CN106321916B - 一种流量安全阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种流量安全阀，属于阀门技术领域。它解决了现有的流量安全阀存在阀芯稳定差的问题。本流量安全阀包括具有进水管和出水管的阀体，在阀体内设有连通出水管的阀座和能与阀座形成密封的阀芯，阀座上设有作用在阀芯上使阀芯脱离阀座向进水管靠近的弹簧，阀芯为贯通的筒状且与阀体的内侧壁之间形成环形间距，在阀芯的前端上固定有密封垫，密封垫边缘的一部分与阀体内侧壁接触形成密封并对阀芯在阀体轴线方向进行导向，所述的阀座上设有突出的密封部，阀芯后端的内侧壁为从后端端面延伸至阀芯中间并对锥形密封部形成导向的锥面，所述的出水管内设有防止介质从出水管向进水管倒流的止回件。这种结构的量安全阀能够提高稳定性。

Description

一种流量安全阀
技术领域
本发明属于阀门技术领域，涉及一种流量安全阀。
背景技术
供水系统是一种通过管路将水输送至所需的设备处的系统。在现有的供水系统中，用水设备一般与供水管道直接连接。但是，在供水系统中的水流的流量和水压并非一直保持不变，而是始终处于变化中，如供水管道中的流量和水压过大，容易对用水设备造成冲击和损伤，甚至会造成用水设备损坏而大量漏水。
在常规的管路中都连接单向阀或者流量阀。单向阀起到单向导通的作用，一般是用于实现管路的方向控制，防止回流，不能实现在压力或者流量增大时的压力或者流量的控制。而流量阀是采用柱塞式的自动平衡阀，只能控制流量的平衡，不能在流量或者在管路压力增大使管路截止。为此，市场上出现了流量安全阀，连接到管路和用水设备之间，使管路的流量平稳和防止水设备损坏而大量漏水。如中国专利公告号CN100434781C在2008年所公开流量安全阀，包括阀体和连接头，阀体内设有密封套，密封套呈圆筒形，其端部固连着一个分流锥，密封套内设有阀芯和弹簧，弹簧作用于阀芯和分流锥上，阀芯上具有一个在阀芯与分流锥接触时堵住分流锥的堵头。在该产品中，阀芯和弹簧和部分的分流锥都安装在密封套中，导致密封套比较长，阀芯与密封套接触的摩擦力较大，阻力较大，特别在密封套老化后，影响阀芯的移动。其次，阀芯通过密封套进行限位，在密封套老化变形或者水压不稳造成阀芯容易发生倾斜，阀芯倾斜后不能有效形成密封。
发明内容
本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了一种流量安全阀，本发明解决的技术问题是提高流量安全阀的稳定性。
本发明通过下列技术方案来实现：
一种流量安全阀，包括具有进水管和出水管的阀体，在阀体内设有连通出水管的阀座和能与阀座形成密封的阀芯，所述的阀座上设有作用在阀芯上使阀芯脱离阀座向进水管靠近的弹簧，其特征在于，阀芯为贯通的筒状且与阀体的内侧壁之间形成环形间距，在阀芯的前端上固定有密封垫，密封垫边缘的一部分与阀体内侧壁接触形成密封并对阀芯在阀体轴线方向进行导向，所述的阀座上设有突出的密封部，阀芯后端的内侧壁为从后端端面延伸至阀芯中间并对锥形密封部形成导向的锥面，所述的出水管内设有防止介质从出水管向进水管倒流的止回件。
筒状的阀芯且阀芯与阀体之间形成环形间距是为了增大过水量以及提高阀芯移动的灵活性。与此同时，通过密封垫将阀芯和阀体之间进行密封，并且只有密封垫的边缘部分与阀体接触，其作用是保持阀芯的灵活性，减少阀芯和阀体之间的摩擦力，同时通过边缘部分的接触，对阀芯进行导向，防止阀芯产生倾斜或者偏移。进一步的，在阀芯的另一端还设置了进行导向的锥面，在阀芯发生偏移时能够通过导向的锥面将阀芯调正，并且在通过锥面调正阀芯时再配合止回件的防止返流的作用，使得锥面在导向调正时不会被反流的阻力变化所影响，进一步调高了稳定性，解决了冲击水流的涌动方向和大小的多变导致阀芯容易偏移造成产品密封性能不稳定的情况。
