CN112855997B - 外置自控式止回阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及外置自控式止回阀。外置自控式止回阀包括阀体、阀板、配重块、液压缸、第一管路和第二管路，第一管路上设有节流结构，第二管路上设有电磁截断阀；位置检测装置用于检测阀板的状态；位置检测装置检测到阀板开启角度小于设定角度时，电磁截断阀关闭，使动力腔内的液体仅通过第一管路排入流体通道内。通过流体通道内流体的压力驱动配重块和阀板的开启，同时在阀板关闭至设定角度时，通过关闭第二管路，降低阀板的关闭速度，避免阀板损坏阀体，与目前的通过液压站控制阀板的方式相比，本发明的外置自控式止回阀不需要另外的液压站控制，解决了目前的止回阀采用液压站控制造成的油路复杂维护成本高的技术问题。

Description

外置自控式止回阀

技术领域

本发明涉及外置自控式止回阀。

背景技术

在给排水系统中，水泵出口一般安装有保护水泵的止回阀，以避免突然断电时管道内因为介质倒流引起水泵反转，损坏水泵。目前生产的止回阀一般不需要电源，水泵开启时由水泵形成的压力使介质推动阀板将止回阀开启，水泵关闭时依靠管道内介质的回水压力推动阀板使止回阀关闭，这种结构对管道的回水压力要求较高，在管道内回水压力过高时因介质推动阀板造成止回阀迅速关闭而引起巨大的响声和震动，频繁启闭可能会损坏管道。

授权公告号为CN203309231U、授权公告日为2013.11.27的中国专利公开一种智能液控止回蝶阀，包括阀体、调节装置和缓闭系统，缓闭系统包括油缸、行程开关和重锤，在全开形成开关给出信号，蝶阀的阀板在重锤的势能下进行关闭，在阀板关闭到一定顶撑度，20度行程开关给出信号，油缸的油通过常开截止阀后，通过慢闭节流阀和慢闭电磁阀缓慢流回油箱，保证阀板的经过快关和慢关的过程进行正常的关闭，这种液压控制的止回阀可以避免管道损坏，但是通过液压站控制实现阀门的开启和关闭，油路复杂，维护成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外置自控式止回阀，用于解决目前的止回阀采用液压站控制造成的油路复杂维护成本高的技术问题。

本发明的外置自控式止回阀采用如下技术方案：

外置自控式止回阀包括：

阀体，具有流体通道；

阀板，活动配置在阀体内；

配重块，与阀板连接，用于在流体通道内压力低于设定值时带动阀板翻转使阀板从开启状态转换至关闭状态；

液压缸，包括铰接在阀体上的缸体、活塞、活塞杆，活塞杆与配重块连接，缸体的有杆腔或者无杆腔为用于与流体通道连通的动力腔；

第一管路和第二管路，均用于连通流体通道与动力腔；

第一管路上设有节流结构，第二管路上设有电磁截断阀；

位置检测装置，用于检测阀板的状态；

位置检测装置检测到阀板开启角度小于设定角度时，电磁截断阀关闭，使动力腔内的液体仅通过第一管路排入流体通道内。

有益效果：本发明外置自控式止回阀的液压缸通过第一管路和第二管路与流体通道连通，通过流体通道内流体的压力驱动配重块和阀板的开启，同时在阀板关闭至设定角度时，通过关闭第二管路，降低阀板的关闭速度，避免阀板损坏阀体，与目前的通过液压站控制阀板的方式相比，本发明的外置自控式止回阀不需要另外的液压站控制，解决了目前的止回阀采用液压站控制造成的油路复杂维护成本高的技术问题。

作为对节流结构的进一步优化，所述节流结构为设置在第一管路上的针阀。针阀稳定好，通过针阀方便调整阀板的启闭时间。

进一步的，所述缸体的有杆腔腔壁上开设有排气孔。便于有杆腔内气体的排出。

进一步的，所述阀板的转轴伸出阀体的部分配置有拐臂，拐臂包括两个支臂，拐臂的一个支臂为与所述配重块固定连接的配重块支臂，一个支臂为与所述活塞杆铰接的活塞杆支臂。通过拐臂的两个支臂便于液压缸和配重块的布置，同时保证较为紧凑的空间。

