CN107542941A - 一种阀座回弹式闸阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀座回弹式闸阀，包括阀体、闸板和回弹式阀座组件，阀体内腔底部开设有第一凹槽，阀体上连接有阀盖；回弹式阀座组件包括阀座和第一弹性部件，阀座位于闸板下方，第一弹性部件上下表面分别与阀座和第一凹槽槽底连接；同时，回弹式阀座组件具有第一状态和第二状态，在第一状态中，闸板脱离阀座，阀座上表面与阀体内腔底部持平；在第二状态中，闸板抵持至使阀座上表面下降至第一凹槽内。本发明结构简单，可以减小水流的阻力损失，确保凝水泵入口压力，防止汽蚀现象发生。

Description

一种阀座回弹式闸阀

技术领域

本发明涉及闸阀领域，具体涉及一种阀座回弹式闸阀。

背景技术

凝水系统是通过凝水泵将冷凝器中的饱和水输送至给水系统，如果凝水泵入口管路的压力降到水在相应温度下的饱和蒸汽压力时，水就开始汽化生成大量的气泡，气泡随水流向前运动，运动到压力较高部位时，迅速凝结、溃灭，形成汽蚀现象，并产生噪声、振动和对凝水泵的侵蚀。因此，为确保凝水泵不发生汽蚀，系统设计时需减少凝水泵入口管路压力损失，确保足够的入口压力。闸阀作为凝水泵入口最重要的阀门，其阻力大小很大程度决定了凝水泵入口压力损失大小。当前阀门设计主要是通过改变阀门闸板结构(平行式、楔式)来改变阀门阻力大小的，并没有考虑到，在阀体内腔底部设置阀座时，阀体内腔并不是一个顺畅的通道，由阀座带来的不平整，会造成水流边界层破坏，出现紊流，水流过时速度下降，从而引起较大的能耗，降低了入口压力，存在发生汽蚀现象的隐患。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种阀座回弹式闸阀，该闸阀结构简单，可以减小水流的阻力损失，确保凝水泵入口压力，防止汽蚀现象发生。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种阀座回弹式闸阀，包括：

阀体，所述阀体内腔底部开设有第一凹槽，所述阀体上连接有阀盖；

闸板；

其还包括：

回弹式阀座组件，其包括阀座和第一弹性部件，所述阀座位于所述闸板下方，所述第一弹性部件上下表面分别与所述阀座和所述第一凹槽槽底连接；同时，所述回弹式阀座组件具有：

第一状态，在所述第一状态中，所述闸板脱离所述阀座，所述阀座上表面与所述阀体内腔底部持平；

第二状态，在所述第二状态中，所述闸板抵持至使所述阀座上表面下降至所述第一凹槽内。

进一步地，所述第一凹槽至少一槽壁上凸设有限位块，所述限位块上表面与所述阀体内腔底部持平，所述阀座侧壁上开设有与所述限位块嵌合的卡槽。

进一步地，所述第一弹性部件为弹簧。

进一步地，所述第一凹槽槽底开设有第二凹槽，所述第一弹性部件容纳于所述第二凹槽内。

进一步地，所述阀座下表面开设有第二凹槽，所述第一弹性部件容纳于所述第二凹槽内。

进一步地，所述阀盖上组设有水封组件。

进一步地，所述水封组件包括：

水封环，所述水封环固定于所述阀盖内；

进水阀组，所述进水阀组组设于所述阀盖上且与所述水封环连通；

排气阀组，所述排气阀组组设于所述阀盖上且与所述水封环连通。

进一步地，所述排气阀组包括：

连接管，所述连接管组设于所述阀盖上且与所述水封环连通；

隔板，所述隔板设于所述连接管内，并将所述连接管分隔为靠近所述阀盖的第一节段和远离所述阀盖的第二节段，所述隔板上开设有排气孔；

挡块，其用于启闭所述排气孔，所述挡块位于所述第一节段内且连接有一连接杆，所述连接杆另一端穿过所述排气孔并延伸至所述第二节段内；

按压组件，所述按压组件与所述连接杆相连且位于所述第二节段内，所述按压组件处于自然状态时所述挡块闭合所述排气孔或处于按压状态时所述挡块开启所述排气孔。

进一步地，所述按压组件包括按压板和第二弹性部件，所述按压板与所述连接杆连接，所述第二弹性部件两端分别与所述按压板和所述隔板连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明通过设置回弹式阀座组件，当闸板降落至最底部，闸阀关闭，切断流水，当闸板上升，阀门打开时，阀座在第一弹性部件的作用下上升，直到阀座的上表面与阀体内腔底部持平，流体通过恢复至管道通道大小，由于阀座表面是平整的，并与阀体内腔底部持平，流水在通过该处时，边界层也不会被破坏，避免了紊流现象发生，流水没有阻力损失或者阻力损失降低至最小，确保了足够的入口压力，避免凝水泵汽蚀现象发生。该结构设计简单，降低流阻效果好，闸阀阻力系数可减小到标准阀门同等通径条件的60％，阀座通径可在DN100-DN300之间实现阀座有效回弹，且维修方便，可靠性高。

