CN110319266A - 浮球芯管阀 - Google Patents

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Abstract

本发明的浮球芯管阀，是原创性的芯管阀母系列中常规芯管阀板块的一种；阀芯管为固定件同轴向贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ；阀芯管中部有轴向隔层，隔层的轴向相邻两边分别是输入段和输出段的至少一个径向流通孔；环绕隔层的环形阀芯与袖管Ⅰ和袖管Ⅱ的至少一个袖管喉部的环形阀座构成密封副；输入段与袖管Ⅰ和输出段与袖管Ⅱ为轴孔式配合其至少一个结合部设置密封；阀体连接浮球；在阀体的自重、浮球的自重和浮力作用下，阀体相对于阀芯管作轴向往复移动实现启闭。结构简单，便于制造，体积小，性价比高，大口径排放，减少维修费用，提高生产效率，可靠性强，使用寿命长。

Description

浮球芯管阀
技术领域
本发明的浮球芯管阀属于阀门领域，是本人原创性发明的芯管阀母系列中的常规芯管阀板块之自力控制阀中的一个小系列。
背景技术
目前，主要应用于水池、水箱和水塔的浮球阀大部分采用公知的杠杆式浮球阀，大型浮球阀，基本由杠杆式浮球阀和隔膜阀组合而成，杠杆式浮球阀的阀体外端铰接浮球臂一端，连接阀杆，另一端连接浮球，由于水流的涌动造成浮球臂晃动使阀芯与阀座偏磨，密封效果不好；这种浮球阀占住空间较大，安装与检修不太方便；这种浮球阀，使容器内始终保持高位，液体略有下降，立即打开补充，启闭动作比较频繁；使用在热水器中，水温下降较快；并且，只能近距离设置在地面上方。
应用在其它液体介质上的浮球阀，特别是腐蚀性介质容易造成阀门锈蚀。
二连杆浮球阀，是两个相互啮合的放射性齿面，安装空间大，不适合液面要求相对精确的容器中使用。
电厂发电机内冷水箱补水浮球阀，浮球带动滑阀控制补水，用于高压补水时，水流冲击造成地面波动太大，常有失控现象发生，结构也比较复杂。
现有浮球阀的作用是当水池水位低于设定水位时，浮球下落，阀门开启进行补水，水位到设定位置就关闭；而有些场合如发电厂常常需要在水位到设定水位时仍然向水池加水，目前，还没有一种简单、可靠的浮球阀，能够圆满的解决这个问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供浮球芯管阀，克服现有浮球阀的缺陷，极大的提升浮球阀的品质，满足生产和生活的需要。
本发明是通过如下技术方案来实现上述目的：所述阀芯管为连通压力容器、压力设备和介质管网的固定件同轴向贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ；阀芯管中部有轴向隔层，隔层由内核和内核径向辐射的阀芯管的中间管段构成；隔层的轴向相邻两边分别是输入段和输出段的至少一个径向流通孔；环绕隔层的环形阀芯与袖管Ⅰ和袖管Ⅱ的至少一个袖管喉部的环形阀座构成密封副；输入段与袖管Ⅰ和输出段与袖管Ⅱ为轴孔式配合其至少一个结合部设置密封；阀体连接浮球；在阀体的自重、浮球的自重和浮力作用下，阀体相对于阀芯管作轴向往复移动实现启闭。
所述隔层内核的两个轴向端面是舌形三角坡面。
所述环形阀芯的密封面是单向坡面。
所述环形阀芯的密封面是双向坡面。
所述环形阀芯的密封面是坡面，密封坡面的坡度最好≥8度。
所述环形阀芯的密封面是圆弧坡面。
所述环形阀芯为环形波纹体。
所述阀芯管垂直于地面且同轴向从上至下贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ，浮球为环形空气仓包裹并连接着袖管Ⅱ。
