CN111963692A - 一种高精度水位控制浮球阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种高精度水位控制浮球阀,其特征在于,包括阀座和浮球,阀座设置有中心重合的进水腔、锁水腔和位于两者之间的阀片,进水腔的中心位置开设有进水流道,进水流道的横截面积小于锁水腔的横截面积,锁水腔的中心位置开设有泄水口,阀片的中心位置设置有过水结构,使得进水流道内具有一定压力的水能够通过过水结构进入锁水腔,浮球通过一轴心与阀片的中心位置重合的活塞杆穿设于阀座上,活塞杆在活动过程中能够从泄水口的外侧闭合泄水口。本发明中的浮球阀,在浮球下降极小的距离便会打开泄水口,从而连通进水流道实现进水,较传统的浮球阀结构而言更加适用于蒸汽炉的使用情况,不会出现进水不及时而发生干烧的情况,实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及蒸汽锅炉技术领域,特别一种适用于循环式蒸汽锅炉进水补给的高精度精密水位控制浮球阀。
背景技术
蒸汽锅炉指的是生产蒸汽的热能转换设备,在产生蒸汽的过程中,必须给锅炉按需实时补水,以避免炉内缺水干烧而损坏锅炉。其中循环式蒸汽锅炉也叫汽包锅炉,汽包一般都有两个功能,一是汽水分离,二是进水补给。汽包里设置有高低水位检测,通过高低水位控制进水补给。这种间歇式补水方式的缺点在于:1、锅炉水温会周期性波动,蒸汽温度也会随之波动;2、高低水位电控系统性能的稳定与否直接影响锅炉补水的可靠性;3、为了避免给水水泵的频繁启停,一般锅炉汽包的容水量要足够大。大型蒸汽锅炉还会采用更加昂贵的流量监控跟随系统和电动执行机构控制给水的稳定性,对于中、小型循环式蒸汽锅炉而言,由于受成本的限制,不可能采用过于昂贵的给水保障系统,高低水位控制的间歇性补水方式就成了现有中、小型循环式蒸汽锅炉的常规选择。
现有一种精密水位控制给水装置(专利号:CN101825905B),由于有体积小、成本低、结构轻巧、液位控制精确等优点,广泛应用于即热式开水器实时补水等需要水位精密控制的产品上,是一种优秀的水位精密控制部件。但是,上述给水装置用于循环式蒸汽锅炉的补水还存在下列不足:1、上腔套和下腔套的螺纹连接方式、进水管和上腔套的连接方式、密封胶垫的硅胶材质和上部平面的平面结构都会影响阀门开度的精确定位,因此水的流量不易控制,蒸汽锅炉最佳的工作方式是给水的流量能够实时跟随输出蒸汽流量的变化,显然上述装置不能满足要求;2、上腔套和下腔套的螺纹连接方式的承压能力较差,蒸汽压力高于0.5Mpa,螺纹极易损坏;3、密封胶垫的结构形式在低水压(约0.1MP以下)时由于工作腔失压而不能有效锁水,在高水压(约0.6MP以上)时由于密封胶垫材质较软和上部平面的平面结构也不能有效锁水,密封胶垫在静态时处于中间位,上下运动都是拉伸变形,尤其是在高温状态下工作,密封胶垫容易塑性变形而失效,密封胶垫中心的上部平面在密封胶垫上方金属垫圈的中心孔中上下移动,当浮球阀处于锁水状态时,工作腔的水压对密封胶垫产生向上的推力,水压越高推力越大,密封胶垫很容易被金属垫圈割伤而损坏;因此,上部平面不能在0.5MPa以上的水压下长期工作;4、下腔套底部中心伸出底部圆柱的一体化设计存在两点不足:一是加工难度较大,二是不易保证底部圆柱的加工精度,因为底部圆柱和上部平面中心孔的配合间隙要求很高,所以,如果底部圆柱不合格,整个工件就要报废;5、泄压孔偏离中轴的设计方案,顶柱借助于金属安装臂(低精度的钣金加工件)上下运动都存在定位精度无法保证的问题,浮球偏离中轴线做弧线运动,在水位波动频繁的工况下横向震动很大,运动机构亦容易损坏,可靠性不高,因此,上述精密水位控制给水装置不适合用于高水温、高水压的蒸汽锅炉水位控制补水。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种高精度水位控制浮球阀,包括阀座和浮球,所述阀座设置有中心重合的进水腔、锁水腔和位于两者之间的阀片,所述进水腔对应所述阀片的中心位置开设有进水流道,所述进水流道的横截面积小于所述锁水腔的横截面积,所述锁水腔背离所述阀片的一端的中心位置开设有泄水口,所述阀片的中心位置设置有过水结构,使得所述进水流道内具有一定压力的水能够通过所述过水结构进入所述锁水腔,所述浮球通过一轴心与所述阀片的中心位置重合的活塞杆穿设于所述阀座上,所述活塞杆在活动过程中能够从所述泄水口的外侧闭合所述泄水口。
