CN104832666B - 一种阀门 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阀门，包括阀体、阀刀，所述阀刀安装在阀体内，阀刀一端有矩形切口，第一阀刀连接座用于连接阀刀和第一螺纹丝杆，第一螺纹丝杆径向固定在第一阀刀丝杆支撑架上，螺纹丝杆在阀刀连接座内通过螺纹传动带动阀刀往复运动，阀刀另一端有阀孔和第二阀刀连接座，阀孔截面为余弦波形截面，第二阀刀连接座用于连接阀刀和第二螺纹丝杆，纹丝杆径向固定在第二阀刀丝杆支撑架上，螺纹丝杆在阀刀连接座内通过螺纹传动带动阀刀往复运动。本发明的阀门便于清洗且可以提高流体传输效率。

Description

一种阀门
技术领域
本发明涉及一种阀门，具体涉及一种可用于污水处理车的改进的刀闸阀。
背景技术
目前市场上的阀门相对于安装空间多存在体积大、占用工作空间大、通过阀门流体流通不畅等缺点。阀门在工作的过程中，阀杆的运动需要很大的空间，阀门容易出现堵塞等问题。如果在安装空间受限，保证工作稳定性的场合，则需要一种占用空间小、工作不需要额外空间和工作稳定的刀闸阀。同时，现有技术中的阀门阀刀结构均为直壁筒状结构，在流体流速很大的场合使用，当流体流过阀刀时，由于阀刀与筒壁存在间隙，容易使流体发生紊乱。当流体以湍流形式在筒内流动时，流速大大降低，严重影响传输效率。同时，现有技术中，阀刀进行清洗时，则需完全关闭泄污设备。一旦阀门堵塞，则需将整个阀门进行拆卸，清洗后再继续工作。由于污水中常带有固体废物，因此现有技术中阀门堵塞情况经常发生。一旦阀门堵塞，则严重影响泄污效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种消除现有技术弊端，便于清洗且可以提高流体传输效率的阀门。
本发明的是这样实现的：
一种阀门，包括阀刀、阀体、第一螺纹丝杆、第二螺纹丝杆（螺纹丝杆与手动盘做成一体）、第一阀刀连接座、第二阀刀连接座、第一丝杆支撑架、第二丝杆支撑架、第一丝杆定位圈、第二丝杆定位圈，所述阀刀安装在阀体内，阀刀一端有矩形切口，第一阀刀连接座用于连接阀刀和第一螺纹丝杆，第一螺纹丝杆径向固定在第一阀刀丝杆支撑架上，螺纹丝杆在阀刀连接座内通过螺纹传动带动阀刀往复运动，阀刀另一端有阀孔和第二阀刀连接座，阀孔截面为余弦波形截面，第二阀刀连接座用于连接阀刀和第二螺纹丝杆，纹丝杆径向固定在第二阀刀丝杆支撑架上，螺纹丝杆在阀刀连接座内通过螺纹传动带动阀刀往复运动。
更进一步的方案是，所述阀孔的余弦波形截面的余弧波形曲线满足公式：y=a·cos（ωx）
其中，ω为角频率，a为余弦波振幅。
更进一步的方案是，所述的角频率ω满足ω=4π/d，其中d为刀闸阀的闸刀厚度。
其中，x是某一角度在直角坐标系单位圆中对应的弧长，d的单位与x的单位一致。
更进一步的方案是，所述余弦波振幅a= d/8，d为刀闸阀的闸刀厚度。
更进一步的方案是，第一阀刀连接座、第二阀刀连接座通孔为螺纹连接孔。
更进一步的方案是，第一螺纹丝杆、第二螺纹丝杆与手动转盘为一体结构。