进一步的，阀体上设有挡止结构，用于限制配重块的摆动极限位置，通过阀体上的挡止结构限制配重块的极限位置，提高阀板的稳定性。

进一步的，所述挡止结构包括挡止螺栓，挡止螺栓上用于限制配重块摆动极限位置的挡止面垂直于挡止螺栓的轴线，以能够通过旋拧挡止螺栓调节挡止面的位置。通过调节挡止螺栓调节挡止面的位置，可以调整配重块的极限位置，便于配重块的装配，同时降低加工精度要求。

进一步的，所述阀板的转轴伸出阀体的部分配置有拐臂，拐臂包括两个支臂，拐臂的一个支臂为与所述配重块固定连接的配重块支臂，一个支臂为与所述活塞杆铰接的活塞杆支臂，所述挡止螺栓包括活塞杆支臂配合螺栓和配重块支臂配合螺栓，活塞杆支臂配合螺栓在阀板关闭时与活塞杆支臂挡止配合，配重块支臂配合螺栓在阀板完全开启时与配重块支臂挡止配合。方便挡止螺栓的安装。

进一步的，所述外置自控式止回阀为止回蝶阀，所述阀板为蝶板，第一管路和第二管路均与流体通道内处于关闭状态阀板上游的部分连通，以使流体通道内的流体能够进入动力腔打开关闭状态的阀板。止回蝶阀结构紧凑，体积小。

进一步的，所述电磁截断阀为常闭阀，所述位置检测装置为行程开关，所述行程开关控制电磁截断阀电源的通断，在阀板开启角度小于设定值时，行程开关断开电磁截断阀的电源，动力腔仅通过第一管路与流体通道相通。通过行程开关控制电磁截断阀电源的通断，结构简单，成本低。

附图说明

图1是本发明外置自控式止回阀具体实施例1中的局部剖视图（图中箭头表示水流方向）；

图2是本发明外置自控式止回阀具体实施例1中的另一个局部剖视图；

图中：1-阀体；11-进液口；12-出液口；2-阀板；3-配重块；31-重块；32-固定杆；4-安装架；5-液压缸；51-缸体；52-活塞杆；6-行程开关；7-联轴器；8-连接轴；9-拐臂；91-活塞杆支臂；92-配重块支臂；101-第一管路；102-第二管路；103-弯头；104-缸体三通接头；105-阀体三通接头；106-流量调节阀；107-过滤器；108-针阀；109-电磁截断阀；110-触板；活111-塞杆支臂配合螺栓；112-配重块支臂配合螺栓；113-活塞杆支臂挡止面；114-配重块支臂挡止面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明外置自控式止回阀的具体实施例1：

如图1和图2所示，外置式自控止回阀包括阀体1、阀板2和自控执行单元，阀体1有流体通道，流体通道的两端开口分别为阀体1的进液口11和出液口12，阀板2设置在流体通道内控制流体通道的通断。本实施例中的止回阀为止回蝶阀，阀板2为蝶板的形式，阀板2绕自身的轴线旋转，阀板2自关闭状态旋转90°后达到完全开启状态。由于蝶板自身的特性，止回蝶阀需要配置配重块3以控制阀板2的启闭。

目前常用的自控止回蝶阀通常采用液压的方式控制，但是液压系统结构复杂，维护成本高，本实施例中的止回蝶阀采用自控的方式，降低了维护成本，自控执行单元包括安装架4、液压缸5、由液压缸5驱动的配重块3、行程开关6。本实施例中形成开关选用正泰公司的型号为YBLX-ME/8108的行程开关。

液压缸5包括铰接在安装架4上的缸体51、活塞、活塞杆52，活塞在缸体51内将缸体51内腔分为有杆腔和无杆腔，本实施例中，无杆腔为与流体通道相通的动力腔，动力腔与流体通道内处于关闭状态阀板2上游的部分相通，在阀板2关闭时，阀板2上游的流体可以进入动力腔，推动活塞杆52，通过无杆腔驱动活塞杆52能够提供较大的作用力。

