CN111637273A - 一种自动排气阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动排气阀。阀盖与阀座之间夹设有弹性膜片，且与阀盖之间形成密封腔；阀座内设有与阀芯相适配的阀座孔，阀芯的外圆周面设有若干轴向布置的凹槽，与阀座孔的内壁之间形成主排气通道；内部设有轴向贯通的阀芯孔，中部设有与阀芯孔相通的副排气孔；下端设有用于密封阀座孔的环形台阶，环形台阶的底面上设有与阀芯孔相通的进气口；阀芯的底部通过连杆组件与浮球连接，用于通过浮力控制阀芯上下移动；阀芯的上端与弹性膜片固定，密封腔内的压力变化引起弹性膜片的弹性变形，并带动阀芯上下移动，使环形台阶关闭或打开主排气通道。结构简单、能够自动打开和关闭主排气通道，能够自动进气和排气，保持阀体内压力，使用寿命长。

Description

一种自动排气阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种自动排气阀。

背景技术

目前，在阀门行业内排气阀中应用的形式很多，但是仍有很多待改进的缺陷，例如现有的单口排气阀、高速排气阀、和双口排气阀，其作用都是排出管道内的气体，拿其中的高速排气阀来讲，其在工作时，主管道的气体进入排气阀后，由于空气无法托起浮球，空气绕过浮球排出，水进入阀体后，浮球浮起，堵住排气口使水不外流，但堵在排气口上的额浮球受到一个很大的“气托”力，其理论值等于管道内外压力差与排气阀口面积的乘积，远大于浮球的重力，使浮球无法落入到护筒并打开排气口，从而失去排气的作用。

为解决上述问题，中国发明CN201202877Y公开了一种复合式全压高速排气阀，采用独特的穿心空心阀杆结构，即微量排气阀杆从空心的主空心阀杆中穿过，这样省掉了杠杆、转轴等一些复杂的机构，使产品稳定性提高，并且可以在公称压力范围内任意压力下大量排气，其具有稳定性高、排气量大、防冻效果好等优点，适用于大型输水管道。

现有在使用过程中仍存在以下问题：

(1)目前的排气阀的进气都是在阀座上设置一个阀门和一个阀针，在进水完毕后，若要使阀体内部进入空气，则需要手动拉开阀针打开阀门，使空气进入，使用十分不方便。

有鉴于此，急需对现有的自动排气阀的结构进行改进，以便于结构简单、安装拆卸方便、浮球稳定性好、能够自动进入空气，阀门能够自动开闭、保持阀体内压力、生产成本低、使用寿命长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前的排气阀的进气都是在阀座上设置一个阀门和阀针，在进水完毕后，若要使阀体内部进入空气，则需要手动拉开阀针打开阀门，使空气进入，使用十分不方便的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种自动排气阀，包括阀体和设置在所述阀体的上端的阀座，所述阀体的下端为进液端，用于连接进液管路；所述阀座上设有排气口且内部设有阀芯，所述阀体的内腔中设有浮球筒，还包括：

阀盖，设置在所述阀座的上端，所述阀盖与所述阀座之间夹设有弹性膜片，且所述弹性膜片与所述阀盖之间形成密封腔；

所述阀座内设有与所述阀芯相适配的阀座孔，所述阀芯的外圆周面设有若干轴向布置的凹槽，用于与所述阀座孔的内壁之间形成主排气通道；所述阀芯的内部设有轴向贯通的阀芯孔，所述阀芯的中部设有连通所述阀芯孔与所述排气口的副排气孔；所述阀芯的下端设有用于密封所述阀座孔的环形台阶，所述环形台阶的底面上设有与所述阀芯孔相通的进气口；所述阀芯的底部通过连杆组件与所述浮球筒连接，用于通过浮力控制所述阀芯上下移动；

所述阀芯的上端与所述弹性膜片固定，所述密封腔内的压力变化引起所述弹性膜片的弹性变形，并带动所述阀芯上下移动，使所述环形台阶关闭或打开所述主排气通道；所述副排气孔始终连通所述阀体的内腔和所述阀芯孔。

