CN107035876A - 一种低水损减压型倒流防止器 - Google Patents

一种低水损减压型倒流防止器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低水损减压型倒流防止器，包括主阀体、串联安装在主阀体中且联通的至少两个止回阀以及安装在主阀体上且与第一个止回阀的出水段联通的泄水阀，所述每个止回阀均包括安装在主阀体上的阀座、安装在阀座上的磁铁、与阀座密封配合的阀瓣以及与磁铁磁性配合且控制阀瓣启闭的执行部件；所述磁铁和阀瓣位于执行部件的两端，本发明内置的磁铁与阀瓣的密封副远离，这样保证了止回阀的密封不会因为磁力的损耗而受影响。

Description

一种低水损减压型倒流防止器
技术领域
本发明涉及阀门领域，尤其涉及一种低水损减压型倒流防止器。
背景技术
倒流防止器根据我国目前的供水管网，尤其是生活饮用水管道回流污染严重，又无有效防止回流污染装置的情况下，研制的一种严格限制管道中的水只能单向流动的新型水力控制装置。
倒流防止器产品由两个隔开的止回阀和一个液压传动的泄水阀组成。由于止回阀的局部水头损失，中间腔内的压力始终低于入水口的压力。这个压差驱使泄水阀处于关闭状态，管路正常供水。在压力异常时，（即出口端压力高于中间腔），即使两个止回阀都不能反向密封，安全泄水阀也能自动开启将倒流水泄空，并形成空气隔断，保证上游供水卫生安全。
传统的倒流防止器，其止回阀一般是通过弹簧来实现紧闭的，为确保倒流防止器的止回性能，国家标准GB/T25178严格规定了前止回阀的开启压差不可小于0.02MPa，后止回阀开启压差不可小于0.007MPa，想要达到这些指标，止回阀的弹簧力必须很大才行，而一旦弹簧力加大，则止回阀难以打开，造成阀门水损很大，难以在市场推广。
鉴于此，有必要设计一种低水损减压型倒流防止器来解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种可以提高阀门的关闭力以及密封性能的低水损减压型倒流防止器。
为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种低水损减压型倒流防止器，包括主阀体、串联安装在主阀体中且联通的至少两个止回阀以及安装在主阀体上且与第一个止回阀的出水段联通的泄水阀，所述每个止回阀均包括安装在主阀体上的阀座、安装在阀座上的磁铁、与阀座密封配合的阀瓣以及与磁铁磁性配合且控制阀瓣启闭的执行部件；所述磁铁和阀瓣位于执行部件的两端。
进一步地，所述磁铁被全密封在阀座中；所述执行部件设有一个全密封的封闭腔。
进一步地，所述阀座包括安装在主阀体上的密封座、位于主阀体内部流道中的支撑座以及连接密封座和支撑座的若干筋部，所述密封座与阀瓣密封配合，所述磁铁安装在支撑座上，所述支撑座上安装有封闭磁铁的封盖，所述封盖与支撑座是密封配合。
进一步地，所述执行部件包括与支撑座固定连接的内轴套、套设在内轴套外侧且相对内轴套能滑动的外轴套、密封内轴套和外轴套的密封部件、固定在阀瓣上且插入到内轴套内部的阀杆、设置在阀杆的自由端上且与磁铁磁性配合的弹簧座以及位于弹簧座和内轴套之间且套设在阀杆上的弹性部件，所述外轴套和阀杆均是密封固定在阀瓣上。
进一步地，所述阀瓣上设有固定外轴套的压板；所述压板与阀瓣之间还安装有与密封座密封配合的主密封圈，所述主密封圈与压板之间设有缝隙。
进一步地，所述密封部件为波纹橡胶套，其一端固定在支撑座和内轴套之间；其另一端固定在压板与外轴套之间。
进一步地，所述密封部件为设置在外轴套和内轴套之间的密封垫。
进一步地，所述泄水阀包括安装在主阀体上的泄水阀体、与泄水阀体配合的泄水阀盖、安装在泄水阀体内部的泄水阀座、与泄水阀座密封配合的泄水阀芯、安装在泄水阀盖上的调节螺栓、套设在泄水阀芯上且位于泄水阀芯和泄水阀体之间的泄水弹簧以及位于泄水阀芯和调节螺栓之间的调节弹簧，泄水阀盖上还设有连通泄水阀体内部的连通孔，所述泄水阀芯的启闭方向与泄水阀的进水方向相垂直。
进一步地，所述倒流防止器还包括连通主阀体与泄水阀体内部的连通管，所述连通管一端插入到泄水阀盖的连通孔中，所述连通管的另一端插入到主阀体上。
