CN108533804A - 复合蝶式止回阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合蝶式止回阀，包括设有阀芯流道的阀体、阀杆，阀芯流道内安装有阀芯总成，阀芯总成包括：铰接于阀芯流道内、并用于封闭或开启进口的止回板，该止回板上开设有阀孔；通过第二转轴转动设置于阀孔内的蝶板，该蝶板的上部开设有盲孔，该盲孔孔壁处开设有的盲孔导槽；竖直开设于止回板上部的通孔，该通孔孔壁处开设有的通孔导槽；插设于盲孔内的限位轴，该限位轴的周壁处凸设有限位轴导块；安装于盲孔内的复位弹簧；其中限位轴上开设有供驱动端插入的限位孔，阀杆与阀体间为滑动及转动密封配合。本发明具备止回阀和蝶阀的功能，从而扩展其应用的工况，由于合理的结构，减少了损耗，从而延长阀门的使用寿命。

Description

复合蝶式止回阀

技术领域

本发明涉及一种止回阀，尤其是一种复合蝶式止回阀。

背景技术

止回阀只允许介质向一个方向流动，当流体反方向流动时，流体压力的作用使止回阀芯关闭，从而切断介质的流动。蝶阀又叫蝶板阀，是一种结构简单的调节阀，它的关闭件(阀瓣或止回板)为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭，可用于低压管道介质的开关控制。蝶阀作为调节阀，可对流经介质的流量特性进行调节。

随着工业的不断发展，阀门的工程应用场景原来越多，对阀门的功能要求也越来越高。但是，现有阀门或多或少存在这以下缺陷，如功能单一，应用场合有限，不能满足复杂的工况要求等等。为此，如何将止回阀与蝶阀功能优势复合组装，从而保证复合式阀门能适应和满足更多的应用场所，成了后来者聚力研发的方向。中国专利授权公告日为2016年6月8日，专利号为CN201520917256.9的“一种两用蝶式止回阀”，其通过在阀体内设置第一阀座和第二阀座，同时在第一阀座上安装止回板，第二阀座上安装止回板，由此实现同时拥有蝶阀与止回阀的功能。中国专利授权公告日为2016年12月7日，专利号为CN201620445726.0的“一体式蝶阀止回阀活接结构”，其通过设计的活接结构可以将蝶阀和止回阀在方便的连接起来使用。

但是，上述阀结构还是存在还是不够完美，如：只是简单地通过叠加让蝶阀与止回阀安装在同一流道结构内，而简单的叠加组合，并无法很好地将两种阀门的优势体现出来。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种结构合理，同时具备止回阀和蝶阀的功能，从而扩展其应用的工况，并延长阀门的使用寿命的复合蝶式止回阀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合蝶式止回阀，包括设有流体通道的阀体和一端位于阀体内的阀杆，流体通道包括进流道、阀芯流道和出流道，阀芯流道内安装有与阀杆相配合、且用于封闭或开启进流道的阀芯总成，所述进流道处与阀芯流道相接的开口为进口，所述阀芯总成包括：

通过第一转轴铰接于阀芯流道内、并用于封闭或开启进口的止回板，该止回板上开设有用于连通止回板两侧区域的阀孔；

竖直设置于阀孔下部的第二转轴，该第二转轴与阀孔处于同一平面内；

通过第二转轴转动设置于阀孔内、且用于封闭或开启阀孔的蝶板，该蝶板与阀孔横截面相一致，该蝶板的上部开设有与第二转轴位于同一直线上的盲孔，该盲孔孔壁处开设有沿盲孔长度方向设置、且与第二转轴相平行的盲孔导槽；

竖直开设于止回板上部、且与盲孔开口位置正对的通孔，该通孔孔壁处开设有沿通孔长度方向设置、且与盲孔导槽位于同一直线上的通孔导槽；

插设于盲孔内的限位轴，该限位轴的周壁处凸设有分别与盲孔导槽和通孔导槽相适配的限位轴导块，该限位轴的长度短于盲孔的深度；

安装于盲孔内、且用于驱动限位轴导块局部进入通孔导槽内的复位弹簧；

所述阀杆与盲孔位于同一直线上，阀杆上位于阀体内的端部为驱动端，所述限位轴上与阀杆驱动端正对的端部开设有供驱动端插入或退出的限位孔，该限位孔的横截面与驱动端的横截面形状一致，且驱动端横截面为非圆形结构。

