CN103925396A - 全通径节能止回阀 - Google Patents

Abstract

一种全通径节能止回阀，包括主阀体和主阀瓣，主阀瓣铰接在主阀腔的上部，主阀瓣转轴与介质入口的中心轴线之间的距离大于介质入口或介质出口的一半通径，主阀腔的上端设置有一个辅助阀腔，辅助阀腔内横向设置有膜片，膜片下侧的辅助阀腔与主阀体介质入口之间、膜片上侧的辅助阀腔与主阀体介质出口之间各自连接有导阀装置，膜片中向下设置有辅助阀杆，辅助阀杆延伸到主阀腔上部后通过连接件与主阀瓣连接，主阀体的下部设置有缓闭装置，缓闭装置包括一个活塞杆，活塞杆的一端延伸到主阀腔内并位于主阀瓣向阀座方向的回落行程的末段中。主阀瓣在全开时可全通径无任何阻力地输送介质，在快关时可有效地防止输送介质倒流，缓慢关闭过程中可有效地减少水锤。

Description

全通径节能止回阀

技术领域:

本发明涉及机械领域，尤其用于流体控制的阀门，特别是一种全通径节能止回阀。

背景技术:

现有技术中，止回阀具有旋启式和升降式两种结构形式，分别存在以下缺点：（1）旋启式止回阀依靠水泵开启后，通过流体压力将阀瓣旋启顶开，阀瓣全开角度为60°，达不到全通径输送介质，使流量大大减少，并且输送介质的整个过程中阀瓣都是依靠输送介质的压力处于悬浮状态，由此造成流体阻力很大，水泵频繁供水，电耗高。（2）升降式止回阀通过流体压力将阀瓣向上顶开，由于阀瓣行程短，造成过流面积小，严重影响流量，故不适用于大口径止回阀。（3）停泵时泵出口阀能迅速关闭，切断液体防止倒流。并切断水流的同时，水流的惯性将产生水锤，水锤产生的压力常常是管路中正常压力的数倍，这样高的水锤压力往往导致管道破裂，发生事故。故在止回阀后面还需装有水锤吸纳器才能有效地保护管路。这样为了保证管路系统的安全、正常运行，泵出口端设备装置多、能耗多、故障点多，维护工作量也大，影响了整个泵管路系统的工作效率。（4）多功能水泵控制阀可一阀多用并减少部分水锤，但由于开启时水流沿流道前进方向向上，水流依次流经导向架、阀座、阀瓣，克服弹簧阻力、摩擦力和阀瓣自重，并且流通面积远远小于通径面积致使水头损失较大。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种全通径节能止回阀，所述的这种全通径节能止回阀要解决现有技术中止回阀流体阻力大、水锤大、能耗高的技术问题。

本发明的这种全通径节能止回阀，包括一个主阀体和一个主阀瓣，所述的主阀体包括一个介质入口、一个介质出口和主阀腔，所述的介质入口的轴向与所述的介质出口的轴向重合，所述的主阀腔位于介质入口和介质出口之间，主阀腔的通径大于介质入口的通径，所述的主阀瓣包括一个密封端面，其中，所述的主阀体内设置有一个阀座，所述的阀座位于介质入口与主阀腔之间，阀座的轴向与介质入口的轴向成10～20度的夹角，主阀腔的顶端设置有一个中阀盖，所述的中阀盖的轴向与介质入口的轴向垂直，主阀腔的上部设置有一个主阀瓣转轴，所述的主阀瓣转轴与主阀体连接，主阀瓣转轴与介质入口的轴向垂直、又与中阀盖的轴向垂直，主阀瓣转轴与介质入口的中心轴线之间的距离大于介质入口的一半通径或者介质出口的一半通径，所述的主阀瓣的密封端面覆盖在阀座上，主阀瓣的上部与主阀瓣转轴连接，主阀瓣通过主阀瓣转轴与主阀体构成转动副，中阀盖的上侧连接有一个上阀盖，所述的上阀盖和中阀盖之间设置有一个辅助阀腔，所述的辅助阀腔中设置有一个膜片，所述的膜片的周边固定在上阀盖和中阀盖之间，膜片上与中阀盖同轴设置有一个辅助阀杆，所述的辅助阀杆向下穿过中阀盖并延伸到主阀腔的上部，辅助阀杆通过一个连接件与主阀瓣连接，辅助阀杆与中阀盖之间设置有轴向滑动副和密封装置，膜片下侧的辅助阀腔与主阀体的介质入口之间连接有一个第一管道，所述的第一管道中设置有一个第一导阀，膜片上侧的辅助阀腔与主阀体的介质出口之间连接有一个第二管道，所述的第二管道中设置有一个第二导阀，主阀体的下部设置有一个缓闭装置，所述的缓闭装置位于介质入口的下方，缓闭装置中包括有一个活塞杆，所述的活塞杆的一端延伸到主阀腔内并位于主阀瓣向阀座方向的回落行程的末段中。

