CN112145759A - 一种止回方向可调的机械联动式逆止阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种止回方向可调的机械联动式逆止阀，包括第一阀块与第二阀块，第一阀块与第二阀块面对面相抵安装，第一阀块与第二阀块均包括接口，两个接口作为逆止阀对外进出口，第一阀块包括第一阀芯，第二阀块包括第二阀芯，第一阀芯和第二阀芯具有流向相反的流道。通过两个阀块提供相反的流动通道；第一阀芯与第二阀芯受到各自的升降执行器驱动可以从阀腔内表面脱离一定的距离，从而构成从第一阀球到第二阀芯与阀腔之间的间隙的上进下出的流动方向或者第二阀球到第一阀芯与阀腔之间的间隙的下进上出的流动方向。

Description

一种止回方向可调的机械联动式逆止阀

技术领域

本发明涉及止回阀领域，具体是一种止回方向可调的机械联动式逆止阀。

背景技术

现有技术中，止回阀都只具有一个止回方向，要实现一段管路上的有选择的两个方向的止回，通常会进行并联设计，即让两个止回阀方向相反的并联在一起，然后在两个支路上分别设置截止阀。

这样的设置方式，管道布置繁琐，而且每次需要人工设定止回方向，挑选出正确的止回方向的阀门作为流动通道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种止回方向可调的机械联动式逆止阀，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种止回方向可调的机械联动式逆止阀，包括第一阀块与第二阀块，第一阀块与第二阀块面对面相抵安装，第一阀块与第二阀块均包括接口，两个接口作为逆止阀对外进出口，第一阀块包括第一阀芯，第二阀块包括第二阀芯，第一阀芯和第二阀芯具有流向相反的流道。

第一阀块与第二阀块分别在不同的流动方向时提供逆止特性，根据使用工况的不同，提供不同的流动特性，从而在单根管路上实现双向止回选择功能。在远距离的容器一与二之间，当工艺条件或工艺步骤的不同，需要将一个容器中的介质送往另一个容器时，启动相应的泵组，中间的连接管路只需要使用一根即可，容器一至容器二流动时，启动左侧的泵组，逆止阀切换为上进下出的流动方向并反向止回，当工艺切换到需要让容器二的介质反流回容器一时，此时由于工艺条件的变化，容器二自身的压力并不够将介质送回容器一，则需要右侧的泵组进行加压输送，逆止阀切换为下进上出的流动方向并反向止回。

进一步的，第一阀块还包括阀体、升降执行器，阀体内部设置阀腔与阀体流道，阀体侧面设置所述接口，所述阀腔一端直连第二阀块，阀腔内表通过阀体流道连接至所述接口；

第一阀芯包括芯块、球罩和第一阀球，芯块位于阀腔内，芯块背离阀腔内表端面的一侧设置球罩，球罩内放置第一阀球，芯块内部设置阀芯流道，所述阀芯流道的一端连接芯块朝向阀腔内表端面的端面、另一端连接芯块上朝向第一阀球的端面，所述阀芯流道的另一端靠近第一阀球且具有锥形斜面，所述阀芯流道的一端靠近阀腔内表端面且与阀体流道相面对；

升降执行器设置在阀体的外表并伸入阀体内与芯块相连接，升降执行器驱动芯块沿第一阀块与第二阀块的连线方向进行移动；

第二阀芯包括第二阀球，第二阀球与第一阀球除整体密度外形状与连接关系均相同，第二阀块的结构为将第一阀块中的第一阀球替换为第二阀球，

第二阀球的整体密度大于第一阀球，机械联动式逆止阀竖直放置，第一阀块在上，第二阀块在下；

其中，所述第一阀芯（2）内的阀芯流道（211）允许自上而下的流动，第二阀芯（5）内部的阀芯流道允许自下而上的流动。

阀腔与阀体流道是介质在阀门中的流动通道，当芯块向上贴合上阀腔内表面时，第一阀块中的阀体流道内的介质只能从第一阀球处进行进出，而第一阀球具有较小的密度，至少应小于使用工况下的介质密度，这样，第一阀球就会被介质浮起，从而第一阀芯中，介质只能从上往下的顶开第一阀球从第一阀芯中流出来，而不能从下往上越过第一阀球流进上部的阀体流道内，流动路径只能是上进下出形式，此时的第二阀芯应当被下方的升降执行器向上举起一个距离，因为本阀门的第二阀芯内的第二阀球具有较大的密度，至少应大于使用工况下的介质密度，也就是说，第二阀球并不能上浮，第二阀球会落在第二阀芯的芯块上堵住阀芯流道，需要将第二阀芯整体顶起一个距离，以便阀门内部的液体从第二阀芯下方的缝隙中进入下部的阀体流道，再从下部的接口流出阀门；

