CN112032355B - 一种套筒式自控回流阀 - Google Patents

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Abstract

一种套筒式自控回流阀，自控回流阀的壳体为由阀盖和阀体组成的三通式结构，所述壳体内设有连通主路进口与主路出口的主路阀腔和连接主路进口与旁路出口的旁路阀腔；所述阀体内安装有止回阀，所述止回阀与阀盖间安装有主路弹簧；所述阀体内安装套筒；所述阀杆与阀筒上端连接。本发明节流孔位于固定件套筒上，主路止回阀运动时不受节流孔处介质流速和流向变化的影响，动作顺畅，稳定性高。在套筒式自控回流阀基础上，通过对内件的增加或修改，可具有旁路无泄漏、可在线调节、多级减压、上导向等功能。

Description

一种套筒式自控回流阀
技术领域
本发明涉及一种套筒式自控回流阀，属于保护阀技术领域。
背景技术
自控回流阀应用于离心泵后，对离心泵进行自动回流保护，防止泵内因流量过低产生汽蚀、振动和噪声，保证泵的安全稳定运行，延长泵的使用寿命。自控回流阀为三通阀门，阀门进口与泵出口连接，介质通过阀门后可分成两路流出，主路出口连接后续工艺管路，旁路出口连接介质储罐。
已有的低压型自控回流阀结构，如实用新型专利CN 202926598 U中公开的回流阀结构，其在止逆阀上设有减压孔，减压孔随着止逆阀的开启被遮挡，旁路流量逐渐减小。
上述回流阀在使用过程中，由于减压孔在止逆阀运动件上，介质流经减压孔其速度会急剧增加并伴有流向的变化，致使止逆阀随之发生振动等不稳定的运动，从而影响回流阀的性能。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种套筒式自控回流阀，解决了由于介质流速及流向变化引起止回阀运动不稳定的问题，提高阀门可靠性。
本发明采用的技术解决方案是：
一种套筒式自控回流阀，包括阀体、阀盖、导杆螺套、主路弹簧、止回阀以及套筒；
阀体为三通式T型结构，阀体内设有连通主路进口与主路出口的主路阀腔和连接主路进口与旁路出口的旁路阀腔；阀盖的底端和阀体的顶端固定连接，
所述阀体的主路阀腔内安装有止回阀，所述止回阀的顶端间隙配合悬挂有导杆螺套，止回阀与阀盖之间安装有主路弹簧；
所述止回阀包括阀头、阀盘、阀杆、阀筒和第一螺母；阀头垂直固定在阀盘的上方中心处，与导杆螺套间隙配合，共同用于给止回阀向上导向；阀杆顶端与阀盘下方中心处螺纹连接，阀杆底端穿过阀筒中心孔，通过第一螺母将阀杆与阀筒紧固为一体；
所述阀体旁路阀腔内安装有套筒，所述套筒采用热装方式与阀体进行装配；所述套筒侧壁开有一定数量的小孔，介质通过小孔减压后流至旁通管路；
所述套筒与阀筒间隙配合，当主路流量增加时，止回阀打开且向上运动，主路弹簧被压缩，阀筒向上移动，随着主路流量增加至泵最小需求流量时，阀筒上升至旁路阀腔关闭的位置，主路流量继续增加止回阀接着向上运动，此时旁路阀腔保持关闭状态；当主路流量减小至泵最小流量时，主路弹簧提供推力，止回阀向下移动，阀筒向下移动旁路阀腔开启。
进一步的，所述阀盖和阀体的连接处设有缠绕垫或O型圈进行密封。
进一步的，主路弹簧套在阀盖和止回阀阀盘外侧。
进一步的，阀头与阀盘是一体式、焊接连接或者螺纹连接。
进一步的，所述阀筒上端设有小孔，保证阀筒上壁内外面压力一致；小孔形状是圆形、椭圆形、长圆孔、长方形或正方形。
