CN107859766B - 一种爆管关闭阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种爆管关闭阀，包括阀体、进水通道和出水通道、设置在阀体内部的阀瓣以及设置在阀瓣两端的驱动机构，每个驱动机构均包括与阀瓣连接的缸体、安装在缸体内的活塞以及与缸体连通的控制导阀，控制导阀包括安装在阀体上的导阀体、设置在导阀体上的进水口、出水口和与缸体连通的若干连通口、安装在出水口上的控制出水口通断的调节阀、安装在每个连通口上的针阀以及活动地安装在进水口的堵头，所述进水口与连通口连通，所述阀瓣与活塞相接触，本发明将整个阀瓣作为感应流速变化的媒介，将介质流速的变化特征放大后转换为压力信号，通过转变后的压力变化感应爆管特征，这样的感应方式灵敏度高，可靠性高，爆管关闭的响应条件充分可靠。

Description

一种爆管关闭阀

技术领域

本发明涉及阀门领域，尤其涉及一种爆管关闭阀。

背景技术

由于城市供水工程供水管线较长，当管线出现爆管时，要值班人员现场巡视察看，发现爆管点后，人为关闭阀门井内的检修阀门，操作麻烦，费时费力，如果不能及时关闭管线阀门又会导致损失扩大。爆管关闭阀是安装在输水干管上，正常状态时，爆管关闭阀是开启的；当管线发生爆管事故时，爆管关闭阀自动关闭，切断爆管管路，防止爆管损失的扩大。目前现有的爆管关闭阀的关闭压力均是出厂设置的，但是管线里的介质压力是多变的，也是不可控的，所以现有的爆管关闭阀可调性比较差，可靠性也比较低，容易发生故障，有可能会发生爆管关闭阀未能及时关闭的情况；也有可能出现未爆管，阀即关闭的情况。

鉴于此，有必要设计一种爆管关闭阀来解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种故障率小、可靠性高且结构紧凑的爆管关闭阀。

为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种爆管关闭阀，包括阀体以及设置在阀体两端的进水通道和出水通道，所述爆管关闭阀还包括设置在阀体内部的阀瓣以及设置在阀瓣两端且控制阀瓣启闭的驱动机构，所述每个驱动机构均包括与阀瓣连接的缸体、安装在缸体内的活塞以及与缸体连通的控制导阀，所述控制导阀包括安装在阀体上的导阀体、设置在导阀体上的进水口、出水口和与缸体连通的若干连通口、安装在出水口上且能根据导阀体内部的介质压力控制出水口通断的调节阀、安装在每个连通口上的针阀以及活动地安装在进水口的堵头，所述进水口与连通口连通，所述阀瓣与活塞相接触。

进一步地，所述调节阀包括依次安装在出水口上的密封座和固定盖、安装在固定盖上的调节螺钉、设置在固定盖和密封座之间的小阀芯、套设在小阀芯上的弹性部件以及安装在小阀芯上的密封部件，所述调节螺钉抵压在小阀芯上，所述固定盖上设有若干排水口，所述密封座上设有与密封部件密封配合的密封口。

进一步地，所述小阀芯包括两个对称分离设置的且结构相同的阀块，所述弹性部件位于两个阀块之间，所述调节螺钉抵压在其中一个阀块上；所述密封部件安装在另一个阀块上。

进一步地，所述密封部件成圆台形，所述密封部件自由端插入密封口中。

进一步地，所述导阀体和缸体之间通过若干导管连通，所述导管的一端安装在导阀体的连通口中；所述针阀设有圆锥形的调节部，所述调节部插入导管一端，所述针阀相对导管能做往复运动。

进一步地，所述每个驱动机构还包括固定在阀瓣上的套筒，所述缸体一端伸入套筒中；所述进水通道和出水通道均设有支撑板，所述缸体的另一端固定在支撑板上。

进一步地，所述缸体的两端设有密封配合的端盖，所述活塞两端设有导向杆，所述导向杆分别穿过两个端盖且相对端盖能密封滑动，其中一个导向杆插入套筒中与阀瓣接触；另一个导向杆能穿过支撑板且相对支撑板往复运动。

进一步地，所述进水通道和出水通道均设有与阀瓣密封配合的阀座以及安装在阀座上的密封圈，所述阀瓣与阀座和密封圈形成双重密封。

进一步地，所述阀瓣和两端套筒能悬浮在阀体的介质中。

进一步地，所述阀瓣的横截面包括矩形以及与矩形两端相切的梯形或半圆形。

现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

1.将整个阀瓣作为感应流速变化的媒介，将介质流速的变化特征放大后转换为压力信号，通过转变后的压力变化感应爆管特征，这样的感应方式灵敏度高，可靠性高，爆管关闭的响应条件充分可靠；