(2)设置水封组件，可有效阻止空气的漏入，保证了与闸阀连接的冷凝器内的真空度。

(3)闸阀采用锻件制造，各方向尺寸可缩小至标准阀门同等通径的50％-80％。

附图说明

图1为本发明实施例提供的阀座回弹式闸阀结构示意图；

图2为本发明实施例提供的回弹式阀座组件结构示意图；

图3为本发明实施例提供的水封组件结构示意图；

图4为本发明实施例提供的排气阀组结构示意图。

图中，1-阀体，10-第一凹槽，11-阀盖，110-上填料，111-下填料， 112-压垫，12-第二凹槽，2-闸板，3-回弹式阀座组件，30-阀座，31- 第一弹性部件，4-水封组件，40-水封环，41-进水阀组，42-排气阀组， 420-连接管，421-隔板，422-第一节段，423-第二节段，424-排气孔， 425-挡块，426-连接杆，427-按压组件，428-按压板，429-第二弹性部件，5-阀杆。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种阀座回弹式闸阀，包括：阀体1、闸板2和回弹式阀座组件3，所述阀体1内腔底部开设有第一凹槽10，所述阀体1上连接有阀盖11，所述阀盖11可以采用倒T形，所述阀盖11盖设于所述阀体1上并用螺栓固定形成闸阀，为了减小阀体尺寸，本发明采用暗杆平板式结构闸阀，主流通道采用圆形结构，闸阀采用锻件制造，各方向尺寸可缩小至标准阀门同等通径的50％-80％。所述闸板2可以采用平板式结构或楔形结构，所述闸板2顶端可拆卸连接有阀杆5，比如采用螺纹连接，实现所述闸板 2的垂直升降，方便拆卸与维修更换，这些都是本领域常用的可拆卸连接方式，再次不在赘述。所述回弹式阀座组件3包括阀座30和第一弹性部件31，所述阀座30位于所述闸板2下方，所述第一弹性部件31上下表面分别与所述阀座30和所述第一凹槽10槽底连接，所述阀座30收容于所述第一凹槽10内，所述阀座30的形状及大小与所述第一凹槽10形状及大小相配合，比如，所述阀座30为长方体结构，所述第一凹槽10为方形槽，且所述阀座30刚好或大致嵌合在所述第一凹槽10内，尽可能减小二者之间的缝隙，防止水流阻力损失，如果所述阀座30为圆柱体结构，则所述第一凹槽10为圆柱体结构的凹槽；同时，所述回弹式阀座组件3具有第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述闸板2脱离所述阀座30，所述阀座30收容于所述第一凹槽10内且其上表面与所述阀体1内腔底部持平，使得所述阀体1内腔成为一个光滑的通道，水流过时，不会被阻止，减小了紊流，防止水在流动过程中边界层被破坏从而导致水的阻力损失；在所述第二状态中，所述闸板2抵持至使所述阀座30收容于所述第一凹槽10内且所述阀座30上表面下降至所述第一凹槽10内，从而形成断路，关闭闸阀。

所述第一状态有两种方式实现，第一种方式是单纯依靠所述第一弹性部件31的弹力，使所述阀座30上表面与所述阀体1内腔底部持平，此时所述阀座30的重力与所述第一弹性部件31的弹力相等，另外一种方式是依靠在所述第一凹槽10的槽壁上设置凸起，可以挡住所述阀座30在其上表已经与所述阀体1内腔底部持平之后继续向上运动，此时的所述第一弹性部件31的弹力大于所述阀座30的重力

本发明的原理为：当阀门关闭时，所述闸板2在阀杆5的驱动下，抵顶所述阀座30，所述阀座30在所述第一凹槽10内向下运动并压缩所述第一弹性部件31，直至所述阀座30上表面下降至所述第一凹槽10内，甚至是所述阀座30下表面与所述阀体1的所述第一凹槽 10槽底接触、贴合，此时，闸阀关闭，切断流水；当阀门打开时，所述闸板2脱离所述阀座30并向上运动，所述阀座30在所述第一凹槽10内向上运动直到其上表面与所述阀体1内腔底部持平，至此，流体通过恢复至管道通道大小，由于所述阀座30表面是光滑的，并与所述阀体1内腔底部持平，流水在通过该处时，边界层也不会被破坏，避免了紊流现象发生，流水没有阻力损失或者阻力损失降低至最小，确保了足够的入口压力，避免凝水泵汽蚀现象发生。