进一步地，所述泄水阀还包括安装在泄水阀盖和泄水阀体连接处的活塞环以及安装在泄水阀盖内部的密封环，所述泄水阀芯与活塞环、密封环均形成动密封副；所述泄水阀芯上还安装有泄水密封圈以及固定泄水密封圈的固定板，所述泄水密封圈的横截面是由方形和钝角三角形组成。
现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
1. 采用内置磁铁的方式来提高止回阀的关阀力，降低了弹性元件所需要的弹力，使得止回阀能够完全打开，降低了止回阀的水损。
2. 内置的磁铁与阀瓣的密封副远离，这样保证了止回阀的密封不会因为磁力的损耗而受影响。
3. 磁铁和执行部件采用全封闭结构，有效保护了磁铁和执行部件受介质的影响，提升阀门启闭过程中的可靠性。
4. 泄水阀采用双弹簧结构的压差调节结构，可以实现泄水压差在线可调，且活塞式压差感应腔，反应更灵敏，泄水速度更快。
附图说明
图1为本发明的低水损减压型倒流防止器的结构示意图。
图2为本发明的低水损减压型倒流防止器中实施例一的止回阀的结构示意图。
图3为本发明的低水损减压型倒流防止器中实施例二的止回阀的结构示意图。
图4为本发明的低水损减压型倒流防止器中泄水阀的结构示意图。
图5为本发明的低水损减压型倒流防止器中卡环的结构示意图。
图6为本发明的低水损减压型倒流防止器中主阀体的内部结构示意图。
图7为本发明的低水损减压型倒流防止器中卡环和主阀体配合的结构示意图。
图8为本发明的低水损减压型倒流防止器中卡环和主阀体锁定的结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1至8描述本发明的微量排气阀的结构和发明内容。
如图1所示，一种低水损减压型倒流防止器，包括主阀体1、安装在主阀体1上方的主阀盖2、串联安装在主阀体1内部且联通的前止回阀3和后止回阀4、安装在主阀体1上且与前止回阀3的出水段联通的泄水阀5以及连通主阀体1与泄水阀5的连通管6。
如图2和图3所示，所述前止回阀3和后止回阀4的结构和工作原理相同。所述每个止回阀均包括安装在主阀体1上的阀座7、安装在阀座7上的磁铁8、与阀座7密封配合的阀瓣9以及与磁铁8磁性配合且控制阀瓣9启闭的执行部件。所述磁铁8和阀瓣9位于执行部件的两端，这样磁铁8的寿命损耗便不会影响阀瓣9的密封性能；而且磁铁位于阀体内部，具有防结垢的特性，因此阀体内部永远不会结垢。
所述阀座7的横截面成梯形，其包括安装在主阀体1上的密封座10、位于主阀体1内部流道中的支撑座11以及连接密封座10和支撑座11的若干筋部12。所述密封座10是用来与阀瓣9密封配合。所述密封座10是通过卡盘13固定在主阀体1上。且所述密封座10与主阀体1之间安装有密封结构。所述磁铁8安装在支撑座11上。所述支撑座11上方安装有封闭磁铁8的封盖14。所述封盖14与支撑座11是通过螺纹连接并安装密封结构实现密封配合。所述封盖14上设有一个六角盲孔，这样便于用内角扳手来安装封盖14。所述支撑座11的下方设有一个通孔。
所述执行部件包括与支撑座11通过螺纹固定连接的内轴套15、套设在内轴套15外侧且相对内轴套15能滑动的外轴套16、密封内轴套15和外轴套16的密封部件、固定在阀瓣9上且插入到内轴套15内部的阀杆17、设置在阀杆17的自由端上且与磁铁8磁性配合的弹簧座18以及位于弹簧座18和内轴套15之间且套设在阀杆17上的弹性部件19。所述弹簧座18与阀杆17一体成型。所述弹簧座18穿入支撑座11的通孔中与磁铁8磁性配合。所述弹性部件19可以采用弹簧或碟簧。所述外轴套16和阀杆17均是密封固定在阀瓣9上。所述阀杆17穿过阀瓣9并通过螺栓锁紧固定。所述阀杆17与所述阀瓣9之间设有密封结构。所述阀瓣9上设有固定外轴套16的压板20。所述压板20与阀瓣9之间还安装有与密封座10密封配合的主密封圈21。所述压板20是通过螺钉固定在阀瓣9上。所述压板20抵压在外轴套16的底部台阶上。所述外轴套16的底面与阀瓣9之间设有密封结构。所述主密封圈21与压板20之间设有缝隙22。所述主密封圈21的横截面是由长方形和正方形组成的阶梯状。当阀瓣9与密封座10开始关闭时，介质会先进入主密封圈21与压板之间的缝隙22中，然后介质压力便会挤压主密封圈21靠向密封座10，因此阀瓣9的关闭需要的密封比压为零，密封力完全依靠介质压力实现，因此止回阀的密封性能优越。