所述阀芯管垂直于地面且同轴向从上至下贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ；袖管Ⅰ与输入段端部之间设置拉伸弹簧，输出段延伸段有两个径向排出孔和下底端，袖管Ⅱ外下端有一个支架用绳索与浮球相连，浮球上下两端的立柱均套装了限位器，限位器底部固定在垂直的固体上；浮球为球形其浮力大于自重力，浮球的自重力加阀体的自重力大于拉伸弹簧的拉力，拉伸弹簧的拉力大于阀体的自重力。
所述阀芯管垂直于地面且同轴向从上至下贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ；输入段上端设置一块永久磁铁，袖管Ⅰ有一个外环延伸段，其顶端在阀门关闭时与永久磁铁下端面靠拢并相吸相贴，输入段端部与袖管Ⅰ端部之间还连接着至少一根限制阀体下移宽度的绳索；浮球为环形空气仓包裹并轴向滑动于输出段下端，浮球与阀体之间连接着至少两根带动阀体下移的绳索，绳索的长度根据实际需要设定，永久磁铁的磁力大于阀体的自重力，浮球的自重力加阀体的自重力大于永久磁铁的磁力，浮球的浮力大于阀体的自重力。
所述阀芯管垂直于地面且同轴向从下至上贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ；浮球为环形空气仓包裹并连接着袖管Ⅰ，输出段上端连接向上的喷头，喷头下端与袖管Ⅱ端部之间连接着限位的绳索。
所述密封可以是波纹管密封件和密封圈。
所述波纹管可以是金属波纹管，也可以是塑料等非金属波纹管。
所述隔层由内核和内核径向辐射的阀芯管的中间管段构成，可以是一体的，也可以是内核轴向压入阀芯管中间管段两个部分构成；所述隔层内核的两个轴向端面是舌形三角坡面100′，从分流到合流，最大限度的提高过流能力，实现介质流向平稳，流阻小，低压损；隔层内核的轴向端面可以是球面，也可以是下弧形引导面，还可以是平面和凹面。
综上所述，本发明的浮球芯管阀的积极效果在于：
1、结构简单，便于制造；
2、适于各种液体介质，包括腐蚀性介质；
3、大型浮球阀一个阀门来实现；
4、阀门与液体介质之间可以远距离设置，还可以密闭性设置；
5、使用寿命长，性价比高；
6、轴向流通，流阻小；
7、减少维修费用，提高生产效率；
8、直线启闭，密封副极少磨损，保障密封效果，减少垂直活动空间。
附图说明
附图1是本发明的第一个实施例的纵向全剖面结构示意图。
附图2是本发明的第二个实施例的纵向全剖面结构示意图。
附图3、4、5、6是本发明的第三个实施例的纵向全剖面结构示意图。
附图7是本发明的第四个实施例的纵向全剖面结构示意图。
图中1-阀芯管、1′-输入段、1″-输出段、100-隔层、100′-舌形三角坡面100′、101-环形阀芯、103-流通孔、105-排出孔、107-喷头、2-阀体、2′-袖管Ⅰ、2″-袖管Ⅱ、200-内腔、201-环形阀座、300-波纹管密封件、4′-拉伸弹簧、5-绳索、5′-绳索、505-浮球、509-永久磁铁、701-支架、702-限位器。
具体实施方案
实施例综述：
所述阀芯管1为固定件同轴向贯穿于阀体2的袖管Ⅰ2′、阀体2内腔200、以及阀体2的袖管Ⅱ2″；阀芯管1中部有轴向隔层100，隔层100由内核和内核径向辐射的阀芯管1的中间管段构成；隔层100的轴向相邻两边分别是输入段1′和输出段1″的至少一个径向流通孔103；环绕隔层100的环形阀芯101与袖管Ⅰ2′和袖管Ⅱ2″的至少一个袖管喉部的环形阀座201构成密封副；输入段1′与袖管Ⅰ2′和输出段1″与袖管Ⅱ2″为轴孔式配合其至少一个结合部设置密封；在阀体2的自重、浮球505的自重和浮力作用下，阀体2相对于阀芯管1作轴向往复移动实现启闭。
实施例一