本阀门在另一种条件下是下进上出模式，让下部的第二阀芯落下贴合上阀腔的内表面，将上部的第一阀芯顶出一段距离，露出第一阀芯与阀腔内表面的一段缝隙，介质流动时，从下部的接口进入阀门，然后向上顶开第二阀球，之后绕过第一阀芯从缝隙进入上部的阀体流道内，然后从上部的接口流出阀门，反向流动时，第二阀球落下，封堵第二阀芯内的阀芯流道，同时第二阀芯也封堵了其下方的缝隙流道，从而没有流道能够让从上部过来的介质通过并到达下部接口。升降执行器用来分别控制第一阀芯与第二阀芯的上下位置，在不同的条件下进行位置调整。

进一步的，升降执行器包括电动执行头和螺母筒，芯块包括设置在块体表面的螺纹柱与导向柱，阀体内设有升降执行腔，阀腔内表端面设有沿竖直方向的导向孔，导向柱插入导向孔内，螺纹柱穿过阀体壁厚伸入升降执行腔内，电动执行头安装在阀体外表，电动执行头下连接螺母筒并驱动其旋转，螺母筒伸入升降执行腔内并与螺纹柱螺纹连接；第一阀块还包括压力变送器，压力变送器设置在阀体侧面并且探测杆穿过阀体壁厚伸入到阀体流道中，压力变送器与电动执行头电连接。

升降执行器通过螺纹驱动芯块的升降，构成丝杆螺纹副结构，当螺母筒被电动执行头带动进行旋转时，由于芯块还有导向柱的部分插入了导向孔内，所以芯块并不能绕螺母筒所在中心线进行旋转，而是转变为沿螺母筒中心线的升降，导向柱一是起限制旋转自由度的作用，二是其导向作用，防止芯块在升降的过程中发生偏斜。

电动执行头的执行需要受到控制，如果没有设置在本发明进出口-两个接口附近的压力变送器，那么，在装置条件发生变化时，电动执行头需要外界进行参数设定，即人为地通过电信号改变第一阀芯与第二阀芯的高度位置，而加入压力变送器后，就可以做到自动识别的效果。

两组压力变送器与电动执行头共四个电器通过信号线连接在一起，当本阀门处于断流状态（即流动管路上停机，容器一与容器二之间不发生介质流动），第一阀芯与第二阀芯均被升降执行器驱动贴合上阀腔端面，之后，当容器一与容器二之间再次需要发生介质输送时，例如流动方向在本阀门中为下进上出，那么从下方进入阀门的液体首先会在阀门内憋住，因为第一阀芯尚未下降打开上升通道，液体憋压，造成下部的压力变送器所获得的压力数值快速上升，从而阀门获得开启信号，让位于上方的电动执行头获得开启信号，驱动第一阀芯下降一个距离，打开上升通道，构成下进上出的逆止阀。当外界需要的流动方向为上进下出时，两组压力变送器与电动执行头共四个电器的运行逻辑就与上述相反。

进一步的，阀芯流道靠近阀体流道的一端外圈设有阀芯密封圈，螺纹柱穿过阀体壁厚的路径上设有柱杆密封圈，第一阀块与第二阀块相面对的接触面上设有阀块密封圈。阀芯密封圈用于当芯块与阀腔内表端面贴合时的缝隙密封，柱杆密封圈防止阀腔内的介质流入升降执行腔内，阀块密封圈用于两个阀块面对面贴合安装后的接触面上的密封。阀芯密封圈防止内漏，柱杆密封圈和阀块密封圈防止外漏。

