CN108397591B - 一种限压和进排气一体阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种限压和进排气一体阀，包括阀体，阀体的顶部固定设置有止水圈，止水圈的上部有间隔的设置有阀体顶盖，阀体顶盖与止水圈固定连接，阀体内部设置有可上下运动的浮球，浮球内部中心位置从下到上设置有通道，通道内设置有沿通道轴向上下运动的阀芯，通道包括上部、中间部和下部，通道上部的径向宽度大于阀芯的径向宽度，通道下部的径向宽度小于阀芯的径向宽度，通道中间部的径向宽度从上到下逐渐减小，通道的上端部和下端部为与浮球外部连通的开口结构，通道的上端部设置有用于覆盖开口的第一过滤网，浮球的内部下方设置有配重。本发明兼具进排气和过压保护功能，增加了管道输水系统运行的稳定性，安装方便、灵活，便于维修和更换。

Description

一种限压和进排气一体阀

技术领域

本发明属于管道运行保护装置的技术领域，具体涉及一种限压和进排气一体阀。

背景技术

管道输水系统主要附属设备是保证管道运行和安全的主要措施，上述附属设备主要包括进排气阀和安全阀。

进排气阀是当管道空管充水时实现快速排气，当管道内产生负压时又能快速进气，且在工作压力下可排出管道中集结的微量空气的进、排气装置，排尽气后具有自动封水功能。进排气阀能够起到防止管道积气和主动消除水锤的作用。

安全阀是保证管道在工作压力异常和出现事故时，对管道和设备主动防护的一种主要方法，安全阀在锅炉、等高压运行的管网系统中使用比较普遍。安全阀的启闭件通常处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。

通常进排气阀和安全阀是两个阀件，这样不仅增加了系统设备，使系统设备复杂化，还增加了设备的安装及运行维护费用。进排气阀和安全阀分别工作，增加了系统运行的不可靠度。两个阀件结构复杂，制造成本高，影响了在农田灌溉管网的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种限压和进排气一体阀，将进排气阀和安全阀一体化，兼具进排气功能和过压保护功能，本发明结构简单，增加了管道输水系统运行的稳定性，且安装方便、灵活，便于维修和更换。

本发明采用如下技术方案：一种限压和进排气一体阀，其特征在于，包括阀体，所述阀体的顶部固定设置有止水圈，所述止水圈的上部有间隔的设置有阀体顶盖，所述阀体顶盖与止水圈固定连接，所述阀体内部设置有可上下运动的浮球，所述浮球内部中心位置从下到上设置有通道，所述通道内设置有沿所述通道的轴向上下运动的阀芯，所述通道包括上部、中间部和下部，所述通道上部的径向宽度大于阀芯的径向宽度，所述通道下部的径向宽度小于阀芯的径向宽度，所述通道的中间部连接所述通道的上部和下部，且所述通道中间部的径向宽度从上到下逐渐减小，所述通道的上端部和下端部为与浮球外部连通的开口结构，且所述通道的上端部设置有用于覆盖开口的第一过滤网，在所述浮球的内部下方设置有配重。

在所述浮球的内部下方、所述通道的两侧对称的设置有重量相同的配重。

在所述浮球的内部下方、所述通道的外周设置有一体成型的配重。

所述阀芯为锥形结构，所述阀芯上部的径向尺寸大于阀芯下部的径向尺寸，所述阀芯卡在所述通道的中间部。

所述止水圈沿阀体顶部周向设置，所述止水圈与阀体顶部通过第一法兰连接固定。

所述止水圈为环形结构。

所述阀体顶盖与止水圈通过第二法兰连接固定。

所述阀体的下部设置有第二过滤网，所述浮球位于第二过滤网之上。

所述阀体为圆筒形。

本发明的有益效果如下：本发明的限压和进排气一体阀，将进排气阀和安全阀一体化，兼具进排气功能和过压保护功能，提高了系统运行的稳定性，采用一体阀，不仅节省了组装时间，而且减小了开支，安装方便、灵活。

当管道内充水时，管道内的空气通过阀体内浮球的四周和止水圈与阀体顶盖之间的间隙排出，管道内达到一定工作压力时，浮球即与止水圈相接，起到止水作用，此时，浮球内阀芯卡紧在通道上，起到密封作用。