2.通过控制导阀可以调节和控制爆发关闭阀的关阀过程，避免了关闭时发生关阀水锤，造成二次爆管；

3.阀瓣和两端套筒的密度接近于阀体内的介质密度，阀瓣在介质中处于悬浮状态，阀瓣感应到的流速所产生的力不受外界影响，这样提高了爆管关闭阀的可靠性；

4.控制导阀是由调节阀和针阀组成，调节爆管关闭阀的关闭压力灵活性高，而且可以反复调节，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的爆管关闭阀的结构示意图。

图2为本发明的爆管关闭阀中控制导阀的结构示意图。

图3为图2所示的控制导阀沿A-A线的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至3描述本发明的爆管关闭阀的结构和发明内容。

如图1所示，一种爆管关闭阀，包括阀体1、设置在阀体1两端的进水通道2和出水通道3、分别设置在进水通道2和出水通道3内的支撑板4、设置在阀体1内部的阀瓣5、设置在阀瓣5两端且控制阀瓣5启闭的驱动机构、与阀瓣5密封配合的阀座6以及安装在阀座6上的密封圈7。所述阀座6分别设置在进水通道2和出水通道3上与阀瓣5配合。

所述阀体1为两个相同结构对称设置并且通过若干螺栓固定连接。

所述进水通道2和出水通道3均成圆柱形。

所述支撑板4设置在进水通道2的进口处和出水通道3的出口处。所述支撑板4包括固定环8以及连接进水通道2或出水通道3与固定环8的若干肋部9。

所述阀瓣5的横截面包括矩形以及与矩形两端相切的梯形或半圆形。所述阀瓣5也可以采用球形体或环形体。

所述每个驱动机构均包括固定在阀瓣5上的套筒10、通过套筒10与阀瓣5连接的缸体11、安装在缸体11内的活塞12以及与缸体11连通的控制导阀。所述阀瓣5的密度与两端套筒的密度和与介质密度相接近，前两者的密度与介质密度的误差范围在正负1%。阀瓣可以采用尼龙材料。所述阀瓣5和两端的套筒10能悬浮在阀体1的介质中，这样可以保证阀瓣5不受外界影响准确感应到的介质流速产生的力。所述缸体11一端伸入套筒10中；另一端固定在支撑板4的固定环8上。所述套筒10相对缸体11可以滑动。所述缸体11是通过螺栓固定在固定环8上。所述缸体10的两端设有密封配合的端盖13。一个端盖13抵靠固定环8上；另一个端盖13通过螺栓固定在缸体上，这样可以便于活塞12的安装。所述活塞12两端设有导向杆14。所述导向杆14分别穿过两个端盖13且相对端盖13能密封滑动。其中一个导向杆14插入套筒10中与阀瓣5接触；另一个导向杆14能穿过支撑板4的固定环8且相对固定环8做往复运动。

所述控制导阀包括安装在阀体1上的导阀体15、设置在导阀体15上的进水口16、出水口17和与缸体11连通的若干连通口18、安装在出水口17上且能根据导阀体15内部的介质压力控制出水口通断的调节阀、安装在每个连通口18上的针阀19以及活动地安装在进水口16的堵头20。所述导阀体15安装在进水通道2或出水通道3的外部。所述导阀体15和缸体11之间通过若干导管21连通。所述导管21的一端安装在导阀体15的连通口18中；所述导管21的另一端安装在缸体11上且与缸体11内部连通。所述进水口16与连通口18连通。

所述调节阀包括依次安装在出水口17上的密封座22和固定盖23、安装在固定盖23上的调节螺钉24、设置在固定盖23和密封座22之间的小阀芯25、套设在小阀芯25上的弹性部件26以及安装在小阀芯25上的密封部件27。所述密封座22密封安装在导阀体15的内部，并且密封座22上设有与密封部件27密封配合的密封口28。所述固定盖23成U字形，并设有若干排水口29。所述调节螺钉24穿过固定盖23且抵压在小阀芯25上。所述弹性部件26采用的是弹簧。

所述小阀芯25包括两个对称分离设置的且结构相同的阀块。所述阀块的横截面成T字形。所述弹性部件26套设在两个阀块上并位于两个阀块之间。所述调节螺钉24抵压在其中一个阀块上；所述密封部件27安装在另一个阀块上。

所述密封部件27成圆台形，其通过螺钉固定在阀块上。所述密封部件27自由端插入密封口28中。

所述针阀19设有圆锥形的调节部30。所述调节部30插入导管21一端。所述针阀19相对导管21能做往复运动。通过改变针阀19伸入导管21的长度，进而改变导管21 的流通量。