在上述的流量安全阀中，所述的密封垫包括片状的连接部和锥形的侧边，所述连接部与阀芯外侧之间形成密封，所述侧边的锥形大口径端部朝向进水管，锥形小口径端部与连接部的外边缘连为一体，所述侧边相对于阀体的内侧壁倾斜设置，且侧边的锥形大口径端部的外侧面与阀体内壁之间形成密封。通过这种结构的密封垫使阀芯能够相对于阀体进行导向，并且侧边相对于阀体的内侧壁倾斜设置能够减少阀芯移动使得阻力。
在上述的流量安全阀中，所述阀芯的前端部设有环形凹槽，所述密封垫的连接部安装于环形凹槽内，所述侧边的锥形大口径端部的端面突出所述阀芯的前端面，且在弹簧的作用下，所述侧边的锥形大口径端部的端面与阀体的进水管端面形成密封，所述连接部的背侧面与环形凹槽的右侧槽壁形成密封，且所述阀芯的前端面与阀体的进水管端面留有间距。通过锥形的侧边使得在正常流量时通过锥形大口径端部的端面与阀体的进水管端面之间和背侧面与右侧槽壁之间形成两处密封，增加了密封性。
在上述的流量安全阀中，在阀芯的锥面与阀座上的密封部形成密封时，所述密封垫的侧边的外周变形为柱面且与阀体形成面密封，所述连接部的正侧面与环形凹槽的左侧壁形成密封，并且所述侧边的内周壁对阀芯形成定位。在水压的冲击下阀芯向阀座移动，由于阀体的限制使得密封垫的侧边变形为柱面，使得密封由面积较小的密封面变成了柱状的大的密封面，密封性增加，同时变成柱状后密封垫对阀芯的稳定起到了增强的作用，因此，水压冲击越大，阀芯的稳定性越好。
在上述的流量安全阀中，所述的阀芯的前端面为平面，阀芯的内孔小于进水管的内孔孔径。通过这种结构使得阀芯有足够的受力面，并且在可以增大密封垫与阀芯的接触面积。
在上述的流量安全阀中，所述的阀座的密封部呈锥形，在密封部的外侧设有密封圈二，上述的锥面的最大口径与密封部相对且锥面的最大口径大于密封圈二的外径，上述的锥面的最小口径小于密封圈二的外径。这种结构便于阀座上的密封部对阀芯进行导向，在阀芯发生偏移时通过上述的密封垫和导向的锥面将阀芯调正，增加密封的稳定性。
在上述的流量安全阀中，所述的密封部位于阀体的中部。这个位置能够有效使得密封部进入到锥面中，防止阀芯倾斜过多而不能进入到锥面中。
在上述的流量安全阀中，所述的阀座还包括环形的底座，底座和密封部之间设置连接柱，两个相邻连接柱侧部之间的形成通水口，通水口与底座的内环连通。阀芯的进水方向与阀座的进水方向设置成两个方向，便于减少水流冲击的影响，以及反流时对阀芯的影响，提高阀芯的稳定性。
在上述的流量安全阀中，所述的底座与阀体之间通过密封圈三密封，上述的弹簧一端顶压在底座上使底座压在阀体上。
在上述的流量安全阀中，所述的止回件的后端为两个柔性挤压面，所述的挤压面倾斜设置，所述的止回件的前端具有凸出呈环形的凸环，在底座内通过螺纹连接有连接件，所述连接件的内壁上具有呈环形的挡肩并通过挡肩将凸环压在阀体内壁上。
通过上述的底座固定方式和止回件的固定方式，使得底座也能够克服弹簧的弹力移动一定的位移，使底座具有一定的缓冲能力。
与现有技术相比，本流量安全阀具有如下优点：
1、采用了特定的密封垫，使得在正常流量时通过密封垫侧边的端面与阀体的进水管端面形成密封，侧边的外周面与阀体圆周壁形成密封，且凹槽的底侧壁与密封垫的连接部形成密封，这三处的密封使得密封性较好。
