CN102865389A - 抗水锤倒流防止器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗水锤倒流防止器,具有阀体,阀体两端分别连接有前阀盖和后阀盖,腔体的上游端及下游端各设有与阀体配合的滑阀一和滑阀二,所述滑阀中间设有止回阀,所述阀体由筒体和排水管组成,所述排水管设置在筒体的下方,所述筒体内孔中部设有内隔墙,下游端为缸筒,所述滑阀由活塞与筒身两部分组成,所述滑阀一的内腔中设有进口止回阀,所述滑阀二的内腔中设有出口止回阀,所述前阀盖的上游端内孔为进水孔,下游端内孔为缸筒,所述缸筒与滑阀一相应活塞滑配;所述后阀盖的下游端内孔为出水孔,上游端内孔为缸筒,所述缸筒与滑阀二相应筒身外圆滑配,所述滑阀二上游端活塞与筒体下游端缸筒滑配,所述缸筒比活塞长。本发明增设了消除水锤的结构,排水阀设在流道中,因此体积较小,结构简单。

Description

抗水锤倒流防止器
技术领域
本发明涉及一种阀门,尤其涉及一种具有抗水锤功能的倒流防止器。
背景技术
倒流防止器是一种严格防止生活饮用水管道发生回流时污染水源的安全保护设备,也可用于其它不允许介质倒流的管道系统中。
减压型倒流防止器由于其性能优良、工作可靠已被广泛采用。其典型构造已在中国专利2442057中公开,由进口止回阀、中间腔、出口止回阀及外挂的排水阀组成。这种结构的主要缺点:一是无消除水锤的功能,在供水过程中,尤其是大流量时,当下游截止阀突然关闭时,不能抵御强大的水锤冲击,造成阀门的损坏。二是体积较大,重量较重,构造比较复杂,给安装维修和保养带来不便。
发明内容
本发明主要目的是:解决现有技术所存在的不足,从而开发一种具有消除水锤功能、性能可靠、安装维修方便的抗水锤倒流防止器。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种抗水锤倒流防止器,其特征在于:具有阀体,所述阀体两端分别连接有前阀盖和后阀盖,由阀体和前、后阀盖组成腔体的上游端及下游端各设有与阀体配合的滑阀一和滑阀二,所述滑阀中间设有止回阀;所述阀体、滑阀和止回阀有同一中心线;
所述阀体由筒体和排水管组成,所述筒体与前、后阀盖螺纹连接,所述排水管设置在筒体的下方,两者中心线相互垂直;
所述筒体内孔中部设有外凸的内隔墙,下游端为缸筒;所述滑阀一和滑阀二由活塞与筒身两部分组成;
所述滑阀一的内腔中设有进口止回阀;所述滑阀二的内腔中设有出口止回阀;
所述前阀盖的上游端内孔为进水孔,下游端内孔为缸筒,所述缸筒与滑阀一相应活塞滑配;
所述后阀盖的下游端内孔为出水孔,上游端内孔为缸筒,所述缸筒与滑阀二相应筒身外圆滑配;
所述滑阀二上游端活塞与筒体下游端缸筒滑配,所述缸筒比活塞长。
本发明的技术方案还可以进一步完善:
作为优选,所述滑阀一下游端设有锥面一,所述滑阀二上游端设有与滑阀一的锥面一相配合的锥面二,所述锥面二上设有O形密封圈二,两个锥面共同组成排水阀。
作为优选,所述阀体隔墙内设有内孔,所述内孔里设有斯特封二,所述斯特封二的内孔与滑阀一的相应筒身外圆滑配。
作为优选,所述前阀盖下游端缸筒内有镶套,所述镶套与滑阀一相应活塞滑配。
作为优选,所述滑阀一3的筒身上设有若干小孔,用以连通中间腔和容腔。
