CN103542138B - 一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组，该阀组安装在输液管路或容器系统上，包括水击泄放阀、微量排气阀、高速排气阀及其出口端的后置调节阀、负压吸气阀、手动放气放水阀和监控压力表；所述水击泄放阀通过螺纹或法兰直接连接在负压吸气阀的顶部或侧面，微量排气阀连接在水击泄放阀阀前开孔上，高速排气阀通过螺纹或法兰直接连接在负压吸气阀的顶部或侧面，负压吸气阀与外部输液管路连接；本发明结构紧凑稳固，方便运输与安装，可靠性强，既泄除正压水锤，泄放速度快，又能抑制由于负压引起的弥合水锤，是一种综合性全方位的正负压水击控制阀。

Description

一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组。

背景技术

现有的水击泄放阀大多仅仅是泄水型的，只能泄除部分正压水锤，而对因为负压引起的弥合水锤或者叫负压水锤、非常水锤无能为力。

输水管线和泵站系统在停泵和启闭阀门或者调节阀门时都容易产生一定程度的负压真空和弥合水锤，典型的如水泵出水支管止回阀下游，在停泵后止回阀通常是二阶段关闭，起始阶段通常是在2～10s内快闭70～95％，然后在大于1个水锤相(μ)左右的时间内缓闭剩余的5～30％。通常，在快闭后，止回阀阀后水柱会在惯性作用下继续往前流，从而在止回阀阀瓣后面(下游)造成降压甚至水柱拉断-真空(负压)，以及随后发生弥合水锤，再接着还会继续发展为正压水锤。所以，普通的正压水锤防护设备仅仅能够泄除最后面的那个正压水锤，而对前阶段的负压以及弥合水锤几乎毫无作用，仅仅给系统提供了部分保护，系统仍然存在较大风险。这是一个以前不曾认识到的问题，现在随着水锤分析软件的应用被个别敏感的技术人员发现。

发明内容

针对上述技术上的不足，本发明提供了一种不但能够泄除常见的正压水锤，而且还能够以固有气囊加高吸微排方式吸纳抑制负压及其弥合水锤的气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组，该阀组安装在输液管路或容器系统上，其特征在于：该阀组至少拥有三个独立的通气孔口和一个水击泄放阀，每个孔口的尺寸各自满足管路系统所需要的至少含有中速排气、高速吸气和微量排气的通气要求，上述阀组包括水击泄放阀、微量排气阀、中高速排气阀及其出口端的后置调节阀、负压吸气阀、若干内置气囊、若干手动放气放水阀和上监控压力表、下监控压力表；所述水击泄放阀通过短管或者用螺纹或法兰直接连接在负压吸气阀的顶部或侧面，微量排气阀连接在水击泄放阀阀前开孔上，中高速排气阀通过短管或者用螺纹或法兰直接连接在负压吸气阀的顶部或侧面，负压吸气阀与外部输液管路连接；

所述水击泄放阀包括第六阀体、第六阀盖、缸体阀座、活塞、水击导阀、进水调节针阀、进水压力控制导管、导管过滤器、导管控制阀、活塞环形通水通道、阀壁通水孔道、阀壁排水孔道、周肩阻尼气囊、通气小管、阀座V型开口、阀瓣密封圈、压力感应导管及其控制阀和过滤器以及阀前开孔，所述活塞上部面积是下部面积的2倍；

所述微量排气阀包括第二阀体、第二阀盖、第一浮球、杠杆组件、微量排气孔口和第二阀瓣，所述第一浮球设于第二阀体的腔室内，与杠杆组件连接，其进水端通过连接管和控制阀与水击泄放阀的阀前开孔连接；

所述中高速排气阀包括第三阀体、双导向第二浮球、共用阀座、密封圈、调节阀阀杆、高速排气窗口和过滤网、手动放气放水阀、备用侧向1#小孔、2#小孔和第三阀盖；所述第三阀体上端开口处与共用阀座连接，两者连接处之间通过密封圈密封，在所述共用阀座上端设有侧面开孔的第三阀盖，所述第三阀盖内部设有过滤网，其四周开孔透气，该开孔为高速排气窗口；所述第三阀体内部为一空腔，在该空腔内中心设有第二浮球，该第二浮球上下两端用导向杆导向定位，在第三阀体底座支撑座与调节阀阀杆的中心导孔内上下移动；所述第三阀体下部设有支撑座，支撑座上设有导向孔，第二浮球下端导向杆通过该导向孔；所述共用阀座为通孔，其上下各有一个孔口，分别为下部的中高速排气孔口和上部的调节阀孔口；所述共用阀座上端开口呈倒立的锥形，在该锥形开口的上方设有呈圆锥形的后置调节阀，所述共用阀座下端孔口成圆锥形，与密封圈一起构成排气孔口；密封圈与第二浮球的密封接触点所在圆圈直径不大于孔口直径；浮球直径与孔口直径之比不小于1.45；密封圈对浮球的夹角不小于90゜；第二浮球上导杆受调节阀顶部调节螺栓限位，不会在上浮时对橡胶挤压过度；所述后置调节阀置于高速排气内部通道后端，设于中高速排气阀的顶部；

所述负压吸气阀包括第一阀体、第一阀盖、高速吸气孔口和第一阀瓣，所述第一阀瓣利用两端导向中间挖空之长程导套套于中央导管上，该中央导管上端用螺纹固定或活动套接在第一阀盖上，下端被中心导孔导向或螺纹固定，其上还套入调节弹簧及调节螺母，并且利用一片硬度偏软适中的F4材质的薄垫片调整高度及其与阀盖阀体之间的尺寸链的公差配合；所述第一阀体与中央导管之间形成一个微量排气的死角，从而构成一个天然的内置式气囊；该内置气囊通过延长中央导管长度和第一阀体圆筒长度扩大体积，或通过扩大负压吸气阀尺寸扩大体积；所述中央导管不但上端定位于第一阀盖，而且在下端由负压吸气阀的中心通孔导向或固定，确保与水平线垂直并且与第一阀瓣成垂直角度；所有吸气通道面积不小于公称通径截面积的1.0倍；所述第一阀体上的中心支承座采用了多块片状斜拉斜撑幅轮；其外环四周支承座也采用了多块片状平拉斜撑幅轮。