阀板2的转轴伸出阀体1，通过联轴器7固定连接有连接轴8，连接轴8上固定有拐臂9，拐臂9包括活塞杆支臂91和配重块支臂92，活塞杆支臂91与活塞杆52铰接，配重块支臂92与配重块3固定连接。配重块3包括重块31和固定重块31的固定杆32，固定杆32与配重块支臂92螺纹固定。

动力腔推动活塞杆52动作时，通过拐臂9带动配重块3升起，同时带动阀板2动作。拐臂9的两个支臂夹角为90°，使液压缸5与配重块3均具有足够的布置空间，不相互干涉，同时也保证整体布局的紧凑。

阀板2具有开启状态和关闭状态，阀板2处于关闭状态时竖直设置阻止流体回流，处于关闭状态时水平设置，水泵泵出的流体可以通过流体通道。

在流体通道内的压力低于设定值时，动力腔压力降低，不足以保持配重块3的位置，配重块3在重力作用下带动阀板2翻转使阀板2关闭，同时挤压动力腔，动力腔内的流体排回流体通道。

为了避免在关闭行程中末端阀板2与阀体1猛烈碰撞，通常要求阀板2关闭时的行程末端速度较慢，本实施例中，动力腔通过第一管路101和第二管路102均与流体通道相通，第一管路101和第二管路102与流体通道的连接位置均处于流体通道内关闭状态阀板2上游，保证在阀板2关闭状态下，流体通道内的流体可以进入动力腔。第一管路101和第二管路102均包括耐高压的柔性管，不影响缸体51摆动。

缸体51的动力腔连接有弯头103，弯头103上连接有缸体三通接头104，第一管路101和第二管路102均连接在缸体三通接头104上，通过缸体三通接头104和弯头103与动力腔相通。阀体1上配置有阀体三通接头105，阀体三通接头105与阀体1之间有流量调节阀106和过滤器107，阀体三通接头105的另外两个接口分别与第一管路101和第二管路102连接。

本实施例中第一管路101上设有针阀108，第二管路102上设有电磁截断阀109，在阀板2关闭行程中，阀板2开启角度为20°时，电磁截断阀109关闭，动力腔内的流体仅通过第一管路101回流至流体通道，由于针阀108供流体通过的流量较小，此时在动力腔流出的流体阻力作用下，可以减缓配重块3的下落速度，从而在阀板2关闭行程的末端实现慢关闭。通过调节针阀108可以调节止回阀阀板2的启闭时间。

电磁截断阀109由安装架4上设置的行程开关6控制，本实施例中行程开关6控制电磁截断阀109电源的通断，电磁截断阀109为常闭阀，在阀板2开启角度为小于等于20度时，行程开关6被触发，断开电磁截断阀109的电源，电磁截断阀109失电关闭，此时动力腔内的流体仅能够通过第一管路101流回至流体通道。在阀板2打开时，阀板2开启角度小于等于20度时也只能通过第一管路101进入动力腔，在阀板2开启角度大于20度时，电磁截断阀109电源接通，电磁截断阀109开启，流体可以通过第二管路102进入动力腔内，实现阀板2的快速开启。本实施例中，连接轴8上固定有触板110，触板110用于触发行程开关6使行程开关6切断电磁截断阀109的电源。

本实施例中，安装架4上设有活塞杆支臂配合螺栓111和配重块支臂配合螺栓112，活塞杆支臂配合螺栓111的一端面为活塞杆支臂挡止面113，活塞杆支臂挡止面113与活塞杆支臂配合螺栓111的轴线垂直，通过旋拧活塞杆支臂配合螺栓111可以调整活塞杆支臂挡止面113的位置，活塞杆支臂挡止面113在阀板2关闭时与活塞杆支臂91挡止配合，限制配重块3的摆动下极限位置，保证阀板2处于竖直状态。

配重块支臂配合螺栓112的一端面为配重块支臂挡止面114，配重块支臂挡止面114与配重块支臂配合螺栓112的轴线垂直，配重块支臂挡止面114在阀板2完全开启时与配重块支臂92挡止配合，限制配重块3的摆动上极限位置，保持阀板2处于水平状态。装配过程中，通过旋拧活塞杆支臂配合螺栓111和配重块支臂配合螺栓112可以分别调整活塞杆支臂挡止面113和配重块支臂挡止面114的位置，提高阀板2的安装精度。