上述方案中，所述阀座孔自上而下依次由上阀座孔和下阀座孔组成，且所述下阀座孔的内径大于所述上阀座孔；所述下阀座孔的上端设有用于安装密封装置的环形凹槽，所述阀芯的外圆周面上的凹槽与所述上阀座孔的内壁之间形成所述主排气通道。

上述方案中，所述密封装置通过卡环设置在所述环形凹槽内。

上述方案中，所述密封装置包括：

垫块，套设在所述阀芯的外圆周面上，且设置在所述环形凹槽的顶部，所述垫块的下端中心处向下突出形成轴肩；

第一O型密封圈，套设在所述轴肩上，所述卡环抵压在所述第一O型密封圈的底面上。

上述方案中，所述阀芯的下端设有螺纹孔，所述阀芯的下端中心处设有向下凸出的连接轴，所述连接轴的底面上开有用于将其转动的条形槽，所述螺纹孔设置在所述连接轴的轴孔内。

上述方案中，所述阀芯的底部设有阀针，所述阀针的外表面上包裹有硬质橡胶，所述阀针的上端穿出所述硬质橡胶且呈圆锥状，所述硬质橡胶的上端与所述螺纹孔螺纹连接。

上述方案中，所述阀芯孔自上而下依次包括第一、第二、第三阀芯孔，且所述第二阀芯孔的内径小于所述第一、第三阀芯孔的内径。

上述方案中，所述副排气孔与所述第一阀芯孔相通，所述进气口与所述第三阀芯孔相通。

上述方案中，所述连杆组件包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述阀座的底部的两侧分别设有第一连接块和第二连接块，所述阀针的下端与所述第一连杆的中部铰接；

所述第一连杆的一端与所述第一连接块铰接，另一端与所述第二连杆的上端铰接，所述第二连杆的下端与所述第三连杆的中部铰接；

所述第三连杆的一端与所述第二连接块铰接，另一端与所述浮球铰接。

上述方案中，所述阀座的内腔中固定设有导向环，所述阀芯的上部穿设在所述导向环内，沿所述导向环上下移动。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)阀芯的上端与弹性膜片固定，密封腔内的压力变化引起弹性膜片的弹性变形，并带动阀芯上下移动，使环形台阶关闭或打开主排气通道，实现自动排气；

(2)阀芯上设有副排气孔，在进液排气时能起到缓冲的作用，运行平稳，使用寿命长；

(3)副排气孔在管道正常工作时能够随时排气，噪音低，安全性高；

(4)副排气孔在管道排液时能够自动进气，使管道内的液体彻底排出，且无须人工操作，使用方便，排液效率高；

(5)阀座上的排气口设置在一侧，安装时可能选择合适的方向排气，提高了使用安全性，特别是对于汽油、柴油等油料输送管线。

附图说明

图1为本发明中自动排气阀的结构示意图；

图2为本发明中阀芯的结构示意图；

图3为本发明中阀芯内部阀芯孔的剖视图；

图4为本发明中阀座与阀芯密封装置的结构示意图；

图5和图6为本发明中阀座的结构示意图。

其中，图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1阀体，2第二导向杆，3浮球筒，4第三螺母，5浮球，6第三连杆，7第二连杆，8第一连杆，9双头螺柱，10第二螺母，11第二O型垫圈，12第一O型垫圈，13阀芯，14弹性膜片，15阀盖，16六角螺栓，17第一螺母，18垫片，19阀座，20副排气孔，21垫块，22挡圈，23阀针，24第一连接块，25第二连接块，26环形台阶，27第一导向杆，29排气口，30进液端，31进水口，32进气口，33密封腔，34螺纹孔，35上阀座孔，36下阀座孔，37条形槽，38连接轴，39第一阀芯孔，40第二阀芯孔，41第三阀芯孔,42凹槽，43主排气通道，44导向环。

具体实施方式

本发明提供了一种自动排气阀，以便于结构简单，能够自动打开和关闭主排气通道，能够自动进气和排气，保持阀体内压力，使用寿命长。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。