进一步的，当第二浮球直径与孔口直径的比例从1.45以上降低为1.3，再适当缩小孔口密封圈与第二浮球之间的夹角至90゜以内，第二浮球将会在压力作用下被阀座密封圈轻微抱持，使第二浮球上部被轻度揳进孔口，在系统内压力下降到0以后至轻度真空范围内第二浮球仍然不能依靠自身重力下落，从而临时性地自动关闭孔口，使由三阀组合而成的三孔排气阀在负压状态下自动具有临时性的进排气孔口比例，从而形成注气微排阀，所述水击泄放阀以子阀的形式连接在注气微排阀的顶盖上,利用注气微排阀抑制负压水锤，利用水击泄放阀泄除正压水锤，集二者功能于一体。

进一步的，所述阀座V型开口固定在第六阀体上，水击导阀贴面安装在水击泄放阀的阀壁上，二者的泄水通道贴面连接而被内置与阀体和阀壁之内，活塞上部面积是下部面积的2倍。

进一步的，所述调节针阀孔道能够精密调节控制导管的进水流量；所述活塞周肩下部空间与通气小管形成活塞运动的周肩阻尼气囊。

进一步的，所述阀组的三个独立的通气孔口组合成具有高吸中排功能的弥合水锤抑制器，其高吸中排比例做到2:1～25:1，三个独立的通气孔口在人为或者自动关闭其中的中速排气孔口后组合成具有高吸微排功能的弥合水锤抑制器，其高吸微排比例做到100:1～40000:1，在所述第一阀盖顶部开设了多个孔口，用于与子阀连接的开口。

进一步的，所述中央导管直通阀顶，将其上的水击泄放阀、中高速排气阀和微量排气阀的水力接口引导到导管的底部，从而在第一阀体与中心导管之间形成一个不与微量排气阀联通的内置气囊，该内置气囊从始至终一直存在，它既能抑制负压水锤，也能抑制正压水锤；在第三阀体和第六阀体内部，微量排气阀的连接口位置较低而各自形成一个微量排气的死角，也存有一定容积的气体，形成第二个和第三个内置气囊；三个内部储气结构形成三个具有一定体积的内置型局部气囊。

进一步的，所述微量排气阀的水力接口位于中央导管通道上，在第二阀盖顶部设置有人工放气放水预留孔口堵头；在第三阀体圆形侧面上的预留侧向2#小孔连接手动放气放水阀和上监控压力表；在第一阀盖上端设置人工泄气泄水阀和下监控压力表；在第一阀体下部设有冲洗预留开口。

进一步的，所述中高速排气阀设于中央导管的上方，当中高速排气阀尺寸较小时，设于第一阀盖上的侧边；或者，不设置中高速排气阀。

进一步的，所述负压吸气阀中央导管上端定位于吸气阀阀盖，在其下端由负压吸气阀的下部中心通孔导向，确保与水平线垂直并且与第一阀瓣成垂直角度；改变第一阀瓣重量或者在中央导管上套接弹簧，就改变负压开启值，该开启值调节范围在-90000Pa～-10Pa之间；吸气口朝下、吸气时空气向上流动的朝下型上吸式吸气口结构，该吸气口内嵌有过滤网。

本发明的有益效果具体如下：

1.高压水击泄放阀，直接位于吸气阀的顶部(或分支管上)，与水击发生源的水力通道距离短，能快速感应水击高压而开启泄水。

2.水击泄放阀的导阀贴面固定在阀体上，导阀稳定不晃动，阀壁内部设置控制导孔，明显减少了外接控制导管和接头数量并缩短了导管流道长度，提高了整阀动作可靠性和抗击外伤的能力。

水击泄放阀的活塞上部面积是下部面积的2倍，在相同的压强作用下，上部的压力是下部的2倍，关阀时关阀压力大，关闭可靠而不漏水；开阀时，活塞上部压强被泄空，活塞上推力大，开阀力大，容易实现快速开阀；水击导阀宽胖体型，压力感应膜片面积大，感应灵敏、起跳压力精度高。

3.水击泄放阀的活塞周肩下侧壁空间经过通气小管与外部连接，小孔很小，活塞下降时，侧壁空间排气缓慢，具有空气阻尼作用，从而实现水力控制阀的缓慢关闭。

4.水击泄放阀的V型开口阀座固定在阀体上，坚固可靠，克服了悬空状V型阀瓣易受侧向水流冲击而振动从而导致疲劳损伤断裂的缺陷，还有水力缓冲作用：在小流量小开度状态下能较大幅度地减小阀瓣行程对开度以及流量大小的敏感程度，从而提高调节特性，避免因为忽开忽闭而产生的“频跳”与“猎振”现象；其水力缓冲作用也有利于实现活塞阀瓣的阻尼缓闭；

5.水击泄放阀采用斜面阀座和斜面阀瓣之间的线密封结构(如图1所示)，颗粒状杂质不易在阀座处堆积，大幅减少了阀口被颗粒杂质堵塞不密封的可能性，克服了平面阀口易被杂质堵塞漏水的缺陷，确保密封；

6.水击泄放阀通过导阀上的调节螺栓，可设定主阀的开启压力，压力的大小按系统确定；

7.具有三孔防水锤排气阀的所有通气和抑制弥合水锤的功能；

8.多个内部储气结构形成多个内置型局部气囊，就近吸纳排气阀充液排气最后一刻可能的关阀水锤和其他局部水锤如泵站附近的停泵水锤等；

9.多个内部储气结构缓解低温冰冻胀裂阀体；

10.高吸中排比例达到2:1～25:1，具有抑制弥合水锤的能力；

11.高吸微排比例达到100:1～40000:1，具有很高的抑制弥合水锤的能力；

12.中高速排气孔口的后置调节阀可以人为关断中高速排气孔口，而不影响其他孔口；

13.中高速排气阀浮球上部圆球与阀座密封圈之间的线密封结构、吸气阀第一阀瓣与第一阀座之间的金属与橡胶双重密封结构、微量排气阀孔口软硬结合密封结构以及水击泄放阀活塞与阀座之间的软硬结合密封结构，既能实现低压密封，如在20kPa＝2mH₂O时能保持低压密封，也能实现中压密封；

