CN103185169B - 一种防冻型排气阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防冻型排气阀装置，包括主排气阀组件、自动排气阀组件、配管和止水闸阀，所述的主排气阀组件通过配管与自动排气阀组件连接，所述的止水闸阀设在配管上；所述的主排气阀组件包括第一阀体、第一浮动阀盖、第一弹簧组件、第一浮球、第一阀盖密封圈、第一密封组件、排气罩；所述的自动排气阀组件包括第二阀体、第二浮动阀盖、第二弹簧组件、第二浮球、第二阀盖密封圈、阀座、杠杆组件、密封顶塞。与现有技术相比，本发明具有安全可靠、运行成本低等优点。

Description

一种防冻型排气阀装置

技术领域

本发明涉及一种排气阀，尤其是涉及一种防冻型排气阀装置。

背景技术

排气阀(也称为空气阀、进排气阀)是广泛用于输水管线中，主要作用是排出输水管线送水过程中的大量气体及微量溶解气体，提高管线送水效率及保护输水管线的功能。

一般以立管垂直方向安装或以局部高点处安装，用于发挥阀本身功能。往往由于输水主管大都贴地或埋地安装，加之主管的水不间断流动，而排气阀内部的水相对滞流，在寒冷的气候下，容易冻结。通常水在40℃一个大气压的密度p＝1.0，而在结冰时，密度通常p＝0.9左右，也就是说相同的水在结冻成冰时，体积会膨胀约10％左右。充满水的阀体内，冻结后由于晶体结构因素，原子之间的反作用力，足以达到甚至超过阀体材料的强度极限，而产生阀破坏。

通常采用加设保温措施，来防止阀的冻裂，但有时在极端气候，如-40℃～30℃左右，仍无法避免阀门体的冻裂事故。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种安全可靠、运行成本低的防冻型排气阀装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种防冻型排气阀装置，其特征在于，包括主排气阀组件、自动排气阀组件、配管和止水闸阀，所述的主排气阀组件通过配管与自动排气阀组件连接，所述的止水闸阀设在配管上。

所述的主排气阀组件包括：

第一阀体；

第一浮动阀盖，该第一浮动阀盖与第一阀体连接后形成阀腔；

第一弹簧组件，该第一弹簧组件设在第一浮动阀盖与第一阀体连接处，用于传递第一阀体与第一浮动阀盖之间的载荷；

第一浮球，该第一浮球设在阀腔内；

第一阀盖密封圈，该第一阀盖密封圈设在第一浮动阀盖与第一阀体之间；

第一密封组件，该第一密封组件固定在第一浮动阀盖内侧；

排气罩，该排气罩固定第一浮动阀盖外侧。

所述的第一弹簧组件包括第一弹簧本体、第一限位螺杆和第一限位螺母，所述的第一弹簧本体套设在第一限位螺杆上，所述的第一限位螺杆依次穿过第一阀体、第一浮动阀盖，所述的限位螺母设在第一限位螺杆两端。

所述的第一密封组件包括密封座、密封螺钉和密封座圈，所述的密封座圈通过密封座固定在第一浮动阀盖上，并通过密封螺钉紧固。

所述的自动排气阀组件包括：

第二阀体；

第二浮动阀盖，该第二浮动阀盖与第二阀体连接后形成阀腔；

第二弹簧组件，该第二弹簧组件设在第二浮动阀盖与第二阀体连接处，用于传递第二阀体与第二浮动阀盖之间的载荷；

第二浮球，该第二浮球设在阀腔内；

第二阀盖密封圈，该第二阀盖密封圈设在第二浮动阀盖与第二阀体之间；

阀座，该阀座固定在第二浮动阀盖；

杠杆组件，该杠杆组件分别与第二浮动阀盖、阀座和第二浮球连接；

密封顶塞，该密封顶塞设在杠杆组件与阀座之间。

所述的第二弹簧组件包括第二弹簧本体、第二限位螺杆和第二限位螺母，所述的第二弹簧本体套设在第二限位螺杆上，所述的第二限位螺杆依次穿过第二阀体、第二浮动阀盖，所述的限位螺母设在第二限位螺杆两端。

所述的杠杆组件包括杠杆本体、杠杠架和柱销，所述的杠杆本体通过柱销固定在杠杠架，所述的杠杆本体一端与阀座连接，另一端与第二浮球连接，所述的杠杠架与第二浮动阀盖连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、安全可靠：