2、由于侧边的外周面与阀体圆周壁形成密封接近线密封，阀芯灵活性较好，且对阀芯起到了一定的导向定位的作用，防止阀芯偏移阀体的轴线移动方向。特别是在水流冲击时，密封垫的变形使得密封垫的密封性能增强的同时对阀芯的导向能力也增强，在配合阀芯和阀座的锥面导向结构与止回件的止回效果，使得阀芯在较大的水流冲击下也能实现稳定的沿着阀体的轴线方向移动，稳定性高。
附图说明
图1是本流量安全阀的部分结构分解的立体结构示意图。
图2是本流量安全阀的半剖结构示意图，图中的状态是正常流量时的状态。
图3是本流量安全阀的半剖结构示意图，图中的状态是水流冲击时阀芯和阀座处于密封状态。
图4时阀座的结构立体结构示意图。
图中，1、阀体；11、阀盖；111、进水管；112、进水管端面；12、筒体；121、出水管；13、内腔；14、环形间距；2、阀芯；21、凸肩；211、环形凹槽；22、内孔；23、锥面；24、前端面；3、密封垫；31、连接部；311、背侧面；312、正侧面；32、侧边；321、密封端面；322、外周面；323、内周壁；4、阀座；41、密封部；42、底座；43、连接柱；44、通水口；5、弹簧；6、止回件；61、挤压面；62、凸环；7、密封圈一；8、密封圈二；9、密封圈三；10、连接件；101、挡肩；α、夹角。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本流量安全阀包括阀体1、阀芯2、密封垫3、阀座4、弹簧5和防止介质倒流的止回件6，阀体1和阀芯2之间通过密封垫3形成密封，阀座4和阀芯2能形成密封，弹簧5设置在阀座4上并作用在阀芯2上使阀芯2脱离阀座4使阀芯2和阀座4导通。
结合图2所示，具体来说，阀体1包括阀盖11和圆筒状的筒体12，筒体12的一端为具有快插结构的出水管121，筒体12的另一端具有外螺纹，阀盖11上有进水管111，阀盖11的内侧壁内螺纹且筒体12与阀盖11通过螺纹连接形成阀体1的内腔13，在阀体1和阀盖11之间通过密封圈一7密封。
以流量安全阀在图2中的放置状态定义偏向进水管111的一侧为流量安全阀的前端或者左端，定义偏向出水管121的一侧为后端或者右端。图1和图2中，阀芯2为贯通的圆筒状，阀芯2的前端具有凸出的凸肩21，凸肩21的外径大于进水管111的内径，阀芯2的内孔22小于进水管111的内孔22孔径；在凸肩21上开设有环形凹槽211，阀芯2的后端内侧壁为从后端端面延伸至阀芯2中间用于导向的锥面23，锥面23的小口径与阀芯2前端的内孔22平滑过渡，锥面23的大口径与阀座4相对。该阀芯2安装于阀体1的内腔13后，阀芯2与阀体1的筒体12内侧壁之间形成环形间距14，以便阀芯2能够灵活移动。
密封垫3设置在阀芯2的前端，包括环形片状的连接部31和锥形的侧边32，侧边32的锥形小口径端部与连接部31的外边缘连为一体，侧边32的锥形大口径端部朝向进水管111，侧边32相对于阀体1筒体12的内侧壁倾斜设置，筒体12内侧壁与侧边32的外周面322之间的夹角α为5-30度，最佳的夹角α角度是10-20度。密封垫3的连接部31安装于环形凹槽211内，密封垫3的侧边32将阀芯2的前端包裹住，阀芯2的前端面24为平面，既侧边32的锥形大口径端部的密封端面321突出阀芯2的前端面24，在弹簧5的作用下，具体如图2所示，侧边32的锥形大口径端部的密封端面321与阀体1的进水管端面112形成密封，连接部31的背侧面311与环形凹槽211的右侧槽壁形成密封，且阀芯2的前端面24与阀体1的进水管端面112留有间距。与此同时，侧边32的外周面322的一部分与筒体12接触并形成密封。通过这方式使得在正常流量时，通过密封垫3对阀芯2进行定位，方式阀芯2倾斜失去密封效果。