14.如果把浮球直径与孔口直径(以及与橡胶密封圈接触点圆圈直径)的比例从1.45以上降低为1.3左右，再适当缩小孔口密封圈与浮球之间的夹角至90゜以内，浮球将会在压力作用下被阀座密封圈轻微抱持，以至于浮球上部被轻度揳进孔口，这种轻度揳进使密封圈对浮球的抱持力略大于浮球的自重力，在系统内压力下降到0以后至轻度真空范围内浮球仍然不能依靠自身重力下落，从而临时性地自动关闭孔口，使由三阀组合而成的三孔排气阀在负压状态这一关键时刻自动具有临时性的很高的进排气孔口比例(而成为注气微排阀)，进而达到自动抑制弥合水锤的目的。但是浮球的这种临时性轻度抱持很容易在需要重新充液前被顶部人工调节阀压迫掉落。

15.可以在线维修；可以双阀并联安装；也可以在尺寸较大时在一个节点或相邻二个节点以分离方式安装(如图12～13所示)；配备三孔排气阀和水击泄放阀后的节点安装井(颈部)既可以储存液体而成为具有部分调压井功能的小型调压井，也可以将中高速排气阀和微量排气阀接口位置下移至深入到安装颈中下部而)储气而形成具有较大体积的内置气囊，二者都可以称之为兼具通气通水功能的小型压力调节设施，将大大有利于管线的压力调节和稳定。

16.该正负压水击控制阀材质可以采用铸铁、球墨铸铁、铸钢、不锈钢、黄铜、青铜、合金钢、双相不锈钢甚至工程塑料等，能够适应清洁水、废水、污水、热水、海水及部分石油和化工溶剂及原料等多种介质工况；

17.第三阀盖及其后置调节阀组合装置以微小的高度代价换取如下六个附加功能：高质量的后置调节阀、不影响其它孔口的单一孔口开关控制阀(若影响其它孔口的则为总控制阀)、上部中心导向孔、进一步形成流线型通道后段、因开孔转向而带来的防尘效果以及方便过滤网安装而带来的防止昆虫做窝等功能，集中上述六大功能于一体而代价仅仅是高度增加大约5％。

18.高速排气全程流线型气流通道：从入口至阀盖开孔窗口，气流通道全程呈流线型，很少阻碍和扰动，使浮球阀瓣不受气流扰动影响而避免被提前吹堵；高速排气全程通道的截面积不小于中高速排气孔口公称通径截面积；通道入口增加了一段短管，额外增加了气流阻力；需要继续增加阻力的调节阀则位于通道的下游，可以无级调节，有利于逐渐缓慢降低空管充液速度。

19.中间挖空两端导向的长程导套(105)能够确保第一阀瓣(103)在起跳时沿着中心导管(104)四周平衡均匀上移，不会倾斜卡阻，顺利启闭；改变第一阀瓣(103)的重量或者在中央导管(104)上设置调节弹簧，就可以改变负压开启值，该开启值调节范围在-90000Pa～-10Pa之间。

20.二个压力表可以现场监控空管充液过程中的孔口压差和总压差，指导空管充液现场作业。

21.综上所述，本发明结构紧凑稳固，方便运输与安装，可靠性强，既泄除正压水锤，泄放速度快，关阀速度慢，又能抑制由于负压引起的弥合水锤，是一种综合性全方位的新型正负压水击控制阀。

附图说明

图1为本发明的水击泄放阀子阀6结构示意图；

图2为本发明的水击泄放阀子阀6侧面示意图；

图3为本发明气囊式泄水型正负压水击控制阀阀组主视图；

图4为本发明气囊式泄水型正负压水击控制阀阀组后视图

图5为本发明气囊式泄水型正负压水击控制阀阀组剖视图；

图6为本发明气囊式泄水型正负压水击控制阀阀组俯视图；

图7为本发明气囊式通气泄水Ⅰ型正负压水击控制阀阀组剖视图；

图8为本发明气囊式通气泄水Ⅱ型正负压水击控制阀阀组剖视图；

图9为本发明水力过渡过程期间快闭缓闭止回阀节点水击压力历时曲线；

图10为本发明水力过渡过程期间止回阀后二个空气阀节点水击压力历时曲线比较；一个0.1m，负压值为零；一个3.3m,负压值为-8.5m，说明距离远近对负压抑制的影响。

图11为本发明水力过渡过程期间止回阀后二个空气阀吸气量历时曲线比较，一个0.1m，吸气量250L以上；一个3.3m,吸气量仅为50L，说明距离远近对吸气量的影响。

图12为本发明阀组分离式安装：当所需要的水击泄放阀尺寸较大，不适合与空气阀组合成一体式安装时，如本图所示在一个节点分开安装。

图13为本发明阀组另一种分离式安装：当所需要的水击泄放阀尺寸较大，不适合与空气阀组合成一体式安装时，甚至需要二个水击泄放阀时，如本图所示在相邻的高低二个节点分开安装。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作详细说明。

实施例一：如图1至图7所示，一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组，该阀组安装在输液管路或容器系统上，该阀组至少拥有三个独立的通气孔口和一个水击泄放阀，每个孔口的尺寸各自满足管路系统所需要的至少含有中速排气、高速吸气和微量排气的通气要求，上述阀组包括水击泄放阀6、微量排气阀2、中高速排气阀3及其出口端的后置调节阀4、负压吸气阀1、若干内置气囊、若干手动放气放水阀115和上监控压力表313、下监控压力表114；所述水击泄放阀6通过短管或者用螺纹或法兰直接连接在负压吸气阀1的顶部或侧面，微量排气阀2连接在水击泄放阀6阀前开孔614(或615)上，中高速排气阀3通过短管或者用螺纹或法兰直接连接在负压吸气阀1的顶部或侧面，负压吸气阀1与外部输液管路连接；

所述水击泄放阀6包括第六阀体601、第六阀盖602、缸体阀座606、活塞605、水击导阀621、进水调节针阀622、控制导管628、控制导管过滤器623、控制导管控制阀624、阀前开孔614、感应导管627、感应导管过滤器626、感应导管控制阀625、阀前开孔615、活塞环形通水通道607、阀壁通水孔道608、阀壁排水孔道609、周肩阻尼气囊611、通气小管610、阀座V型开口612以及阀瓣密封圈613，所述活塞605上部面积是下部面积的2倍；如果稍加修改，在导管系统加上一个水力并联的电磁导阀，再配合一个电子控制器，就可以将水击泄放阀修改为水击预防阀，其防护正压水锤的能力更强，等级更高。