该结构设计简单，降低流阻效果好，闸阀阻力系数可减小到标准阀门同等通径条件的60％，阀座通径可在DN100-DN300之间实现阀座有效回弹，且维修方便，可靠性高。

进一步地，相对于使所述阀座30的重力与所述第一弹性部件31 的弹力相等来保证所述阀座30上表面与所述阀体1内腔底部持平，采用凸起设置更方便设计，而且在这种情况下，由于所述第一弹性部件31向上的弹力，可以使得所述阀座30不容易被水的力压下来，因此，在所述第一凹槽10至少一槽壁上凸设限位块，所述限位块上表面与所述阀体1内腔底部持平，同时在所述阀座30侧壁上开设与所述限位块嵌合的卡槽，当所述阀座30在所述第一凹槽10内向上运动到其上表面与所述阀体1内腔底部持平时，该卡槽刚好可以嵌合收容所述限位块，在该所述限位块的阻力下，所述阀座30既可以保证其上表面与所述阀体1内腔底部持平，同时也防止了所述阀座30在所述第一弹性部件31的弹力作用下继续向上运动。

参见图2所示，进一步地，所述第一弹性部件31为弹簧。根据需要可以设置多个，以防止弹簧失去弹性，所述弹簧与所述阀座30 以及所述第一凹槽10可拆卸连接，这样方便弹簧的更换，为了保证其使用寿命，弹簧采用不锈钢材质，防止被水锈蚀。所述第一弹性部件31还可以采用具有良好弹性能力的塑料、橡胶等材料，当然，采用弹簧是最好的，材料便宜易得。

参见图2所示，进一步地，在所述第一凹槽10槽底开设第二凹槽12，所述第一弹性部件31容纳于所述第二凹槽12内。或者，在所述阀座30下表面开设第二凹槽12，所述第一弹性部件31容纳于所述第二凹槽12内。

设置所述第二凹槽12，可以在所述弹性部件31被压缩时，完全收容于所述第二凹槽12内，所述阀座30可以完全贴合于所述第一凹槽10槽底，确保流水完全切断，当然也可以对所述弹性部件31起到保护作用，延长其使用寿命；所述第二凹槽12设置于所述第一凹槽10槽底还是所述阀座30上，可以根据情况选择。

参见图1和图3所示，进一步地，所述阀盖11上组设有水封组件4，所述水封组件4包括水封环40、进水阀组41和排气阀组42，所述水封环40固定于所述阀盖11内，阀杆5穿过所述水封环40可以实现上下运动，所述进水阀组41组设于所述阀盖11上且与所述水封环40连通，所述排气阀组42组设于所述阀盖11上且与所述水封环40连通。

其原理为：流水经过所述进水阀组41进入所述水封环40，将所述闸阀内的空气经所述排气阀组42排出，当所述排气阀组42能均匀流出流水时，可以认为所述水封环40内充满了水，当阀杆5上下运动时，通过所述水封环40阻止空气的漏入，确保了冷凝器的真空度，保证了压力的稳定，防止出现汽蚀现象。所述水封环40和所述进水阀组41都是较为常见的部件，在此不再赘述。

参见图3所示，所述阀盖11内壁设有上填料110、下填料111 和压垫112，所述水封环40上下表面分别与所述上填料110和所述下填料111贴合，所述压垫112位于所述上填料110上并压紧所述上填料110。所述压垫112可以采用弹簧，压紧所述上填料110致使所述水封环40被紧紧地压紧于所述上填料110和所述下填料111之间。

参见图4所示，进一步地，所述排气阀组42包括连接管420、隔板421、挡块425和按压组件427；所述连接管420组设于所述阀盖11上且与所述水封环40连通；所述隔板421设于所述连接管420 内，并将所述连接管420分隔为靠近所述阀盖11的第一节段422和远离所述阀盖11的第二节段423，所述隔板421上开设有排气孔424；所述挡块425用于启闭所述排气孔424，所述挡块425可以采用方形或球形结构，只要其可以启闭所述排气孔424，优选采用球形结构，所述挡块425位于所述第一节段422内且连接有一连接杆426，所述连接杆426另一端穿过所述排气孔424并延伸至所述第二节段423 内；所述按压组件427与所述连接杆426相连且位于所述第二节段 423内，所述按压组件427处于自然状态时所述挡块425闭合所述排气孔424或处于按压状态时所述挡块425开启所述排气孔424。