如图3所示，阀芯2的锥面23与阀座4上的密封部41形成密封时，密封垫3的侧边32的外周面322变形为柱面且与阀体1形成面密封，连接部31的正侧面312与环形凹槽211的左侧壁形成密封，并且侧边32的内周壁323对阀芯2形成定位。变形成柱面的密封垫3侧边32能对阀芯2在阀体1轴线方向进行导向。为保证阀芯2稳定不倾斜，进一步的，阀座4上设有突出的密封部41，密封部41位于阀体1的中部，呈锥形，在密封部41的外侧设有密封圈二8，锥面23的最大口径与密封部41相对且锥面23的最大口径大于密封圈二8的外径，锥面23的最小口径小于密封圈二8的外径。因此，在阀芯2的移动过程中，在变形的柱面和锥面23的导向下使阀芯2保证沿着阀体1的轴线方向移动，并且在阀芯2和阀座4形成密封前，再配合止回件6进一步防止了倒流对阀芯2移动的影响。在阀芯2和阀座4形成密封后，阀座4对阀芯2的后端形成定位，变形的柱面对阀芯2的前端形成定位，使得阀芯2在水流冲击越大的情况下，稳定性越好。
如图4所示，阀座4还包括环形的底座42，底座42和密封部41之间设置四个连接柱43，两个相邻连接柱43侧部之间的形成通水口44，通水口44与底座42的内环连通。如图2和图3所示，底座42与阀体1之间通过密封圈三9密封，弹簧5一端顶压在底座42上使底座42压在阀体1上，止回件6的后端为两个柔性挤压面61，挤压面61倾斜设置，止回件6的前端具有凸出呈环形的凸环62，在底座42内通过螺纹连接有连接件10，连接件10的内壁上具有呈环形的挡肩101并通过挡肩101将凸环62压在阀体1内壁上。
本流量安全阀的工作如下：流量正常时，水从进水管111进，由于阀芯2和阀体1之间通过密封垫3形成了密封，从进水管111进来的水只能经过筒状的阀芯2后流入阀座4，之后由阀座4从出水管121流出。流向如图2的箭头所示，即使是以斜向的水流涌动从进水管111进入，经过阀芯2后端的锥面23分流后能够减缓水流的冲击，同时阀芯2的进水方向与阀座4的进水方向设置成两个方向，也减少水流冲击的影响提高阀芯2的稳定性。
在进水管111和出水管121压差增大时，既出水管121处的用水设备大量漏水或者进水管111产生较大的水流冲击，阀芯2克服弹簧的弹力，使阀芯2的锥面23与阀座4上的密封部41形成密封，并且阀芯2和阀体1之间始终保持密封，因此阻断了进水管111与出水管121的连通，防止用水设备漏水。如图3所示的情况，水流偏向涌入，作用在一边的冲击力大于另一边，但是由于阀座4对阀芯2的后端形成定位，变形的柱面对阀芯2的前端形成定位，因此阀芯2依旧比较稳定。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的范围或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种流量安全阀，包括具有进水管(111)和出水管(121)的阀体(1)，在阀体(1)内设有连通出水管(121)的阀座(4)和能与阀座(4)形成密封的阀芯(2)，所述的阀座(4)上设有作用在阀芯(2)上使阀芯(2)脱离阀座(4)向进水管(111)靠近的弹簧(5)，其特征在于，阀芯(2)为贯通的筒状且与阀体(1)的内侧壁之间形成环形间距(14)，在阀芯(2)的前端上设有密封垫(3)，密封垫(3)边缘的一部分与阀体(1)内侧壁接触形成密封并对阀芯(2)在阀体(1)轴线方向进行导向，所述的阀座(4)上设有突出的密封部(41)，阀芯(2)后端的内侧壁为从后端端面延伸至阀芯(2)中间并对锥形密封部(41)形成导向的锥面(23)，所述的出水管(121)内设有防止介质从出水管向进水管(111)倒流的止回件(6)。