参看附图1，本实施例的浮球芯管阀，所述阀芯管1为固定件垂直于地面同轴向从上至下贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ2″；隔层100内核的两个轴向端面是球面；输入段1′和输出段1″均有四个径向流通孔103；环形阀芯101密封面是圆弧坡面与袖管Ⅰ2′和袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201均构成密封副；输入段1′与袖管Ⅰ2′的结合部设置波纹管密封件300；浮球505为环形空气仓包裹并连接着袖管Ⅱ2″；输出段1″下端有连接管。
附图1所示，为开启状态，是因为浮球505感知液面下沉而随之下沉，同时，阀体2轴向下移，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201离开环形阀芯101，输入段1′和输出段1″的流通孔103均与内腔200贯通，液体通过连接管排出，连接管的设置可以减缓液体对浮球505的涌动；反之，液面上浮托起浮球505，带动阀体2向上移动，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101逐步相近至紧密相贴，关闭阀门。
实施例二
参看附图2，本实施例的浮球芯管阀，所述阀芯管1为固定件垂直于地面同轴向从上至下贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ2″；隔层100内核的两个轴向端面是舌形三角坡面100′；输入段1′和输出段1″均有两个径向流通孔103；环形阀芯101密封面是圆弧坡面与袖管Ⅰ2′和袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201均构成密封副；输入段1′与袖管Ⅰ2′的结合部设置波纹管密封件300；袖管Ⅰ2′与输入段1′端部之间设置拉伸弹簧4′；输出段1″延伸段有两个径向排出孔105和下底端；袖管Ⅱ2″外下端有一个支架701用绳索5′与浮球505相连，浮球505上下两端的立柱均套装了限位器702，限位器702底部固定在垂直的固体上；浮球505为球形其浮力大于自重力，浮球505的自重力加阀体2的自重力大于拉伸弹簧4′的拉力，拉伸弹簧4′的拉力大于阀体2的自重力。
附图2所示，为开启状态，是因为浮球505感知液面下沉而随之下沉，浮球505的自重力加阀体2的自重力带动阀体2轴向下移，拉伸弹簧4′随之拉伸，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201离开环形阀芯101，输入段1′和输出段1″的流通孔103均与内腔200贯通，液体通过排出孔105排出；反之，液面上浮托起浮球505，拉伸弹簧4′做功拉起阀体2轴向上移，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101逐步相近至紧密相贴，关闭阀门。
这种结构适宜于大型浮球阀，不需要两个阀门组合；适于各种液体介质，包括腐蚀性介质；阀门与液体介质之间可以远距离设置，阀门可以密闭性设置；可以远程控制关闭；平常，使用下端的密封副，维修时或远程控制时，可以启用上端的密封副。
实施例三
参看附图3、4、5、6，本实施例的浮球芯管阀，所述阀芯管1为固定件垂直于地面且同轴向从上至下贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ2″；隔层100内核的两个轴向端面是舌形三角坡面100′；输入段1′和输出段1″均有两个径向流通孔103；环形阀芯101为环形波纹体其上下两个环形密封头的密封面是单向坡面与袖管Ⅰ2′和袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201均构