CN104295774A - 防倒流防冰冻截止阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防倒流防冰冻截止阀，其特征在于：由阀体及位于阀体上方带止回阀的截止阀和位于阀体下方的排水阀组成，阀体为水平管道，水平管道上方位于进水腔端设有第一垂直管道，带止回阀的截止阀设置其中，水平管道下方位于出水腔端设有第二垂直管道，排水阀设置其中；水平管道与第一垂直管道的连接处，有一呈锥度的通孔，作为截止阀的阀座，第一垂直管道内孔的上部为缸筒，下部为中间腔，中间腔与出水腔之间有一弧形、且呈倾斜的斜孔，水平管道与第二垂直管道的连接处，有一连通出水腔和排水腔的残留水排出孔。本发明能有效地防止下游污水污染上游清洁水源，还能防止管道或阀门因残留水的冰冻而损坏。

Description

防倒流防冰冻截止阀

技术领域

本发明涉及一种截止阀，尤其涉及一种防倒流防冰冻截止阀。 

背景技术

为了维护、管理方便和节约投资，市政给水管网中通常将生活（含饮用水）、生产和消防管道合并使用。下游用户为了接通或断开水源，在管道中安装着截止阀，如果在供水状态时，由于某种原因引起上游管道内产生负压（例如突然断水等）或下游水压突然升高（例如水锤等），致使截止阀出口水压高于进口水压而造成下游污水、甚至有毒物质通过截止阀向上游倒流，而污染清洁水源，给人民健康造成严重危害。 

此外，这类阀门在严冬时，尤其在严寒地区使用时，往往由于截止阀关闭后，出水管道中的残留水并未排出而造成冰冻，致使管道或阀门破裂。 

发明内容

本发明主要是为解决普通截止阀的上述不足而设计的一种在供水状态时，当出口水压高于进口水压时，阀口会自动关闭，防止倒流产生；当截止阀关闭后，位于截止阀下方的排水阀自动打开，将出口管道中的残留水排尽的防倒流、防冰冻截止阀。 

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：一种防倒流防冰冻截止 

阀，其特征在于：由阀体及位于阀体上方带止回阀的截止阀和位于阀体下方的排水阀组成；

阀体为水平管道，管道两端分别为进水腔和出水腔，两腔之间有隔墙隔开；水平管道

上方位于进水腔端设有第一垂直管道，所述带止回阀的截止阀设置在第一垂直管道内；水平管道下方位于出水腔端设有第二垂直管道，所述排水阀设置在第二垂直管道内；

水平管道与第一垂直管道的连接处，即第一垂直管道的底部有一呈锥度的通孔，作为截止阀的阀座；第一垂直管道内孔的上部为缸筒，下部为中间腔，中间腔与出水腔之间有一弧形、且呈倾斜的斜孔；

水平管道与第二垂直管道的连接处，即第二垂直管道的底部，有一连通出水腔和排水腔的残留水排出孔。

本发明的技术方案还可以进一步完善： 

作为优选，所述带止回阀的截止阀包括阀体、缸筒、阀套一、阀瓣、阀杆一、弹簧、

阀盖；

所述缸筒内设有与其滑配的阀套一，缸筒上端设有外螺纹，与阀盖的内螺纹旋合，用以将阀套压紧在缸筒上端；

所述阀套一有阶梯形内孔，上部为套筒，与阀杆一中上段的相应外圆滑配，并由O形密封圈三防止介质外泄，下部为螺纹，与阀杆一中下段的螺纹旋合，当螺杆一转动的同时，还能作上下移动；

所述阀杆一下段为轴杆，所述轴杆与阀瓣的内孔滑配，所述阀瓣呈倒T形，下端为倒锥台，倒锥台的锥度与垂直管道底部的通孔上方锥孔的锥度一致，倒锥台的锥面上设有O形密封圈一，在阀瓣较小外径圆筒的根部设有二个径向小孔，防止产生气闭现象；在阀瓣较大直径圆柱的上端面与阀套的下端面之间设有弹簧一。