根据本发明的一些实施例,所述阀座设置有上阀体和下阀体,所述上阀体和所述下阀体之间通过法兰连接成一体并形成一容腔,所述阀片被压紧于两者之间并将所述容腔分隔为位于上端的所述进水腔和位于下端的所述锁水腔。
根据本发明的一些实施例,所述上阀体的中轴线位置设置有进水管件,所述进水流道开设于所述进水管件上,所述进水流道的下端设置为锥面阀口,所述进水管件外侧管壁的中部设置有与所述进水流道中心线垂直的定位面,所述上阀体的上端对应所述定位面设置有深度定位环,所述进水管件安装于所述上阀体上时通过所述定位面抵靠所述深度定位环来精确定位所述锥面阀口位于所述上阀体中的深度尺寸。
根据本发明的一些实施例,所述进水管件通过螺纹连接与所述上阀体连成一体。
根据本发明的一些实施例,所述上阀体的下端设置有压台,所述压台的端面、所述深度定位环的端面以及所述上阀体下端的法兰面相互平行,所述下阀体对应所述压台设置有高台阶,所述高台阶的台阶面与所述下阀体上端的法兰面平行,所述阀片压紧于所述压台和所述高台阶之间。
根据本发明的一些实施例,所述阀片采用耐高温橡胶制成,所述阀片的下端面设置有同心定位环,所述下阀体上设置有同心定位槽,所述同心定位槽的轴心与所述下阀体的中轴线重合,所述同心定位环嵌在所述同心定位槽内。
根据本发明的一些实施例,所述阀片于所述同心定位环所围成的区域内的中心设置有凸台,所述凸台内部填充有加强金属片,所述加强金属片的中心开设有上大下小的锥形安装孔并通过所述锥形安装孔安装有一柱塞,所述柱塞采用硬质材料制成,并且所述柱塞的横截面尺寸大于所述进水流道的尺寸,所述柱塞的中心位置设置有通水孔,所述通水孔的横截面积小于所述进水流道的横截面积。
根据本发明的一些实施例,所述柱塞靠近所述进水流道的一端设置有与所述锥面阀口配合的锥面阀芯,所述锥面阀芯的末端为环形平台。
根据本发明的一些实施例,所述下阀体的中轴线位置可拆卸地设置有控水部件,所述泄水口开设于所述控水部件上,所述控水部件的上端设置有贯穿所述通水孔的圆柱,所述圆柱与所述通水孔之间预留有环形的过水间隙,并且所述过水间隙的横截面积小于所述泄水口的横截面积,从而通过所述过水间隙形成所述过水结构。
根据本发明的一些实施例,所述阀片上方设置有限位压片,所述限位压片的中心开设有供所述柱塞穿过的让位孔,所述下阀体在所述高台阶的内侧设置有低台阶,所述凸台的外缘位置于水平面上的投影落于所述低台阶上,所述阀片被所述同心定位槽围绕的区域的径向长度大于所述同心定位槽的直径,并且在所述柱塞抵靠所述进水流道的端部时以及所述凸台抵靠所述低台阶时,所述阀片均未发生拉伸变形。
根据本发明的一些实施例,所述限位压片上开设有多个过水孔,所述限位压片与所述阀片适配,在所述柱塞抵靠所述进水流道的端部的时候,所述阀片贴合所述限位压片。
根据本发明的一些实施例,所述锁水腔内设置有塔形弹簧,所述塔形弹簧的上端顶持所述阀片。
根据本发明的一些实施例,所述阀座于所述泄水口的外侧设置有安装壁,所述活塞杆穿设于所述安装壁上对应所述泄水口的位置。
根据本发明的一些实施例,所述阀座向所述泄水口的外侧延伸设置有一圈延伸壁,在所述延伸壁的末端安装盖板,通过所述盖板形成所述安装壁,并且所述盖板上开设有排水口。
根据本发明的一些实施例,所述活塞杆靠近所述泄水口的一端设置有硅胶垫。
根据本发明的一些实施例,所述进水腔的圆周方向开设有多个出水口,所述出水口的横截面积总和大于所述进水流道的横截面积。
本发明中的高精度水位控制浮球阀的工作原理如下:
浮球阀在外部水压的作用下,进水流道的水通过阀片中心的过水结构一直向锁水腔注水,锁水腔里始终保持满水状态,利用水的不可压缩特性,只要调节泄水阻力的大小(体现为泄水口的开闭大小),锁水腔里的水压就会同步变化,阀片两侧的受力就会失去平衡,导致阀片位移而改变阀门的开度,水流量变化,水流量的变化又导致进水流道的水压变化,对阀片产生反作用力,从而达到新的动态平衡。
具体的,当水位升高,浮球带动活塞杆向上移动时,活塞杆顶端的胶片和泄水口之间的间隙缩小,泄水阻力加大,锁水腔里的水压升高,阀片向上位移,柱塞与进水流道之间宽度减小,进水量减少,水流量的减少,又导致进水流道的水压升高,阀片受到相反的作用力,直至阀片两侧的受力相等,位移终止。当水位继续升高,活塞杆继续上移而堵住泄水口时,泄水为零,锁水腔里的水压达到最大,和进水流道里的水压相同,由于锁水腔的横截面积大于进水流道的横截面积,因此阀片受到向上的推力上移,直至关闭阀门。
当水位降低,浮球带动活塞杆向下移动时,活塞杆顶端的胶片和泄水口之间的间隙加大,泄水阻力减小,锁水腔里的水压降低,阀片向下位移,进水量增加,水流量的增加,又导致进水流道的水压降低,阀片受到相反的作用力,直至阀片两侧的受力相等,位移终止。当水位继续降低,活塞杆降至最低位时,泄水口的泄水量最大,锁水腔里的水压最低,阀片降到最低,进水量达到最大。活塞杆顶端的硅胶垫和泄水口之间间隙的大小,决定了阀门开度的大小,从而控制了进水流量的多少。
综上所述,本发明中的高精度水位控制浮球阀设计,具有自动调节进水量,实时跟随需求变化的功能,特别适合循环式蒸汽锅炉的进水补给。本发明中的浮球阀,在浮球下降极小的距离便会打开泄水口,从而连通进水流道实现进水,较传统的浮球阀结构而言更加适用于蒸汽炉的使用情况,不会出现进水不及时而发生干烧的情况,实用性强。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
图1是本发明的一种结构分解示意图;
图2是阀片锁水状态示意图;
图3是阀片进水状态示意图;
图4是阀片的一种结构示意图;
图5是上阀体的一种结构示意图;
图6是控水部件的一种结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,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装置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。
在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图3,本发明一实施例的一种高精度水位控制浮球阀,包括阀座和浮球112,阀座设置有中心重合的进水腔203、锁水腔204和位于两者之间的阀片104,进水腔203对应阀片104的中心位置开设有进水流道201,进水流道201的横截面积小于锁水腔204的横截面积,锁水腔204背离阀片104的一端的中心位置开设有泄水口205,阀片104的中心位置设置有过水结构,使得进水流道201内具有一定压力的水能够通过过水结构进入锁水腔204,浮球112通过一轴心与阀片104的中心位置重合的活塞杆109穿设于阀座上,活塞杆109在活动过程中能够从泄水口205的外侧闭合泄水口205。参照图5,在进水腔203的圆周方向开设有多个出水口202,出水口202的横截面积总和大于进水流道201的横截面积。
具体的,阀座设置有上阀体101和下阀体106,上阀体101和下阀体106之间通过法兰连接成一体并形成一容腔,阀片104被压紧于两者之间并将容腔分隔为位于上端的进水腔203和位于下端的锁水腔204。