进一步的，所述的第一导阀和第二导阀各自由一个球阀构成。

进一步的，主阀瓣转动到其密封端面与介质入口的轴向平行时，其密封端面与介质入口的中心轴线之间的距离大于介质入口的一半通径和介质出口的一半通径。

进一步的，所述的缓闭装置包括一个套筒、一个针型阀、一个橡胶套和一个活塞，所述的套筒的一端通过法兰结构连接在主阀体的外壁上，所述的活塞设置在套筒内，活塞外圆周上设置有密封圈，所述的针型阀设置在套筒的另一端，所述的橡胶套的外端固定在套筒和主阀体的外壁之间，橡胶套的内端延伸到主阀腔内，活塞杆位于橡胶套中，橡胶套的内端端面封闭，橡胶套的内端端面上硫化结合一个金属板，活塞与针型阀之间的套筒内腔中填充有可压缩介质。。

进一步的，所述的辅助阀杆的下端设置有一个辅助阀瓣，所述的辅助阀瓣通过一根链条与主阀瓣的下部连接，辅助阀瓣与中阀盖之间设置有弹簧，所述的弹簧套设在辅助阀杆外。

进一步的，所述的膜片的上侧和下侧分别设置有膜片压板，辅助阀杆的上段设置有一个台阶型延伸段，所述的台阶型延伸段穿过膜片压板和膜片，台阶型延伸段的上端设置有螺母，膜片和膜片压板紧固在所述的螺母与下方的台阶面之间。

进一步的，第一管道和第二管道中各自设置有过滤器。

进一步的，所述的中阀盖的轴心处设置有轴向通孔，所述的轴向通孔中设置有一个衬套，所述的辅助阀杆同轴穿过所述的衬套，辅助阀杆和衬套之间设置有密封圈。

本发明的工作原理是：水泵启动后，介质入口充满介质之前，介质首先通过第一管道中的第一导阀进入膜片下侧的辅助阀腔，介质压力使膜片向上移动，膜片带动辅助阀瓣向上移动并将弹簧压缩，辅助阀瓣带动链条旋启主阀瓣，这时介质入口压力增大，介质压力将主阀瓣旋启至其密封端面与介质流向平行。主阀瓣离开主阀体下部的缓闭装置中的活塞杆时，主阀体下部的缓闭装置中的活塞杆缓慢延伸到主阀体内。

停泵后，介质出口压力大于介质入口压力，介质通过出口端的第二管道中的第二导阀进入膜片上侧的辅助阀腔，膜片下侧的辅助阀腔内的介质受到压力及弹簧的张力被挤出，顺着连接在介质入口上的第二管道流出，膜片向下移动，辅助阀杆的下端触碰主阀瓣，使其主阀瓣从与介质流向平行的位置中脱离，主阀瓣在自身重力作用下快速关闭，至开度的约85%行程时，主阀瓣触碰缓闭装置中的活塞杆，主阀瓣通过活塞杆压缩活塞缓慢回到关闭位置。

本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明在止回阀中利用重力与浮力关系使主阀瓣在全开时可全通径无任何阻力地输送介质，提高了水泵的工作效率降低电耗，以达到节能效果；止回阀在快关时可有效地防止输送介质倒流，在缓慢关闭过程可有效地减少水锤，降低水锤对管路及阀门设备的破坏；缓闭装置中的可压缩压力介质采用压缩空气，利用橡胶套与输送介质隔离，降低缓闭装置发生的故障率，缓闭装置通过紧固件连接于主阀体上，方便在线更换；主阀体中阀座与主阀瓣呈10～20度角密封，即使在回水压力很低的情况下依然可以保证密封。整套动作在快关时可有效地防止输送介质倒流，在缓慢关闭过程可有效地减少水锤，降低水锤对管路及阀门设备的破坏。

附图说明： 

图1是本发明的全通径节能止回阀的结构示意图。

图2是本发明的全通径节能止回阀中的缓闭装置的局部放大图。

图3是本发明的全通径节能止回阀的辅助阀腔的局部放大图。

具体实施方式：

实施例1:

如图1、图2和图3所示，本发明的全通径节能止回阀包括一个主阀体2和一个主阀瓣4，图1中的虚线位置表示止回阀完全打开时的主阀瓣4位置，主阀体2包括一个介质入口、一个介质出口和主阀腔，介质入口的轴向与介质出口的轴向重合，主阀腔位于介质入口和介质出口之间，主阀腔的通径大于介质入口的通径，主阀瓣4包括一个密封端面，其中，主阀体2内设置有一个阀座，阀座位于介质入口与主阀腔之间，阀座的轴向与介质入口的轴向成10~20度的夹角，主阀腔的顶端设置有一个中阀盖12，中阀盖12的轴向与介质入口的轴向垂直，主阀腔的上部设置有一个主阀瓣转轴7，主阀瓣转轴7与主阀体2连接，主阀瓣转轴7与介质入口的轴向垂直、又与中阀盖12的轴向垂直，主阀瓣转轴7与介质入口的中心轴线之间的距离大于介质入口的一半通径或者介质出口的一半通径，主阀瓣4的密封端面覆盖在阀座上，主阀瓣4的上部与主阀瓣转轴7连接，主阀瓣4通过主阀瓣转轴7与主阀体2构成转动副，中阀盖12的上侧连接有一个上阀盖16，上阀盖16和中阀盖12之间设置有一个辅助阀腔，辅助阀腔中设置有一个膜片13，膜片13的周边固定在上阀盖16和中阀盖12之间，膜片13上与中阀盖12同轴设置有一个辅助阀杆11，辅助阀杆11向下穿过中阀盖12并延伸到主阀腔的上部，辅助阀杆11通过一个连接件与主阀瓣4连接，辅助阀杆11与中阀盖12之间设置有轴向滑动副和密封装置，膜片13下侧的辅助阀腔与主阀体2的介质入口之间连接有一个第一管道5，第一管道5中设置有一个第一导阀，膜片13上侧的辅助阀腔与主阀体2的介质出口之间连接有一个第二管道，第二管道中设置有一个第二导阀501，主阀体2的下部设置有一个缓闭装置1，缓闭装置1位于介质入口的下方，缓闭装置1中包括有一个活塞杆105，活塞杆105的一端延伸到主阀腔内并位于主阀瓣4向阀座方向的回落行程的末段中。

进一步的，第一导阀和第二导阀501各自由一个球阀构成。

进一步的，主阀瓣4转动到其密封端面与介质入口的轴向平行时，其密封端面与介质入口中心轴线之间的距离大于介质入口的一半通径和介质出口的一半通径。

进一步的，缓闭装置1包括一个套筒101、一个针型阀102、一个橡胶套104，套筒101的一端通过法兰结构106连接在主阀体2的外壁上，活塞设置在套筒101内，活塞外圆周上设置有密封圈103，针型阀102设置在套筒101的另一端，橡胶套104的外端固定在套筒101和主阀体2的外壁之间，橡胶套104的内端延伸到主阀腔内，活塞杆105位于橡胶套104中，橡胶套104的内端端面封闭，橡胶套104的内端端面上硫化结合一个金属板，活塞与针型阀102之间的套筒101内腔中填充有可压缩介质。。

进一步的，辅助阀杆11的下端设置有一个辅助阀瓣6，辅助阀瓣6通过一根链条3与主阀瓣4的下部连接，辅助阀瓣6与中阀盖12之间设置有弹簧8，弹簧8套设在辅助阀杆11外。

进一步的，膜片13的上侧和下侧分别设置有膜片压板14，辅助阀杆11的上段设置有一个台阶型延伸段，台阶型延伸段穿过膜片压板14和膜片13，台阶型延伸段的上端设置有螺母15，膜片13和膜片压板14紧固在螺母15与下方的台阶面之间。

进一步的，第一管道5和第二管道中各自设置有过滤器502。

进一步的，中阀盖12的轴心处设置有轴向通孔，轴向通孔中设置有一个衬套9，辅助阀杆11同轴穿过衬套9，辅助阀杆11和衬套9之间设置有密封圈10。

本实施例的工作原理是：水泵启动后，介质入口充满介质之前，介质首先通过第一管道5中的第一导阀进入膜片13下侧的辅助阀腔，介质压力使膜片13向上移动，膜片13带动辅助阀瓣6向上移动并将弹簧8压缩，辅助阀瓣6带动链条3旋启主阀瓣4，这时介质入口压力增大，介质压力将主阀瓣4旋启至其密封端面与介质流向平行。主阀瓣4离开主阀体2下部的缓闭装置1中的活塞杆105时，主阀体2下部的缓闭装置1中的活塞杆105缓慢延伸到主阀体2内。

停泵后，介质出口压力大于介质入口压力，介质通过出口端的第二管道中的第二导阀501进入膜片13上侧的辅助阀腔，膜片13下侧的辅助阀腔内的介质受到压力及弹簧8的张力被挤出，顺着连接在介质入口上的第二管道流出，膜片13向下移动，辅助阀杆11的下端触碰主阀瓣4，使其主阀瓣4从与介质流向平行的位置中脱离，主阀瓣4在自身重力作用下快速关闭，至开度的约85%行程时，主阀瓣4触碰缓闭装置1中的活塞杆105，主阀瓣4通过活塞杆105压缩活塞缓慢回到关闭位置。