作为优化，阀芯密封圈的密封圈槽为燕尾槽。运行时，第一阀芯与第二阀芯会有升降过程，阀芯密封圈在安装处需要安装可靠，燕尾槽式的O型圈槽防止密封圈掉落。

作为优化，接口为法兰接口。法兰接口通用。

作为优化，升降执行器还包括手轮，手轮安装在电动执行头的主轴上。手轮方便外界人员手动进行操作。

作为优化，第一阀球与第二阀球均为外表均具有橡胶层。橡胶层质软，与芯块上阀芯流道的锥形斜面贴合后，密封性更好。

作为优化，导向柱的头部为圆锥形。第一阀芯在往阀腔内安装时，需要在螺纹柱插入阀体后进行旋转对位，让阀芯流道对应上阀体流道，让导向柱对应上导向孔，导向柱的头部为圆锥形，可以在旋转到目标位置附近时，有明显的导向柱插入导向孔的手感，方便本阀门的装配过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过两个阀块提供相反的流动通道；第一阀芯与第二阀芯受到各自的升降执行器驱动可以从阀腔内表面脱离一定的距离，从而构成从第一阀球到第二阀芯与阀腔之间的间隙的上进下出的流动方向或者第二阀球到第一阀芯与阀腔之间的间隙的下进上出的流动方向；通过两个接口处的压力变送器的压力值识别，可以在流动通路上进行液体输送的开始阶段获得流动方向的上下游关系，从而调配出合适的止回方向。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明第一阀块的结构示意图；

图2为图1中的视图A；

图3为本发明第一阀芯的结构示意图；

图4为本发明第一阀芯的立体外形示意图；

图5为本发明的结构示意图；

图6为本发明上进下出的流动示意图；

图7为本发明下进上出的流动示意图；

图8为本发明的简化结构示意图；

图9为本发明使用时的连接示意图。

图中：1-阀体、11-接口、12-阀腔、13-阀体流道、14-升降执行腔、15-导向孔、2-第一阀芯、21-芯块、211-阀芯流道、212-螺纹柱、213-导向柱、22-球罩、221-过水孔、23-第一阀球、3-升降执行器、31-电动执行头、32-螺母筒、33-手轮、4-压力变送器、5-第二阀芯、53-第二阀球、91-阀芯密封圈、92-柱杆密封圈、93-阀块密封圈。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、5所示，一种止回方向可调的机械联动式逆止阀，包括第一阀块与第二阀块，第一阀块与第二阀块面对面相抵安装，第一阀块与第二阀块均包括接口11，两个接口11作为逆止阀对外进出口，第一阀块包括第一阀芯2，第二阀块包括第二阀芯5，第一阀芯2和第二阀芯5具有流向相反的流道。

第一阀块与第二阀块分别在不同的流动方向时提供逆止特性，根据使用工况的不同，提供不同的流动特性，从而在单根管路上实现双向止回选择功能。如图9所示，在远距离的容器一与二之间，当工艺条件或工艺步骤的不同，需要将一个容器中的介质送往另一个容器时，启动相应的泵组，中间的连接管路只需要使用一根即可，容器一至容器二流动时，启动左侧的泵组，逆止阀切换为上进下出的流动方向并反向止回，当工艺切换到需要让容器二的介质反流回容器一时，此时由于工艺条件的变化，容器二自身的压力并不够将介质送回容器一，则需要右侧的泵组进行加压输送，逆止阀切换为下进上出的流动方向并反向止回。

如图1所示，第一阀块还包括阀体1、升降执行器3，阀体1内部设置阀腔12与阀体流道13，阀体1侧面设置接口11，阀腔12一端直连第二阀块，阀腔12内表通过阀体流道13连接至接口11；

第一阀芯2包括芯块21、球罩22和第一阀球23，芯块21位于阀腔12内，芯块21背离阀腔12内表端面的一侧设置球罩22，球罩22内放置第一阀球23，芯块21内部设置阀芯流道211，阀芯流道211一端连接芯块21朝向阀腔12内表端面的端面、一端连接芯块21上朝向第一阀球23的端面，阀芯流道211靠近第一阀球23的一端具有锥形斜面，阀芯流道211靠近阀腔12内表端面的一端与阀体流道13相面对；

升降执行器3设置在阀体1的外表并伸入阀体1内与芯块21相连接，升降执行器3驱动芯块21沿第一阀块与第二阀块的连线方向进行移动；

第二阀芯5包括第二阀球53，第二阀球53与第一阀球23除整体密度外形状与连接关系均相同，第二阀块的结构为将第一阀块中的第一阀球23替换为第二阀球53，

第二阀球53的整体密度大于第一阀球23，机械联动式逆止阀竖直放置，第一阀块在上，第二阀块在下。

阀腔12与阀体流道13是介质在阀门中的流动通道，当芯块21向上贴合上阀腔12内表面时，第一阀块中的阀体流道13内的介质只能从第一阀球23处进行进出，而第一阀球23具有较小的密度，至少应小于使用工况下的介质密度，这样，第一阀球23就会被介质浮起，从而第一阀芯2中，介质只能从上往下的顶开第一阀球23从第一阀芯2中流出来，而不能从下往上越过第一阀球23流进上部的阀体流道13内，流动路径只能如图6所示的上进下出形式，此时的第二阀芯5应当被下方的升降执行器3向上举起一个距离，因为本阀门的第二阀芯5内的第二阀球53具有较大的密度，至少应大于使用工况下的介质密度，也就是说，第二阀球53并不能上浮，第二阀球53会落在第二阀芯5的芯块上堵住阀芯流道，需要将第二阀芯5整体顶起一个距离，以便阀门内部的液体从第二阀芯5下方的缝隙中进入下部的阀体流道，再从下部的接口11流出阀门；