所述微量排气阀2包括第二阀体201、第二阀盖202、第一浮球203、杠杆组件204、微量排气孔口207和第二阀瓣206，所述第一浮球203设于第二阀体201的腔室内，与杠杆组件204连接，其进水端通过连接管210和控制阀与水击泄放阀6的阀前开孔614(或615)连接；

所述中高速排气阀3包括第三阀体301、双导向第二浮球305、共用阀座303、密封圈304、调节阀阀瓣4、调节阀阀杆402、高速排气窗口403和过滤网404、手动放气放水阀115、备用侧向开孔1^#小孔311、2#开孔312和第三阀盖302；所述第三阀体301上端开口处与共用阀座303连接，两者连接处之间通过密封圈304密封，在所述共用阀座303上端设有侧面开孔的第三阀盖302，所述第三阀盖302内部设有过滤网404，其四周开孔透气，该开孔为高速排气窗口403；所述第三阀体301内部为一空腔，在该空腔内中心设有第二浮球305，该第二浮球上下两端用导向杆导向定位，可以在第三阀体301底座310与调节阀阀杆402的中心导孔内上下移动；所述第三阀体301下部设有支撑座310，支撑座310上设有导向孔，第二浮球305下端导向杆307通过该导向孔；所述共用阀座303为通孔，其上下各有一个孔口，分别为下部的中高速排气孔口309和上部的调节阀孔口；所述共用阀座303上端开口呈倒立的锥形，在该锥形开口的上方设有呈圆锥形的调节阀阀瓣4，所述共用阀座303下端孔口成圆锥形，与密封圈304一起构成排气孔口；密封圈304与第二浮球305的密封接触点所在圆圈直径不大于孔口直径；浮球直径与孔口直径及密封圈直径之比不小于1.45；密封圈对浮球的夹角不小于90゜；第二浮球305上导杆受调节阀顶部调节螺栓314限位；不会对橡胶上浮挤压过度；

所述负压吸气阀1包括第一阀体101、第一阀盖102、高速吸气孔口106和第一阀瓣103，所述第一阀瓣103利用两端导向中间挖空之长程导套105套于中央导管104上，该中央导管104上端用螺纹固定或活动套接在第一阀盖102上，下端被中心导孔109导向或螺纹固定，其上还可以套入调节弹簧及调节螺母，并且利用一片硬度偏软适中的F4材质的薄垫片113调整高度及其与阀盖阀体之间的尺寸链的公差配合；所述第一阀体101与中央导管104之间形成一个微量排气的死角，从而构成一个天然的内置式气囊；该内置气囊还可以通过往下延长中央导管长度(至入口甚至再往下深入安装颈9的中下部)和第一阀体圆筒长度或者连接管长度扩大体积；也可以通过扩大负压吸气阀1尺寸扩大内置气囊体积；所述中央导管104不但上端定位于第一阀盖102，而且在下端由负压吸气阀1的中心通孔109导向或固定，确保与水平线垂直并且与第一阀瓣103成垂直角度；所有吸气通道截面积不小于公称通径截面积的1.0～1.1倍。

所述水击泄放阀的周肩阻尼气囊611由活塞周肩下部空间及其通气小管610形成，实现水力控制阀的阻尼缓慢关闭。所述阀座V型开口612固定在阀体上。所述活塞605采用斜面阀座和斜面阀瓣之间的线密封结构。在所述第一阀盖102顶部开设多个孔口，用于与子阀连接的开口。所述中央导管104直通阀顶，将其上的水击泄放阀6、中高速排气阀3和微量排气阀2的水力接口引导到导管的底部。所述微量排气阀2的水力接口位于中央导管104通道上。所述中高速排气阀3设于中央导管104的上方或者它的一个分支管上(如图6图7所示)；或者，(当尺寸较小时)设于第一阀盖102上的侧边；或者，也可以不设置中高速排气阀(如图1至图5所示)。所述调节阀阀瓣4置于内部通道后端，设于中高速排气阀3的上端。在第三阀体301上部圆形侧面上的开孔2^#小孔312可以连接手动放气放水阀，或者连接上监控压力表313，所述第一阀盖102上端设有人工泄气泄水阀115和下监控压力表114。

在所述第六阀体601内设有缸体阀座606，上端设有第六阀盖602，所述缸体阀座606内部设有活塞605，所述活塞605与所述缸体606的中部台阶之间形成一个内部侧壁空间周肩阻尼气囊611，该侧壁空间由一根细小的通气小管610连通外部空气；第六阀体601与水击导阀621贴面安装为一整体，所述水击导阀621利用自身的小孔道和阀壁上的第一支内部孔道-阀壁通水孔道608以及活塞环形通水通道607连通活塞605的上部空间；活塞605上部空间又通过外部压力控制导管628、调节针阀622、过滤器623及控制阀624与第一阀体101的进口端阀前开孔614或615相连接；所述水击导阀621又通过自身内壁孔道和阀壁通水孔道608和609将活塞605上部空间与第六阀体601的出口端相连接；所述活塞605做上下运动能够使第六阀体601的进口端和出口端保持连通或断开状态，在活塞上端还设有指示杆629，(该指示杆可接触一个行程开关，输出开关信号)；活塞下部圆周有斜面阀瓣，该斜面阀瓣与缸体的斜面阀座对应(见图1)，阀瓣斜面设有阀瓣密封圈613；并且活塞605上部面积是下部面积的2倍；在上述缸体606下部内壁设有固定阀座V型开口612。

如图8-水力过渡过程期间快闭缓闭止回阀水击压力历时曲线所示，稳态150m时停泵后先降压至最低值-8.5m，然后在1个水锤相约45S后出现弥合水锤。

如图9-水力过渡过程期间止回阀后二个空气阀节点水击压力历时比较曲线所示，空气阀与水击发生源之间的安装距离对抑制负压水锤效果有较大影响：一个距离0.1m,结果无负压，正压缓慢上升，效果很好；另一个距离3.3m，结果长时间-8.5m,且在35秒后发生弥合水锤，效果很差。说明负压水锤需要就近消除，越近越好，哪怕1～2m的距离都有较大影响。

