CN107990034B - 一种自带检修的快吸缓排式空气阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空气阀技术领域，公开了一种自带检修的快吸缓排式空气阀。所述自带检修的快吸缓排式空气阀包括空气阀主体和阀门组件，所述空气阀主体的阀开口处与阀门组件连接，所述阀门组件包括阀体和阀体通断机构，所述阀体内腔为S型流道，所述S型流道两端分别设有空气阀主体连接口和管道连接口，所述阀体通断机构将S型流道分割成左右两个腔体用于切断或连通空气阀主体连接口和管道连接口之间的流量。本发明适合在没有安装检修阀的管道中安装，无需为空气阀再单独配置检修阀，阀门组件内部流道呈S形，对水阻力大，对气阻力小，有利于排气，不利于排水，可减少或避免空气阀关闭瞬间气液两相流的喷发现象，增强空气阀的快吸缓排功能。

Description

一种自带检修的快吸缓排式空气阀

技术领域

本发明涉及空气阀技术领域，更具体地，涉及一种集空气阀功能、检修功能以及加强空气阀快吸缓排的自带检修的快吸缓排式空气阀。

背景技术

在长距离输水管线中，管内积压的气流会使得管线充水效率降低甚至很难顺利完成，因此管线充水时需要利用高速进排气阀 ( 空气阀 ) 以排除管内的气流。管线上安装的各种空气阀，在其入口应当安装检修阀，以用于空气阀的检修，而空气阀的检修相比其他阀要困难的多，原因在于管线供水初期水流处于加速状态，该状态下空气阀吸气的时候，检修阀会进入大量空气，当流速过高时，将会对管道造成强烈冲击，特别是空气排完的瞬间，冲击的强度达到最大，此时管线很容易产生爆管。当需要检修的时候，空气阀的突然关闭会产生水锤导致管线和设备损坏。

此外，在管线供水初期，管道内是空的，存有大量空气，管道充水时需要空气阀排除管道内的空气。在管线起伏段，局部充水速度会加快，排气速度也会相应提高。充水速度过快将会对管道造成强烈冲击，充水速度过快容易在空气阀排气时产生气液两相流，而气液两相流最容易导致空气阀在未排尽空气的情况下突然关闭，产生空气阀关阀水锤，导致管线和设备损坏，严重时会发生爆管事故。在管线停止供水一段时间后，在管线的起伏段将产生分断的水柱，恢复供水时，分离的水柱之间存在的空气将被排出，若排气过快，断流水柱弥合速度就快，易产生断流水柱弥合水锤。对于理想的空气阀，其吸气动作要快，排气速度应合适，排气速度太快反而容易产生充水过快引发管道气爆和断流水柱弥合水锤，合适的排气阻力可限制过高的排气速度，在管道内临时截留部分空气形成缓冲气囊，限制过快而不安全的充水速度，降低断流水柱弥合能量，减消水锤危害，这对管道防护有利。

发明内容

本发明解决的技术问题针对现有技术的不足，不改变空气阀的结构，无需为空气阀再单独配置检修阀，提供一种自带检修的快吸缓排式空气阀，将空气阀与检修阀结合一体，兼具空气阀原本全部功能的前提下，自带检修和快吸缓排功能，避免空气阀突然关闭产生水锤，进而导致管线发生水锤事故。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种自带检修的快吸缓排式空气阀，包括空气阀主体和阀门组件，所述空气阀主体的阀开口处与阀门组件连接，所述阀门组件包括阀体和阀体通断机构，所述阀体内腔为S型流道，所述S型流道两端分别设有空气阀主体连接口和管道连接口，所述阀体通断机构将S型流道分割成左右两个腔体用于切断或连通空气阀主体连接口和管道连接口之间的流量。

本发明阀体内腔流道呈S型，对水流阻力较大，而对气流阻力相对较小，故吸气和排气畅通，而对高速涌入的水流却能大幅降低其流速和冲击，可完全避免气液两相流高速排放→冲击空气阀浮子→空气阀猛然关闭→发生空气阀关阀水锤的现象。

进一步地，所述锁紧机构包括阀瓣、阀座、阀杆和手轮，所述阀瓣与阀杆连接，所述阀杆与手轮连接，所述阀座固定在左右两个腔体的分割处，转动手轮通过阀杆升降来控制阀瓣的密封面与阀座的密封面接触实现截断。

进一步地，设有空气阀主体连接口的腔体内还设有开口，所述开口处设有与开口可拆卸密封连接的阀盖。

优选地，所述开口对应所述阀体通断机构，所述阀盖在阀体内的一端为内凹结构。

进一步地，所述阀盖上还设有泄压螺塞以保障检修维护时的人身安全；所述阀盖与开口通过螺栓密封连接。

本发明在关闭锁紧机构对空气阀进行维修的同时，可以将阀盖取下，清理腔体内的杂质。

进一步地，所述开口对应所述阀体通断机构，所述阀盖在阀体内的一端为内凹结构，该内凹部位可以容纳一部分杂物，因为杂物总是趋向于被水流冲向阀盖的凹陷处，这可以适当减少空气阀的堵塞。