上阀体101的中轴线位置设置有进水管件100,进水流道201开设于进水管件100轴心,进水流道201的下端设置为锥面阀口,进水管件100外侧管壁的中部设置有与进水流道201中心线垂直的定位面,上阀体101的上端对应定位面设置有深度定位环209,进水管件100安装于上阀体101上时通过定位面抵靠深度定位环209来精确定位锥面阀口位于上阀体101中的深度尺寸。进水管件100通过螺纹连接与上阀体101连成一体。
这样设置的结构,上阀体101和下阀体106的连接强度远优于专利号为CN101825905B的现有技术,适用于高压情况。并且通过法兰连接能够有效提高装配精度,能够确保上阀体101下端面的法兰面与深度定位环209的平行度,进而能够精确定位进水管件100的下端面的方向和位置。这样再结合同轴心设置的阀片104、活塞杆109等结构,能够有效确保加工精度,且方便加工。
为了实现阀片104的安装,优选的,上阀体101的下端设置有压台,压台的端面、深度定位环209的端面以及上阀体101下端的法兰面相互平行,下阀体106对应压台设置有高台阶,高台阶的台阶面与下阀体106上端的法兰面平行,阀片104压紧于压台和高台阶之间。阀片104采用耐高温橡胶制成,阀片104的下端面设置有同心定位环208,下阀体106上设置有同心定位槽,同心定位槽的轴心与下阀体106的中轴线重合,同心定位环208嵌在同心定位槽内,以确保工作过程中不会发生位置偏移。
进一步的,参照图4,阀片104于同心定位环208所围成的区域内的中心设置有凸台,凸台内部填充有加强金属片207,加强金属片207的中心开设有上大下小的锥形安装孔210并通过锥形安装孔210安装有一柱塞103,柱塞103采用硬质材料制成,并且柱塞103的横截面尺寸大于进水流道201的尺寸,柱塞103的中心位置设置有通水孔213,通水孔213的横截面积小于进水流道201的横截面积。
参照图2、图3和图6,并且柱塞103靠近进水流道201的一端设置有与锥面阀口配合的锥面阀芯212,锥面阀芯212的末端为平面,由于通水孔213的存在,因此锥面阀芯212的末端为环形平台。在阀片104靠近进水流道201时,能够通过锥面阀芯212插入进水流道201末端的锥面阀口实现闭合,环形平台的面积和锥面的面积共同构成柱塞103向下运动的受力面。
下阀体106的中轴线位置可拆卸地设置有控水部件107,泄水口205开设于控水部件107上,参照图2、图3和图6,控水部件107的上端设置有贯穿通水孔213的圆柱211,圆柱211与通水孔213之间预留有环形的过水间隙,并且过水间隙的横截面积小于泄水口205的横截面积,从而通过过水间隙形成过水结构。泄水口205开设在控水部件107的底部,并且为了实现泄水口205与锁水腔204的连通,参照图6,在控水部件107的底部设置有横向的通孔214,通孔214横向穿过控水部件107而使两端均连通锁水腔204,泄水口205的上端连通通孔214。
阀片104上方设置有限位压片102,限位压片102的中心开设有供柱塞103穿过的让位孔,下阀体106在高台阶的内侧设置有低台阶,凸台的外缘位置于水平面上的投影落于低台阶上,阀片104被同心定位槽围绕的区域的径向长度大于同心定位槽的直径,并且在柱塞103抵靠进水流道201的端部时以及凸台抵靠低台阶时,阀片104均未发生拉伸变形。
进一步的,限位压片102上开设有多个过水孔,限位压片102与阀片104适配,在柱塞103抵靠进水流道201的端部的时候,阀片104贴合限位压片102。过水间隙和过水孔共同为阀片104上下运动时阀片104和限位压片102之间提供进出水通道,避免两者之间发生空吸粘连现象,以确保阀片104上下运动的灵活性。
采用上述结构设置的浮球阀,加强金属片207与低台阶的配合实现阀片104的下行限位,柱塞103与进水管道的端部配合以及阀片104与限位压片102的配合实现阀片104的上行限位,较专利号为CN101825905B的现有技术而言,阀片104在整个上下运动的过程中均未发生拉伸变形,在高压、高温的工作状态下,能够有效延长使用寿命,因此适用于蒸汽锅炉。