进一步的，所述阀体和套筒之间设有衬里，所述衬里为圆筒式，其侧壁开有大孔，装配时大孔面向旁路出口。
进一步的，所述套筒外侧壁的上下两端均设置有密封圈，内壁下端增加第一密封结构，套筒内壁中部增加第二密封结构，与阀筒上端的第三密封机构组成密封副，保证旁路的密封性能；第一密封结构和第二密封结构为动密封和硬密封配套，也可以为硬密封和动密封配套。
进一步的，所述阀杆和阀筒之间增加调节弹簧，通过调节第一螺母，在线调节旁路的流通能力。
进一步的，套筒为采用单级、两级或者多级结构，焊接或者一体铸造，每级开孔数量一致或不同。
进一步的，所述套筒增加上导向结构，所述上导向结构中间为一圆环，套在阀杆上与阀杆间隙配合，上导向结构与套筒内壁用筋固定连接，筋的数量为2根或多根，上导向结构用于阀杆的导向。
进一步的，所述套筒侧壁开有的小孔，小孔形状是圆形、椭圆形、长圆孔、长方形或者正方形；小孔数量为1～50个；小孔长度为0.01～0.5D，宽度为0.01～0.1D，D为阀门公称通径。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明的自控回流阀将减压孔从运动件移到了固定件上，削弱了减压孔对运动件的影响，有效的解决了阀门振动的问题。
(2)本发明采用的套筒结构可为单级、两级或多级，增大了自控回流阀的压力使用范围。
(3)本发明通过增加止回阀阀杆和阀筒间的弹簧，使自控回流阀能够在线调节旁通流通能力。
(4)本发明通过增加所述阀体和套筒间的密封结构和所述套筒和阀筒间的密封结构，使自控回流阀旁路关闭时无泄漏。
(5)本发明通过增加套筒上端的导向结构，增加了阀杆的稳定性，更适用于大口径的自控回流阀。
综上所述，本发明的回流阀解决了由于介质流速及流向变化引起止回阀运动不稳定的问题，提高阀门可靠性。
附图说明
图1为套筒式自控回流阀结构示意图
图2为旁路无泄漏的套筒式自控回流阀结构示意图
图3为可现场调节旁路流通能力的套筒式自控回流阀结构示意图
图4为两级减压的套筒式自控回流阀结构示意图
图5为增加上导向的套筒式自控回流阀结构示意图
具体实施方式
本发明提出一种套筒式自控回流阀，自控回流阀的壳体为由阀盖和阀体组成的三通式结构，所述壳体内设有连通主路进口与主路出口的主路阀腔和连接主路进口与旁路出口的旁路阀腔；所述阀体内安装有止回阀，所述止回阀与阀盖间安装有主路弹簧；所述阀体内安装套筒；所述阀杆与阀筒上端连接。本发明节流孔位于固定件套筒上，主路止回阀运动时不受节流孔处介质流速和流向变化的影响，动作顺畅，稳定性高。在套筒式自控回流阀基础上，通过对内件的增加或修改，可具有旁路无泄漏、可在线调节、多级减压、上导向等功能。
具体的，如图1所示，本发明提出的一种套筒式自控回流阀，阀体1为三通式T型结构，阀体内设有连通主路进口与主路出口的主路阀腔和连接主路进口与旁路出口的旁路阀腔。阀盖2的底端和阀体1的顶端通过全螺纹螺柱13和螺母14进行连接，使阀盖2和阀体1组成阀门的壳体，所述阀盖2和阀体1的连接处之间还设有缠绕垫15或O型圈等密封结构。阀体1主路阀腔内安装有止回阀5，所述止回阀5的顶端间隙配合悬挂有导杆螺套3，止回阀5与阀盖2之间安装有主路弹簧4，主路弹簧4套在阀盖2和阀盘7外侧。
