CN110594457B - 一种高压大口径节能型双板止回阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压大口径节能型双板止回阀，包括阀体以及对称安装在阀体内部两侧的固定块，两个固定块底端之间水平安装有第一定位销轴，固定块中间水平安装有第二定位销轴，第一定位销轴上分别安装有相互配合的第一阀瓣和第二阀瓣，第一定位销轴中间安装有第一弹簧组和第二弹簧组，固定块顶部通过锁紧螺栓连接有限位座，阀体内部底端竖直设有密封横梁。本发明解决了现有双板止回阀能耗高、寿命短及易造成管道输送介质震动、紊流、噪声等问题，密封可靠且具有节能降噪功能，结构简单，装配及维修方便，具有优异的物理力学性能，实用性强，值得推广和使用。

Description

一种高压大口径节能型双板止回阀

技术领域

本发明属于止回阀领域，尤其涉及一种高压大口径节能型双板止回阀。

背景技术

目前，大部分原油、石化输送系统管道使用双板止回阀作为切断、接通介质的主阀，但在实际使用过程中，经常出现介质流经主阀后形成阀板煽动，出现阀后管道震动、紊流、噪声等现象发生，降低了了泵的工作效率；由于阀板运动部件的频繁运动，造成了运动部件的磨损加剧，加上密封面研磨工艺水平限制，阀门关闭后由于密封面研磨未完全贴合导致阀门泄漏量大，造成介质输送的浪费。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种高压大口径节能型双板止回阀，解决了现有双板止回阀能耗高、寿命短及易造成管道输送介质震动、紊流、噪声等问题,密封可靠且具有节能降噪功能。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种高压大口径节能型双板止回阀，包括阀体以及对称安装在阀体内部两侧的固定块，两个固定块底端之间水平安装有第一定位销轴，固定块中间水平安装有第二定位销轴，第一定位销轴上分别安装有相互配合的第一阀瓣和第二阀瓣，第一定位销轴中间安装有第一弹簧组和第二弹簧组，固定块顶部通过锁紧螺栓连接有限位座，阀体内部底端竖直设有密封横梁；

所述阀体内部设有第一密封腔体，第一密封腔体底端与第二密封腔体相连通，第一密封腔体直径大于第二密封腔体直径，第一密封腔体与第二密封腔体之间通过环形密封面相连，环形密封面内侧设有设有环形密封凸起，第一密封腔体内壁竖直设有用于安装固定块的固定卡槽；密封横梁顶面两侧对称设有条形密封凸起；

所述第一阀瓣包括第一阀座以及对称设置在第一阀座两端的第一铰接座，第一铰接座与第一定位销轴铰接相连；第一阀座包括密封阀板以及设置在密封阀板表面的限位凸块，密封阀板包括竖直分布的内平面，内平面两端连接有半圆柱面，内平面与半圆柱面顶端连接有外凸曲面，内平面底端向内垂直折弯形成与条形密封凸起接触相连的内抵密封面，半圆柱面底端向内垂直折弯形成与环形密封凸起接触相连的半圆环形结构的外抵密封面，内抵密封面与外抵密封面之间连接有内凹曲面。

进一步地，所述固定卡槽内壁设有弧形限位槽，限位座包括限位块，限位块底端设有与弧形限位槽相配合的弧形限位凸起；锁紧螺栓穿过限位块与固定块顶端螺纹连接。

进一步地，所述限位块底面与固定块顶面紧密接触相连，且锁紧螺栓与限位块之间安装有防松垫。

进一步地，所述第一弹簧组包括对称安装在第一定位销轴中间的两个第一扭簧，第二弹簧组包括对称安装在第一定位销轴中间的两个第二扭簧；第一扭簧一端与第二定位销轴相抵，第一扭簧另一端与第一阀瓣相抵，第二扭簧一端与第二定位销轴相抵，第二扭簧另一端与第二阀瓣相抵。

进一步地，所述第二阀瓣包括第二阀座以及对称设置在第二阀座两端的第二铰接座，第二铰接座与第一定位销轴铰接相连，第二阀座与第一阀座结构相同且呈镜像分布。

进一步地，所述限位凸块中间设有吊装孔。

进一步地，所述内抵密封面与外抵密封面位于同一平面，且限位凸块顶面与内抵密封面所成夹角为5°-15°。

本发明的有益效果是：

本发明解决了现有双板止回阀能耗高、寿命短及易造成管道输送介质震动、紊流、噪声等问题，密封可靠且具有节能降噪功能，结构简单，装配及维修方便，具有优异的物理力学性能，实用性强，值得推广和使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的完全关闭状态示意图；

