CN107131306A - 一种无旋涡型水泵控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无旋涡型水泵控制阀，其包括阀体、阀盖、阀瓣及启闭装置，所述阀体设有进水口、出水口和装配口，所述进水口、出水口和装配口于阀体内侧相互连通，所述阀体内设有阀座，所述阀盖设于阀体的装配口上且其设有裙套，所述阀瓣可移动设于阀盖的裙套内侧，所述阀瓣与启闭装置传动连接设置，阀瓣上设有凹槽及3～15块沿轴向延伸的铜锌合金导向块，所述裙套内侧壁等离子喷涂有厚度为0.1～0.6mm的氧化铬陶瓷涂层，所述进水口和出水口之间的轴心线与阀盖的轴心线之间的夹角为65±3°，所述启闭装置固设于阀盖上，本发明用于离心泵出水口的控制阀。

Description

一种无旋涡型水泵控制阀

技术领域

本发明涉及一种无旋涡型水泵控制阀，其属于给排水系统管网设备的技术领域。

背景技术

给排水系统中使用离心式水泵进行泵送是常见的方式之一，结合离心式水泵的工作特点，一般要在水泵的出水口设置水泵控制阀用于配合离心式水泵工作，防止给水路管网造成水锤冲击或者防止离心式水泵反转。比如2015年9月2日公告的中国专利ZL201210005166.3即公开一种气动型节能活塞平衡式水泵控制阀，其包括有阀体、下压盖，下密封圈、下阀座、阀盖、阀轴和控制阀轴轴向伸缩运动的装置，阀盖盖于阀体上并且阀盖向阀体内伸进一段盖体，阀轴从外活动插进阀盖内，下压盖安装在阀体内并设置在阀轴的末端，下阀座安装在阀体内腔的通道上，下密封圈设于下压盖底部外圆周上，在阀盖上活动滑套有套筒，套筒与阀盖盖体配合密封，套筒的一端与下压盖密封连接在一起，在下压盖上设有贯通流道与套筒内腔的通孔，控制阀轴作伸缩运动的装置为气动缸，气动缸安装在阀盖上，气动缸的主活塞与阀轴固定连接在一起，气动缸缸体内主活塞两侧的腔室分别与气动控制系统连接，在主活塞朝阀体的一侧延伸有缓冲活塞，相应地在气动缸缸体朝阀体一端壁体上设有供缓冲活塞插进的扩孔段。该水泵控制阀能相应解决水锤和离心式水泵反转的问题，但是当管道中输送的流体杂质含量较高或者管道长时间没有使用的情况下，水泵控制阀由于受泥沙沉积及零部件锈蚀的影响，阀瓣的启闭出现卡滞或者堵死，这是水泵控制阀目前碰到的比较普遍的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无旋涡型水泵控制阀，其能够较大程度避免其工作过程中出现的卡滞或者堵死现象,特别是水锤的发生。

为解决前述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：一种无旋涡型水泵控制阀，包括阀体、阀盖、阀瓣及启闭装置，所述阀体设有进水口、出水口和装配口，所述进水口、出水口和装配口于阀体内侧相互连通，所述阀体内设有阀座，所述阀盖设于阀体的装配口上且其具有位于阀体内且向阀座部分延伸的裙套，所述阀瓣为中空桶状结构且其可移动设于阀盖的裙套内侧，所述阀瓣与启闭装置传动连接设置，且所述阀瓣上位于与阀盖相邻的轴向一端其圆周外侧壁上开设有1～3个凹槽，所述各凹槽上设有密封圈，所述阀瓣的轴向另一端其圆周外侧壁上均匀焊接有3～15块沿轴向延伸的铜锌合金导向块，所述铜锌合金导向块与所述凹槽沿阀瓣的轴向相互错开,所述阀瓣上远离阀盖的轴向端部设有密封垫，所述密封垫的轴向外侧设有压板，所述压板通过螺栓固设于阀瓣上，所述裙套内侧壁位于与阀瓣接触的工作面上等离子喷涂有氧化铬陶瓷涂层，所述氧化铬陶瓷涂层的厚度为0.1～0.6mm，并且所述进水口和出水口之间的轴心线与阀盖的轴心线之间的夹角为65±3°，所述启闭装置固设于阀盖上。

优选的上述无旋涡型水泵控制阀，所述凹槽为一个。

优选的上述无旋涡型水泵控制阀，所述铜锌合金导向块为8块。

优选的上述无旋涡型水泵控制阀，所述进水口和出水口之间的轴心线与阀盖的轴心线之间的夹角为65°。

通过采用上述技术方案，本发明的有益效果是：除了具备：关阀启动，减小启动轴功率；关阀停泵，停泵无水锤，泵不逆转；非人为意外断电时，自动缓闭停泵这三个离心式水泵控制阀的功能特点之外，对于工作介质的适应范围非常广泛，适应性强，泥沙杂质不易沉积，阀瓣与阀盖的接触面积小，流体中的杂质对阀瓣与阀盖之间的磨损破坏作用大大降低，同时由于阀盖内腔工作表面喷涂了氧化铬陶瓷涂层，使得其工作表面的锈蚀破坏得到极大改善但又保证了装配精度，更重要的是，进水口和出水口之间的轴心线与阀盖的轴心线之间的夹角设定为65±3°，其一方面遵从离心泵特性曲线所揭示的“流量越小，轴功率越小”的理论，但是对于停泵过程的控制水锤的发生不仅仅在于控制关阀的速度，对于大口径的水泵控制阀来说，关阀过慢涉及到反流问题，因此，关阀速度不是越慢越好，实验表明前述两轴心线的夹角介于65±3°，水锤带来的压力冲击及震动最小，离心泵的轴功率跃变辐度最小，水泵控制阀的工作可靠性得以根本性地提升，其使用寿命是传统控制阀的5～8倍。

