CN108561599B - 轴流式止回阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴流式止回阀，包括阀体、设于阀体内用于将阀体开启与关闭的阀瓣组件以及设于阀体内为阀瓣组件提供弹性回复力的第一弹性元件，轴流式止回阀还包括阻尼阀轴，阀瓣组件与阻尼阀轴的一端套接，阻尼阀轴位于阀瓣组件内的部分在阻尼阀轴的径向上与阀瓣组件之间具有预定间隙，并且阀瓣组件的密度与待流入阀体内的介质的密度相等，阻尼阀轴的另一端套接有与阀体相对固定的衬套，衬套与阻尼阀轴密封连接，衬套背离阀瓣组件的一端设有阻尼孔，衬套内设有用于为阻尼阀轴提供弹性回复力的第二弹性元件。本发明的轴流式止回阀可以缓慢开启阀瓣、并且在阀瓣关闭过程中能够完全关闭阀瓣且不会产生水锤。

Description

轴流式止回阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种轴流式止回阀。

背景技术

在工业管道中，为了防止管道介质倒流引起动力泵的损坏，常常在泵的出口设计安装止回阀，使介质只能朝一个方向流动，止回阀分为轴流式、旋启式、蝶式、双瓣式等。现有技术中的轴流式止回阀多采用阀杆固定阀瓣，阀瓣在弹簧和介质的作用下做启闭运动。在阀瓣受到介质的推力作用开启时，当弹簧力较小时，介质流速过快会使阀瓣快速开启，此时水泵下游压力无法提升，水泵电机电流快速升高，为避免电机烧坏往往启动保护机制关闭水泵，因此水泵不能顺利启动，同时阀瓣快速开启时容易与阀体内的其他元件例如阀体内用于导流的导流体发生剧烈碰撞，使阀瓣损伤；当弹簧力较大时，介质推力缓慢推开阀瓣，但是无法使阀门处于全开状态，因此阀瓣长期处于弹簧力与介质推力之间的波动状态，阀轴每天进行上万次的微动，不用很长时间，阀轴就被磨损，阀瓣失去导向，造成阀门功能失效；动力泵关闭时，如果弹簧力较小，阀瓣的关闭是在弹簧回复力和介质倒流推力双重作用下实现，则会形成强烈的关阀水锤；如果弹簧力较大，阀瓣仅通过弹簧回复力在介质倒流之前提前关闭，则当介质回流时，同样会对提前关闭的阀瓣形成冲击，造成强烈水击，形成破坏性水锤。

发明内容

基于此，提供一种可以缓慢开启阀瓣、并且在阀瓣关闭过程中能够完全关闭阀瓣且不会产生水锤的轴流式止回阀。

一种轴流式止回阀，包括阀体、设于所述阀体内用于将所述阀体开启与关闭的阀瓣组件以及设于所述阀体内为所述阀瓣组件提供弹性回复力的第一弹性元件，所述轴流式止回阀还包括阻尼阀轴，所述阀瓣组件与所述阻尼阀轴的一端套接，所述阻尼阀轴位于阀瓣组件内的部分在所述阻尼阀轴的径向上与所述阀瓣组件之间具有预定间隙，并且所述阀瓣组件的密度与待流入所述阀体内的介质的密度相等，所述阻尼阀轴的另一端套接有与所述阀体相对固定的衬套，所述衬套与所述阻尼阀轴密封连接，所述衬套背离阀瓣组件的一端设有阻尼孔，所述衬套内设有用于为所述阻尼阀轴提供弹性回复力的第二弹性元件。

进一步地，所述阀瓣组件包括阀瓣以及与所述阀瓣朝向所述衬套的一端连接的轴套，所述阻尼阀轴的一端与所述轴套套接，且所述阻尼阀轴在所述阻尼阀轴的径向方向上与所述轴套之间具有所述预定间隙，并且所述阀瓣的密度小于介质密度，所述轴套的密度大于介质密度。