当管道内水压超过安全压力时，阀芯上浮，水通过阀芯四周、浮球内通道、止水圈与阀体顶盖之间的间隙排出，起到泄压的作用，当水压不超过安全压力时，阀芯在重力作用下下降至原始位置，与通道中间部卡紧，起到密封作用。

当管道内出现负压时，在外界大气压的作用下，浮球离开止水圈向下运动，外面的空气通过止水圈和阀体顶盖之间的间隙和浮球的四周进入阀体内，避免管道内负压造成的破坏。

止水圈与阀体顶部通过第一法兰连接固定、阀体顶盖与止水圈通过第二法兰连接固定，方便部件拆卸、维修。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明浮球排气泄压的结构示意图；

图2是本发明浮球封水的结构示意图；

图3是本发明浮球阀芯泄水泄压的结构示意图；

图4是本发明管道出现负压时浮球的工作状态图。

具体实施方式

为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明。

如图1所示，本发明限压和进排气一体阀，包括阀体1，所述阀体1的顶部固定设置有止水圈2，所述止水圈2的上部有间隔的设置有阀体顶盖3，阀体1内的气体可以从止水圈2和阀体顶盖3之间的间隔中排出，所述阀体顶盖3与止水圈2固定连接，所述阀体1内部设置有可上下运动的浮球4，所述浮球4内部中心位置从下到上设置有通道5，所述通道5内设置有沿所述通道5的轴向上下运动的阀芯6，所述通道5包括上部7、中间部8和下部9，所述通道上部7的径向宽度大于阀芯6的径向宽度，所述通道下部9的径向宽度小于阀芯6的径向宽度，所述通道的中间部8连接所述通道的上部7和下部9，且所述通道中间部8的径向宽度从上到下逐渐减小，所述通道5的上端部和下端部为与浮球4外部连通的开口结构，且所述通道的上端部设置有用于覆盖开口的第一过滤网10，第一过滤网10能够防止阀体1内水中的杂质进入浮球通道内，防止通道5被堵塞，保证阀芯6在通道5内顺利的上下浮动，在所述浮球4的内部下方设置有配重11，配重11使得浮球4呈不倒翁式，保证了浮球4向上运动的方向性，使在上升时浮球4的方向稳定，配重11还保证了浮球4在上升时呈现不倒翁的状态，不会发生滚动。

本实施例中，在所述浮球4的内部下方、所述通道5的两侧对称的设置有重量相同的配重11。但本发明不限于此，配重11的设置方式还可以为在所述浮球4的内部下方、所述通道5的外周设置有一体成型的配重11，配重11在通道5两侧的重量相同。

浮球4在配重11的上方、通道5的两侧部分为对称的中空结构，浮球4内所述中空部分与通道5之间不连通。

本实施例中，所述阀芯6为锥形结构，所述阀芯6上部的径向尺寸大于阀芯6下部的径向尺寸，在阀芯6静止时，所述阀芯6卡在所述通道5的中间部。阀芯6决定了阀体1的工作压力，设计所述阀芯6的重量与阀体1工作的安全压力值相匹配，当阀体1内的工作压力超过安全压力时，阀芯6上浮，阀体1内的水通过通道5排出。本发明阀芯的结构不限于此，阀芯可以为其他任何结构，只要阀芯在静止时，能够卡在通道的中间部，当阀体内水压超过一定值时，阀芯能够向上浮动即可。

本实施例中，所述止水圈2沿阀体1顶部周向设置，所述止水圈2与阀体1顶部通过第一法兰12连接固定。所述止水圈2为环形结构。所述阀体顶盖3与止水圈2通过第二法兰13连接固定。

所述阀体1的下部设置有第二过滤网14，所述浮球4位于第二过滤网14之上。第二过滤网14一方面能够对进入阀体1内的水进行过滤，另一方面能够起到放置浮球4的作用，当阀体1内没有充水，或水位较低时，浮球4位于第二过滤网14之上，防止浮球4堵塞阀体1的进水口，保证水能顺利的进入阀体1。本实施例中，所述阀体1为圆筒形。