所述止回阀5包括阀头6、阀盘7、阀杆8、阀筒9和螺母12，阀头6垂直固定在阀盘7的上方中心处，与导杆螺套3间隙配合，共同用于给止回阀5向上导向；所述阀杆8顶端与阀盘7螺纹连接，所述阀杆8底端设有限位面，所述阀筒9上端面中心有小孔，所述小孔与阀杆8间隙配合，所述阀杆8穿过阀筒9中心小孔至限位面，所述阀杆8底端设有螺纹，与螺母12螺纹连接。所述阀筒9上端设有小孔，保证阀筒上壁内外面压力一致。
本发明中，阀头6与阀盘7是一体式、焊接连接或者螺纹连接；阀杆8与阀盘7是一体式、焊接连接或者螺纹连接。
所述阀体1内还安装有套筒10，所述套筒10采用热装、冷装、焊接或螺纹的方式与阀体1进行装配；所述套筒10侧壁开有一定数量的小孔，介质通过小孔减压后流至旁通管路。所述套筒10与阀筒9间隙配合。所述阀体1和套筒10之间设有衬里11，所述衬里11为圆筒式，其侧壁开有大孔，装配时大孔面向旁路出口。
套筒10侧壁开有的小孔，小孔形状是圆形、椭圆形、长圆孔、长方形或者正方形；小孔数量为1～50个；小孔长度为0.01～0.5D，宽度为0.01～0.1D，D为阀门公称通径。
本发明的自控回流阀将减压孔从运动件移到了固定件上，削弱了减压孔对运动件的影响，有效的解决了阀门振动的问题。
所述套筒10与阀筒9间隙配合，当主路流量增加时，止回阀5打开且向上运动，主路弹簧4被压缩，阀筒9向上移动，随着主路流量增加至泵最小需求流量时，阀筒上升至旁路阀腔关闭的位置，主路流量继续增加止回阀5接着向上运动，此时旁路阀腔保持关闭状态；当主路流量减小至泵最小流量时，主路弹簧4提供推力，止回阀5向下移动，阀筒9向下移动旁路阀腔开启。
阀筒9上端设有小孔，保证阀筒9上壁内外面压力一致；小孔形状是圆形、椭圆形、长圆孔、长方形或正方形。
如图2所示，套筒10外侧壁的上下两端均设置有密封圈18，内壁下端增加第一密封结构17，套筒10内壁中部增加第二密封结构16，与阀筒9上端的第三密封机构组成密封副，保证旁路的密封性能，达到旁路无泄漏的目的。第一密封结构17和第二密封结构16为动密封和硬密封配套，也可以为硬密封和动密封配套。
如图3所示，本发明实施例还给出阀杆8和阀筒9之间增加调节弹簧19，通过调节螺母12，可以在线调节旁路的流通能力，并降低水锤对阀门的影响。
如图4所示，本发明实施例还给出所述套筒10可为两级或者多级结构，可为焊接或者一体铸造。多级套筒自控回流阀增加阀门使用压力范围。
如图5所示，本发明实施例还给出所述套筒10增加了上导向结构20，所述上导向结构20中间为一圆环，套在阀杆8上与阀杆8间隙配合，增加了阀杆的稳定性，上导向结构20与套筒10内壁用筋连接，筋的数量可为2根或多根。增加了上导向结构的套筒回流阀适用于大口径水平安装方式，保证止回阀运动的灵活性。
本发明的运行原理：
相较于现有技术，本发明节流孔位于固定件套筒上，主路止回阀从全关状态逐渐打开，主路止回阀不受节流孔内介质流速和流向变化的影响，止回阀动作顺畅，从而解决之前的一系列的问题。
在套筒式自控回流阀基础上，通过增加套筒外侧壁的上下两端的密封圈、套筒内壁中部增加第二密封结构与阀筒上端的第三密封机构组成密封副，保证旁路的密封性能，具有旁路无泄漏的功能；通过增加阀杆上的调节弹簧，调节第一螺母达到在线调节旁路流量的功能；通过改变套筒的级数，使现有阀门具有多级减压的功能；通过增加套筒上端的导向结构，提供止回阀更加稳定的支撑，保证止回阀运动的灵活性。
综上所述，本发明的回流阀解决了由于介质流速及流向变化引起止回阀运动不稳定的问题，提高阀门可靠性。