如图1、图2所示，本发明提供的自动排气阀包括阀体1和设置在阀体1上端的阀座19，阀体1的下端为进液端30，用于连接进液管路，阀座19上设有排气口29，且内部设有阀芯，阀体1的内腔中设有浮球筒3，还包括设置在阀座19上端的阀盖，阀盖15与阀座19之间夹设有弹性膜片14，弹性膜片14与阀盖15之间形成密封腔33；阀座19内设有与阀芯13相适配的阀座孔，阀芯13的外周面设有若干轴向布置的凹槽42，用于与阀座孔的内壁之间形成主排气通道43，阀芯13的内部设有轴向贯通的阀芯孔，阀芯13的中部设有连通阀芯孔与排气口的副排气孔20，阀芯的下端设有用于密封阀座孔的环形台阶26，环形台阶26的底面设有与阀芯孔相通的进气口32，阀芯的下端通过连杆组件与浮球筒3连接，用于通过浮力控制阀芯13上下移动；

阀芯13的上端与弹性膜片14通过第一螺母17固定，密封腔33内的压力变化引起弹性膜片的弹性变形，并带动阀芯13上下移动，使环形台阶26关闭或打开主排气通道43，副排气孔20始终连通阀体1的内腔和阀芯孔。本发明能够在进出水时实时的自动排气，可用于密闭传输和精准计量。

如图6所示，优选的，阀座孔从上而下依次由上阀座孔35和下阀座孔36组成，且下阀座孔36的内径大于上阀座孔35的内径，下阀座孔36的上端设有用于安装密封装置的环形凹槽42，阀芯13的外圆周面上的凹槽42与上阀座孔35的内壁之间形成主排气通道43，便于阀芯能够上下移动，使环形台阶关闭或打开主排气通道43。

如图4所示，优选的，密封装置通过卡环22设置在环形凹槽内，密封装置包括：

垫块21，套设在阀芯13的外周面上，且设置在环形凹槽的顶部，垫块21的下端中心处向下突出形成轴肩；

第一O型密封圈12，设置在垫块21的轴肩上，且卡环22抵压在第一O型密封圈12的底面上。

本发明的密封装置形成端面静密封，不会因为阀芯13的上下移动而产生滑动和摩擦，密封性好，延长使用寿命。

如图2、图5所示，优选的，阀芯13的下端设有螺纹孔34，阀芯13的下端的中心处设有凸出的连接轴38，且连接轴38的底面上开有用于将其转动的条形槽37，螺纹孔34设置在连接轴38的轴孔内，便于调整阀芯13与阀针23的长度，实现阀芯13上下位置的调整。

阀芯13的底部设有阀针23，阀针23的外表面包裹有硬质橡胶，阀针23的上端穿出硬质橡胶且呈圆锥状，硬质橡胶的上端与螺纹孔34通过螺钉螺纹连接，浮球筒3内进水，会使阀针23长期泡在水里，容易生锈，而硬质橡胶能够保护阀针23，增强其耐腐蚀的性能，提高使用寿命。

如图3所示，优选的，阀芯孔自上而下依次包括第一阀芯孔39、第二阀芯孔40和第三阀芯孔41，且第二阀芯孔40的内径小于第一和第二阀芯孔40的内径，且阀芯13上的副排气孔与第一阀芯孔39相通，进气口32与第三阀芯孔41相通，第二阀芯孔40小第一阀芯孔39大，能够形成很大的吸力。

如图1所示，连杆组件包括第一连杆8、第二连杆7和第三连杆6，阀座19的底部的两侧分别设有第一连接块24和第二连接块25，阀针23的下端与第一连杆8的中部铰接，第一连杆8的一端与第一连接块24铰接，另一端连接第二连杆7，第二连杆7的下端与第三连接杆6的中部铰接，第三连杆6的一端与第二连接块25铰接，另一端与浮球5铰接，连杆组件结构简单，使得密封力得到放大，密封效果加强，减小了浮球5的体积，减少了整体排气阀的重量，节约成本。

优选的，阀座1的内腔中固定设有导向环44，阀芯13的上部穿设在导向环44内，沿导向环44上下移动，防止阀芯13在上下移动的过程中出现卡死的情况。

优选的，浮球5的顶部设有第一导向杆27，第一导向杆27的顶部与第三连接杆6的底部铰接，底部设有第二导向杆2，第二导向杆2的底端伸出浮球筒3，置于阀体1内部；在推动浮球5的过程中，通过第一导向杆27和第二导向杆2控制浮球5的稳定性，使浮球5的稳定性更好，延长使用寿命。