其整个结构为同心设置,因此各结构能够采用一个加工中心制成,而专利号为CN101825905B的现有技术中则需要车、铣加工,即需要多个加工中心加工制作,因此生产效率更高、尺寸精度更高。并且整个结构为同心设置,较专利号为CN101825905B的现有技术而言,所需的安装尺寸更小,适用范围更广。
由于进水腔203设置有出水口202,因此在阀片104下行的时候,推力不会过大,反而在阀片104上行的时候,锁水腔204中的水压对阀片104的压力会较大,因此限位压片102的设置能够有效防止阀片104因锁水腔204的水压发生拉伸变形,有效延长阀片104的使用寿命。而低台阶的设置则能有效避免阀片104下行发生形变,进行下行限位。与之对应的,柱塞103通过锥形安装孔210进行安装,能够有效确保将阀片104受到的推力作用到柱塞103上。
由于圆柱211和柱塞103均为硬质材料,并且柱塞103在工作过程中相对于圆柱211上下移动,因此形成的过水间隙为动态的,动态的所述过水结构具有防止杂物颗粒阻塞所述环形过水间隙的功能,能够经过环形过水间隙进入锁水腔204的微小颗粒物都能从泄水口205顺利排出,不会聚积在锁水腔204里,确保锁水腔204具有长期、稳定、可靠的控水功能。这是专利号为CN101825905B的现有技术所不能实现的效果。
随着工作时长的增加,圆柱211可能受到磨损,因此可拆卸地设置能够实现圆柱211的拆卸、更换,而专利号为CN101825905B的现有技术则需要整体更换浮球阀,因此较专利号为CN101825905B的现有技术而言,使用成本得到极大的降低。
进一步的,锁水腔204内设置有塔形弹簧105,塔形弹簧105的上端顶持阀片104。塔形弹簧105给阀片104预设一定的向上推力,以确保在低水压下锁水腔204失压时能够锁水。
如图2和图3所示,在部分实施例中,阀座向泄水口205的外侧延伸设置有一圈延伸壁113,在延伸壁113的末端安装盖板111,通过盖板111于泄水口205的外侧形成一安装壁,并且盖板111上开设有排水口206,活塞杆109通过一滑动轴承110穿设于盖板111上对应泄水口205的位置。
并且活塞杆109靠近泄水口205的一端设置有硅胶垫108,以确保对泄水口205的密封性。
专利号为CN101825905B的现有技术中,活塞部分为偏心结构,因此会发生偏摆,磨损严重,而本发明中改为同心结构,运动更稳定,使用寿命更长。
本发明中的高精度水位控制浮球阀的工作原理如下:
浮球阀在外部水压的作用下,进水流道201的水通过阀片104中心的过水结构一直向锁水腔204注水,锁水腔204里始终保持满水状态,利用水的不可压缩特性,只要调节泄水阻力的大小(体现为泄水口205的开闭大小),锁水腔204里的水压就会同步变化,阀片104两侧的受力就会失去平衡,导致阀片104位移而改变阀门的开度,水流量变化,水流量的变化又导致进水流道201的水压变化,对阀片104产生反作用力,从而达到新的动态平衡。
具体的,当水位升高,浮球112带动活塞杆109向上移动时,活塞杆109顶端的胶片和泄水口205之间的间隙缩小,泄水阻力加大,锁水腔204里的水压升高,阀片104向上位移,柱塞103与进水流道201之间宽度减小,进水量减少,水流量的减少,又导致进水流道201的水压升高,阀片104受到相反的作用力,直至阀片104两侧的受力相等,位移终止。当水位继续升高,活塞杆109继续上移而堵住泄水口205时,泄水为零,锁水腔204里的水压达到最大,和进水流道201里的水压相同,由于锁水腔204的横截面积大于进水流道201的横截面积,因此阀片104受到向上的推力上移,直至关闭阀门。
当水位降低,浮球112带动活塞杆109向下移动时,活塞杆109顶端的胶片和泄水口205之间的间隙加大,泄水阻力减小,锁水腔204里的水压降低,阀片104向下位移,进水量增加,水流量的增加,又导致进水流道201的水压降低,阀片104受到相反的作用力,直至阀片104两侧的受力相等,位移终止。当水位继续降低,活塞杆109降至最低位时,泄水口205的泄水量最大,锁水腔204里的水压最低,阀片104降到最低,进水量达到最大。活塞杆109顶端的硅胶垫108和泄水口205之间间隙的大小,决定了阀门开度的大小,从而控制了进水流量的多少。