作为优选，阀杆一中下段外螺纹的根部设有挡圈，用以限制阀杆一向上的位置和闭阀时压紧阀瓣及O形密封圈一。 

作为优选，第一垂直管道、第二垂直管道的轴线分别与水平管道的轴线垂直相交，并在同一平面内。 

作为优选，阀杆上端装有手轮，并用垫圈螺栓将手轮固定在阀杆上。 

作为优选，所述排水阀由阀体、挡圈二、活塞、O形密封圈四、弹簧二、密封垫、阀杆二、阀套二、挡圈三组成； 

第二垂直管道内设有阀套二，阀套二设有外螺纹，与第二垂直管道下部的内螺纹旋合，并由O形密封圈四防止介质外泄；

阀套二的内腔为一有底缸筒，有底缸筒上方适当位置设有挡圈二，用以限制活塞的向上位置，有底缸筒底部有一排水孔，排水孔上方设有环形刃边，作为排水阀的阀座，有底缸筒内孔与活塞的外圆滑配；

活塞为一厚底圆筒，底面上设有三个弧形孔，其中心孔与呈阶梯形的阀杆二的上端小轴紧配，并用挡圈三将二者固结在一起；阀杆二最大外径的下端面上有硫化密封垫，作为排水阀的阀瓣；在活塞的下端面和阀套二的孔底槽之间设有弹簧二。

本发明有益效果是： 

1、在供水状态时，当出口水压高于进口水压时，阀口会自动关闭，防止倒流产生，有效地防止了下游污水污染上游清洁水源；

2、当截止阀关闭后，出水腔的水压降低，位于截止阀下方的排水阀自动打开，将出口管道中的残留水排尽，有效地防止了管道或阀门因冰冻而损坏；

3、调节截止阀的开度，可以调节流量。

附图说明

附图1是本发明的一种供水状态下的断面结构示意图； 

附图2是图1的截止阀关闭状态下的断面结构示意图。

附图标记说明：1、由阀体，2、O形密封一，3、弹簧一，4、阀瓣，5、挡圈一，6、阀套一，7、O形密封二，8、O形密封三，9、阀盖，10、阀杆一，11、手轮，12、垫圈，13、螺栓，14、挡圈二，15、活塞，16、O形密封圈四，17、弹簧二，18、密封垫，19、阀杆二，20、阀套二，21、挡圈三； 

A、进水腔，B、出水腔，H、中间腔， V1、进水阀阀口，V2、排水阀阀口，E、排水腔，G、通孔，P1、进口腔压力，P2、出口腔压力；

a、斜孔，b、残留水排出孔，d、径向小孔，f、弧形孔，g、排水孔。

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、2所示的防倒流防冰冻截止阀，由阀体1及位于阀体1上方带止回阀的截止阀和位于阀体1下方的排水阀组成。阀体1水平管道的两端设有内（外）螺纹或法兰，分别与进水管道与出水管道连接，进水腔A和出水腔B互不相通，中间由隔墙隔开。带止回阀的截止阀位于进口腔A端，二者轴线垂直相交；排水阀位于出口腔B端，二者轴线垂直相交。水平管道、带止回阀的截止阀和排水阀三者的轴线在同一平面内。

带止回阀的截止阀设置在水平管道上方的第一垂直管道内，由阀体1、O形密封圈一2、弹簧一3、阀瓣4、挡圈一5、阀套一6、O形密封圈二7、O形密封圈三8、阀盖9、阀杆一10、手轮11、垫圈12、螺栓13组成。 

水平管道与垂直管道的连接处，即第一垂直管道的底部有一通孔G，通孔G的上方为锥孔，作为截止阀的阀座，通孔G的中心线与第一垂直管道的中心线一致。第一垂直管道内孔的上部为一缸筒，下部为中间腔H，中间腔H与出水腔B之间有一弧形、且呈倾斜的连通斜孔a；缸筒与阀套一6的外径滑配，并由O形密封圈二7防止介质外泄；第一垂直管道上端的外螺纹与阀盖9的内螺纹旋合，用以将阀套一6压紧在第一垂直管道的上端，阀套一6的中心线与第一垂直管道的中心线一致；阀套一6有一阶梯形内孔，上部为一缸筒，与阀杆一10中段的相应外圆滑配，并由O形密封圈三8防止介质外泄，下部为螺纹，与阀杆一10中下段的螺纹旋合，因此，螺杆一10转动时，同时也能作上下移动。 