对于极端低温地区，排气阀的使用不易设置保温防冻措施工况，或保温措施不良工矿，并能有效防止排气阀发生冻裂破坏事故，且密封良好。

2、运行成本低：

对于极端低温地区，排气阀如冻结后，恢复常态时，排气阀仍能正常可靠运行，无需检修，大大节约运行成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的自动排气阀组件结构示意图。

其中图1中的标号所示：

1-第一阀体，2-第一浮球，3-第一限位螺母，4-第一限位螺杆，5-第一弹簧本体，6-第一阀盖密封圈，7-第一浮动阀盖，8-密封座，9-密封螺钉，10-密封座圈，11-排气罩，12-自动排气阀组件，13-配管，14-止水闸阀

图2中的标号所示：

121-第二阀体，122-第二浮球，123-第二限位螺母，124-第二限位螺杆，125-第二弹簧本体，126-第二阀盖密封圈，127-第二浮动阀盖，128-密封顶塞，129-阀座，1210-杠杆架，1211-杠杆，1212-柱销。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种防冻型排气阀装置，包括主排气阀组件、自动排气阀组件12、配管13和止水闸阀14，所述的主排气阀组件通过配管13与自动排气阀组件12连接，所述的止水闸阀14设在配管13上。

所述的主排气阀组件包括第一阀体1、第一浮动阀盖7、第一弹簧组件、第一浮球2、第一阀盖密封圈6、第一密封组件、排气罩11；第一浮动阀盖7与第一阀体1连接后形成阀腔；该第一弹簧组件设在第一浮动阀盖7与第一阀体1连接处，用于传递第一阀体1与第一浮动阀盖7之间的载荷；第一浮球2设在阀腔内；第一阀盖密封圈6设在第一浮动阀盖7与第一阀体1之间；该第一密封组件固定在第一浮动阀盖7内侧；该排气罩11固定第一浮动阀盖7外侧。所述的第一弹簧组件包括第一弹簧本体5、第一限位螺杆4和第一限位螺母3，所述的第一弹簧本体5套设在第一限位螺杆5上，所述的第一限位螺杆4依次穿过第一阀体1、第一浮动阀盖7，所述的限位螺母3设在第一限位螺杆4两端。所述的第一密封组件包括密封座8、密封螺钉9和密封座圈10，所述的密封座圈10通过密封座8固定在第一浮动阀盖7上，并通过密封螺钉9紧固。

当在输水管线中，本发明的防冻排气阀装置充水时，管线中气体由主排气阀组件排出，此时第一浮球2上升，水充满第一阀体1内，当达到正常工作压力后正常密封。

此时第一弹簧组件设定为未结冰工作载荷，此时第一浮动阀盖7未浮动，处于临界浮动状态。当环境温度急剧下降时，阀内的水结冰，而体积逐渐膨胀，使内压逐渐增加，第一弹簧组件进一步压缩，第一浮动阀盖7开始浮动，直至全部冻结，阀内水全部为冰。第一浮动阀盖7受第一弹簧组件约束，此时本发明中的第一弹簧组件增加到全结冰时工作载荷。

本发明中的主排气阀组件由于第一浮动阀盖7设置的浮动行程，使阀内较正常压力下(未结冰状况)可允许增加了15％到20％的容积，并由此设置了第一弹簧本体的极限载荷。

本发明中的第一阀体、第一浮动阀盖、第一浮球等受压件的设计强度是考虑到第一弹簧本体5的最大载荷下的内水压值。阀内腔全结冻工况下，只要第一弹簧本体5未达到弹簧极限的最大载荷，此时第一阀体、第一浮动阀盖、第一浮球就不会破坏。而一旦气温恢复，阀内冰解冻时，体积减小，内压值随之减小，在第一弹簧本体5的作用下第一浮动阀盖恢复到正常工作时压力值得状态，使阀正常工作。

第一阀体、第二浮动阀盖材料采用低温铸钢LCB材料以提高材料本身的抗低温能力。第一浮球采用不锈钢球型冲压焊接件，具有抗外压能力强及具有优良的抗低温能力。第一阀盖密封圈6采用天然橡胶耐低温，并回弹性优良。第一弹簧本体采用60Si2Mn合金钢材料。