成密封副；输入段1′与袖管Ⅰ2′结合部设置波纹管密封件300；输入段1′上端设置一块永久磁铁509，袖管Ⅰ2′有一个外环延伸段，其顶端在阀门关闭时与永久磁铁509下端面靠拢并相吸相贴，输入段1′与袖管Ⅰ2′之间还连接着至少一根限制阀体2下移宽度的绳索5；浮球505为环形空气仓包裹并轴向滑动于输出段1″下端，浮球505与阀体2之间连接着至少两根带动阀体2下移的绳索5′，绳索5′的长度根据实际需要设定，永久磁铁509的磁力大于阀体2的自重力，浮球505的自重力加阀体2的自重力大于永久磁铁509的磁力，浮球505的浮力大于阀体2的自重力。
附图3所示，为关闭状态，是因为浮球505随液面上浮而上浮，浮球505的浮力推动阀体2轴向上移，袖管Ⅰ2′外环延伸段接近永久磁铁509时，永久磁铁509的磁力将袖管Ⅰ2′的外环延伸段吸引住，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101紧密相贴。
附图4所示，为即将开启状态，是因为浮球505感知液面下沉而随之下沉，此时，浮球505下沉到距最低点时还有一个流通孔103的口径宽度，永久磁铁509的磁力依然吸引袖管Ⅰ2′的外环延伸段，届时，绳索5′绷直；如果，浮球505继续下行半个流通孔103的口径宽度的距离，那么，浮球505的一部分重力加上阀体2的自重力就会使永久磁铁509与袖管Ⅰ2′的外环延伸段脱开。
附图5所示，为开启状态，浮球505下沉到接近最低点时通过绳索5′带动阀体2脱开永久磁铁509的磁力轴向下移，绳索5限制了阀体2轴向下移的行程，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201离开环形阀芯101，处于全开启状态，输入段1′和输出段1″的流通孔103均与内腔200贯通，液体经输出段1″下端排出。
附图6所示，为即将关闭状态，是因为浮球505随液面上浮而上浮，浮球505的浮力推动阀体2轴向上移，此时，袖管Ⅰ2′外环延伸段接近永久磁铁509，永久磁铁509的磁力即将吸引袖管Ⅰ2′的外环延伸段，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101还有半个流通孔103口径宽度的距离，液面继续上浮托起浮球505，接近永久磁铁509时，永久磁铁509的磁力将袖管Ⅰ2′外环延伸段吸引住，袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201与环形阀芯101逐步靠拢直至紧密相贴。
这种结构浮球芯管阀，其行程可以自由设定，适宜于长行程的要求，不会出现频繁开启，即适于一般场合，更适于特殊场合如电厂等。
实施例四
参看附图7，本实施例的浮球芯管阀，所述阀芯管1为固定件垂直于地面同轴向从下至上贯穿于阀体的袖管Ⅰ、阀体内腔、以及阀体的袖管Ⅱ2″；隔层100内核的两个轴向端面是舌形三角坡面100′；环形阀芯101密封面是双向坡面与袖管Ⅰ2′和袖管Ⅱ2″喉部的环形阀座201均构成密封副；输入段1′和输出段1″均有两个径向流通孔103；输入段1′与袖管Ⅰ2′的结合部设置波纹管密封件300；浮球505为环形空气仓包裹并连接着袖管Ⅰ2′；输出段1″上端连接向上的喷头107；喷头107下端与袖管Ⅱ2″之间连接着限位的绳索5。
附图7所示，为开启状态，是因为浮球505感知液面下沉而随之下沉，同时，阀体2轴向下移，袖管Ⅰ2′喉部的环形阀座201离开环形阀芯101，输入段1′和输出段1″的流通孔103均与内腔200贯通，液体通过喷头107向上喷射；届时，绳索5绷直；反之，液面上浮托起浮球505，带动阀体2向上移动，袖管Ⅰ2′喉部的环形阀座201与环形阀芯101逐步紧密相贴。