图3是本发明的完全打开状态示意图；

图4是本发明的三维装配示意图；

图5是本发明的结构剖视图；

图6是本发明的局部结构受力示意图；

图7是本发明完全打开状态下的流场示意图；

图8是本发明的局部结构放大图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1和图2所示的一种高压大口径节能型双板止回阀，包括阀体1以及对称安装在阀体1内部两侧的固定块2，两个固定块2底端之间水平安装有第一定位销轴3，第一定位销轴3与固定块2连接处安装有调整垫30，固定块2中间水平安装有第二定位销轴4，第一定位销轴3上分别安装有相互配合的第一阀瓣5和第二阀瓣50，第一定位销轴3中间安装有第一弹簧组6和第二弹簧组60，固定块2顶部通过锁紧螺栓8连接有限位座7，阀体1内部底端竖直设有密封横梁9；

阀体1采用锻造制成，所有表面采用机械加工方法去除多余材料，表面光滑，介质流经阀门时表面流体阻力小。

如图3至图5所示，阀体1内部设有第一密封腔体11，第一密封腔体11底端与第二密封腔体12相连通，第一密封腔体11直径大于第二密封腔体12直径，第一密封腔体11与第二密封腔体12之间通过环形密封面13相连，环形密封面13内侧设有设有环形密封凸起14，第一密封腔体11内壁竖直设有用于安装固定块2的固定卡槽15；密封横梁9顶面两侧对称设有条形密封凸起91；

在阀体的第二密封腔体12底端入口侧流道孔和阀体密封横梁9入口端设计锥度圆弧过渡结构，在介质进入阀门时使流体能最大限度地减缓阻力损失，同时避免零部件之间紊流层的产生。

如图6和图7所示，第一阀瓣5包括第一阀座51以及对称设置在第一阀座51两端的第一铰接座52，第一铰接座52与第一定位销轴3铰接相连；第一阀座51包括密封阀板以及设置在密封阀板表面的限位凸块517，密封阀板包括竖直分布的内平面511，内平面511两端连接有半圆柱面512，内平面511与半圆柱面512顶端连接有外凸曲面513，内平面511底端向内垂直折弯形成与条形密封凸起91接触相连的内抵密封面514，半圆柱面512底端向内垂直折弯形成与环形密封凸起14接触相连的半圆环形结构的外抵密封面515，内抵密封面514与外抵密封面515之间连接有内凹曲面516；限位凸块517中间设有吊装孔518，方便阀门装配及维修；内抵密封面514与外抵密封面515位于同一平面，且限位凸块517顶面与内抵密封面514所成夹角为5°-15°。

限位凸块517的设计防止管道首次充压，阀板开启过速，撞击销轴引起销轴变形失效。

阀板采用拱形半圆结构设计，在阀门关闭时结构受力强度高；外表面光滑圆弧过渡，符合流体力学设计原理，在阀门开启时介质流经阀板的时候，介质不会发生漩涡及紊流层，降低了阀板表面汽蚀的形成，提高了阀门的使用寿命。

阀门内各个密封接触面采用硬碰硬金属密封，阀门无非金属零部件，解决了非金属件寿命短的问题，适用于长期稳定可靠运行场合。

如图8所示，固定卡槽15内壁设有弧形限位槽141，限位座7包括限位块71，限位块71底端设有与弧形限位槽141相配合的弧形限位凸起72；锁紧螺栓8穿过限位块71与固定块2顶端螺纹连接；限位块71底面与固定块2顶面紧密接触相连，且锁紧螺栓8与限位块71之间安装有防松垫；限位座7的防剪切设计，防止管道水锤导致阀板开启过速，导致限位板受力弯曲失效。

通过采用内置式结构设计，阀门无外泄漏点，固定块2和限位座7通过锁紧螺栓8和防松垫连接，杜绝了阀门外漏的可能性，适用于长输管道不利于检修场合。

其中，第一弹簧组6包括对称安装在第一定位销轴3中间的两个第一扭簧，第二弹簧组60包括对称安装在第一定位销轴3中间的两个第二扭簧；第一扭簧一端与第二定位销轴4相抵，第一扭簧另一端与第一阀瓣5相抵，第二扭簧一端与第二定位销轴4相抵，第二扭簧另一端与第二阀瓣50相抵；第二阀瓣50包括第二阀座以及对称设置在第二阀座两端的第二铰接座，第二铰接座与第一定位销轴3铰接相连，第二阀座与第一阀座51结构相同且呈镜像分布。

如图3所示，由于限位凸块517顶面与内抵密封面514所成夹角为5°-15°，当止回阀呈最大开启状态时，内抵密封面514与条形密封凸起91表面所成夹角为75°-85°，未全开，这样在流体经过阀门时，阀板不会因流体在管道内流动的不间断性以及压力不稳定性导致阀板频繁煽动，从而有效降低了阀门工作时的噪声，降低了阀板运动部件配合表面的磨损，最大程度地提高了泵的工作效率，降低了震动对管道形成的危害。