本阀门在另一种条件下是下进上出模式，如图7所示，让下部的第二阀芯5落下贴合上阀腔的内表面，将上部的第一阀芯2顶出一段距离，露出第一阀芯2与阀腔13内表面的一段缝隙，介质流动时，从下部的接口11进入阀门，然后向上顶开第二阀球53，之后绕过第一阀芯2从缝隙进入上部的阀体流道13内，然后从上部的接口11流出阀门，反向流动时，第二阀球53落下，封堵第二阀芯5内的阀芯流道，同时第二阀芯5也封堵了其下方的缝隙流道，从而没有流道能够让从上部过来的介质通过并到达下部接口11。升降执行器3用来分别控制第一阀芯2与第二阀芯5的上下位置，在不同的条件下进行位置调整。

如图1~4所示，升降执行器3包括电动执行头31和螺母筒32，芯块21包括设置在块体表面的螺纹柱212与导向柱213，阀体1内设有升降执行腔14，阀腔12内表端面设有沿竖直方向的导向孔15，导向柱213插入导向孔15内，螺纹柱212穿过阀体1壁厚伸入升降执行腔14内，电动执行头31安装在阀体1外表，电动执行头31下连接螺母筒32并驱动其旋转，螺母筒32伸入升降执行腔14内并与螺纹柱212螺纹连接；第一阀块还包括压力变送器4，压力变送器4设置在阀体1侧面并且探测杆穿过阀体1壁厚伸入到阀体流道13中，压力变送器4与电动执行头31电连接。

升降执行器3通过螺纹驱动芯块21的升降，构成丝杆螺纹副结构，当螺母筒32被电动执行头31带动进行旋转时，由于芯块21还有导向柱213的部分插入了导向孔15内，所以芯块21并不能绕螺母筒32所在中心线进行旋转，而是转变为沿螺母筒32中心线的升降，导向柱213一是起限制旋转自由度的作用，二是其导向作用，防止芯块21在升降的过程中发生偏斜。

电动执行头31的执行需要受到控制，如果没有设置在本发明进出口-两个接口11附近的压力变送器4，那么，在装置条件发生变化时，电动执行头31需要外界进行参数设定，即人为地通过电信号改变第一阀芯2与第二阀芯5的高度位置，而加入压力变送器4后，就可以做到自动识别的效果。

如图8所示，两组压力变送器4与电动执行头31共四个电器通过信号线连接在一起，当本阀门处于断流状态（即流动管路上停机，容器一与容器二之间不发生介质流动），第一阀芯2与第二阀芯5均被升降执行器3驱动贴合上阀腔端面，之后，当容器一与容器二之间再次需要发生介质输送时，例如流动方向在本阀门中为下进上出，那么从下方进入阀门的液体首先会在阀门内憋住，因为第一阀芯2尚未下降打开上升通道，液体憋压，造成下部的压力变送器4所获得的压力数值快速上升，从而阀门获得开启信号，让位于上方的电动执行头31获得开启信号，驱动第一阀芯2下降一个距离，打开上升通道，构成下进上出的逆止阀。当外界需要的流动方向为上进下出时，两组压力变送器4与电动执行头31共四个电器的运行逻辑就与上述相反。

如图2~5所示，阀芯流道211靠近阀体流道13的一端外圈设有阀芯密封圈91，螺纹柱212穿过阀体1壁厚的路径上设有柱杆密封圈92，第一阀块与第二阀块相面对的接触面上设有阀块密封圈93。阀芯密封圈91用于当芯块21与阀腔13内表端面贴合时的缝隙密封，柱杆密封圈92防止阀腔13内的介质流入升降执行腔14内，阀块密封圈93用于两个阀块面对面贴合安装后的接触面上的密封。阀芯密封圈91防止内漏，柱杆密封圈92和阀块密封圈93防止外漏。