Claims (10)

1.浮球芯管阀，其特征在于，阀芯管(1)为固定件垂直于地面同轴向贯穿于阀体(2)的袖管Ⅰ(2′)、阀体(2)内腔(200)、以及阀体(2)的袖管Ⅱ(2″)；阀芯管(1)中部有轴向隔层(100)，隔层(100)由内核和内核径向辐射的阀芯管(1)的中间管段构成；隔层(100)的轴向相邻两边分别是输入段(1′)和输出段(1″)的至少一个径向流通孔(103)；环绕隔层(100)的环形阀芯(101)与袖管Ⅰ(2′)和袖管Ⅱ(2″)的至少一个袖管喉部的环形阀座(201)构成密封副；输入段(1′)与袖管Ⅰ(2′)和输出段(1″)与袖管Ⅱ(2″)为轴孔式配合其至少一个结合部设置密封；阀体(2)连接浮球(505)；在阀体(2)的自重、浮球(505)的自重和浮力作用下，阀体(2)相对于阀芯管(1)作轴向往复移动实现启闭。
2.按照权利要求1所述的浮球芯管阀，其特征在于，所述隔层(100)内核的两个轴向端面是舌形三角坡面(100′)。
3.按照权利要求1所述的浮球芯管阀，其特征在于，所述环形阀芯(101)的密封面是单向坡面。
4.按照权利要求1所述的浮球芯管阀，其特征在于，所述环形阀芯(101)的密封面是双向坡面。
5.按照权利要求1所述的浮球芯管阀，其特征在于，所述环形阀芯(101)的密封面是圆弧坡面。
6.按照权利要求1所述的浮球芯管阀，其特征在于，所述环形阀芯(101)为环形波纹体。
7.按照权利要求1至6任一所述的浮球芯管阀，其特征在于，所述阀芯管(1)为固定件垂直于地面同轴向从上至下贯穿于袖管Ⅰ(2′)、内腔(200)、以及袖管Ⅱ(2″)，浮球(505)为环形空气仓包裹并连接着袖管Ⅱ(2″)。
8.按照权利要求1至6任一所述的浮球芯管阀，其特征在于，所述阀芯管(1)垂直于地面同轴向从上至下贯穿于袖管Ⅰ(2′)、内腔(200)、以及袖管Ⅱ(2″)，袖管Ⅰ(2′)与输入段(1′)端部之间设置拉伸弹簧(4′)，输出段(1″)延伸段有两个径向排出孔(105)和下底端，袖管Ⅱ(2″)外下端有一个支架(701)用绳索(5′)与浮球(505)相连，浮球(505)上下两端的立柱均套装了限位器(702)，限位器(702)底部固定在垂直的固体上；浮球(505)为球形其浮力大于自重力，浮球(505)的自重力加阀体(2)的自重力大于拉伸弹簧(4′)的拉力，拉伸弹簧(4′)的拉力大于阀体(2)的自重力。
9.按照权利要求1至6任一所述的浮球芯管阀，其特征在于，所述阀芯管(1)垂直于地面同轴向从上至下贯穿于袖管Ⅰ(2′)、内腔(200)、以及袖管Ⅱ(2″)；输入段(1′)上端设置一块永久磁铁(509)，袖管Ⅰ(2′)有一个外环延伸段，其顶端在阀门关闭时与输入段(1′)端部的永久磁铁(509)下端面靠拢并相贴，输入段(1′)与袖管Ⅰ(2′)之间还连接着至少一根限制阀体(2)下移宽度的绳索(5)；浮球(505)为环形空气仓包裹并轴向滑动于输出段(1″)下端，浮球(505)与阀体(2)之间连接着至少两根带动阀体(2)下移的绳索(5′)，绳索(5′)的长度根据实际需要设定，永久磁铁(509)的磁力大于阀体(2)的自重力，浮球(505)的自重力加阀体(2)的自重力大于永久磁铁(509)的磁力，浮球(505)的浮力大于阀体(2)的自重力。
10.按照权利要求1至6任一所述的浮球芯管阀，其特征在于，所述阀芯管(1)垂直于地面同轴向从下至上贯穿于袖管Ⅰ(2′)、内腔(200)、以及袖管Ⅱ(2″)，浮球(505)为环形空气仓包裹并连接着袖管Ⅰ(2′)，输出段(1″)上端连接向上的喷头(107)，喷头(107)下端与袖管Ⅱ(2″)之间连接着限位的绳索(5)。
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