阀杆一10的中心线与第一垂直管道的中心线一致，其上方的螺栓13、垫圈12用以将手轮11固定在其上端；阀杆一10下端轴杆的外螺纹根部设有挡圈一5，用以限制阀杆一10向上的位置和闭阀时压紧阀瓣4及O形密封圈一2；轴杆与阀瓣4的内孔滑配，阀瓣4呈倒T形，下端为一倒锥台，作为截止阀的阀瓣，倒锥台的锥度与通孔G上方锥孔的锥度一致，倒锥台的锥面上设有O形密封圈一2，在阀瓣4较小外径圆筒的根部设有二个径向小孔d，防止产生气闭现象；在阀瓣4较大直径圆柱的上端面与阀套一6的下端面之间设有弹簧一3，安装后有一定的预紧力，弹簧力太大则流阻损失大，弹簧力太小，则密封力不够，一般可按下述要求设计：当阀杆一10升至最高位置时，阀瓣4的打开水压为0.007-0.010MPa，阀瓣4升至最高位置时的水压为0.01-0.015MPa；旋转手轮11，即能使阀杆一10升降，升降至最高或最低位置时，即能全开或关闭截止阀，如果要调节流量，可使阀杆一10处于某一中间位置。 

排水阀设置在水平管道下方的第二垂直管道内，由阀体1、挡圈二14、活塞15、O形密封圈四16、弹簧二17、密封垫18、阀杆二19、阀套二20、挡圈三21组成。 

水平管道与第二垂直管道的连接处，即第二垂直管道的底部，有一连通出水腔B和排水腔E的残留水排出孔b；第二垂直管道下部的内螺纹与阀套二20的外螺纹旋合，并由O形密封圈四16防止介质外泄； 

阀套二20的内腔为一有底缸筒，缸筒上方适当位置设有挡圈二14，用以限制活塞15的向上位置，缸筒底部有一排水孔g，孔g上方的环形刃边作为排水阀的阀座，缸筒内孔与活塞15的外圆滑配；活塞15为一厚底圆筒，底面上设有三个弧形小孔f，其中心孔与阶梯形阀杆二19的上端小轴紧配，并用挡圈三21将二者固结在一起；阀杆二19最大外径的下端面上有硫化密封垫18，作为排水阀的阀瓣。

在活塞15的下端面和阀套二20的孔底槽之间设有弹簧二17，安装后有一定的预紧力，预紧力的大小按下述工作原理中的要求进行设计。 

上述各零件在安装后的中心线与第二垂直管道的中心线一致。 

本发明的工作原理： 

转动手轮13使阀杆一10处于最高位置，在供水状态下，进口水压P1克服弹簧一3的压力，将阀瓣4向上推动，进水阀阀口V1全部打开，介质从进口腔A经通孔G、进水阀阀口V1、中间腔H、斜孔a至出口腔B，向下游供水。同时，出口腔B的水压通过残留水排出孔b作用在活塞15的上端面上，克服弹簧二17的压力，推动活塞15向下运动，直至将排水阀的阀口V2关闭（图1）。如果需要调节流量，可将阀杆一10调节到某一合适的中间位置，此时由于进水阀阀口V1的开度小于最大开度，流量相应减小。

在供水过程中，如果由于某种原因造成进口腔A产生负压或出口腔B水压突然大幅升高，致使出口腔B的水压高于进口腔A的水压，此时阀瓣4在弹簧一3的推动下快速向下将进水阀阀口V1关闭，防止了下游污水污染上游清洁水源。 

停止供水时，反向转动手轮13，截止阀关闭（图2），此时出口腔B的水压为出水管中残留水的水压，一般很低，活塞15在弹簧二17的作用下向上运动，直至其上端面与挡圈二14的下端面接触为止，排水阀阀口V2打开，出水管道中的残留水经残留水排出孔b、排水腔E、弧形孔f、排水阀阀口V2，从排水孔g中排出，由于本发明水平安装在出水管道的最低点，因此，出水管道中的残留水能够排尽，这样，在严寒季节能可靠保证出水管道或阀门不因积水冰冻而破裂。 

本发明也是适用于有防倒流/防冰冻要求的其它阀门。 

Claims (6)