如图10所示，水力过渡过程期间止回阀后二个空气阀吸气量历时曲线比较，该二条曲线描述了安装距离对二个注气微排阀的吸气量的影响，吸气量越小，负压越低，弥合水锤越严重；而注气微排阀与水击发生源(此处指止回阀)的距离越长(3.3m时)，对负压越不敏感，吸气量越小(只有约50L)；另一个距离0.1m，吸气量约250L。继续说明负压水锤需要就近消除，越近越好，哪怕1～2m的距离都有较大影响。

在正常压力情况下，有一部分压力介质通过中央导管104、阀前开孔614、615、压力控制导管628、进水调节针阀622、进入活塞605的上部空间。此时，虽然活塞605上下两端都承受相同的系统压强，但是由于活塞605上部面积是下部面积的2倍，此时活塞605处于下压闭合状态，水击泄放阀6关闭不泄水。当高压水击来临时，压力介质冲击主阀活塞605底部，同时挤压水击导阀621的膜片和弹簧使之向上移动，带动弹簧下部的压板向上移动，这时水击导阀621将阀壁通水孔道608与609连通，而补充水流量被压力控制导管628上的针形调节阀622限制于一个很小的值，补水很慢，活塞605上部空间迅速泄压，活塞605受下部压力介质作用向上移动，此时第六阀体601的进口端和出口端连通，大流量泄水。

当水击压力减弱后，水击导阀621的弹簧加压下部压板往下移动，关闭与阀壁排水孔道609之间的连通孔，由于活塞605上部面积是下部面积的2倍，在相同的压强作用下，上部的压力是下部的2倍，此时活塞605上部压强在补给水逐渐增多过程中慢慢增大，向下移动(关阀)，同时活塞605侧壁空间受到周肩阻尼气囊611的空气阻力和V型开口的水力阻尼作用，致使活塞605缓慢向下移动至斜面阀瓣与缸体606的斜面阀座接触，进水口被关闭，停止泄水。

在所述第三阀体301的上部圆形侧面上开有2^#小孔312，第二阀盖202顶部开有开口堵头208，第六阀体601底座圆形侧面上另开有阀前开孔614和615，第一阀体下部开有冲洗预留开口112，在这几个开孔都可以外接手动放气放水阀、压力表或者与外部连接，用于人为放气、放水或者内部清洗。第二浮球305通过导向杆上下双向全程精确导引，其竖向自由活动而横向被精确限制。所述调节阀阀瓣4为内部后置式孔口压差调节控制阀，位于高速排气孔的出口端。

所述后置调节阀阀瓣4可以人为关闭而不影响其他孔口，在人为关闭调节阀后，空气阀组自然形成了一个具有高吸微排功能的弥合水锤抑制器，其高吸微排比例达到100:1～40000:1。中高速排气通道和孔口的截面积都远小于吸气孔口截面积，即使在不关闭调节阀的情况下，也自然形成一个具有高吸中排功能的弥合水锤抑制器，其高吸中排比例达到2:1～25:1。

在第二浮球305直径与中高速排气孔口直径之比由1.45以上下降到1.3左右并且缩小孔口夹角至90゜以下时，第二浮球305会在压力作用下从下至上被轻微揳进孔口，第二浮球上部会被孔口阀座密封圈304轻微抱持而不能在压力下降到0以下至轻微负压如-10Pa～-40kPa范围内依靠自身重力下落开启，从而实现中高速排气孔口的临时性自动关闭，帮助实现高吸微排自动抑制弥合水锤的目的。

当管路空管充液时，水或液体在管道内流动，水柱挤压管内空气产生压力，管内空气受水流挤压快速流动并且建立起空气压力，通过负压吸气阀1中央导管104的端口或吸气阀阀盖开口、经中高速排气孔口和调节阀阀口快速排出管外，管内的水流顺利通过管路；借助于空气动力学原理，中高速排气阀3的第二浮球305在孔口压差为0kPa～90kPa亚声速范围内不怕吹堵(90kPa以上-声速时也不怕吹堵，但是通常充液时的空气压力到不了这个高值)，因此，允许充液时适当提高孔口压差(但一般低于34kPa)，而这个压差就构成了液柱前进时的背压阻力，充液速度就自然降低下来(一般充液速度不大于0.3m/s)，从而实现低速且适速充液、避免爆管，安全充液；若在某些被认为可能会产生水柱弥合的位置，在管路内已经充满水后，应人为关闭出口端调节阀阀瓣4；如果需要第二次充液则可以将调节阀重新打开；或者，将第二浮球305设计成自动关闭中高速排气孔口(浮球被阀座轻微抱持)；在第二次充液时利用后置调节阀人为压迫第二浮球305，使之下落开启后再充液。根据中国工程建设标准CECS 193:2005《城镇供水长距离输水管渠道工程技术规程》第7.1.2条关于：“压力输水管道充液时，宜控制充液速度不大于0.3～0.5m/s”的要求，以及美国水道协会AWWA M51《关于供水工程空气阀的使用指南》推荐的管道初始充液速度大约1foot/s＝0.3m/s的建议，结合本中高速排气孔口可以独立选型的特点，本发明技术(独立孔口及不怕吹堵特性)允许选用比吸气孔口小许多(通常2～5级口径尺寸)的中高速排气孔口，从而大幅降低中高速排气阀3的尺寸。通常不独立的高速进排气阀必须兼顾高速排气和高速吸气二者要求，而高速吸气口径往往比高速排气口径大许多。

如果因为中高速排气孔口选型稍微偏大而导致充液速度稍微偏大时，可以调节出口端调节阀阀瓣4，关小出口通道，适当提高孔口压差，降低充液速度。第三阀体301侧壁上或负压吸气阀1第一阀盖102上可以安装上监控压力表313和下监控压力表114，便于现场监控孔口压差和中心导管附加压差(及其总压差)，指导空管充液过程中的调节阀调节动作。在充液最后一刻(很关键的时刻)-水流淹没安装颈部之后的时刻，也可以通过人为关小调节阀阀瓣4的方式，再进一步地提高孔口压差，进一步地降低水柱浮起浮球的速度，最大程度地减小排气孔口处最后一刻水气转换瞬间的剧烈振动程度，减小关阀水锤。另外，第一阀体101内的天然内置气囊具有就近吸纳局部水锤-特别是中高速排气阀关阀水锤的功能。