参见图4所示，进一步地，所述按压组件427包括按压板428和第二弹性部件429，所述第二弹性部件429除了采用弹簧外，还可以用其他的具有弹性元件替代，比如橡胶材料或塑料材料，所述按压板 428与所述连接杆426连接，所述第二弹性部件429两端分别与所述按压板428和所述隔板421连接。

在实际组装时，所述第二弹性部件429优选采用弹簧，可以将所述弹簧套设于所述连接杆426上，避免所述弹簧脱落。

当然了，所述第二弹性部件429还可以是多个可伸缩的连接条，所述连接条两端连接所述按压板428和所述第二节段423内壁，相邻两所述连接条之间有供空气或水通过的间隙。

具体操作为：当初始通水时，通过所述进水阀组41接入来水，打开所述排气阀组42，即按压所述按压板428，将所述挡块425推开，开启所述排气孔424，初始水通过所述进水阀组41进入所述水封环40直至所述排气阀组42，当所述排气阀组42中均匀的流出来水，此时认为所述水封环40充满水，当所述阀杆5上下运动时，通过所述水封环40阻止空气的漏入。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种阀座回弹式闸阀，包括：

阀体(1)，所述阀体(1)内腔底部开设有第一凹槽(10)，所述阀体(1)上连接有阀盖(11)；

闸板(2)；

其特征在于，其还包括：

回弹式阀座组件(3)，其包括阀座(30)和第一弹性部件(31)，所述阀座(30)位于所述闸板(2)下方，所述第一弹性部件(31)上下表面分别与所述阀座(30)和所述第一凹槽(10)槽底连接；同时，所述回弹式阀座组件(3)具有：

第一状态，在所述第一状态中，所述闸板(2)脱离所述阀座(30)，所述阀座(30)上表面与所述阀体(1)内腔底部持平；

第二状态，在所述第二状态中，所述闸板(2)抵持至使所述阀座(30)上表面下降至所述第一凹槽(10)内。

2.如权利要求1所述的一种阀座回弹式闸阀，其特征在于：所述第一凹槽(10)至少一槽壁上凸设有限位块，所述限位块上表面与所述阀体(1)内腔底部持平，所述阀座(30)侧壁上开设有与所述限位块(12)嵌合的卡槽。

3.如权利要求1所述的一种阀座回弹式闸阀，其特征在于：所述第一弹性部件(31)为弹簧。

4.如权利要求1所述的一种阀座回弹式闸阀，其特征在于：所述第一凹槽(10)槽底开设有第二凹槽(12)，所述第一弹性部件(31)容纳于所述第二凹槽(12)内。

5.如权利要求1所述的一种阀座回弹式闸阀，其特征在于：所述阀座(30)下表面开设有第二凹槽(12)，所述第一弹性部件(31)容纳于所述第二凹槽(12)内。

6.如权利要求1-5任一所述的一种阀座回弹式闸阀，其特征在于：所述阀盖(11)上组设有水封组件(4)。

7.如权利要求6所述的一种阀座回弹式闸阀，其特征在于，所述水封组件(4)包括：

水封环(40)，所述水封环(40)固定于所述阀盖(11)内；

进水阀组(41)，所述进水阀组(41)组设于所述阀盖(11)上且与所述水封环(40)连通；

排气阀组(42)，所述排气阀组(42)组设于所述阀盖(11)上且与所述水封环(40)连通。

8.如权利要求7所述的一种阀座回弹式闸阀，其特征在于，所述排气阀组(42)包括：

连接管(420)，所述连接管(420)组设于所述阀盖(11)上且与所述水封环(40)连通；

隔板(421)，所述隔板(421)设于所述连接管(420)内，并将所述连接管(420)分隔为靠近所述阀盖(11)的第一节段(422)和远离所述阀盖(11)的第二节段(423)，所述隔板(421)上开设有排气孔(424)；

挡块(425)，其用于启闭所述排气孔(424)，所述挡块(425)位于所述第一节段(422)内且连接有一连接杆(426)，所述连接杆(426)另一端穿过所述排气孔(424)并延伸至所述第二节段(423)内；

按压组件(427)，所述按压组件(427)与所述连接杆(426)相连且位于所述第二节段(423)内，所述按压组件(427)处于自然状态时所述挡块(425)闭合所述排气孔(424)或处于按压状态时所述挡块(425)开启所述排气孔(424)。

9.如权利要求8所述的一种阀座回弹式闸阀，其特征在于：所述按压组件(427)包括按压板(428)和第二弹性部件(429)，所述按压板(428)与所述连接杆(426)连接，所述第二弹性部件(429)两端分别与所述按压板(428)和所述隔板(421)连接。