进一步地，所述轴套的一端设有固定块，所述阀瓣开设有安装孔，所述轴套设有固定块的一端插接于所述安装孔内，且通过固定件穿过所述阀瓣锁入所述固定块内将所述轴套固定。

进一步地，所述固定块及所述固定件的材质与轴套的材质相同。

进一步地，所述固定件背离所述固定块的一端设有导向杆，所述阀体内还设有阀座，所述阀座上设有导向孔，所述导向杆穿设在所述导向孔内，且所述导向杆在径向与导向孔存在间隙。

进一步地，所述衬套与所述阻尼阀轴之间通过密封套密封连接。

进一步地，还包括导流体，所述导流体设于所述阀体内并与所述阀体的内壁之间形成用于引导介质流动的导流通道，且所述衬套形成于所述导流体背离所述阀瓣的一端的内壁。

进一步地，所述导流体内壁上套接有弹簧座，所述阀瓣组件上设有收容槽，所述第一弹性元件的一端安装在所述弹簧座上，所述第一弹性元件的另一端收容于对应的收容槽内。

进一步地，所述第二弹性元件沿着所述衬套的轴向设置，且所述第二弹性元件的一端抵接所述衬套背离所述阀瓣组件的一端的内壁，所述第二弹性元件的另一端抵接所述阻尼阀轴背离所述阀瓣组件的一端的端面。

进一步地，还包括与阻尼孔连接用调节阻尼孔的流量的节流螺钉。

本发明的轴流式止回阀通过设置阻尼阀轴以及与阻尼阀轴套接的衬套，阻尼阀轴与衬套共同形成阻尼机构，以在阀瓣组件受到介质推力将阀体打开时，为阀瓣组件提供阻尼力，减缓阀瓣组件打开阀体的速度，避免阀瓣组件快速打开，本发明还进一步通过设置阀瓣组件，使阀瓣组件与与其套接的阻尼阀轴在阻尼阀轴的径向上存在间隙，同时设置阀瓣组件的密度和待流入的介质密度相同，从而使阀瓣组件悬浮在介质中与阻尼阀轴之间的摩擦力为零，这样介质流速降低，直至降低至预定流速以下时，阀瓣组件可以在第一弹性元件的推动将阀体关闭，在关闭阀体的过程中，介质流速逐渐减小，阀瓣组件在第一弹性元件的回复力作用下逐渐关闭，直至介质流速为零，阀瓣组件在第一弹性元件的回复力作用下关闭零开度，并且由于设置阻尼机构还可以而避免水锤现象。

附图说明

图1是本发明实施例的轴流式止回阀的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图1，本发明提供一种轴流式止回阀，包括阀体1、设于阀体1内用于将阀体1开启与关闭的阀瓣组件2以及设于阀体1内为阀瓣组件2提供弹性回复力的第一弹性元件3。其中，轴流式止回阀还包括阻尼阀轴4，阀瓣组件2与阻尼阀轴4的一端套接，阻尼阀轴4位于阀瓣组件2内的部分在阻尼阀轴4的径向上与阀瓣组件2之间具有预定间隙，并且阀瓣组件2的密度与待流入阀体1内的介质的密度相等。阻尼阀轴4的另一端套接有与阀体1相对固定的衬套5，衬套5与阻尼阀轴4密封连接，衬套5背离阀瓣组件2的一端设有阻尼孔52。衬套5内设有用于为阻尼阀轴4提供弹性回复力的第二弹性元件6。