当管路水流正常流动时，微量排气孔口207在压力状态下及时将水中释放的空气排出管外，水流中所释放出来的气体通过负压吸气阀1内的中央导管104进入微量排气阀2的空腔，空腔内的气体逐渐增多，导致微量排气阀2阀内水位下降，当水位下降到第一浮球203中部以下位置时，第一浮球下落，带动杠杆组件204，打开微量排气孔口207，间歇性地排除聚集在阀体内的空气；微量排气阀2允许选择多种规格的微量排气阀孔口尺寸：从1.6mm、2.4mm、3.2mm、4.8mm、5.6mm到大尺寸的9.5mm、12.7mm和25mm等等；依据设计流量选择合适的微量排气孔口207，保证管线或容器拥有合适的微量排气能力，既提高管线输液效率，降低输液能耗，减少重复建设投资，节能降耗；又有利于选择合适的进出气孔口直径或面积比例，有效抑制可能的空腔弥合水锤(负压水锤或非常水锤)。

在突然停泵、关闭阀门或爆管时，管内某些位置处的水柱可能相互分离，管内出现真空负压，此时外界压强大于内部压强，负压吸气阀1内部第一阀瓣103被外界空气压强挤压，推动第一阀瓣103沿着中心导管104上移，吸气孔打开，空气通过负压吸气阀1的高速吸气孔口106从四周快速进入，使管内负压降到最低，以保证管路系统管件和密封接口的安全性。

当水柱被水泵驱动或者因重力回流时，原先分离的水柱开始弥合，因为中高速排气孔口比高速吸气孔口尺寸小2～5级，管内的气体不会在很短的弥合过程持续期间内被中高速排除完毕，通常还留有部分气囊，水柱之间有部分气体被临时截留在管内，形成临时弹性气囊，再加上负压吸气阀1上部的天然内置式气囊(该气囊在充液前自然存在，充液过程中保持原样不受影响)，水柱弥合的加速度被降低，撞击力被弹性气囊缓冲，从而能部分削减弥合水柱的撞击能量，抑制弥合水锤升压，保护管路安全；高速吸气孔口与中高速排气孔口的直径之比达到1.5:1～5:1，孔口面积之比达到2:1～25:1；形成所谓的“高吸中排阀”，但是比例不是很高，仅具有一般程度的防止或抑制空腔弥合水锤的作用。

如果在空管充液完成后，人为关断出口端后置调节阀4，则当分离水柱弥合时，管内的气体不能被高速排出，而只能经由孔口很小的微量排气孔口207缓慢地排出，水柱之间的绝大部分气体被临时截留在管内，形成更大的临时弹性气囊，水柱弥合时加速度被降低，撞击力被弹性气囊缓冲，从而大幅削减弥合水柱的撞击能量，有效抑制弥合水锤升压，确保管路安全；吸气孔口106(截面积不小于1.0～1.1倍公称通径截面积)与微量排气孔口207的直径之比达到10:1～200:1，孔口面积之比达到100:1～40000:1；通常，面积之比达到25:1以上即直径之比达到5:1以上被称之为“高吸微排阀”，或者叫“注气微排阀”，再加上内置式气囊的缓冲作用，具有明显的防止或抑制空腔弥合水锤的作用。或者，第二浮球直径或中高速排气孔口尺寸以及孔口角度可以被设计成让浮球刚好被水压轻微揳进中高速排气孔口，从而在空管充液完成后中高速排气孔口被浮球自动关闭，而且在系统压力下降到0至轻微负压状态下浮球也不能依靠自身重力下落开启，也能实现高吸微排抑制弥合水锤的目的。再或者，因为空管充液频率很低，可以不设置自动中高速排气孔口，而由手动放气放水阀替代，即取消中高速排气阀3而使中高速排气孔口尺寸变为0，从而达到高吸微排抑制弥合水锤的目的。如果取消中高速排气阀，则水击泄放阀尺寸可以做到较大，最大值跟吸气阀孔口只相差一个等级(如图4所示)。

在某些场合，某一个节点的负压值不低(真空度不高)，即吸气量不大，还可能很小甚至非常小，吸进来的气囊体积本来就非常小(未经过微量排气阀排除之前就非常小)，但是弥合水锤可能不小(主要由液柱惯性决定)，此时，天然的内置气囊起到非常重要的作用，本发明阀组的三个内置气囊的合计体积可能远大于吸气量，再加上可能的安装井(颈部)存储的大气囊(让中心导管深入安装颈部9)，能够有效的抑制真空度不高时所产生的弥合水锤。

调节负压开启值：可以在中央导管104上增设弹簧和调节螺母，或者改变第一阀瓣103的重量，就可以改变负压开启值，调节范围大约在-90kPa～-10Pa(表压)之间，通常的负压开启值范围应该在-3000Pa～-500Pa之间。不同的负压开启值可能需要不同级别的弹簧和不同重量的阀瓣组合实现。

避免灰尘吸入：吸气口结构被设计成朝下型上吸式，能够大幅度减少甚至避免灰尘和昆虫在阀口堆积从而被吸入输水管道，减少灰尘和生物污染，避免降低供水水质。

天然内嵌式局部气囊，就近抑制弥合水锤：负压吸气阀1内排气死角形成内部储气结构。负压吸气阀1内通气中央导管104上不开孔，(需要的话也可以在导管侧面开孔)，将微量排气阀2的进气通道起端引导到负压吸气阀1内通气导管的最下端，将允许部分空气存留在吸气阀和中高速排气阀(以及水击泄放阀的)阀体上部空间而不经微量排气阀2排出，预留发生局部水锤时水体体积膨胀的空间，抑制可能的局部水锤。必要时也可以延长中央导管104的长度，扩大内嵌气囊的体积，增加抑制弥合水锤的效能。在空管充液的最后一刻，气体被高速排除完毕，在孔口处发生水气转化的瞬间，由于水气密度约800倍的巨大差距，将发生水流速度的突然变化，非常容易引发所谓的排气阀关阀水锤而导致爆管。此时，一个就近的局部气囊，将能非常有效的吸纳局部水击能量，大幅抑制关阀水锤。它的功效远超过远距离的其他水锤消除设备。