进一步地，所述空气阀主体与阀门组件可拆卸连接。优选地，所述空气阀主体与阀门组件通过法兰连接。将空气阀主体与阀门组件通过可拆卸式组件连接，便于维修和更换。

进一步地，所述空气阀主体与阀门组件为整体式，优选地，所述空气阀主体与阀门组件通过铸造成一体，将空气阀主体与阀门组件无缝连接密封效果更好，避免法兰连接产生的泄露点。

进一步地，所述空气阀主体为防水锤空气阀。

进一步地，所述空气阀主体为角型空气阀。

进一步地，所述阀门组件采用金属采用楔紧式金属硬密封，耐磨损，比普通阀密封可靠，服役寿命长，操作更轻便。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

本发明自带检修的快吸缓排式空气阀适合在没有安装检修阀的管道中安装，无需为空气阀再单独配置检修阀，且具备空气阀原有的全部功能，并且在不改变空气阀结构的基础，通过连接阀门组件，自带检修阀，阀门组件内部流道呈S形，对水阻力大，对气阻力小，有利于排气，不利于排水，可减少或避免空气阀关闭瞬间气液两相流的喷发现象，增强空气阀的快吸缓排功能，实现空气阀带压状态下的在线检修和维护功能，楔紧式金属硬密封，操作轻便、服役寿命长。

本发明通过按照阀门组件使得空气阀自带检修功能，而且由于阀体内腔流道呈S型，对水流阻力较大，而对气流阻力相对较小，故吸气和排气畅通，而对高速涌入的水流却能大幅降低其流速和冲击，可完全避免气液两相流高速排放→冲击空气阀浮子→空气阀猛然关闭→发生空气阀关阀水锤的现象。

本发明在线维护简单、方便、省力。空气阀的维护检修同时还可以清理阀门组件，具体如下：截断管道压力介质→拧松阀盖上的泄压螺塞，卸压→取下阀盖→清理腔体杂质→装上阀盖，拧紧泄压螺塞→开启管道压力介质→检修完成，空气阀恢复正常使用。在整个维护过程中无需拆卸空气阀，单人操作轻松完成。无论是在狭小的阀门井中，还是在管道高出地面、空气阀高出管道一定高度的情形下，单人维护、无需野外起吊设备、无需第二人协助拆卸空气阀零件搬下抬上，且全过程不与易损的法兰密封件接触，维护操作简单而迅速，极具人性化，真正实现轻松省力的在线维护。

附图说明

图1 阀体示意图。

图2 实施例1自带检修的快吸缓排式空气阀主视图。

图3 实施例1自带检修的快吸缓排式空气阀结构示意图。

图4 实施例2自带检修的快吸缓排式空气阀结构示意图。

其中，1-阀体，2-空气阀主体连接口，3-管道连接口，4-左腔体，5-右腔体，6-阀座，7-阀瓣，7-1阀瓣关闭状态，7-2阀瓣开启状态，8-阀杆，9-手轮，11-阀盖，12-螺栓、13-泄压螺塞，14-观察窗口，15-开口，22-内凹结构，101-空气阀主体，102-阀门组件，103-阀开口处。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1～3所示，本实施例提供一种自带检修的快吸缓排式空气阀，包括空气阀主体101和阀门组件102，空气阀主体101的阀开口处103与阀门组件102通过法兰密封件连接，便于维修和更换，其中本实施例空气阀主体101采用防水锤空气阀作进一步地示例说明，具体采用我司之前申请的专利号201520384037.9，专利名称防水锤空气阀，具体结构和作用就不一一赘述，本实施例主要是在不改变空气阀结构的前提下，将空气阀与阀门组件结合一体，兼具空气阀原本全部功能的前提下，自带检修和快吸缓排功能，避免空气阀突然关闭产生水锤，进而导致管线发生水锤事故，下面具体说明阀门组件的结构。

阀门组件102包括阀体1和阀体通断机构，阀体通断机构包括阀瓣7、阀座6、阀杆8和手轮9，阀瓣7与阀杆8连接，阀杆8与手轮9连接，转动手轮9通过阀杆8升降来控制阀瓣7的密封面与阀座6的密封面接实现密封脱离或密封接触。

如图1所示，阀体1内腔为S型流道，S型流道两端分别设有空气阀主体连接口2和管道连接口3，空气阀主体连接口2与空气阀连接，阀座6将S型流道分割成左腔体4和右腔体5用于切断或连通空气阀主体连接口2和管道连接口3之间的流量；

本实施例为了不影响水流通过阀座6，将阀座6设计成为空心圆环状，对应的阀瓣7为直径略小于空心圆环状的圆形状，阀瓣7密封面与阀座6密封面能紧密贴合。

如图2～3所示，阀体1内腔还设有开口15，开口15处设有与开口15可拆卸密封连接的阀盖11，具体本实施例通过螺栓连接，阀盖11对应阀座6，并且阀盖11在阀体1内的表面为内凹结构22，该内凹部位可以容纳一部分杂物，因为杂物总是趋向于被水流冲向阀盖的凹陷处，这可以适当减少空气阀的堵塞，阀盖11上还设有泄压螺塞13以保障检修维护时的人身安全。