如图2所示，所述的自动排气阀组件包括第二阀体121、第二浮动阀盖127、第二弹簧组件、第二浮球122、第二阀盖密封圈126、阀座129、杠杆组件和密封顶塞128；第二浮动阀盖127与第二阀体121连接后形成阀腔；第二弹簧组件设在第二浮动阀盖127与第二阀体121连接处，用于传递第二阀体121与第二浮动阀盖127之间的载荷；第二浮球122设在阀腔内；第二阀盖密封圈126设在第二浮动阀盖127与第二阀体121之间；阀座129固定在第二浮动阀盖127；杠杆组件分别与第二浮动阀盖127、阀座129和第二浮球122连接；密封顶塞128设在杠杆组件与阀座129之间。

所述的第二弹簧组件包括第二弹簧本体125、第二限位螺杆124和第二限位螺母123，所述的第二弹簧本体125套设在第二限位螺杆124上，所述的第二限位螺杆124依次穿过第二阀体121、第二浮动阀盖127，所述的限位螺母123设在第二限位螺杆124两端。

所述的杠杆组件包括杠杆本体1211、杠杠架1210和柱销1212，所述的杠杆本体1211通过柱销1212固定在杠杠架1210，所述的杠杆本体1211一端与阀座129连接，另一端与第二浮球122连接，所述的杠杠架1210与第二浮动阀盖127连接。

自动排气阀组件的第二阀体121、第二浮动阀盖127、第二弹簧组件、第二浮球122、第二阀盖密封圈126设计原理同主排气阀组件的设计方案完全相同；

此外自动排气阀组件的第二浮球122由水压作动，通过杠杆1211传动，由杠杆1211上的密封顶塞128与螺纹固定在第二浮动阀盖127上的阀座129形成密封。自动排气阀组件12通过配管13使第一阀体1与第二阀体121相连接，并通过止水闸阀14连通或切断，便于维修。

Claims (4)

1.一种防冻型排气阀装置，其特征在于，包括主排气阀组件、自动排气阀组件、配管和止水闸阀，所述的主排气阀组件通过配管与自动排气阀组件连接，所述的止水闸阀设在配管上；

所述的主排气阀组件包括：

第一阀体；

第一浮动阀盖，该第一浮动阀盖与第一阀体连接后形成阀腔；

第一弹簧组件，该第一弹簧组件设在第一浮动阀盖与第一阀体连接处，用于传递第一阀体与第一浮动阀盖之间的载荷；

第一浮球，该第一浮球设在阀腔内；

第一阀盖密封圈，该第一阀盖密封圈设在第一浮动阀盖与第一阀体之间；

第一密封组件，该第一密封组件固定在第一浮动阀盖内侧；

排气罩，该排气罩固定第一浮动阀盖外侧；

所述的第一弹簧组件包括第一弹簧本体、第一限位螺杆和第一限位螺母，所述的第一弹簧本体套设在第一限位螺杆上，所述的第一限位螺杆依次穿过第一阀体、第一浮动阀盖，所述的限位螺母设在第一限位螺杆两端；

所述的第一密封组件包括密封座、密封螺钉和密封座圈，所述的密封座圈通过密封座固定在第一浮动阀盖上，并通过密封螺钉紧固。

2.根据权利要求1所述的一种防冻型排气阀装置，其特征在于，所述的自动排气阀组件包括：

第二阀体；

第二浮动阀盖，该第二浮动阀盖与第二阀体连接后形成阀腔；

第二弹簧组件，该第二弹簧组件设在第二浮动阀盖与第二阀体连接处，用于传递第二阀体与第二浮动阀盖之间的载荷；

第二浮球，该第二浮球设在阀腔内；

第二阀盖密封圈，该第二阀盖密封圈设在第二浮动阀盖与第二阀体之间；

阀座，该阀座固定在第二浮动阀盖；

杠杆组件，该杠杆组件分别与第二浮动阀盖、阀座和第二浮球连接；

密封顶塞，该密封顶塞设在杠杆组件与阀座之间。

3.根据权利要求2所述的一种防冻型排气阀装置，其特征在于，所述的第二弹簧组件包括第二弹簧本体、第二限位螺杆和第二限位螺母，所述的第二弹簧本体套设在第二限位螺杆上，所述的第二限位螺杆依次穿过第二阀体、第二浮动阀盖，所述的限位螺母设在第二限位螺杆两端。

4.根据权利要求2所述的一种防冻型排气阀装置，其特征在于，所述的杠杆组件包括杠杆本体、杠杠架和柱销，所述的杠杆本体通过柱销固定在杠杠架，所述的杠杆本体一端与阀座连接，另一端与第二浮球连接，所述的杠杠架与第二浮动阀盖连接。