本发明的有益效果是：阀杆与阀体间为滑动及转动密封配合，指的是阀体上开设有供阀杆穿设用的阀杆孔，阀杆可在阀杆孔内滑动及转动，且在滑动及转动的同时保持密封配合；现有阀结构中，阀杆与阀体均已公开了相同或类似的密封结构。蝶板通过第二转轴在阀孔内转动，从而实现阀孔的打开或关闭，所谓关闭，即为蝶板绕第二转轴转动，此时蝶板与阀孔位于同一平面上，使得蝶板完全挡住阀孔；所谓打开，即蝶板绕第二转轴转动，此时蝶板与阀孔呈夹角，使得蝶板与阀孔相互错开、而打开阀孔。此外，蝶板通过盲孔处的限位轴与止回板上通孔形成限位配合，此处限制指限位轴绕轴向的转动运动副受到限制。限位轴上限位轴导块与蝶板上盲孔导槽形成周向限位，使得限位轴不能在盲孔内转动，只能沿盲孔轴向滑动。同理，限位轴上限位轴导块与止回板上通孔导槽形成周向限位，即限位轴不能在通孔内转动，只能沿通过轴向滑动。故，当限位轴同时位于盲孔和通孔内时，蝶板就无法绕第二转轴转动，使得止回板能阻挡流体通过阀孔。止回板绕第一转轴转动，从而实现对进口的封闭或开启，此时和普通止回阀无区别，顺流时，流体冲开止回板；逆流时，流体带着止回板关闭进口。其中，当止回板关闭时，若需要发挥蝶阀的作用，则驱动阀杆朝向通孔运动，当阀杆驱动端进入通孔内时，则驱动端顶推限位轴端部、使限位轴克服弹力，限位轴退出通孔、并进入盲孔内。当限位轴完全进入盲孔后，则蝶板的转动限制解除，使得蝶板可以根据需要绕第二转轴转动。而阀杆驱动端插入限位轴端部的限位孔内，由于限位孔横截面为非圆形，因此驱动端无法在限位孔内转动，那么驱动端会带着限位轴一起转动，而限位轴则会带动蝶板转动。由此能实现阀杆对阀孔开口大小的控制，即达到蝶阀的功能。本发明具备止回阀和蝶阀的功能，从而扩展其应用的工况，由于合理的结构，减少了损耗，从而延长阀门的使用寿命。

为了方便实现阀杆的驱动，因此在阀体上固定有伸缩缸，伸缩缸的伸缩杆与阀杆同轴固定、且用于驱动阀杆驱动端进入或退出盲孔；该伸缩杆或阀杆上安装有用于驱动伸缩杆转动的把手。通过伸缩缸上伸缩杆实现阀杆的伸缩。此处伸缩缸可采用气缸、液压缸等设备。

为了防止限位轴从通孔内脱出，提高限位轴工作的稳定性，则复位弹簧安装于盲孔的底部，该复位弹簧的两轴端分别与盲孔和限位轴固定连接，通过控制复位弹簧的长度和弹力，使得复位弹簧自然状态下，限位轴同时处于盲孔和通孔内，而限位轴上的限位轴导块将保证蝶板和止回板间保持相对静止。

为了防止限位轴从通孔内脱出，提高限位轴工作的稳定性，还可以采用第二种实施方案，通孔内安装有用于防止限位轴从通孔内脱出的防脱挡块。

为了防止限位轴从通孔内脱出，提高限位轴工作的稳定性，还可以采用第三种实施方案，阀杆驱动端处设有第一磁性件，限位轴上与阀杆驱动端相对的端部设有第二磁性件，第一磁性件和第二磁性件间磁力相斥。且由于磁性件的作用，可以最大程度避免阀杆驱动端和限位轴间的接触冲击，较少磨损，降低维护成本。