本发明的实施例一的止回阀和实施例二的止回阀上面描述的结构基本相同，但不同之处仅在于密封部件的结构不一样。
实施例一的密封部件为波纹橡胶套23，其一端夹持固定在支撑座11和内轴套15之间；其另一端夹持固定在压板20与外轴套16之间。所述波纹橡胶套23大大降低了止回阀的启闭过程中的卡阻。
实施例二的密封部件为设置在外轴套16和内轴套15之间的密封垫24。
本发明的止回阀的工作原理如下：
1.止回阀处于关闭位置时，此时与阀瓣9连接在一起的弹簧座18靠近置于支撑座11内部的磁铁8被吸住，此时弹簧座18承受弹簧19的弹力最小，而受磁铁8的吸力最大，因此此时止回阀的关闭力最大，超出标准规定的0.02MPa的要求；
2.当止回阀打开时，弹簧座18离开磁铁8，同时开始压缩弹簧19，弹簧力增加但是磁力迅速减小，始终维持在一定压差（大于0.014MPa，小于0.025MPa）。
3.当发生倒流时，阀瓣9在弹簧19和磁铁8双重作用下，迅速关闭，防止回流污染。
本发明的关键点在于磁铁8被全密封在支撑座11中。所述执行部件设有一个全密封的封闭腔25。所述阀杆17、弹簧座18和弹性部件19被密封在封闭腔25中。本发明采用波纹橡胶套23或密封垫24隔离介质与执行部件；磁铁对介质内杂物的吸附也被完全隔离，因此本发明的磁力对止回阀的执行、密封不造成任何影响，同时，解决了减压型倒流防止器的水损大问题。
当止回阀关闭的时候，中间封闭腔25的空气压力为大气压；当止回阀开启的时候，阀瓣9离开密封座10，中间封闭腔25被拉长，内部空气产生负压，这个负压起到跟弹簧19一样的作用，产生一个将阀瓣9拉回来的力，加快了止回阀的关闭，防止回流污染。
如图4所示，所述泄水阀5包括安装在主阀体1下方的泄水阀体26、与泄水阀体26一侧配合的泄水阀盖27、安装在泄水阀体26内部的泄水阀座28、与泄水阀座28密封配合的泄水阀芯29、安装在泄水阀盖27上的调节螺栓30、套设在泄水阀芯29上且位于泄水阀芯29和泄水阀体26之间的泄水弹簧31、位于泄水阀芯29和调节螺栓30之间的调节弹簧32、安装在泄水阀盖27和泄水阀体26连接处的活塞环33以及安装在泄水阀盖27内部的密封环34。
所述泄水阀体26通过若干螺栓固定在主阀体1的下端。所述泄水阀盖27上还设有连通泄水阀体26内部的连通孔35。所述泄水阀芯29包括与泄水阀座28密封配合的密封部、自密封部延伸形成且与活塞环33形成动密封副的活塞部以及自活塞部延伸形成且与密封环34形成动密封副的后端部。所述活塞部的直径大于密封部和后端部的直径。所述泄水阀芯29的密封部上还安装有泄水密封圈36以及固定泄水密封圈的固定板37。所述泄水密封圈36的横截面是由方形和钝角三角形组成。所述泄水密封圈36包括长方形的固定部和钝角三角形的接触部。所述固定板37通过螺栓固定在泄水阀芯29上。当泄水阀芯29与泄水阀座28闭合时，泄水密封圈36的接触部先与泄水阀座28点面接触，介质挤压接触部的侧面，增加了泄水密封圈36与泄水阀座28的密封面积，故，泄水密封圈36采用自密封结构，密封比压为零。所述泄水阀芯29的启闭方向与泄水阀5的进水方向相垂直。
所述泄水弹簧31套设在泄水阀芯29的密封部上，并且泄水弹簧的两端分别抵靠在泄水阀体26内部和泄水阀芯29的活塞部上。
所述调节螺栓30一端伸入泄水阀体26内并连接调节弹簧座38。所述泄水阀芯29的后端部凹设有收容槽39。所述调节弹簧32一端抵靠在调节弹簧座38上；另一端位于收容槽39中且抵靠在收容槽39的内壁。
本发明的泄水阀采用双弹簧结构的压差调节结构，可以实现泄水压差在线可调。活塞式压差感应腔，反应更灵敏，泄水速度更快。
所述泄水阀的压差调节原理如下：
泄水阀芯受力分析：
如果（P1*S+F2）-（P2*S+F1）=F（密封力），则泄水阀关闭；
式中：P1为倒流防止器的中间腔压强；P2为倒流防止器进口的压强；F1为泄水弹簧的力；F2为调节弹簧的力。
因此有：(P1-P2)*S=F1-F2+F（密封力）。