本发明的轴流式止回阀具体工作原理如下：泵站水泵启动，介质例如水的推力作用在阀瓣组件2上，此时阻尼阀轴4处于复位状态，阀瓣组件2的作用力在阻尼阀轴4上，阻尼阀轴4需将衬套5内的介质从阻尼孔52挤出的同时压缩第二弹性元件6将阀门打开，因此阀门此时缓慢开启，实现水泵闭阀启动,同时避免阀门快速开启。在阀门开启后，第一弹性元件3同时被压缩。在管路正常运行时，阀瓣组件2在介质的推力作用下全开，在阀瓣组件2全开的状态下，阀瓣组件2受到的介质推力大于第一弹性元件3的弹性回复力，阀瓣组件2与阀体1内的其他元件例如导流体7(导流体的具体结构与作用详见下述)抵靠静止，阀瓣组件避免随着介质压力波动而出现抖动，且处于全开位置，水力损失极小。当系统停水或关阀时，介质流速降低，介质对阀瓣组件2的推力减小，第一弹性元件3追踪阀瓣组件2受到的介质推力，当介质流速降低至预定流速例如0.3m/s时，此时第一弹性元件3的回复力开始大于介质推力，阀瓣组件2开始关闭。可以理解的是，由于阀瓣组件2的密度与介质密度相同，阀瓣组件2在水中处于悬浮状态，加之阀瓣组件2与阻尼阀轴4之间具有间隙，阀瓣组件2与阻尼阀轴4之间不存在摩擦力，这样阀瓣组件2在受第一弹性元件3的弹性回复力时将不受外力的干扰，在介质小于等于预定流速的时，第一弹性元件3的弹性回复力也就是第一弹性元件3的形变量与介质的流速呈比例关系，介质流速逐渐减小，阀瓣组件2在第一弹性元件3的回复力作用下逐渐关闭，直至介质流速为零，阀瓣组件2在第一弹性元件3的回复力作用下关闭零开度，当然，在阀瓣组件2关闭过程中，介质一旦发生回流，介质需要通过阻尼孔52进入衬套5，从阻尼孔52进入的介质对阻尼阀轴4的作用力很小，阻尼阀轴4依靠第二弹性元件6的回复力回复，阻尼阀轴4的回位的动作远远滞后于阀瓣组件2，所以阀瓣组件2不会受到介质回流的作用，只会依靠第一弹性元件3回复力作用回位并将阀体1的开口完全关闭，不会出现水锤现象，当然，当阻尼阀轴4彻底复位时，阻尼阀轴4顶住阀瓣组件2。

在本实施例中，阀瓣组件2包括阀瓣22以及与阀瓣22朝向衬套5的一端连接的轴套24，阻尼阀轴4的一端与轴套24套接，且阻尼阀轴4在阻尼阀轴4的径向方向上与轴套24之间具有上述预定间隙，同时阀瓣22的密度小于介质密度，轴套24的密度大于介质密度，通常阀瓣22体积大，轴套24的体积小于阀瓣22的体积，如此设置能够使阀瓣组件2的密度与介质密度相等。优选地，该预定间隙的值例如为1mm，这样使得轴套24与阻尼阀轴4之间的间隙较小，以保证阻尼阀轴4与轴套24套接后不会晃动。

在本实施例中，在本实施例，轴套24的一端设有固定块25，阀瓣22开设有安装孔220，轴套24设有固定块25的一端插接于安装孔220内，且通过固定件26例如螺钉穿过阀瓣22锁入固定块25内将轴套24固定。优选地，固定块25以及固定件26的材质与轴套24的材质相同，以进步调整阀瓣组件2的密度使阀瓣组件2的密度与介质密度相等。同时，设置固定块25还可以在介质的推力作用在阀瓣22上时，阀瓣22通过固定块25抵推阻尼阀轴4使阻尼阀轴4移动，避免阻尼阀轴4直接与阀瓣22接触，使阀瓣22损伤或者变形。当然，在其他实施例中，轴套24可以直接与阀瓣22固定。

在本实施例中，固定件26背离固定块25的一端形成导向杆27，导向杆27沿着轴套24的轴向向靠近阀体1的进口端所在的方向延伸，优选，导向杆27的中心线与轴套24的中心线重合。阀体1内还设有阀座，阀座上设有导向孔101，导向杆27穿设在导向孔101内，且导向杆27在径向与导向孔101存在间隙，以保证本发明的轴流式止回阀在使用时，导向杆27与导向孔101之间不会产生摩擦力，具体原理与上述相同，在此不再赘述。该间隙例如为1mm，使阀瓣组件2不容易晃动。可以理解，固定件2在6背离固定块25的一端形成导向杆27，使阀瓣组件2形成一个以阀瓣22为对称中心的对称结构，阀瓣组件2的重心在阀瓣22的中部，阀瓣组件2在介质浮力以及重力的作用下能够受力均匀，保持平衡。进一步地，在本实施例中，导向孔101的中心线与轴套24的中心线重合，以进一步确保阀瓣组件2受力均匀。