以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种套筒式自控回流阀，其特征在于：包括阀体(1)、阀盖(2)、导杆螺套(3)、主路弹簧(4)、止回阀(5)以及套筒(10)；
阀体(1)为三通式T型结构，阀体内设有连通主路进口与主路出口的主路阀腔和连接主路进口与旁路出口的旁路阀腔；阀盖(2)的底端和阀体(1)的顶端固定连接，
所述阀体(1)的主路阀腔内安装有止回阀(5)，所述止回阀(5)的顶端间隙配合悬挂有导杆螺套(3)，止回阀(5)与阀盖(2)之间安装有主路弹簧(4)；
所述止回阀(5)包括阀头(6)、阀盘(7)、阀杆(8)、阀筒(9)和第一螺母(12)；阀头(6)垂直固定在阀盘(7)的上方中心处，与导杆螺套(3)间隙配合，共同用于给止回阀(5)向上导向；阀杆(8)顶端与阀盘(7)下方中心处螺纹连接，阀杆(8)底端穿过阀筒(9)中心孔，通过第一螺母(12)将阀杆(8)与阀筒(9)紧固为一体；
所述阀体(1)旁路阀腔内安装有套筒(10)；所述套筒(10)侧壁开有一定数量的小孔，介质通过小孔减压后流至旁通管路；
所述套筒(10)与阀筒(9)间隙配合，当主路流量增加时，止回阀(5)打开且向上运动，主路弹簧(4)被压缩，阀筒(9)向上移动，随着主路流量增加至泵最小需求流量时，阀筒上升至旁路阀腔关闭的位置，主路流量继续增加止回阀(5)接着向上运动，此时旁路阀腔保持关闭状态；当主路流量减小至泵最小流量时，主路弹簧(4)提供推力，止回阀(5)向下移动，阀筒(9)向下移动旁路阀腔开启；
主路弹簧(4)套在阀盖(2)和阀盘(7)外侧；
阀头(6)与阀盘(7)是一体式、焊接连接或者螺纹连接，阀杆(8)与阀盘(7)是一体式、焊接连接或者螺纹连接；
所述阀筒(9)上端设有小孔，保证阀筒(9)上壁内外面压力一致；小孔形状是圆形、椭圆形、长圆孔、长方形或正方形；
所述阀体(1)和套筒(10)之间设有衬里(11)，所述衬里(11)为圆筒式，其侧壁开有大孔，装配时大孔面向旁路出口；
所述阀杆(8)和阀筒(9)之间增加调节弹簧(19)，通过调节第一螺母(12)，在线调节旁路的流通能力；
所述套筒(10)增加上导向结构(20)，所述上导向结构(20)中间为一圆环，套在阀杆(8)上与阀杆(8)间隙配合，上导向结构(20)与套筒(10)内壁用筋固定连接，筋的数量为2根或多根，上导向结构(20)用于阀杆(8)的导向；
所述套筒(10)外侧壁的上下两端均设置有密封圈(18)，内壁下端增加第一密封结构(17)，套筒(10)内壁中部增加第二密封结构(16)，与阀筒(9)上端的第三密封机构组成密封副，保证旁路的密封性能；第一密封结构(17)和第二密封结构(16)为动密封和硬密封配套，或者为硬密封和动密封配套。
2.根据权利要求1所述的一种套筒式自控回流阀，其特征在于：套筒(10)为采用单级、两级或者多级结构，焊接或者一体铸造，每级开孔数量一致或不同。
3.根据权利要求1所述的一种套筒式自控回流阀，其特征在于：所述套筒(10)侧壁开有的小孔，小孔形状是圆形、椭圆形、长圆孔、长方形或者正方形；小孔数量为1～50个；小孔长度为0.01～0.5D，宽度为0.01～0.1D，D为阀门公称通径。
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