1.一种防倒流防冰冻截止阀，其特征在于：

由阀体（1）及位于阀体（1）上方带止回阀的截止阀和位于阀体（1）下方的排

水阀组成；

阀体为水平管道，管道两端分别为进水腔（A）和出水腔（B），两腔之间有隔墙

隔开；水平管道上方位于进水腔（A）端设有第一垂直管道，所述带止回阀的截止阀设置在第一垂直管道内；水平管道下方位于出水腔（B）端设有第二垂直管道，所述排水阀设置在第二垂直管道内；

水平管道与第一垂直管道的连接处，即第一垂直管道的底部有一呈锥度的通孔（G），作为截止阀的阀座；第一垂直管道内孔的上部为缸筒，下部为中间腔（H），中间腔（H）与出水腔（B）之间有一弧形、且呈倾斜的斜孔（a）；

水平管道与第二垂直管道的连接处，即第二垂直管道的底部，有一连通出水腔（B）和排水腔（E）的残留水排出孔（b）。

2.根据权利要求1所述的防倒流防冰冻截止阀，其特征在于：所述带止回阀的

截止阀包括阀体（1）、缸筒、阀套一（6）、阀瓣（4）、阀杆一（10）、弹簧一（3）、阀盖（9）；

所述缸筒内设有与其滑配的阀套一（6），缸筒上端设有外螺纹，与阀盖（9）的内螺纹旋合，用以将阀套（6）压紧在缸筒上端；

所述阀套一（6）有阶梯形内孔，上部为套筒，与阀杆一（10）中上段的相应外圆滑配，并由O形密封圈三（8）防止介质外泄，下部为螺纹，与阀杆一（10）中下段的螺纹旋合，当螺杆一（10）转动的同时，还能作上下移动；

所述阀杆一（10）下段为轴杆，所述轴杆与阀瓣（4）的内孔滑配，所述阀瓣（4）呈倒T形，下端为倒锥台，倒锥台的锥度与通孔（G）上方锥孔的锥度一致，倒锥台的锥面上设有O形密封圈一（2）；在阀瓣（4）较小外径圆筒的根部设有二个径向小孔（d），防止产生气闭现象；在阀瓣（4）较大直径圆柱的上端面与阀套（6）的下端面之间设有弹簧一（3）。

3.根据权利要求2所述的防倒流防冰冻截止阀，其特征在于：阀杆一（10）中下段外螺纹的根部设有挡圈（5），用以限制阀杆一（10）向上的位置和闭阀时压紧阀瓣（4）及O形密封圈一（2）。

4.根据权利要求1或2所述的防倒流防冰冻截止阀，其特征在于：第一垂直管道、第二垂直管道的轴线分别与水平管道的轴线垂直相交，并在同一平面内。

5.根据权利要求2所述的防倒流防冰冻截止阀，其特征在于：阀杆一（10）上端装有手轮（11），并用垫圈（12）螺栓（13）将手轮（11）固定在阀杆一（10）上。

6.根据权利要求1或2所述的防倒流防冰冻截止阀，其特征在于：所述排水阀由阀体（1）、挡圈二（14）、活塞（15）、O形密封圈四（16）、弹簧二（17）、密封垫（18）、阀杆二（19）、阀套二（20）、挡圈三（21）组成；

第二垂直管道内设有阀套二（20），阀套二（20）设有外螺纹，与第二垂直管道下部的内螺纹旋合，并由O形密封圈四（16）防止介质外泄；

阀套二（20）的内腔为一有底缸筒，有底缸筒上方适当位置设有挡圈二（14），用以限制活塞（15）的向上位置，有底缸筒底部有一排水孔（g），排水孔（g）上方设有环形刃边，作为排水阀的阀座，有底缸筒内孔与活塞（15）的外圆滑配；

活塞（15）为一厚底圆筒，底面上设有三个弧形孔（f），其中心孔与呈阶梯形的阀杆二（19）的上端小轴紧配，并用挡圈三（21）将二者固结在一起；阀杆二（19）最大外径的下端面上有硫化密封垫（18），作为排水阀的阀瓣；在活塞（15）的下端面和阀套二（20）的孔底槽之间设有弹簧二（17）。