阀芯密封圈91的密封圈槽为燕尾槽。运行时，第一阀芯2与第二阀芯5会有升降过程，阀芯密封圈91在安装处需要安装可靠，燕尾槽式的O型圈槽防止密封圈掉落。

接口11为法兰接口。法兰接口通用。

升降执行器3还包括手轮33，手轮33安装在电动执行头31的主轴上。手轮33方便外界人员手动进行操作。

第一阀球23与第二阀球53均为外表均具有橡胶层。橡胶层质软，与芯块21上阀芯流道211的锥形斜面贴合后，密封性更好。

如图3所示，导向柱213的头部为圆锥形。第一阀芯2在往阀腔13内安装时，需要在螺纹柱212插入阀体1后进行旋转对位，让阀芯流道211对应上阀体流道，让导向柱213对应上导向孔15，导向柱213的头部为圆锥形，可以在旋转到目标位置附近时，有明显的导向柱213插入导向孔15的手感，方便本阀门的装配过程。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (3)

1.一种止回方向可调的机械联动式逆止阀，其特征在于：所述机械联动式逆止阀包括第一阀块与第二阀块，所述第一阀块与第二阀块面对面相抵安装，第一阀块与第二阀块均包括接口（11），两个所述接口（11）作为逆止阀对外进出口，所述第一阀块包括第一阀芯（2），所述第二阀块包括第二阀芯（5），所述第一阀芯（2）和第二阀芯（5）具有流向相反的流道；

所述第一阀块还包括阀体（1）、升降执行器（3），所述阀体（1）内部设置阀腔（12）与阀体流道（13），阀体（1）侧面设置所述接口（11），所述阀腔（12）一端直连第二阀块，阀腔（12）内表通过阀体流道（13）连接至所述接口（11）；

所述第一阀芯（2）包括芯块（21）、球罩（22）和第一阀球（23），所述芯块（21）位于阀腔（12）内，芯块（21）背离阀腔（12）内表端面的一侧设置球罩（22），所述球罩（22）内放置第一阀球（23），所述芯块（21）内部设置阀芯流道（211），所述阀芯流道（211）的一端连接芯块（21）朝向阀腔（12）内表端面的端面、另一端连接芯块（21）上朝向第一阀球（23）的端面，所述阀芯流道（211）的另一端靠近第一阀球（23）且具有锥形斜面，所述阀芯流道（211）的一端靠近阀腔（12）内表端面且与阀体流道（13）相面对；

所述升降执行器（3）设置在阀体（1）的外表并伸入阀体（1）内与芯块（21）相连接，升降执行器（3）驱动芯块（21）沿第一阀块与第二阀块的连线方向进行移动；

所述第二阀芯（5）包括第二阀球（53），所述第二阀球（53）与第一阀球（23）除整体密度外形状与连接关系均相同，所述第二阀块的结构为将第一阀块中的第一阀球（23）替换为第二阀球（53），

所述第二阀球（53）的整体密度大于第一阀球（23），所述机械联动式逆止阀竖直放置，第一阀块在上，第二阀块在下；

其中，所述第一阀芯（2）内的阀芯流道（211）允许自上而下的流动，第二阀芯（5）内部的阀芯流道允许自下而上的流动；

所述升降执行器（3）包括电动执行头（31）和螺母筒（32），所述芯块（21）包括设置在块体表面的螺纹柱（212）与导向柱（213），所述阀体（1）内设有升降执行腔（14），所述阀腔（12）内表端面设有沿竖直方向的导向孔（15），所述导向柱（213）插入导向孔（15）内，所述螺纹柱（212）穿过阀体（1）壁厚伸入升降执行腔（14）内，所述电动执行头（31）安装在阀体（1）外表，电动执行头（31）下连接螺母筒（32）并驱动其旋转，所述螺母筒（32）伸入升降执行腔（14）内并与螺纹柱（212）螺纹连接；所述第一阀块还包括压力变送器（4），所述压力变送器（4）设置在阀体（1）侧面并且探测杆穿过阀体（1）壁厚伸入到阀体流道（13）中，所述压力变送器（4）与电动执行头（31）电连接；

所述接口（11）为法兰接口；所述升降执行器（3）还包括手轮（33），所述手轮（33）安装在电动执行头（31）的主轴上。

2.根据权利要求1所述的一种止回方向可调的机械联动式逆止阀，其特征在于：所述阀芯流道（211）靠近阀体流道（13）的一端外圈设有阀芯密封圈（91），所述螺纹柱（212）穿过阀体（1）壁厚的路径上设有柱杆密封圈（92），所述第一阀块与第二阀块相面对的接触面上设有阀块密封圈（93）。

3.根据权利要求2所述的一种止回方向可调的机械联动式逆止阀，其特征在于：所述阀芯密封圈（91）的密封圈槽为燕尾槽。

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