附图说明

图1为本发明实施例的剖视示意图；

图2为图1中阀瓣的侧视图；

图3为图2中A-A剖视示意图；

图4为图1中a部分的局部放大图；

具体实施方式

参考图1至图4，本发明的实施例公开一种无旋涡型水泵控制阀，其包括阀体1、阀盖2、阀瓣3及启闭装置4，所述阀体1设有进水口11、出水口12和装配口13，所述进水口11、出水口12和装配口13于阀体1内侧相互连通，所述阀体1内设有阀座14，所述阀盖2设于阀体1的装配口13上且其具有位于阀体1内且向阀座14部分延伸的裙套21，所述裙套21是一个截面积为圆环的结构，其主要为阀瓣3的轴向移动提供导向作用，同时两者之间的水密封结构防止流体在关阀时从进水口11流向出水口12，所述阀瓣3大致呈中空桶状结构且其可移动设于阀盖2的裙套21内侧，所述阀瓣3与启闭装置4传动连接设置，且所述阀瓣3的轴端32(与阀盖2相邻的那一端)其圆周外侧壁上开设有一个凹槽36，所述凹槽36上设有密封圈38，所述阀瓣3的轴端31其圆周外侧壁上均匀焊接有八块沿轴向延伸的铜锌合金导向块37，所述铜锌合金导向块37与所述凹槽36沿阀瓣3的轴向相互错开,所述阀瓣3的轴端31上设有密封圈座33，密封圈34设于密封圈座33上，密封圈压板35将密封圈33紧紧压在密封圈座33上，密封圈压板35通过螺栓固设于密封圈座33或者阀瓣3上，所述裙套21内侧壁位于与阀瓣3接触的工作面上等离子喷涂有氧化铬陶瓷涂层，所述氧化铬陶瓷涂层的厚度一般介于0.1～0.6mm，本实施例选择0.5mm左右,并且所述进水口11和出水口12之间的轴心线与阀盖2的轴心线之间的夹角为65°，这里所述的阀盖2的轴心线主要是指截面为圆环的裙套21的轴心线，该角度是在输水管网的管路直径大于350mm情况下，通过实验获得的最佳装配角度，该角度下的实验结果水锤带来的压力冲击及震动最小，离心泵的轴功率跃变辐度最小。所述启闭装置4包括启闭水泵控制阀的气缸、控制气缸开关的二位五通电磁阀、设于阀盖2外侧或者设于阀盖2内且与气缸的进排气口连接的进排气管路以及关阀降速装置，启闭装置4有很多种实现方式且有公开的技术启示，在此不予详述。本发明主要通过将静止的密封结构改为相对运动的密封结构、将阀瓣3与阀盖2的接触面积降为原来的六分之一甚至更低、改变阀瓣3与阀盖2两者接触面的介质、优化阀盖2(阀瓣3)轴心线与阀体1轴心线的夹角等多个方面的改进，从而根本上提升水泵控制阀的使用寿命至6～8倍。这里所述的密封圈和密封垫表述的都是起密封作用的部件，其在权利要求表述的区别主要是文字上的区分而不具有功能上的区别。

上述实施例中，对于流体压力大或者管径大的场合，阀瓣外侧的密封圈可以选择2～3个，对应的所述铜锌合金导向块可以选择8～15块，虽然本发明所限定的进水口和出水口之间的轴心线与阀盖的轴心线之间的夹角为65°，且允许正负3°的偏差，但实验的结果显示，偏离65°时水锤压力存在显显的跃变，如果出水口后段存在近距离的弯管，则所述夹角不能小于65°，否则防止水锤产生的效果将大打折扣。

Claims (4)

1.一种无旋涡型水泵控制阀，其特征在于：包括阀体、阀盖、阀瓣及启闭装置，所述阀体设有进水口、出水口和装配口，所述进水口、出水口和装配口于阀体内侧相互连通，所述阀体内设有阀座，所述阀盖设于阀体的装配口上且其具有位于阀体内且向阀座部分延伸的裙套，所述阀瓣为中空桶状结构且其可移动设于阀盖的裙套内侧，所述阀瓣与启闭装置传动连接设置，且所述阀瓣上位于与阀盖相邻的轴向一端其圆周外侧壁上开设有1～3个凹槽，所述各凹槽上设有密封圈，所述阀瓣的轴向另一端其圆周外侧壁上均匀焊接有3～15块沿轴向延伸的铜锌合金导向块，所述铜锌合金导向块与所述凹槽沿阀瓣的轴向相互错开,所述阀瓣上远离阀盖的轴向端部设有密封垫，所述密封垫的轴向外侧设有压板，所述压板通过螺栓固设于阀瓣上，所述裙套内侧壁位于与阀瓣接触的工作面上等离子喷涂有氧化铬陶瓷涂层，所述氧化铬陶瓷涂层的厚度为0.1～0.6mm，并且所述进水口和出水口之间的轴心线与阀盖的轴心线之间的夹角为65±3°，所述启闭装置固设于阀盖上。

2.根据权利要求1所述的无旋涡型水泵控制阀，其特征在于：所述凹槽为一个。

3.根据权利要求1所述的无旋涡型水泵控制阀，其特征在于：所述铜锌合金导向块为8块。

4.根据权利要求1或2或3所述的无旋涡型水泵控制阀，其特征在于：所述进水口和出水口之间的轴心线与阀盖的轴心线之间的夹角为65°。