综上,本发明中的高精度水位控制浮球阀设计,具有自动调节进水量,实时跟随需求变化的功能,特别适合循环式蒸汽锅炉的进水补给。本发明中的浮球阀,在浮球112下降极小的距离便会打开泄水口205,从而连通进水流道201实现进水,较传统的浮球阀结构而言更加适用于蒸汽炉的使用情况,不会出现进水不及时而发生干烧的情况,实用性强。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种高精度水位控制浮球阀,其特征在于,包括阀座和浮球,所述阀座设置有中心重合的进水腔、锁水腔和位于两者之间的阀片,所述进水腔对应所述阀片的中心位置开设有进水流道,所述进水流道的横截面积小于所述锁水腔的横截面积,所述锁水腔背离所述阀片的一端的中心位置开设有泄水口,所述阀片的中心位置设置有过水结构,使得所述进水流道内具有一定压力的水能够通过所述过水结构进入所述锁水腔,所述浮球通过一轴心与所述阀片的中心位置重合的活塞杆穿设于所述阀座上,所述活塞杆在活动过程中能够从所述泄水口的外侧闭合所述泄水口。
2.根据权利要求1所述的一种高精度水位控制浮球阀,其特征在于,所述阀座设置有上阀体和下阀体,所述上阀体和所述下阀体之间通过法兰连接成一体并形成一容腔,所述阀片被压紧于两者之间并将所述容腔分隔为位于上端的所述进水腔和位于下端的所述锁水腔。
3.根据权利要求2所述的一种高精度水位控制浮球阀,其特征在于,所述上阀体的中轴线位置设置有进水管件,所述进水流道开设于所述进水管件上,所述进水流道的下端设置为锥面阀口,所述进水管件外侧管壁的中部设置有与所述进水流道中心线垂直的定位面,所述上阀体的上端对应所述定位面设置有深度定位环,所述进水管件安装于所述上阀体上时通过所述定位面抵靠所述深度定位环来精确定位所述锥面阀口位于所述上阀体中的深度尺寸。
4.根据权利要求3所述的一种高精度水位控制浮球阀,其特征在于,所述上阀体的下端设置有压台,所述压台的端面、所述深度定位环的端面以及所述上阀体下端的法兰面相互平行,所述下阀体对应所述压台设置有高台阶,所述高台阶的台阶面与所述下阀体上端的法兰面平行,所述阀片压紧于所述压台和所述高台阶之间。
5.根据权利要求4所述的一种高精度水位控制浮球阀,其特征在于,所述阀片采用耐高温橡胶制成,所述阀片的下端面设置有同心定位环,所述下阀体上设置有同心定位槽,所述同心定位槽的轴心与所述下阀体的中轴线重合,所述同心定位环嵌在所述同心定位槽内。
6.根据权利要求5所述的一种高精度水位控制浮球阀,其特征在于,所述阀片于所述同心定位环所围成的区域内设置有凸台,所述凸台内部填充有加强金属片,所述加强金属片的中心开设有上大下小的锥形安装孔并通过所述锥形安装孔安装有一柱塞,所述柱塞采用硬质材料制成,并且所述柱塞的横截面尺寸大于所述进水流道的尺寸,所述柱塞的中心位置设置有通水孔。
7.根据权利要求6所述的一种高精度水位控制浮球阀,其特征在于,所述柱塞靠近所述进水流道的一端设置有与所述锥面阀口配合的锥面阀芯,所述锥面阀芯的末端为环形平台。
8.根据权利要求7所述的一种高精度水位控制浮球阀,其特征在于,所述下阀体的中轴线位置可拆卸地设置有控水部件,所述泄水口开设于所述控水部件上,所述控水部件的上端设置有贯穿所述通水孔的圆柱,所述圆柱与所述通水孔之间预留有环形的过水间隙,并且所述过水间隙的横截面积小于所述泄水口的横截面积,从而通过所述过水间隙形成所述过水结构。
9.根据权利要求6、7或8所述的一种高精度水位控制浮球阀,其特征在于,所述阀片上方设置有限位压片,所述限位压片的中心开设有供所述柱塞穿过的让位孔,所述下阀体在所述高台阶的内侧设置有低台阶,所述凸台的外缘位置于水平面上的投影落于所述低台阶上,所述阀片被所述同心定位槽围绕的区域的径向长度大于所述同心定位槽的直径,并且在所述柱塞抵靠所述进水流道的端部时以及所述凸台抵靠所述低台阶时,所述阀片均未发生拉伸变形。