优选的，第一螺母17与弹性膜片14之间设有垫片18，能够增大第一螺母17与弹性膜片14之间的接触面积、减小第一螺母17的接触压力。

阀座19与阀体1通过双头螺柱9和第二螺母10固定连接，双头螺柱9一端拧入阀体1，安装好阀座19后另一端带上第二螺母10，由结构简单便于拆卸，更换方便，阀座与阀体1之间设有第二O型垫圈11，加强密封效果，阀盖15与阀座19通过六角螺栓16固定连接，结构简单，便于拆卸。

浮球5的顶部和底部分别设有用于第一导向杆27和第二导向杆2插入的连接孔，其外端通过第三螺母4固定，便于导向杆插入到浮球5内固定，结构简单，便于拆卸。

本发明的工作过程如下：

(1)进液自动排气。

管道进水时，管道内存留的气体从阀体1底部的进液端30进入到阀体1的内腔中，并通过环形台阶26底面上的进气口32进入到阀芯13的阀芯孔内，一小部分气体通过阀芯13中部的副排气孔20排出，另一大部分气体从阀芯孔的上端进入到阀盖15的密封腔33内，随着密封腔33内气体的增多，压力逐渐增大，使弹性膜片14的中部产生向下的变形，带动阀芯13整体向下移动，于是环形台阶26也随着向下移动，当压力达到一定值时，环形台阶26的上端脱离阀座孔，主排气通道被打开，阀体内腔中的气体从排气口29快速排出。

如果管道内的液体流速很慢，阀体1内腔中气体的压力较小，密封腔33内的压力变化不大，则阀体1内腔中气体可全部通过副排气孔20排出，不需要阀芯13向下移动，因此，能够减少阀芯13与阀座孔之间的磨损，延长使用寿命，这一特点是现有的自动排气阀所不具备的。只有当管道内的液体流速较快时，阀体内腔的压力快速上升，才会使阀体内腔中的气体中的一大部分快速进行的密封腔内，产生压力从而推动阀芯下移，打开主排气通道。

因此，本发明具有两种排气方式，副排气孔20起到了缓冲的作用，能够使自动排气阀工作更平稳，振动小，噪音低。

(2)液体稳定流动时随时排气。

在管道内的液体稳定地流动时，液体中混入的空气会不断析出，进入到阀体1的内腔中，这部分空气的量较小，通常情况下会随时通过副排气孔20排出，无须阀芯13动作打开主排气通道43。只有当液体突然断流，有大量空气混入时，才会向上面介绍的那样打开主排气通道43，快速排气。

因此，在管道内的液体稳定地流动时，本发明方案可以做到随时排气，不会使管道内产生较大的压力，从而影响管道内液体的流速。现有技术中都不具有副排气孔20，只有在管道内的气体压力达到一定值时，才会启动排气阀，所以管道内通常会残留一定的压力，影响流速和流量。

管道内的液体从阀体1底部的进液端30进入到阀体1内腔之后，通过浮球筒3底部的进水口31进入到浮球筒3内，向上推动浮球5，从而带动连杆组件向上推动阀芯13，使环形台阶26关闭主排气通道43，自动排气阀关闭，防止液体泄露。

(3)管道排液时自动进气。

当管道内的液体排出时，管道内残留的空气会形成负压，从而使得管道内的液体不能全部排出。

为此，本发明提供的方案，当管道内的液体排出时，外界空气会依次通过阀座上的排气口29、副排气孔20和进气口32进入到阀体1的内腔中，从而使管道的内腔与外界的大气压力保持一致，管道内部不会产生负压，管道内的液体可以顺利地全部排出。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)阀芯的上端与弹性膜片固定，密封腔内的压力变化引起弹性膜片的弹性变形，并带动阀芯上下移动，使环形台阶关闭或打开主排气通道，实现自动排气；