所述阀座6通过螺钉固定在进水通道2或出水通道上。所述密封圈7的横截面成L形，倒挂在阀座6上并自由端延伸超出阀座。所述阀瓣5与阀座6和密封圈7均密封配合形成双重密封，提高密封性能。

本发明的工作原理如下：

1.出厂设置时，从导阀体15的进水口16将缸体11内部灌满水或油（两个缸体及控制导阀相同），然后将调节螺钉24锁死，调节阀关闭，此时缸体11内部的水或油全封闭，阀瓣5被活塞12推至阀体1的中心位置；

2.当管线通水时，水流冲击阀瓣5，产生一个推力，这个推力可以通过绕阻公式计算出来，这个推力与介质流速V的平方成正比，阀瓣5受到的这个推力，通过阀瓣5作用在导向杆14上，导向杆14将这个推力传递给活塞12，活塞12开始挤压缸体11内部的水或油，缸体内的压力开始升高，此压力作用在小阀芯25上，此时开始调节调节螺钉24，解除调节阀的锁定；

3.假如系统正常流速为X-Ym/s，如果发生爆管时，则流速超过Zm/s，设定调节阀的弹性部件26的弹力大于Ym/s流速产生的压力值，小于Zm/s产生的压力值，那么当管道正常工作时，调节阀处于关闭状态，缸体内部的水或油不能流出，则阀瓣5不能移动，处于阀体1中间部位，此时阀门全开，流阻很小；

4.当发生爆管时，介质流速超过Zm/s，此时流速产生的作用力超过弹性部件26设定的力，调节阀的小阀芯25打开，缸体内部的水或油在阀瓣5推力作用下被挤出，则阀瓣5开始移动，执行关阀动作，关阀的速度通过针阀19的调节，可以实现两阶段速度的关闭，避免出现关阀水锤。

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)

1.一种爆管关闭阀，包括阀体以及设置在阀体两端的进水通道和出水通道，其特征在于：所述爆管关闭阀还包括设置在阀体内部的阀瓣以及设置在阀瓣两端且控制阀瓣启闭的驱动机构，每个所述驱动机构均包括与阀瓣连接的缸体、安装在缸体内的活塞以及与缸体连通的控制导阀，所述控制导阀包括安装在阀体上的导阀体、设置在导阀体上的进水口、出水口和与缸体连通的若干连通口、安装在出水口上且能根据导阀体内部的介质压力控制出水口通断的调节阀、安装在每个连通口上的针阀以及活动地安装在进水口的堵头，所述进水口与连通口连通，所述阀瓣与活塞相接触。

2.如权利要求1所述的爆管关闭阀，其特征在于：所述调节阀包括依次安装在出水口上的密封座和固定盖、安装在固定盖上的调节螺钉、设置在固定盖和密封座之间的小阀芯、套设在小阀芯上的弹性部件以及安装在小阀芯上的密封部件，所述调节螺钉抵压在小阀芯上，所述固定盖上设有若干排水口，所述密封座上设有与密封部件密封配合的密封口。

3.如权利要求2所述的爆管关闭阀，其特征在于：所述小阀芯包括两个对称分离设置的且结构相同的阀块，所述弹性部件位于两个阀块之间，所述调节螺钉抵压在其中一个阀块上；所述密封部件安装在另一个阀块上。

4.如权利要求2所述的爆管关闭阀，其特征在于：所述密封部件成圆台形，所述密封部件自由端插入密封口中。

5.如权利要求1所述的爆管关闭阀，其特征在于：所述导阀体和缸体之间通过若干导管连通，所述导管的一端安装在导阀体的连通口中；所述针阀设有圆锥形的调节部，所述调节部插入导管一端，所述针阀相对导管能做往复运动。

6.如权利要求1所述的爆管关闭阀，其特征在于：每个所述驱动机构还包括固定在阀瓣上的套筒，所述缸体一端伸入套筒中；所述进水通道和出水通道均设有支撑板，所述缸体的另一端固定在支撑板上。

7.如权利要求6所述的爆管关闭阀，其特征在于：所述缸体的两端设有密封配合的端盖，所述活塞两端设有导向杆，所述导向杆分别穿过两个端盖且相对端盖能密封滑动，其中一个导向杆插入套筒中与阀瓣接触；另一个导向杆能穿过支撑板且相对支撑板往复运动。

8.如权利要求1所述的爆管关闭阀，其特征在于：所述进水通道和出水通道均设有与阀瓣密封配合的阀座以及安装在阀座上的密封圈，所述阀瓣与阀座和密封圈形成双重密封。

9.如权利要求6所述的爆管关闭阀，其特征在于：所述阀瓣和两端套筒能悬浮在阀体的介质中。

10.如权利要求1所述的爆管关闭阀，其特征在于：所述阀瓣的横截面包括矩形以及与矩形两端相切的梯形或半圆形。