帽（14）锁紧，该螺帽（14）与阀体（1）螺纹配合。

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