作为优选,所述滑阀二上游端设有凹槽,所述滑阀一中部设有弹簧垫,所述凹槽与弹簧垫之间设有弹簧二。
作为优选,所述进口止回阀由滑阀一内孔的相应内曲面作为阀座,阀座上有阀瓣一和与阀瓣一连成一体的阀杆一及弹簧座一,滑阀一的内孔中设有用于对阀杆一导向的导向座一,在导向座一与阀瓣一之间装有弹簧一。
作为优选,所述前端盖与后端盖的另一端采用法兰面;所述法兰面的外周上钻有一安装压力表球阀的径向螺孔。
本发明有益效果是:
1、增设了消除水锤的结构,将进口止回阀和出口止回阀均设计成浮动的,在正常供水排水阀未打开、二者为一整体的状况下,如果下游发生冲击波,那么整体会在冲击力的作用下克服进口水压的压力向上游方向移动,从而达到消除水锤的目的。
2、采用筒形结构,且排水阀设在流道中,因此体积较小,结构简单。
附图说明
附图1是本发明的一种结构示意图。
附图标记说明:前阀盖1,阀瓣一2,滑阀一3,弹簧座一4,弹簧一5,卡簧一6,弹簧垫7,阀杆一8,导向座一9,阀体10,弹簧二11,阀瓣二12,弹簧座二13,滑阀二14,卡簧二15,弹簧三16,后阀盖17,导向座二18,阀杆二19,卡簧三20,斯特封一21,O形O形密封圈一22,O形O形密封圈二23,斯特封二24,格来圈25,排水孔a,锥面b,容腔c,小孔d,进口水压P1,出口水压P2,中间腔水压P0。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例: 
如图1所示的抗水锤倒流防止器,由前阀盖1,阀瓣一2,滑阀一3,弹簧座一4,弹簧一5,卡簧一6,弹簧垫7,阀杆一8,导向座一9,阀体10,弹簧二11,阀瓣二12,弹簧座二13,滑阀二14,卡簧二15,弹簧三16,后阀盖17,导向座二18,阀杆二19,卡簧三20,斯特封一21,O形密封圈一22,O形密封圈二23,斯特封二24,格来圈25组成。
阀体10由筒体和排水管组成,排水管设置在筒体的下方,二者中心线相互垂直,排水孔a上段为长方形,下段为圆形;筒体两端的外螺纹与前阀盖1及后阀盖17的相应内螺纹把三者结成一个整体,两端结合面上设有O形密封圈一22,以防介质外泄,并设有止口,以保证进水孔、出水孔及滑阀一3、滑阀二14的导向孔同心。筒体中部的内隔墙内孔里设有轴用斯特封二24,与滑阀一3的相应筒体外圆滑配,下游端的内孔为一缸筒,与滑阀二14的相应活塞滑配,缸筒长度比活塞长度长△;阀体外圆的适当位置钻有安装压力表球阀的螺孔,
前端盖1及后端盖17的另一端法兰用螺栓分别连接进水管道及出水管道;前阀盖1的上游端内孔为进水孔,下游端内孔中有镶套,镶套的内孔为一缸筒,所述缸筒与滑阀一3相应活塞滑配;后阀盖17的下游端内孔为出水孔,上游端内孔为一缸筒,与滑阀二14相应筒体外圆滑配。两个法兰的外周上均径向钻有一个安装压力表球阀的螺孔,阀体外圆和两个法兰上的三只压力表用以分别测量进水腔、中间腔和出水腔的水压。
在前阀盖1、阀体10及后阀盖17形成的内腔中,上游端安装有滑阀一3,下游端安装有滑阀二14,二者中心线与进出口中心线一致。二者均有活塞与筒体组成,并可自由地在相应缸筒中往返运动。为了减小磨擦阻力及减小动静磨擦系数差,密封面上分别采用格来圈或斯特封密封。滑阀一3下游的锥面b与滑阀二14上游端锥面上的O形密封圈二23共同组成排水阀。滑阀二14的活塞外圆上开有几条轴向的三角槽,以免其在相应缸筒中移动时产生气闭现象。