更进一步的方案是，第一螺纹丝杆、第二螺纹丝杆为筒状，筒底伸出螺纹杆，筒外径分别与第一丝杆支撑架、第二丝杆支撑架孔径相等，筒内径与第一阀刀连接座、第二阀刀连接座外径相等，三者在运动过程中可以相互嵌套。
更进一步的方案是，所述阀孔内部包含多组阀芯。
更进一步的方案是，所述阀芯由丁二烯橡胶制成。
本发明的有益效果：阀孔截面为余弦截面，在直内壁管道内，液体流动在局部产生了湍流，尤其集中在管壁附近，因而影响了液体的平均流速。而在本发明中，采用余弦型截面内壁的阀孔中，液体产生的湍流集中在余弦波形内，因而保证了液体的平均流速。
阀体与第一丝杆支撑架、第二螺纹丝杆支架的连接处设计在阀体宽度方向上，这样极大地节约了螺纹丝杆轴向的安装空间；阀刀设有矩形切口，第一螺纹丝杆在带动阀刀开启阀门的过程中，阀刀沿着第一螺纹丝杆的轴向运动，而第一螺纹丝杆在轴向固定，第一螺纹丝杆进入到阀刀的矩形切口中，这样极大的节省了刀闸阀的轴向工作空间；第一螺纹丝杆、第二螺纹丝杆与第一丝杆支撑架、第二丝杆支撑架连接处设计为筒状，第一阀刀连接座、第二阀刀连接座可以伸入到筒内，这也极大地节约了丝杆轴向的工作空间。第二螺纹丝杆在第二阀刀连接座内通过螺纹传动带动阀刀往复运动，并可沿轴向方向取出第二丝杆支撑架和阀刀，这样可以实现刀闸阀的阀刀更换和清污。
附图说明
图1为阀孔截面示意图；
图2为本发明阀门的剖视图；
图3为液体的层流对比图；
图4为本发明流体流速示意图。
其中，1、阀刀；2、阀体；3、第一丝杆支撑架；4、第一阀刀连接座；5、第一螺纹丝杆；6、第一丝杆定位圈；7、第二丝杆支撑架；8、第二阀刀连接座；9、第二螺纹丝杆；10、第二丝杆定位圈；11、转动手柄。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。需要指出的是，具体实施例仅用于说明本发明的技术方案，而不应理解为对本发明的限制。
如图1、2所示为本发明的一个具体实施例。本实施例中，阀刀1安装在阀体2内，阀刀1除了具有阀刀孔，在阀刀1与第一螺纹丝杆5及第一阀刀连接座4连接处还具有矩形切口，如图2所示。阀体2与第一丝杆支撑架3、第二丝杆支撑架7的连接处设计在阀体宽度方向上。阀刀1与第一螺纹丝杆5通过第一阀刀连接座4连接，第一阀刀连接座4通孔设内螺纹，与第一螺纹丝杆5形成螺纹连接。第一螺纹丝杆5安装在第一丝杆支撑架3内，第一螺纹丝杆5可以在第一丝杆支撑架3内转动，第一螺纹丝杆5通过第一丝杆定位圈6轴向固定在第一丝杆支撑架3内。第一螺纹丝杆5与转动手柄11设计为一体，第一螺纹丝杆5与第一丝杆支撑架3配合处设计为筒状，由筒底伸出第一螺纹丝杆5，第一螺纹丝杆5筒外径与第一丝杆支撑架3丝杆孔内径相等，第一螺纹丝杆5筒内径与第一阀刀连接座4外径相等。通过转动手柄实现丝杆传动，带动阀刀1开启和关闭。阀刀1与第二螺纹丝杆9通过第二阀刀连接座8连接，第二阀刀连接座8通孔设内螺纹，与第二螺纹丝杆9形成螺纹连接。第二螺纹丝杆9安装在第二丝杆支撑架7内，第二螺纹丝杆9可以在第二丝杆支撑架7内转动，第二螺纹丝杆9通过第二丝杆定位圈10轴向固定在第二丝杆支撑架7内。