内嵌式防冻结构：多个内部储气结构能够预留冬天结冰时体积膨胀的空间，减小排气阀被结冰冻坏的可能性。如果因为气体传热特性不及水体而担心因为散热过多而被冻坏，可以人工放气排除存气。在负压吸气阀顶部边缘有一个孔口，可以安装一个下监控压力表114和人工泄气泄水阀115，微量排气阀2上部也有一个手动放气放水的孔口堵头208，很方便地实现上述操作。

高速吸气孔口106金属硬密封加橡胶软密封双重复合密封形式，既能在低压下密封，也能保证中压密封。重要部件主要集中在第一阀盖102上下，打开第一阀盖102后，可以在线维修。

人工泄压：由于第一阀体101和第三阀体301内的内置气囊的存在，在拆卸阀门前，都需要提前人工泄压，第一阀盖102顶上侧边的小开孔球阀115和第三阀体301上手动放气放水阀备用开口1^#小孔311和2^#小孔312都可以手动打开放气。

人工放水：手动放气放水阀孔口堵头208、备用开口1^#小孔311、2^#小孔312和人工泄气泄水阀115等都能提供人工放水的功能，方便就近临时取水；或者置换空气阀内的长期滞留水；或者，检验系统内的水气状况和水质状况；或者，从上至下对阀组进行冲洗。

内部冲洗：微量排气阀顶部的预留孔口208、中高速排气阀阀体上的手动放气放水阀备用开口1^#小孔311、吸气阀阀盖上的人工泄气泄水阀115，高速吸气阀底部冲洗预留开口112等，从高到低、从上到下，多个开口配合，都能对阀组进行内部冲洗。

如图11所示，为本发明水力过渡过程期间止回阀后二个空气阀吸气量历时曲线比较，一个0.1m，吸气量250L以上；一个3.3m,吸气量仅为50L，说明距离远近对吸气量的影响。

如图12所示，某些情况下，管线上的正压水锤是主要问题，水锤压力较高，而远在泵站的水击泄放阀的泄流能力又无法顾及远距离的管段节点，需要就近再安装水击泄放阀，而且需要较大尺寸的水击泄放阀，当其尺寸达到不适宜与空气阀组合成一体式安装时，如本图所示在一个节点将三孔排气阀与水击泄放阀分开安装，其中8为隔离控制阀。

如图13所示，当所需要的水击泄放阀尺寸较大，不适合与空气阀组合成一体式安装时，甚至需要二个水击泄放阀一起泄水降压时，如本图所示在相邻的高低二个节点将三孔排气阀与水击泄放阀分开安装。集气井即安装颈部尺寸可以管线直径为参考，高度和宽度或直径都可以选择管线通径DN的0.5～5.0倍。

如果正压水锤是远距离的管线节点上的主要问题(事实上经常遇到)，则需要选择较大尺寸的水击泄放阀；如果水击泄放阀尺寸较大而无法与三孔排气阀组合成一体时，可以在一个节点以分离方式将三孔排气阀与水击泄放阀分开安装；如果水击泄放阀尺寸再大一些，甚至需要二个或三个一起泄水降压时，可以在相邻二个节点安装水击泄放阀；通常建议，将水击泄放阀安装在较低位置的高压力节点，一个水击泄放阀通常能够保护几十米至几百米的管线。

上述阀组通常安装在管线节点上的安装颈部，这个具有一定容积的颈部既可以作为集气井方便液体中的空气聚集，也可以储液或储气(让中心导管深入到安装集气井9的中下部)，在与三孔排气阀和水击泄放阀配套后就成为通气通水型的小型压力调节设施，大大有利于输液管线的压力调节和稳定。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组，该阀组安装在输液管路或容器系统上，其特征在于：该阀组至少拥有三个独立的通气孔口和一个水击泄放阀，每个孔口的尺寸各自满足管路系统所需要的至少含有中速排气、高速吸气和微量排气的通气要求，上述阀组包括水击泄放阀（6）、微量排气阀（2）、中高速排气阀（3）及其出口端的后置调节阀（4）、负压吸气阀（1）、若干内置气囊、若干手动放气放水阀（115）和上监控压力表（313）、下监控压力表（114）；所述水击泄放阀（6）通过短管或者用螺纹或法兰直接连接在负压吸气阀（1）的顶部或侧面，微量排气阀（2）连接在水击泄放阀（6）阀前开孔（614、615）上，中高速排气阀（3）通过短管或者用螺纹或法兰直接连接在负压吸气阀（1）的顶部或侧面，负压吸气阀（1）与外部输液管路连接；

所述水击泄放阀（6）包括第六阀体（601）、第六阀盖（602）、缸体阀座（606）、活塞（605）、水击导阀（621）、进水调节针阀（622）、进水压力控制导管（628）、导管过滤器（623）、导管控制阀（624）、活塞环形通水通道（607）、阀壁通水孔道（608）、阀壁排水孔道（609）、周肩阻尼气囊（611）、通气小管（610）、阀座V型开口（612）、阀瓣密封圈（613）、压力感应导管（627）及其控制阀（625）和过滤器（626）以及阀前开孔（614、615），所述活塞（605）上部面积是下部面积的2倍；

所述微量排气阀（2）包括第二阀体（201）、第二阀盖（202）、第一浮球（203）、杠杆组件（204）、微量排气孔口（207）和第二阀瓣（206），所述第一浮球（203）设于第二阀体（201）的腔室内，与杠杆组件（204）连接，其进水端通过连接管（210）和控制阀与水击泄放阀（6）的阀前开孔（614、615）连接；