在上述实例中，阀瓣22例如由塑料材质制成，固定件26、轴套24以及固定块25均有金属材质例如不锈钢制成，以使得阀瓣组件2的密度能够与介质密度相等。

在本实施例中，衬套5与阻尼阀轴4之间通过密封套8密封连接，以确保衬套5和阻尼阀轴4之间的密封性，保证阻尼阀轴4在插入衬套5后能够与衬套5形成阻尼机构，防止阀瓣组件2快速开启。在本实例中，密封套8朝向阀瓣组件2的一端设有法兰82，该法兰82与衬套5朝向阀瓣组件2的一端抵接并通过螺钉固定。

在本实施例中，轴流式止回阀还包括导流体7，导流体7设于阀体1内并与阀体1的内壁之间形成用于引导介质流动的导流通道102，使得阀体1内的流道为流线型的全通径结构，水损极小，同时衬套5形成在导流体7背离阀瓣22的一端的内壁上，以通过导流体7相对阀体1固定。优选地，衬套5和导流体7一体成型，以方便加工。需要说明的是，导流体7还可以在阀瓣组件2完全开启时，与阀瓣组件2抵靠，使阀瓣组件2静止。

在本实施例中，导流体7内壁上套设弹簧座9且通过螺钉固定，阀瓣组件2上设有收容槽222，第一弹性元件3的一端安装在弹簧座9上，第一弹性元件3的另一端收容在收容槽222，以方便安装第一弹性元件3，以避免第一弹性元件3脱落。优体地，在本实施例中，收容槽222具体设置在阀瓣22上。需要说明的是，为了方便固定弹簧座9，导流体7的外壁设有避位口，固定弹簧座9的螺钉位于避位口内。

在本实施例中，第二弹性元件6沿着衬套5的轴向设置，且第二弹性元件6的一端抵接衬套5背离阀瓣组件2的一端的内壁，第二弹性元件6的另一端抵接阻尼阀轴4背离阀瓣组件2的一端的端面，以便第二弹性元件6对阻尼阀轴4提供弹性回复力。

在本实施例中，第一弹性元件3以及第二弹性元件6均为弹簧。

作为本发明的优选实施方式，本发明的轴流式止回阀还包括密封圈10，阀体1的一端设有供介质流入的进口103，密封圈10固定在进口103内用于与阀瓣22密封。密封圈10例如通过密封圈压圈11固定在阀体1的进口。

作为本发明的优选实施方式，本发明的轴流式止回阀还包括与阻尼孔52连接用调节阻尼孔52的流量的节流螺钉53，通过调节节流螺钉53可以改变阻尼孔52的流量，进而改变阻尼机构的阻尼力，进而设定阀瓣组件2的缓开时间。