滑阀一3的上游端设有进口止回阀的进水口,内腔中设有进口止回阀,其中心线与进出水孔中心线一致,进口止回阀由滑阀一3的内孔作为阀座的相应内曲面、阀瓣一2、弹簧座一4、弹簧一5、阀杆一8、导向座一9、卡簧一6及卡簧三20等零件组成。为提高密封性,阀瓣一2的材料采用聚四氟乙烯;阀杆一8与导向座一9的内孔滑配;弹簧一5在安装后有一定的预压缩量,因此,在不通水时阀瓣一2始终紧压在相应的阀座上,由于弹簧一5既要起密封作用,又要保证在正常供水条件下排水阀可靠地关闭,因此预压力较大;进口单向阀的动作水压约比滑阀一3的动作水压高30﹪
滑阀二14的内腔中设有出口止回阀,其构造与进口止回阀基本相同,只是弹簧三16仅起密封作用,其预压力比弹簧一5的预压力小得多。在滑阀二14上游端的凹槽与弹簧垫7之间设有弹簧二11,其在安装后有一定的预压缩量,因此在不通水时,滑阀一3始终处于最上游位置,而滑阀二14始终处于最下游位置,此时,排水阀刚好全开。弹簧二11的预压力按照当(P1-P0)小于设定值时,滑阀一3能可靠地复位,即排水阀打开进行设计。
进口止回阀与出口止回阀之间的空间为中间腔,当排水阀打开时,中间腔与排水孔a相通;滑阀一3的筒体上设有几个小孔d,用以连通中间腔和容腔c。
本发明的工作原理:
图1为不通水情况下阀内各零部件的位置图,此时进出口止回阀关闭;排水阀打开,中间腔与排水孔a相通;滑阀一3处于最上游位置,滑阀二14处于最下游位置,其端面离阀体10内隔墙端面的距离为△。通水后介质进入进水腔,进水腔压力升高,由于进口止回阀的打开水压P1′比滑阀一3的动作水压P1″高,因此滑阀一3在较低水压下克服弹簧二11的压力向下游移动,直到排水阀关闭,中间腔与排水孔a隔断。排水阀关闭后水压继续上升,直至把进口止回阀、继而把出口止回阀打开,向下游供水,由于P1′≈1.3P1″,因而,当进口水压在±10%范围内(倒流防止器国家标准)波动时,排水阀不会打开。
下面分析防止倒流的功能:
1、正常供水时,进口水压P1大于中间腔水压P0,排水阀关闭;
2、当阀后管路无用户,水静止,如进口压力不变,进口止回阀前后存在压差,排水阀关闭;
3、当进口水压下降,(P1-P0)小于设定值时,进口止回阀关闭,滑阀一3在弹簧二11的推动下向上游移动,排水阀局部打开,中间腔内少量的水从排水孔a中排出,P0随之降低,当(P1-P0)恢复至设定值时,排水阀又关闭;
4、当进口水压降得很低或为零,甚至为负值时,滑阀一3在弹簧二11的推动下快速向上游移动,排水阀全部打开,中间腔内的水全部从排水孔a中排出,同时空气从排水孔a进入中间腔,形成空气隔断,防止了虹吸倒流现象;
5、在正常供水过程中,当出水压突然升高,超过出口止回阀阀前压力时,出口止回阀关闭,如出口止回阀密封良好,高压水不会倒流,如果密封破坏,或被杂物卡住,高压回流水进入中间腔,中间腔压力P0升高,当(P1-P0)小于设定值时,排水阀打开排水,同时空气进入中间腔,形成空气隔断,杜绝高压回流水的倒流。此时如果进口止回阀的密封同时破坏,由于高压回流水已泄压,故不会倒流入进水腔;
6、当进口止回阀密封破坏或被杂物卡住时,进口止回阀呈打开状态,进水不需克服弹簧一5的压力直接进入中间腔从排水孔a排出,此时应该停止供水,对倒流防止器进行检修。