为了防止限位轴从通孔内脱出，则通孔孔壁处设有与第二磁性件间磁力相吸的第三磁性件，通过第三磁性件吸住第二磁性件，即减少限位轴从通孔内脱出的可能性。

阀杆的上部设有凸耳；阀杆上还套设有转向套筒，该转向套筒贴设于阀体表面、且与阀体间转动配合，转向套筒的上部开设有供凸耳进入或退出的缺口。当阀杆上的凸耳进入缺口时，从而形成周向转动联动，即当转动转向套筒的时候，阀杆也会随之转动，整个结构简单，操作方便。

其中，限位孔为沿轴向、且朝向盲孔底部方向缩小的渐缩结构，因此阀杆驱动端插入限位孔时，能更加顺利地进入限位孔，降低配合的工艺精度要求，而且当驱动端插入到限位孔的深度越深，则驱动端和限位孔间周向转动限位越紧密，进而保证彼此间紧密的转动配合。而且渐缩结构上供驱动端插入的开口，还具有一定的引导作用，有助于驱动端顺利插入限位孔内。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例止回板的结构示意图，省略蝶板。

图3为本发明实施例止回板的剖视图。

图4为本发明实施例止回板和阀杆装配的结构示意图。

图5为本发明实施例限位轴的结构示意图。

图6为本发明实施例限位孔的结构示意图。

图7为本发明实施例阀杆的结构示意图。

图8为本发明实施例转向套筒的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

实施例一：如图1～8所示，本实施例包括设有流体通道2的阀体1和一端位于阀体1内的阀杆3，流体通道2包括进流道21、阀芯流道22和出流道23，阀芯流道22内安装有与阀杆3相配合、且用于封闭或开启进流道的阀芯总成4，进流道21处与阀芯流道22相接的开口为进口211。阀芯总成4包括通过第一转轴铰41接于阀芯流道22内、并用于封闭或开启进口的止回板42，该止回板42上开设有用于连通止回板42两侧区域的阀孔423，在阀孔423的下部设置有竖直安装的第二转轴43，第二转轴43与阀孔423处于同一平面上。此处，阀孔423连通止回板42两侧区域指的是，当阀孔423打开状态是，止回板42一侧的流体可以经过阀孔423抵达另一侧。阀孔423内还安装有绕第二转轴43转动的蝶板44，该蝶板44与阀孔423横截面相一致(即蝶板44转动至阀孔423所在平面时，蝶板44能完全遮住阀孔423，此时蝶板44外周缘与阀孔423内孔缘形成硬密封配合)，该蝶板44的上部开设有与第二转轴43位于同一直线上的盲孔441，该盲孔441孔壁处开设有沿盲孔441长度方向设置、且与第二转轴43相平行的盲孔导槽442。在止回板42的上部开设有竖直设置的通孔421，该通孔421与盲孔441开口位置正对，且通孔421孔壁处开设有沿通孔421长度方向设置、且与盲孔导槽442位于同一直线上的通孔导槽422。在盲孔441内插设有限位轴45，该限位轴45的周壁处凸设有分别与盲孔导槽441和通孔导槽422相适配的限位轴导块451，该限位轴45的长度短于盲孔441的深度。蝶板44通过盲孔441处的限位轴45与止回板42上通孔421形成限位配合，此处限制指限位轴45绕轴向的转动运动副受到限制。限位轴45上限位轴导块451与蝶板44上盲孔导槽441形成周向限位，使得限位轴45不能在盲孔441内转动，只能沿盲孔441轴向滑动。同理，限位轴45上限位轴导块451与止回板42上通孔导槽422形成周向限位，即限位轴45不能在通孔421内转动，只能沿轴向滑动。故，当限位轴同时位于盲孔441和通孔421内时，蝶板44就无法绕第二转轴43转动，使得止回板42能阻挡流体通过阀孔423。