然而标准要求P1-P2 不小于14KPa，且P1-P2又不能太高，否则阀门水损增加。因此要求F1-F2的大小必须精准，本结构的F2可以在线调节的，可以完全确保F1-F2的数值精准。
如图1所示，所述连通管6一端插入到泄水阀盖27的连通孔35中，另一端插入到主阀体1的下端，这样连通管6便将主阀体1进口的压强与泄水阀体26后端的压强连通。
如图5至图8所示，所述卡盘13为环状结构，其外圆凸设有若干均匀分布的干涉部40。所述主阀体1的内部设有供卡盘13安装的安装槽41。所述安装槽41的安装口设有若干均匀分布且与干涉部40配合的凹部42。所述卡盘13的安装方法如下：首先将卡盘13的干涉部40对准安装槽41的凹部42垂直放入安装槽中；然后旋转卡盘13一定角度，所述干涉部40与凹部42交错开；最后在其中一个凹部42中安装锁紧螺钉43即可。通过卡盘13固定阀座7，可以实现在线维修和更换阀座，方便快捷。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，不应以此限制本发明的范围。即凡是依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种低水损减压型倒流防止器，包括主阀体、串联安装在主阀体中且联通的至少两个止回阀以及安装在主阀体上且与第一个止回阀的出水段联通的泄水阀，其特征在于：所述每个止回阀均包括安装在主阀体上的阀座、安装在阀座上的磁铁、与阀座密封配合的阀瓣以及与磁铁磁性配合且控制阀瓣启闭的执行部件；所述磁铁和阀瓣位于执行部件的两端。
2.如权利要求1所述的低水损减压型倒流防止器，其特征在于：所述磁铁被全密封在阀座中；所述执行部件设有一个全密封的封闭腔。
3.如权利要求2所述的低水损减压型倒流防止器，其特征在于：所述阀座包括安装在主阀体上的密封座、位于主阀体内部流道中的支撑座以及连接密封座和支撑座的若干筋部，所述密封座与阀瓣密封配合，所述磁铁安装在支撑座上，所述支撑座上安装有封闭磁铁的封盖，所述封盖与支撑座是密封配合。
4.如权利要求3所述的低水损减压型倒流防止器，其特征在于：所述执行部件包括与支撑座固定连接的内轴套、套设在内轴套外侧且相对内轴套能滑动的外轴套、密封内轴套和外轴套的密封部件、固定在阀瓣上且插入到内轴套内部的阀杆、设置在阀杆的自由端上且与磁铁磁性配合的弹簧座以及位于弹簧座和内轴套之间且套设在阀杆上的弹性部件，所述外轴套和阀杆均是密封固定在阀瓣上。
5.如权利要求4所述的低水损减压型倒流防止器，其特征在于：所述阀瓣上设有固定外轴套的压板；所述压板与阀瓣之间还安装有与密封座密封配合的主密封圈，所述主密封圈与压板之间设有缝隙。
6.如权利要求5所述的低水损减压型倒流防止器，其特征在于：所述密封部件为波纹橡胶套，其一端固定在支撑座和内轴套之间；其另一端固定在压板与外轴套之间。
7.如权利要求5所述的低水损减压型倒流防止器，其特征在于：所述密封部件为设置在外轴套和内轴套之间的密封垫。
8.如权利要求1所述的低水损减压型倒流防止器，其特征在于：所述泄水阀包括安装在主阀体上的泄水阀体、与泄水阀体配合的泄水阀盖、安装在泄水阀体内部的泄水阀座、与泄水阀座密封配合的泄水阀芯、安装在泄水阀盖上的调节螺栓、套设在泄水阀芯上且位于泄水阀芯和泄水阀体之间的泄水弹簧以及位于泄水阀芯和调节螺栓之间的调节弹簧，泄水阀盖上还设有连通泄水阀体内部的连通孔，所述泄水阀芯的启闭方向与泄水阀的进水方向相垂直。
9.如权利要求8所述的低水损减压型倒流防止器，其特征在于：所述倒流防止器还包括连通主阀体与泄水阀体内部的连通管，所述连通管一端插入到泄水阀盖的连通孔中，所述连通管的另一端插入到主阀体上。
10.如权利要求8所述的低水损减压型倒流防止器，其特征在于：所述泄水阀还包括安装在泄水阀盖和泄水阀体连接处的活塞环以及安装在泄水阀盖内部的密封环，所述泄水阀芯与活塞环、密封环均形成动密封副；所述泄水阀芯上还安装有泄水密封圈以及固定泄水密封圈的固定板，所述泄水密封圈的横截面是由方形和钝角三角形组成。
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