第二螺纹丝杆9与转动手柄11设计为一体，第二螺纹丝杆9与第二丝杆支撑架7配合处设计为筒状，由筒底伸出第二螺纹丝杆9，第二螺纹丝杆9筒外径与第二丝杆支撑架7丝杆孔内径相等，第二螺纹丝杆9筒内径与第二阀刀连接座8外径相等。通过转动手柄实现丝杆传动，并可沿轴向方向取出第二丝杆支撑架7和阀刀1，实现刀闸阀的阀刀1更换和清污。在本发明中，当阀刀1刀闸截面满足ω=4π/d时，在阀刀厚度方向的波长为2个，且每个波谷在形状上接近半圆形。在此条件下，一旦在流体外层形成湍流，则湍流漩涡由于内部液体压力作用流向波谷，不会影响内层流体流动。并且，如果流体内部存在大块固体夹杂物，则波谷同样具有过滤作用。一旦刀闸波谷处被固体夹杂物占据而失去稳流作用，刀闸随时可以通过第二螺纹丝杆9旋转取出进行清洗，无需关闭刀闸阀。
本实施例的工作过程为：转动第一螺纹丝杆5手柄，第一螺纹丝杆5在第一丝杆支撑架3内转动，第一螺纹丝杆5与第一阀刀连接座4螺纹连接，阀刀1沿着第一螺纹丝杆5轴向移动，从而带动阀刀1开启和关闭。转动第二螺纹丝杆9手柄，第二螺纹丝杆9在第二丝杆支撑架7内转动，第二螺纹丝杆9与第二阀刀连接座8螺纹连接，阀刀1沿着第二螺纹丝杆9轴向移动，并可沿轴向方向取出第二丝杆支撑架7和阀刀1，从而实现刀闸阀的阀刀1更换和清污。
阀孔截面为余弦截面，如图3、图4所示。在直内壁管道内，液体流动在局部产生了湍流，尤其集中在管壁附近，因而影响了液体的平均流速。而在本发明中，如图4所示余弦型截面内壁的阀孔中，液体产生的湍流集中在余弦波形内，因而保证了液体的平均流速。

Claims (8)

1.一种阀门，包括阀体、阀刀，其特征在于：所述阀刀安装在阀体内，阀刀一端有矩形切口，第一阀刀连接座用于连接阀刀和第一螺纹丝杆，第一螺纹丝杆径向固定在第一阀刀丝杆支撑架上，第一螺纹丝杆在阀刀连接座内通过螺纹传动带动阀刀往复运动，阀刀另一端有阀孔和第二阀刀连接座，阀孔截面为余弦波形截面，第二阀刀连接座用于连接阀刀和第二螺纹丝杆，第二螺纹丝杆径向固定在第二阀刀丝杆支撑架上，第二螺纹丝杆在阀刀连接座内通过螺纹传动带动阀刀往复运动；所述阀孔的余弦波形截面满足公式：y=a·cos（ωx）
其中，ω为角频率，a为余弦波振幅。
2.根据权利要求1所述的阀门，其特征在于：所述的角频率ω满足ω=4π/d，其中d为刀闸阀的闸刀厚度。
3.根据权利要求2所述的阀门，其特征在于：所述余弦波振幅a= d/8，d为刀闸阀的闸刀厚度。
4.根据权利要求3所述的阀门，其特征在于：所述第一螺纹丝杆、第二螺纹丝杆与手动转盘为一体结构。
5.根据权利要求4所述的阀门，其特征在于：所述第一阀刀连接座、第二阀刀连接座通孔为螺纹连接孔。
6.根据权利要求5所述的阀门，其特征在于：所述第一螺纹丝杆、第二螺纹丝杆为筒状，筒底伸出螺纹杆，筒外径分别与第一丝杆支撑架、第二丝杆支撑架孔径相等，筒内径与第一阀刀连接座、第二阀刀连接座外径相等。
7.根据权利要求3所述的阀门，其特征在于：所述阀孔内部包含多组阀芯。
8.根据权利要求7所述的阀门，其特征在于：所述阀芯由丁二烯橡胶制成。
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