在盲孔421底部还安装有复位弹簧46，该复位弹簧46的两轴端分别与盲孔441和限位轴45固定连接，通过复位弹簧46驱动限位轴导块451局部进入通孔导槽422内。阀杆3与盲孔441位于同一直线上，阀杆3上位于阀体1内的端部为驱动端31。限位轴45上与阀杆3驱动端31正对的端部开设有供驱动端31插入或退出的限位孔452，该限位孔452的横截面与驱动端31的横截面形状一致，驱动端31横截面为非圆形结构。因此驱动端31无法在限位孔452内转动，那么驱动端31会带着限位轴45一起转动，而限位轴45则会带动蝶板44转动。由于限位孔452横截面为沿轴向、且朝向盲孔441底部渐缩的渐缩结构，因此阀杆3驱动端31插入限位孔452时，能更加顺利地进入限位孔452，降低配合的工艺精度要求，而且当驱动端31插入到限位孔452的深处时，能保证彼此间紧密的转动配合。阀杆3与阀体1间为滑动及转动密封配合，指的是阀体1上开设有供阀杆3穿设用的阀杆孔，阀杆3可在阀杆孔内滑动及转动，且在滑动及转动的同时保持密封配合。驱动阀杆3朝向通孔421运动，当阀杆3驱动端31进入通孔421内时，则驱动端31顶推限位轴45端部、使限位轴45克服弹力，退出通孔421、并进入盲孔441内。当限位轴45完全进入盲孔441后，则蝶板44的转动限制解除，通过驱动端31与限位轴45上限位孔452间的周向转动限位，使得蝶板44可以根据需要绕第二转轴43转动。其中，本实施例中驱动端31的横截面为正四边形，此为，还可以采用三角形、矩形、多边菱形等任意非圆形截面，在此不一一举例。

在阀体1上固定有伸缩缸5，伸缩缸5的伸缩杆与阀杆3同轴固定、且用于驱动阀杆3驱动端31进入或退出盲孔441；该阀杆3上安装有用于驱动伸缩杆转动的把手。阀杆3的上部设有凸耳32；此处，把手为套设与阀杆3上的转向套筒6，该转向套筒6贴设于阀体1表面、且与阀体1间转动配合，转向套筒6的上部开设有供凸耳32进入或退出的缺口61。当阀杆3上的凸耳32进入缺口61时，从而形成周向转动联动，即当转动转向套筒6的时候，阀杆3也会随之转动，整个结构简单，操作方便。

本实施例中，止回板42属于单向止回，流体从进流道21向出流道23运动时，止回板42能被流体冲开；而当流体从出流道23向进流道21运动时，则流体将带着止回板42绕第一转轴41转动、并驱动止回板42盖住进口211。此处止回板42的工作原理与现有部分止回阀中阀板的工作原理相同。

通过阀杆驱动端31和限位轴45上限位孔452间的插接配合，并通过横截面的设置，使得阀杆3和限位轴45在周向上的转动限位，该结构不仅结构简单，而且对于配合精度相对要求不高，降低了生产工艺要求，提高阀杆3和限位轴45间配合的稳定性。另外，限位孔452为沿轴向、且朝向盲孔441底部方向缩小的渐缩结构，因此阀杆3驱动端31插入限位孔452时，具有一定的引导作用，有助于驱动端31顺利插入限位孔452内，降低配合的工艺精度要求，而且当驱动端31插入到限位孔452的深度越深，则驱动端31和限位孔452间周向转动限位越紧密，进而保证彼此间紧密的转动配合。

实施例二：与实施例一的区别仅在于，通孔421开口处安装有用于防止限位轴45从通孔421内脱出的防脱挡块，此处的防脱挡块设置并不会妨碍阀杆3驱动端31的进出。具体方案为，控制阀杆3的尺寸，从而使得阀杆3避开防脱挡块所在位置，使得阀杆3能自由出入通孔421内，同时当阀杆3转动时，阀杆3能避开防脱挡块，彼此间互不干涉。其中，防脱挡块除了可设置于通孔421开口处外，还可以设置于通孔421中部或中下部，只要能不干涉限位轴45进入，同时能防止限位轴45脱出即可。本实施例中，由于结构清楚，只是通过控制阀杆3的尺寸即可实现，因此不做画图解释。