阀体1外表面还设有观察窗口14，以便于观察阀体1是否发生堵塞，随时便于维护清洗。

本实施例阀门组件102为金属硬密封，耐磨损，比普通阀密封可靠，服役寿命长，本实施例优选为楔紧式金属硬密封，操作更轻便。

理想的空气阀，其吸气动作要快，排气速度应合适，排气速度太快反而容易产生充水过快引发管道气爆和断流水柱弥合水锤，合适的排气阻力可在管道内临时截留部分空气形成缓冲气囊，限制过快而不安全的充水速度，降低断流水柱弥合能量，减消水锤危害，这对管道防护有利，本实施例阀体内腔流道呈S型，对水流阻力较大，而对气流阻力相对较小，故吸气和排气畅通，而对高速涌入的水流却能大幅降低其流速和冲击，可完全避免气液两相流高速排放→冲击空气阀浮子→空气阀猛然关闭→发生空气阀关阀水锤的现象。

本实施例在线维护简单、方便、省力。空气阀的维护检修同时还可以清理阀门组件，具体如下：截断管道压力介质→拧松阀盖上的泄压螺塞，卸压→取下阀盖→清理左腔体杂质→装上阀盖，拧紧泄压螺塞→开启管道压力介质→检修完成，空气阀恢复正常使用。在整个维护过程中无需拆卸空气阀，单人操作轻松完成。无论是在狭小的阀门井中，还是在管道高出地面、空气阀高出管道一定高度的情形下，单人维护、无需野外起吊设备、无需第二人协助拆卸空气阀零件搬下抬上，且全过程不与易损的法兰密封件接触，维护操作简单而迅速，极具人性化，真正实现轻松省力的在线维护。

本实施例能确保空气阀在使用中永不会因杂质侵入空气阀而导致的密封失效,进而发生空气阀漏水现象，且附带防水锤功能，有利于空气阀的长期工作，保护管道安全。

本实施例适合在没有安装检修阀的管道中安装，无需为空气阀再单独配置检修阀，且具备空气阀原有的全部功能，并且在不改变空气阀结构的基础，通过连接阀门组件，自带检修阀，阀门组件内部流道呈S形，对水阻力大，对气阻力小，有利于排气，不利于排水，可减少或避免空气阀关闭瞬间气液两相流的喷发现象，增强空气阀的快吸缓排功能，实现空气阀带压状态下的在线检修和维护功能，楔紧式金属硬密封，操作轻便、服役寿命长。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，空气阀主体101与阀门组件102为整体式，通过铸造成一体，无缝连接密封效果更好，避免法兰连接产生的泄露点，空气阀主体101采用角型空气阀，具体采用我司之前申请的专利号201520383478.7，专利名称防水锤空气阀，具体结构和作用就不一一赘述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护之内。

Claims (9)

1.一种自带检修的快吸缓排式空气阀，其特征在于，包括空气阀主体和阀门组件，所述空气阀主体的阀开口处与阀门组件垂直连接，所述阀门组件包括阀体；所述阀体的内腔包括构成一竖直的S型通道的左、右两个腔体，左、右腔体设有相反朝向的流道壁，其中一侧腔体顶部设有水平的空气阀主体连接口，另一侧腔体底部设有水平的管道连接口；所述空气阀主体连接口与管道连接口互相平行；所述左、右两腔体的侧壁上均设有开口，所述开口均与所述空气阀主体连接口和管道连接口垂直，并与左、右两腔体间的连接口同轴布置；其中左侧腔体的开口处设置有可拆卸的阀盖，该开口用于空气阀的维护检修和清理阀门组件；右侧腔体的开口处与阀体通断机构连接。

2. 根据权利要求1所述自带检修的快吸缓排式空气阀，其特征在于，所述阀体通断机构包括 阀瓣、阀座、阀杆和手轮，所述阀瓣与阀杆连接，所述阀杆与手轮连接，所述阀座固定在左右两个腔体的分割处，转动手轮通过阀杆升降来控制阀瓣的密封面与阀座的密封面接触实现截断。

3.根据权利要求1所述自带检修的快吸缓排式空气阀，其特征在于，所述阀盖上还设有泄压螺塞。

4.根据权利要求1所述自带检修的快吸缓排式空气阀，其特征在于，所述开口对应所述阀体通断机构，所述阀盖在阀体内的一端为内凹结构。

5.根据权利要求1所述自带检修的快吸缓排式空气阀，其特征在于，所述空气阀主体与阀门组件可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述自带检修的快吸缓排式空气阀，其特征在于，所述空气阀主体与阀门组件为整体式。

7.根据权利要求1所述自带检修的快吸缓排式空气阀，其特征在于，所述空气阀主体为防水锤空气阀。

8.根据权利要求1所述自带检修的快吸缓排式空气阀，其特征在于，所述空气阀主体为角型空气阀。

9.根据权利要求1所述自带检修的快吸缓排式空气阀，其特征在于，所述阀门组件采用楔紧式金属硬密封。

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