所述中高速排气阀（3）包括第三阀体（301）、双导向第二浮球（305）、共用阀座（303）、密封圈（304）、调节阀阀杆（402）、高速排气窗口（403）和过滤网（404）、手动放气放水阀（115）、备用侧向1#小孔（311）、2#小孔（312）和第三阀盖（302）；所述第三阀体（301）上端开口处与共用阀座（303）连接，两者连接处之间通过密封圈（304）密封，在所述共用阀座（303）上端设有侧面开孔的第三阀盖（302），所述第三阀盖（302）内部设有过滤网（404），其四周开孔透气，该开孔为高速排气窗口（403）；所述第三阀体（301）内部为一空腔，在该空腔内中心设有第二浮球（305），该第二浮球（305）上下两端用导向杆导向定位，在第三阀体底座支撑座（310）与调节阀阀杆（402）的中心导孔内上下移动；所述第三阀体（301）下部设有支撑座（310），支撑座（310）上设有导向孔，第二浮球（305）下端导向杆（307）通过该导向孔；所述共用阀座（303）为通孔，其上下各有一个孔口，分别为下部的中高速排气孔口（309）和上部的调节阀孔口；所述共用阀座（303）上端开口呈倒立的锥形，在该锥形开口的上方设有呈圆锥形的后置调节阀（4），所述共用阀座（303）下端孔口成圆锥形，与密封圈（304）一起构成排气孔口；密封圈（304）与第二浮球（305）的密封接触点所在圆圈直径不大于孔口直径；浮球直径与孔口直径之比不小于1.45；密封圈对浮球的夹角不小于90゜；第二浮球（305）上导杆（308）受调节阀顶部调节螺栓（314）限位，不会在上浮时对橡胶挤压过度；所述后置调节阀（4）置于高速排气内部通道后端，设于中高速排气阀（3）的顶部；

所述负压吸气阀（1）包括第一阀体（101）、第一阀盖（102）、高速吸气孔口（106）和第一阀瓣（103），所述第一阀瓣（103）利用两端导向中间挖空之长程导套（105）套于中央导管（104）上，该中央导管（104）上端用螺纹固定或活动套接在第一阀盖（102）上，下端被中心导孔导向或螺纹固定，其上还套入调节弹簧及调节螺母，并且利用一片硬度偏软适中的F4材质的薄垫片（113）调整高度及其与阀盖阀体之间的尺寸链的公差配合；所述第一阀体（101）与中央导管（104）之间形成一个微量排气的死角，从而构成一个天然的内置式气囊；该内置气囊通过延长中央导管长度和第一阀体圆筒长度扩大体积，或通过扩大负压吸气阀（1）尺寸扩大体积；所述中央导管（104）不但上端定位于第一阀盖（102），而且在下端由负压吸气阀（1）的中心通孔（109）导向或固定，确保与水平线垂直并且与第一阀瓣（103）成垂直角度；所有吸气通道面积不小于公称通径截面积的1.0倍；所述第一阀体（101）上的中心支承座采用了多块片状斜拉斜撑幅轮（108）；其外环四周支承座也采用了多块片状平拉斜撑幅轮（107）。

2.根据权利要求1所述的一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组，其特征在于：当第二浮球（305）直径与孔口直径的比例从1.45以上降低为1.3，再适当缩小孔口密封圈与第二浮球（305）之间的夹角至90゜以内，第二浮球（305）将会在压力作用下被阀座密封圈轻微抱持，使第二浮球（305）上部被轻度揳进孔口，在系统内压力下降到0以后至轻度真空范围内第二浮球（305）仍然不能依靠自身重力下落，从而临时性地自动关闭孔口，使由三阀组合而成的三孔排气阀在负压状态下自动具有临时性的进排气孔口比例，从而形成注气微排阀，所述水击泄放阀（6）以子阀的形式连接在注气微排阀的顶盖上,利用注气微排阀抑制负压水锤，利用水击泄放阀（6）泄除正压水锤，集二者功能于一体。

3.根据权利要求1所述的一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组，其特征在于：所述阀座V型开口（612）固定在第六阀体（601）上，水击导阀贴面安装在水击泄放阀的阀壁上，二者的泄水通道贴面连接而被内置与阀体和阀壁之内，活塞上部面积是下部面积的2倍。

4.根据权利要求1所述的一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组，其特征在于：所述调节针阀（622）孔道能够精密调节控制导管（628）的进水流量；所述活塞（605）周肩下部空间与通气小管（610）形成活塞运动的周肩阻尼气囊（611）。

5.根据权利要求1所述的一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组，其特征在于：所述阀组的三个独立的通气孔口组合成具有高吸中排功能的弥合水锤抑制器，其高吸中排比例做到2:1～25:1，三个独立的通气孔口在人为或者自动关闭其中的中速排气孔口后组合成具有高吸微排功能的弥合水锤抑制器，其高吸微排比例做到100:1～40000:1，在所述第一阀盖（102）顶部开设了多个孔口，用于与子阀连接的开口。

6.根据权利要求1所述的一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组，其特征在于：所述中央导管（104）直通阀顶，将其上的水击泄放阀（6）、中高速排气阀（3）和微量排气阀（2）的水力接口引导到导管的底部，从而在第一阀体（101）与中心导管（104）之间形成一个不与微量排气阀（2）联通的内置气囊，该内置气囊从始至终一直存在，它既能抑制负压水锤，也能抑制正压水锤；在第三阀体（301）和第六阀体（601）内部，微量排气阀（2）的连接口位置较低而各自形成一个微量排气的死角，也存有一定容积的气体，形成第二个和第三个内置气囊；三个内部储气结构形成三个具有一定体积的内置型局部气囊。

7.根据权利要求1所述的一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组，其特征在于：所述微量排气阀（2）的水力接口位于中央导管（104）通道上，在第二阀盖（202）顶部设置有人工放气放水预留孔口堵头（208）；在第三阀体（301）圆形侧面上的预留侧向2#小孔（312）连接手动放气放水阀和上监控压力表（313）；在第一阀盖（102）上端设置人工泄气泄水阀（115）和下监控压力表（114）；在第一阀体（101）下部设有冲洗预留开口（112）。

8.根据权利要求1所述的一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组，其特征在于：所述中高速排气阀（3）设于中央导管（104）的上方，当中高速排气阀（3）尺寸较小时，设于第一阀盖（102）上的侧边；或者，不设置中高速排气阀。

9.根据权利要求1所述的一种气囊式通气泄水型正负压水击控制阀阀组，其特征在于：所述负压吸气阀（1）中央导管（104）上端定位于吸气阀阀盖，在其下端由负压吸气阀（1）的下部中心通孔（109）导向，确保与水平线垂直并且与第一阀瓣（103）成垂直角度；改变第一阀瓣（103）重量或者在中央导管（104）上套接弹簧，就改变负压开启值，该开启值调节范围在-90000Pa ～-10Pa之间；吸气口朝下、吸气时空气向上流动的朝下型上吸式吸气口结构，该吸气口内嵌有过滤网。