10.根据权利要求9所述的一种高精度水位控制浮球阀,其特征在于,所述锁水腔内设置有塔形弹簧,所述塔形弹簧的上端顶持所述阀片。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES216701U (es) * | 1975-11-15 | 1976-08-01 | Compañia Roca-Radiadores S A | Valvula de nivel constante para depositos de liquidos. |
CN2049721U (zh) * | 1989-01-13 | 1989-12-20 | 广西桂安实业公司 | 二次控制全自动液压水位控制阀 |
JP3017705U (ja) * | 1994-06-10 | 1995-11-07 | ウン ジン コーウエイ カンパニー リミテッド | 貯水タンクの水位自動調節バルブ |
CN2725667Y (zh) * | 2004-08-30 | 2005-09-14 | 郭宏彬 | 自动关水阀 |
CN201611170U (zh) * | 2010-04-13 | 2010-10-20 | 刘永义 | 精密水位控制给水装置 |
CN101936399A (zh) * | 2009-07-02 | 2011-01-05 | 于博 | 二级反馈型自动阀 |
CN202646875U (zh) * | 2012-05-11 | 2013-01-02 | 邵建强 | 一种内置浮子式浮球阀 |
CN103090092A (zh) * | 2013-02-19 | 2013-05-08 | 山东力诺瑞特新能源有限公司 | 一种补水装置 |
CN212389758U (zh) * | 2020-08-20 | 2021-01-22 | 刘维 | 一种高精度水位控制浮球阀 |
-
2020
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES216701U (es) * | 1975-11-15 | 1976-08-01 | Compañia Roca-Radiadores S A | Valvula de nivel constante para depositos de liquidos. |
CN2049721U (zh) * | 1989-01-13 | 1989-12-20 | 广西桂安实业公司 | 二次控制全自动液压水位控制阀 |
JP3017705U (ja) * | 1994-06-10 | 1995-11-07 | ウン ジン コーウエイ カンパニー リミテッド | 貯水タンクの水位自動調節バルブ |
CN2725667Y (zh) * | 2004-08-30 | 2005-09-14 | 郭宏彬 | 自动关水阀 |
CN101936399A (zh) * | 2009-07-02 | 2011-01-05 | 于博 | 二级反馈型自动阀 |
CN201611170U (zh) * | 2010-04-13 | 2010-10-20 | 刘永义 | 精密水位控制给水装置 |
CN202646875U (zh) * | 2012-05-11 | 2013-01-02 | 邵建强 | 一种内置浮子式浮球阀 |
CN103090092A (zh) * | 2013-02-19 | 2013-05-08 | 山东力诺瑞特新能源有限公司 | 一种补水装置 |
CN212389758U (zh) * | 2020-08-20 | 2021-01-22 | 刘维 | 一种高精度水位控制浮球阀 |
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