本发明的轴流式止回阀通过设置阻尼阀轴4以及与阻尼阀轴4套接的衬套5，阻尼阀轴4与衬套5共同形成阻尼机构，以在阀瓣组件2受到介质推力将阀体1打开时，为阀瓣组件2提供阻尼力，减缓阀瓣组件2打开阀体1的速度，避免阀瓣组件2快速打开，本发明还进一步通过设置阀瓣组件2，使阀瓣组件2与与其套接的阻尼阀轴4在阻尼阀轴4的径向上存在间隙，同时设置阀瓣组件2的密度和待流入的介质密度相同，从而使阀瓣组件2悬浮在介质中与阻尼阀轴4之间的摩擦力为零，这样介质流速降低，直至降低至预定流速以下时，阀瓣组件2可以在第一弹性元件3的推动将阀体1关闭，在关闭阀体1的过程中，介质流速逐渐减小，阀瓣组件2在第一弹性元件3的回复力作用下逐渐关闭，直至介质流速为零，阀瓣组件2在第一弹性元件3的回复力作用下关闭零开度，并且由于设置阻尼机构还可以而避免水锤现象。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种轴流式止回阀，包括阀体(1)、设于所述阀体(1)内用于将所述阀体(1)开启与关闭的阀瓣组件(2)以及设于所述阀体(1)内为所述阀瓣组件(2)提供弹性回复力的第一弹性元件(3)，其特征在于，所述轴流式止回阀还包括阻尼阀轴(4)，所述阀瓣组件(2)与所述阻尼阀轴(4)的一端套接，所述阻尼阀轴(4)位于阀瓣组件(2)内的部分在所述阻尼阀轴(4)的径向上与所述阀瓣组件(2)之间具有预定间隙，并且所述阀瓣组件(2)的密度与待流入所述阀体(1)内的介质的密度相等，所述阻尼阀轴(4)的另一端套接有与所述阀体(1)相对固定的衬套(5)，所述衬套(5)与所述阻尼阀轴(4)密封连接，所述衬套(5)背离阀瓣组件(2)的一端设有阻尼孔(52)，所述衬套(5)内设有用于为所述阻尼阀轴(4)提供弹性回复力的第二弹性元件(6)。

2.如权利要求1所述的轴流式止回阀，其特征在于，所述阀瓣组件(2)包括阀瓣(22)以及与所述阀瓣(22)朝向所述衬套(5)的一端连接的轴套(24)，所述阻尼阀轴(4)的一端与所述轴套(24)套接，且所述阻尼阀轴(4)在所述阻尼阀轴(4)的径向方向上与所述轴套(24)之间具有所述预定间隙，并且所述阀瓣(22)的密度小于介质密度，所述轴套(24)的密度大于介质密度。

3.如权利要求2所述的轴流式止回阀，其特征在于，所述轴套(24)的一端设有固定块(25)，所述阀瓣(22)开设有安装孔(220)，所述轴套(24)设有固定块(25)的一端插接于所述安装孔(220)内，且通过固定件(26)穿过所述阀瓣(22)锁入所述固定块(25)内将所述轴套(24)固定。

4.如权利要求3所述的轴流式止回阀，其特征在于，所述固定块(25)及所述固定件(26)的材质与轴套(24)的材质相同。

5.如权利要求3所述的轴流式止回阀，其特征在于，所述固定件(26)背离所述固定块(25)的一端设有导向杆(27)，所述阀体(1)内还设有阀座，所述阀座上设有导向孔(101)，所述导向杆(27)穿设在所述导向孔(101)内，且所述导向杆(27)在径向上与导向孔(101)存在间隙。

6.如权利要求1所述的轴流式止回阀，其特征在于，所述衬套(5)与所述阻尼阀轴(4)之间通过密封套(8)密封连接。

7.如权利要求1所述的轴流式止回阀，其特征在于，还包括导流体(7)，所述导流体(7)设于所述阀体(1)内并与所述阀体(1)的内壁之间形成用于引导介质流动的导流通道(102)，且所述衬套(5)形成于所述导流体(7)背离所述阀瓣(22)的一端的内壁。

8.如权利要求7所述的轴流式止回阀，其特征在于，所述导流体(7)内壁上套设有弹簧座(9)，所述阀瓣组件(2)上设有收容槽(222)，所述第一弹性元件(3)的一端安装在所述弹簧座(9)上，所述第一弹性元件(3)的另一端收容于对应的收容槽(222)内。

9.如权利要求1所述的轴流式止回阀，其特征在于，所述第二弹性元件(6)沿着所述衬套(5)的轴向设置，且所述第二弹性元件(6)的一端抵接所述衬套(5)背离所述阀瓣组件(2)的一端的内壁，所述第二弹性元件(6)的另一端抵接所述阻尼阀轴(4)背离所述阀瓣组件(2)的一端的端面。

10.如权利要求1所述的轴流式止回阀，其特征在于，还包括与阻尼孔(52)连接的节流螺钉(53)，用于调节阻尼孔(52)的流量。