2.根据权利要求1所述的流量安全阀，其特征在于，所述的密封垫(3)包括片状的连接部(31)和锥形的侧边(32)，所述连接部(31)与阀芯(2)之间形成密封，所述侧边(32)的锥形大口径端部朝向进水管(111)，锥形小口径端部与连接部(31)的外边缘连为一体，所述侧边(32)相对于阀体(1)的内侧壁倾斜设置，且侧边(32)的锥形大口径端部的外周面(322)与阀体(1)内壁之间形成密封。
3.根据权利要求2所述的流量安全阀，其特征在于，所述阀芯(2)的前端部设有环形凹槽(211)，所述密封垫(3)的连接部(31)安装于环形凹槽(211)内，所述侧边(32)的锥形大口径端部的密封端面(321)凸出所述阀芯(2)的前端面(24)，且在弹簧(5)的作用下，所述侧边(32)的锥形大口径端部的密封端面(321)与阀体(1)的进水管端面(112)形成密封，所述连接部(31)的背侧面(311)与环形凹槽(211)的右侧槽壁形成密封，且所述阀芯(2)的前端面(24)与阀体(1)的进水管端面(112)留有间距。
4.根据权利要求3所述的流量安全阀，其特征在于，在阀芯(2)的锥面(23)与阀座(4)上的密封部(41)形成密封时，所述密封垫(3)的侧边(32)的外周面(322)变形为柱面且与阀体(1)形成面密封，所述连接部(31)的正侧面(312)与环形凹槽(211)的左侧壁形成密封。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的流量安全阀，其特征在于，所述的阀芯(2)的前端面(24)为平面(4c)，阀芯(2)的内孔小于进水管(111)的内孔(22)孔径。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的流量安全阀，其特征在于，所述的阀座(4)的密封部(41)呈锥形，在密封部(41)的外侧设有密封圈二(8)，上述的锥面(23)的最大口径与密封部(41)相对且锥面(23)的最大口径大于密封圈二(8)的外径，上述的锥面(23)的最小口径小于密封圈二(8)的外径。
7.根据权利要求6所述的流量安全阀，其特征在于，所述的密封部(41)位于阀体(1)的中部。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的流量安全阀，其特征在于，所述的阀座(4)还包括环形的底座(42)，底座(42)和密封部(41)之间设置若干连接柱(43)，两个相邻连接柱(43)侧部之间的形成通水口(44)，通水口(44)与底座(42)的内环连通。
9.根据权利要求8所述的流量安全阀，其特征在于，所述的底座(42)与阀体(1)之间通过密封圈三(9)密封，上述的弹簧(5)一端顶压在底座(42)上使底座(42)压在阀体(1)上。
10.根据权利要求9所述的流量安全阀，其特征在于，所述的止回件(6)的后端为两个柔性挤压面(61)，所述的挤压面(61)倾斜设置，所述的止回件(6)的前端具有凸出呈环形的凸环(62)，在底座(42)内通过螺纹连接有连接件(10)，所述连接件(10)的内壁上具有呈环形的挡肩(101)并通过挡肩(101)将凸环(62)压在阀体(1)内壁上。
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Pledgor: Yuhuan Jianglin plumbing Co.,Ltd.

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