(2)阀芯上设有副排气孔，在进液排气时能起到缓冲的作用，运行平稳，使用寿命长；

(3)副排气孔在管道正常工作时能够随时排气，噪音低，安全性高；

(4)副排气孔在管道排液时能够自动进气，使管道内的液体彻底排出，且无须人工操作，使用方便，排液效率高；

(5)阀座上的排气口设置在一侧，安装时可能选择合适的方向排气，提高了使用安全性，特别是对于汽油、柴油等油料输送管线。

本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动排气阀，包括阀体和设置在所述阀体的上端的阀座，所述阀体的下端为进液端，用于连接进液管路；所述阀座上设有排气口且内部设有阀芯，所述阀体的内腔中设有浮球筒，其特征在于，还包括：

阀盖，设置在所述阀座的上端，所述阀盖与所述阀座之间夹设有弹性膜片，且所述弹性膜片与所述阀盖之间形成密封腔；

所述阀座内设有与所述阀芯相适配的阀座孔，所述阀芯的外圆周面设有若干轴向布置的凹槽，用于与所述阀座孔的内壁之间形成主排气通道；所述阀芯的内部设有轴向贯通的阀芯孔，所述阀芯的中部设有连通所述阀芯孔与所述排气口的副排气孔；所述阀芯的下端设有用于密封所述阀座孔的环形台阶，所述环形台阶的底面上设有与所述阀芯孔相通的进气口；所述阀芯的底部通过连杆组件与所述浮球筒连接，用于通过浮力控制所述阀芯上下移动；

所述阀芯的上端与所述弹性膜片固定，所述密封腔内的压力变化引起所述弹性膜片的弹性变形，并带动所述阀芯上下移动，使所述环形台阶关闭或打开所述主排气通道；所述副排气孔始终连通所述阀体的内腔和所述阀芯孔。

2.根据权利要求1所述的自动排气阀，其特征在于，所述阀座孔自上而下依次由上阀座孔和下阀座孔组成，且所述下阀座孔的内径大于所述上阀座孔；所述下阀座孔的上端设有用于安装密封装置的环形凹槽，所述阀芯的外圆周面上的凹槽与所述上阀座孔的内壁之间形成所述主排气通道。

3.根据权利要求2所述的自动排气阀，其特征在于，所述密封装置通过卡环设置在所述环形凹槽内。

4.根据权利要求3所述的自动排气阀，其特征在于，所述密封装置包括：

垫块，套设在所述阀芯的外圆周面上，且设置在所述环形凹槽的顶部，所述垫块的下端中心处向下突出形成轴肩；

第一O型密封圈，套设在所述轴肩上，所述卡环抵压在所述第一O型密封圈的底面上。

5.根据权利要求1所述的自动排气阀，其特征在于，所述阀芯的下端设有螺纹孔，所述阀芯的下端中心处设有向下凸出的连接轴，所述连接轴的底面上开有用于将其转动的条形槽，所述螺纹孔设置在所述连接轴的轴孔内。

6.根据权利要求5所述的自动排气阀，其特征在于，所述阀芯的底部设有阀针，所述阀针的外表面上包裹有硬质橡胶，所述阀针的上端穿出所述硬质橡胶且呈圆锥状，所述硬质橡胶的上端与所述螺纹孔螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的自动排气阀，其特征在于，所述阀芯孔自上而下依次包括第一、第二、第三阀芯孔，且所述第二阀芯孔的内径小于所述第一、第三阀芯孔的内径。

8.根据权利要求7所述的自动排气阀，其特征在于，所述副排气孔与所述第一阀芯孔相通，所述进气口与所述第三阀芯孔相通。

9.根据权利要求6所述的自动排气阀，其特征在于，所述连杆组件包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，所述阀座的底部的两侧分别设有第一连接块和第二连接块，所述阀针的下端与所述第一连杆的中部铰接；

所述第一连杆的一端与所述第一连接块铰接，另一端与所述第二连杆的上端铰接，所述第二连杆的下端与所述第三连杆的中部铰接；

所述第三连杆的一端与所述第二连接块铰接，另一端与所述浮球铰接。

10.根据权利要求1所述的自动排气阀，其特征在于，所述阀座的内腔中固定设有导向环，所述阀芯的上部穿设在所述导向环内，沿所述导向环上下移动。

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