从以上分析可知,本发明在任何不利工况下,即使二只止回阀的密封都已破坏,都能有效防止介质的倒流。
以下分析防止水锤功能:
在供水过程中,尤其是流量较大时,当下游的截止阀突然关闭,流量几乎为零时,产生的强大冲击力作用在滑阀二14下游侧的整个端面上,克服进口水压的压力,快速推动滑阀一3和滑阀二14在排水阀未打开的状态下,整体向上游方向移动,距离△变小,甚至为零,由于出口腔体积变大,有效地吸收了冲击力,从而防止了水锤的产生。

Claims (8)

1. 一种抗水锤倒流防止器,其特征在于:
具有阀体(10),所述阀体两端分别连接有前阀盖(1)和后阀盖(17),由阀体(10)和前、后阀盖(1)、(17)组成腔体的上游端及下游端各设有与阀体配合的滑阀一(3)和滑阀二(14),所述滑阀中间设有止回阀;所述阀体、滑阀和止回阀有同一中心线;
所述阀体(10)由筒体和排水管组成,所述筒体与前、后阀盖(1)、(17)螺纹连接,所述排水管设置在筒体的下方,两者中心线相互垂直;
所述筒体内孔中部设有外凸的内隔墙,下游端为缸筒;所述滑阀一(3)和滑阀二(14)由活塞与筒身两部分组成;
所述滑阀一(3)的内腔中设有进口止回阀;所述滑阀二(14)的内腔中设有出口止回阀;
所述前阀盖(1)的上游端内孔为进水孔,下游端内孔为缸筒,所述缸筒与滑阀一(3)相应活塞滑配;
所述后阀盖(17)的下游端内孔为出水孔,上游端内孔为缸筒,所述缸筒与滑阀二(14)相应筒身外圆滑配;
所述滑阀二(14)上游端活塞与筒体下游端缸筒滑配,所述缸筒比活塞长。
2.根据权利要求1所述的抗水锤倒流防止器,其特征在于:所述滑阀一(3)下游端设有锥面一(b),所述滑阀二上游端设有与滑阀一的锥面一相配合的锥面二,所述锥面二上设有O形密封圈二(23),两个锥面共同组成排水阀。
3.根据权利要求1或2所述的抗水锤倒流防止器,其特征在于:所述阀体隔墙内设有内孔,所述内孔里设有斯特封二(24),所述斯特封二(24)的内孔与滑阀一(3)的相应筒身外圆滑配。
4.根据权利要求1或2所述的抗水锤倒流防止器,其特征在于:所述前阀盖(1)下游端缸筒内有镶套,所述镶套与滑阀一(3)相应活塞滑配。
5.根据权利要求1或2所述的抗水锤倒流防止器,其特征在于:所述滑阀一(3)的筒身上设有若干小孔(d)。
6.根据权利要求1或2所述的抗水锤倒流防止器,其特征在于:所述滑阀二(14)上游端设有凹槽,所述滑阀一(3)内孔的中部设有弹簧垫(7),所述凹槽与弹簧垫(7)之间设有弹簧二(11)。
7.根据权利要求1或2所述的抗水锤倒流防止器,其特征在于:所述进口止回阀由滑阀一(3)内孔的相应内曲面作为阀座,阀座上有阀瓣一(2)和与阀瓣一(2)连成一体的阀杆一(8)及弹簧座一(4),滑阀一(3)的内孔中设有用于对阀杆一(8)导向的导向座一(9),在导向座一(9)与阀瓣一(2)之间装有弹簧一(5)。
8.根据权利要求1或2所述的抗水锤倒流防止器,其特征在于:所述前端盖(1)与后端盖(17)的另一端采用法兰面;所述法兰面的外周上钻有一安装压力表球阀的径向螺孔。
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