实施例三：与实施例一的区别仅在于，阀杆3驱动端31处设有第一磁性件，限位轴45上与阀杆3驱动端31相对的端部设有第二磁性件，第一磁性件和第二磁性件间磁力相斥。通孔421孔壁处设有与第二磁性件间磁力相吸的第三磁性件，通过第三磁性件吸住第二磁性件，即减少限位轴45从通孔内脱出的可能性。

本发明中，如图1所示的第二转轴处于竖直方向，此处的竖直不仅仅指图中所示的视角，如若阀整体发生偏转时，第二转轴也可以发生偏转，而阀杆、盲孔、通孔只需要与第二转轴保持方向一致即可，且这种角度的转换，并不影响本专利的保护范围。

Claims (8)

1.一种复合蝶式止回阀，包括设有流体通道的阀体和一端位于阀体内的阀杆，流体通道包括进流道、阀芯流道和出流道，阀芯流道内安装有与阀杆相配合、且用于封闭或开启进流道的阀芯总成，其特征是，所述进流道处与阀芯流道相接的开口为进口，所述阀芯总成包括：

通过第一转轴铰接于阀芯流道内、并用于封闭或开启进口的止回板，该止回板上开设有用于连通止回板两侧区域的阀孔；

竖直设置于阀孔下部的第二转轴，该第二转轴与阀孔处于同一平面内；

通过第二转轴转动设置于阀孔内、且用于封闭或开启阀孔的蝶板，该蝶板与阀孔横截面相一致，该蝶板的上部开设有与第二转轴位于同一直线上的盲孔，该盲孔孔壁处开设有沿盲孔长度方向设置、且与第二转轴相平行的盲孔导槽；

竖直开设于止回板上部、且与盲孔开口位置正对的通孔，该通孔孔壁处开设有沿通孔长度方向设置、且与盲孔导槽位于同一直线上的通孔导槽；

插设于盲孔内的限位轴，该限位轴的周壁处凸设有分别与盲孔导槽和通孔导槽相适配的限位轴导块，该限位轴的长度短于盲孔的深度；

安装于盲孔内、且用于驱动限位轴导块局部进入通孔导槽内的复位弹簧；

所述阀杆与盲孔位于同一直线上，阀杆上位于阀体内的端部为驱动端，所述限位轴上与阀杆驱动端正对的端部开设有供驱动端插入或退出的限位孔，该限位孔的横截面与驱动端的横截面形状一致，且驱动端横截面为非圆形结构。

2.根据权利要求1所述的复合蝶式止回阀，其特征是：所述阀体上固定有伸缩缸，伸缩缸的伸缩杆与阀杆同轴固定、且用于驱动阀杆驱动端进入或退出盲孔；该伸缩杆或阀杆上安装有用于驱动伸缩杆转动的把手。

3.根据权利要求1所述的复合蝶式止回阀，其特征是：所述复位弹簧安装于盲孔的底部，该复位弹簧的两轴端分别与盲孔和限位轴固定连接。

4.根据权利要求1所述的复合蝶式止回阀，其特征是：所述通孔内安装有用于防止限位轴从通孔内脱出的防脱挡块。

5.根据权利要求1所述的复合蝶式止回阀，其特征是：所述阀杆驱动端处设有第一磁性件，限位轴上与阀杆驱动端相对的端部设有第二磁性件，第一磁性件和第二磁性件间磁力相斥。

6.根据权利要求5所述的复合蝶式止回阀，其特征是：所述通孔孔壁处设有与第二磁性件间磁力相吸的第三磁性件。

7.根据权利要求1所述的复合蝶式止回阀，其特征是：所述阀杆的上部设有凸耳；阀杆上还套设有转向套筒，该转向套筒贴设于阀体表面、且与阀体间转动配合，转向套筒的上部开设有供凸耳进入或退出的缺口。

8.根据权利要求1所述的复合蝶式止回阀，其特征是：所述限位孔为沿轴向、且朝向盲孔底部方向缩小的渐缩结构。