该阀门由于口径较大NPS 32，压力较高Class900,最终验收标准为API 598《阀门的检查和试验》，验收泄漏量很低，因此对阀体和阀板的密封面研磨吻合度要求较高，研磨工艺为：阀板密封面粗加工后通过平面磨床磨削作为基准配磨平面，表面不平整度≤0.01mm/m，表面粗糙度≤0.2μm，阀体密封面经过加工后先通过铸铁平板粗磨，粗磨后要求表面不平整度≤0.05mm/m，表面粗糙度≤1.6μm，然后再与阀板进行配磨，阀板与阀体之间吻合度采用着色显影剂检验，确保密封副吻合度＞98%，经过检测，高压水密封实测泄漏量为8cm3/min，低压气密封实测泄漏量为13.5 cm3/S。API 598《阀门的检查和试验》要求的高压水密封标准泄漏量96cm3/min，低压气密封标准泄漏量为373cm3/S，密封效果好，泄漏量低，有效降低了阀门关闭时阀后能耗的损失。

当流体开始流动时，阀板开启，起着反作用的扭簧弹力的作用点位于阀板面中心靠外的位置，使得阀板根部首先开启，这就避免了旧型常规阀板开启时所出现的密封表面摩擦现象，消除了部件的磨损；

当流速减缓，扭簧自动反作用，使得阀板关闭，向阀体靠近，减少了关闭的行程距离和时间，当流体倒流时，阀板逐渐靠近环形密封面13，阀门的动态反应随之大大加速，减小了水锤现象的影响，从而实现无撞击性能；

在关闭时，扭簧弹力作用使得阀板顶端首先关闭，防止阀瓣根部出现咬磨现象，使得阀门能够保持更长时间的密封整体性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (4)

1.一种高压大口径节能型双板止回阀，其特征在于：包括阀体（1）以及对称安装在阀体（1）内部两侧的固定块（2），两个固定块（2）底端之间水平安装有第一定位销轴（3），固定块（2）中间水平安装有第二定位销轴（4），第一定位销轴（3）上分别安装有相互配合的第一阀瓣（5）和第二阀瓣（50），第一定位销轴（3）中间安装有第一弹簧组（6）和第二弹簧组（60），固定块（2）顶部通过锁紧螺栓（8）连接有限位座（7），阀体（1）内部底端竖直设有密封横梁（9）；

所述阀体（1）内部设有第一密封腔体（11），第一密封腔体（11）底端与第二密封腔体（12）相连通，第一密封腔体（11）直径大于第二密封腔体（12）直径，第一密封腔体（11）与第二密封腔体（12）之间通过环形密封面（13）相连，环形密封面（13）内侧设有环形密封凸起（14），第一密封腔体（11）内壁竖直设有用于安装固定块（2）的固定卡槽（15）；密封横梁（9）顶面两侧对称设有条形密封凸起（91）；

所述第一阀瓣（5）包括第一阀座（51）以及对称设置在第一阀座（51）两端的第一铰接座（52），第一铰接座（52）与第一定位销轴（3）铰接相连；第一阀座（51）包括密封阀板以及设置在密封阀板表面的限位凸块（517），密封阀板包括竖直分布的内平面（511），内平面（511）两端连接有半圆柱面（512），内平面（511）与半圆柱面（512）顶端连接有外凸曲面（513），内平面（511）底端向内垂直折弯形成与条形密封凸起（91）接触相连的内抵密封面（514），半圆柱面（512）底端向内垂直折弯形成与环形密封凸起（14）接触相连的半圆环形结构的外抵密封面（515），内抵密封面（514）与外抵密封面（515）之间连接有内凹曲面（516）;

所述固定卡槽（15）内壁设有弧形限位槽（141），限位座（7）包括限位块（71），限位块（71）底端设有与弧形限位槽（141）相配合的弧形限位凸起（72）；锁紧螺栓（8）穿过限位块（71）与固定块（2）顶端螺纹连接;

所述第一弹簧组（6）包括对称安装在第一定位销轴（3）中间的两个第一扭簧，第二弹簧组（60）包括对称安装在第一定位销轴（3）中间的两个第二扭簧；第一扭簧一端与第二定位销轴（4）相抵，第一扭簧另一端与第一阀瓣（5）相抵，第二扭簧一端与第二定位销轴（4）相抵，第二扭簧另一端与第二阀瓣（50）相抵;

所述第二阀瓣（50）包括第二阀座以及对称设置在第二阀座两端的第二铰接座，第二铰接座与第一定位销轴（3）铰接相连，第二阀座与第一阀座（51）结构相同且呈镜像分布。

2.根据权利要求1所述的一种高压大口径节能型双板止回阀，其特征在于：所述限位块（71）底面与固定块（2）顶面紧密接触相连，且锁紧螺栓（8）与限位块（71）之间安装有防松垫。

3.根据权利要求1所述的一种高压大口径节能型双板止回阀，其特征在于：所述限位凸块（517）中间设有吊装孔（518）。

4.根据权利要求1所述的一种高压大口径节能型双板止回阀，其特征在于：所述内抵密封面（514）与外抵密封面（515）位于同一平面，且限位凸块（517）顶面与内抵密封面（514）所成夹角为5°-15°。