工作时，首先，如图1和图2所示，在管道充水过程中，因该阀体1安在管道高处，管道内的空气在阀体1下聚集，空气能够通过浮球4的周边，并通过止水圈2和阀体顶盖3之间的间隙将空气排出；排完气体后，浮球4在水的浮力作用上向上运动，达到一定工作压力时，浮球4即与止水圈2相接，起到止水作用；同时随着水压力的逐渐增加，浮球4与止水圈2接触越紧密，止水效果越好。浮球4为空心状配重体，配重11保证浮球呈不倒瓮，保证向上运动的方向性。

阀芯6决定了阀体1的工作压力，如图3所示，当管道内水压力超过安全压力时，阀芯6会向上运动，由于通道5的上部7的径向宽度大于阀芯6的径向宽度，因此，水通过阀芯6的四周，并通过通道5排出至浮球4的外部，再经止水圈2和阀体顶盖3之间的间隙排出阀体1外，起到泄水、泄压的作用。此时阀芯6四周变成压力水向外排泄的通道，通过排水，降低了管道的压力，起到保护管道的作用。

当管内压力降到安全压力以下后，阀芯6在重力作用下自动下降到原来位置，即阀芯6卡在通道5的中间部上，保持密封状态，起到自动封水的作用，防止过量泄水、泄压。

如图4所示，当阀体1与管道接触处出现负压时，在外界大气压的作用下，浮球4离开止水圈2向下运动，外面的空气通过止水圈2和阀体顶盖3之间的间隙和浮球4的四周进入阀体1内，避免管道内负压造成的破坏。

需要说明的是，在安装方式上，本专利所述的限压和进排气一体阀可以安装在管道上即管上式安装，也可以采用旁通的方式与管道连接即旁通式安装，以上主要针对管上式安装时各种工况的工作原理进行说明，旁通式安装时各种工况的工作原理类似，不再赘述。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明同时具有进排气阀与安全阀的作用，起到了多重功能，使进排气阀与安全阀一体化；

（2）出现破坏后只需更换浮球，即可恢复其功能，成本低、维护方便；

（3）结构简单，加工方便，降低了制造成本。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本发明的技术方案，任何对本发明进行的等同替换及不脱离本发明精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本发明权利要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种限压和进排气一体阀，包括阀体，所述阀体的顶部固定设置有止水圈，所述阀体内部设置有可上下运动的浮球，其特征在于，所述止水圈的上部有间隔的设置有阀体顶盖，所述阀体顶盖与止水圈固定连接，所述浮球内部中心位置从下到上设置有通道，所述通道内设置有沿所述通道的轴向上下运动的阀芯，所述通道包括上部、中间部和下部，所述通道上部的径向宽度大于阀芯的径向宽度，所述通道下部的径向宽度小于阀芯的径向宽度，所述通道的中间部连接所述通道的上部和下部，且所述通道中间部的径向宽度从上到下逐渐减小，所述通道的上端部和下端部为与浮球外部连通的开口结构，且所述通道的上端部设置有用于覆盖开口的第一过滤网，在所述浮球的内部下方设置有配重。

2.根据权利要求1所述的一种限压和进排气一体阀，其特征在于，在所述浮球的内部下方、所述通道的两侧对称的设置有重量相同的配重。

3.根据权利要求1所述的一种限压和进排气一体阀，其特征在于，在所述浮球的内部下方、所述通道的外周设置有一体成型的配重。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种限压和进排气一体阀，其特征在于，所述阀芯为锥形结构，所述阀芯上部的径向尺寸大于阀芯下部的径向尺寸，所述阀芯卡在所述通道的中间部。

5.根据权利要求4所述的一种限压和进排气一体阀，其特征在于，所述止水圈沿阀体顶部周向设置，所述止水圈与阀体顶部通过第一法兰连接固定。

6.根据权利要求5所述的一种限压和进排气一体阀，其特征在于，所述止水圈为环形结构。

7.根据权利要求6所述的一种限压和进排气一体阀，其特征在于，所述阀体顶盖与止水圈通过第二法兰连接固定。

8.根据权利要求7所述的一种限压和进排气一体阀，其特征在于，所述阀体的下部设置有第二过滤网，所述浮球位于第二过滤网之上。

9.根据权利要求8所述的一种限压和进排气一体阀，其特征在于，所述阀体为圆筒形。