Claims (8)

1.一种全通径节能止回阀，包括一个主阀体和一个主阀瓣，所述的主阀体包括一个介质入口、一个介质出口和主阀腔，所述的介质入口的轴向与所述的介质出口的轴向重合，所述的主阀腔位于介质入口和介质出口之间，主阀腔的通径大于介质入口的通径，所述的主阀瓣包括一个密封端面，其特征在于：所述的主阀体内设置有一个阀座，所述的阀座位于介质入口与主阀腔之间，阀座的轴向与介质入口的轴向成10～20度的夹角，主阀腔的顶端设置有一个中阀盖，所述的中阀盖的轴向与介质入口的轴向垂直，主阀腔的上部设置有一个主阀瓣转轴，所述的主阀瓣转轴与主阀体连接，主阀瓣转轴与介质入口的轴向垂直、又与中阀盖的轴向垂直，主阀瓣转轴与介质入口的中心轴线之间的距离大于介质入口的一半通径或者介质出口的一半通径，所述的主阀瓣的密封端面覆盖在阀座上，主阀瓣的上部与主阀瓣转轴连接，主阀瓣通过主阀瓣转轴与主阀体形成铰接结构，中阀盖的上侧连接有一个上阀盖，所述的上阀盖和中阀盖之间设置有一个辅助阀腔，所述的辅助阀腔中设置有一个膜片，所述的膜片的周边固定在上阀盖和中阀盖之间，膜片上与中阀盖同轴设置有一个辅助阀杆，所述的辅助阀杆向下穿过中阀盖并延伸到主阀腔的上部，辅助阀杆通过一个连接件与主阀瓣连接，辅助阀杆与中阀盖之间设置有轴向滑动副和密封装置，膜片下侧的辅助阀腔与主阀体的介质入口之间连接有一个第一管道，所述的第一管道中设置有一个第一导阀，膜片上侧的辅助阀腔与主阀体的介质出口之间连接有一个第二管道，所述的第二管道中设置有一个第二导阀，主阀体的下部设置有一个缓闭装置，所述的缓闭装置位于介质入口的下方，缓闭装置中包括有一个活塞杆，所述的活塞杆的一端延伸到主阀腔内并位于主阀瓣向阀座方向的回落行程的末段中。

2.如权利要求1所述的全通径节能止回阀，其特征在于：所述的第一导阀和第二导阀各自由一个球阀构成。

3.如权利要求1所述的全通径节能止回阀，其特征在于：主阀瓣转动到其密封端面与介质入口的轴向平行时，其密封端面与介质入口的中心轴线之间的距离大于介质入口的一半通径和介质出口的一半通径。

4.如权利要求1所述的全通径节能止回阀，其特征在于：所述的缓闭装置包括一个套筒、一个针型阀、一个橡胶套和一个活塞，所述的套筒的一端通过法兰结构连接在主阀体的外壁上，所述的活塞设置在套筒内，活塞外圆周上设置有密封圈，所述的针型阀设置在套筒的另一端，所述的橡胶套的外端固定在套筒和主阀体的外壁之间，橡胶套的内端延伸到主阀腔内，活塞杆位于橡胶套中，橡胶套的内端端面封闭，橡胶套的内端端面上硫化结合一个金属板，活塞与针型阀之间的套筒内腔中填充有可压缩介质。

5.如权利要求1所述的全通径节能止回阀，其特征在于：所述的辅助阀杆的下端设置有一个辅助阀瓣，所述的辅助阀瓣通过一根链条与主阀瓣的下部连接，辅助阀瓣与中阀盖之间设置有弹簧，所述的弹簧套设在辅助阀杆外。

6.如权利要求1所述的全通径节能止回阀，其特征在于：所述的膜片的上侧和下侧分别设置有膜片压板，辅助阀杆的上段设置有一个台阶型延伸段，所述的台阶型延伸段穿过膜片压板和膜片，台阶型延伸段的上端设置有螺母，膜片和膜片压板紧固在所述的螺母与下方的台阶面之间。

7.如权利要求1所述的全通径节能止回阀，其特征在于：第一管道和第二管道中各自设置有过滤器。

8.如权利要求1所述的全通径节能止回阀，其特征在于：所述的中阀盖的轴心处设置有轴向通孔，所述的轴向通孔中设置有一个衬套，所述的辅助阀杆同轴穿过所述的衬套，辅助阀杆和衬套之间设置有密封圈。