配重块支臂配合螺栓和活塞杆支臂配合螺栓均螺纹装配在安装架4上，为了防止螺栓松动，两个螺栓上均设置有锁紧螺母，需要调整螺栓时，首先将松开锁紧螺母，然后旋拧螺栓调整其上挡止面的位置，调整完毕后拧紧锁紧螺母。

本实施例中，有杆腔腔壁上设有排气孔，能够及时排出气体，便于阀板及时动作。

本发明的外置自控式止回阀在使用时，通过泵体泵送流体，泵入外置自控式止回阀的流体通道，流体通过第一管路101进入动力腔，动力腔内压力逐渐升高，推动活塞杆52伸出，活塞杆52通过拐臂9带动配重块3和连接轴8动作，阀板2开始打开，直到阀板2开启角度大于20°时，触板110与行程开关6分离，行程开关6接通电磁截断阀109的电源，电磁截断阀109接通，流体可以通过第二管路102进入动力腔，动力腔内进入流体的速率提高，阀板2开启速度增大，直到阀板2完全开启，配重块支臂配合螺栓112与配重块支臂92挡止配合，配重块3保持在摆动上极限位置，当突然断电或者水泵出现故障或者水泵停止供水时，流体通道内水压降低，动力腔内的流体通过第一管路101和第二管路102流回流体通道内，阀板2快速关闭，直到阀板2关闭至开启角度为20°时，连接轴8上的触板110触发行程开关6，行程开关6断开电磁截断阀109的电源，电磁截断阀109失电断开，此时第二通路被截断，动力腔内的流体只能通过第一管路101流回流体通道，由于第一管路101上设置有针阀108，流体流回的流量较小，阀板2关闭的速度下降，实现阀板2关闭行程末端的慢关闭。直到活塞杆支臂配合螺栓111与活塞杆支臂91挡止配合，阀板2关闭到位。

本实施例中的，行程开关行程构成位置检测装置，其他实施例中，位置检测装置也可以是位置传感器，位置传感器连接控制器，通过控制器控制电磁截断阀的电源通断。

本实施例中的针阀构成用于减小第一管路流量的节流结构，其他实施例中，节流结构也可以是节流孔，节流孔可以是较细的一端管路形成；节流结构也可以采用节流阀。

本发明外置自控式止回阀的具体实施例2，本实施例中的外置自控式止回阀的结构与上述实施例中的区别仅在于：本实施例中的有杆腔为动力腔，本实施例中通过活塞杆拉动配重块动作，此时适用于配重块较轻的场合。

本发明外置自控式止回阀的具体实施例3，本实施例中的外置自控式止回阀的结构与上述实施例中的区别仅在于：本实施例中有杆腔为封闭腔，阀板打开时压缩有杆腔内的气体，无杆腔为动力腔。

本发明外置自控式止回阀的具体实施例4，本实施例中的外置自控式止回阀的结构与上述实施例中的区别仅在于：本实施例中，配重块通过固定杆直接固定在连接轴上，活塞杆直接连接在配重块的固定杆上。

本发明外置自控式止回阀的具体实施例5，本实施例中的外置自控式止回阀的结构与上述实施例中的区别仅在于：本实施例中阀体内有限制阀板极限位置的阀板挡止结构。其他实施例中，也可以不设置挡止结构，通过控制活塞的行程确定配重块极限位置。

本发明外置自控式止回阀的具体实施例6，本实施例中的外置自控式止回阀的结构与上述实施例中的区别仅在于：本实施例中，挡止螺栓仅设置活塞杆支臂配合螺栓，而配重块的上极限位置依靠安装座上固定的挡块确定。当然，也可以仅设置配重块支臂配合螺栓，或者取消挡止螺栓，直接通过安装座上的两个挡块分别对拐臂的两个支臂进行挡止。

本发明外置自控式止回阀的具体实施例7，本实施例中的外置自控式止回阀的结构与上述实施例中的区别仅在于：阀板不是蝶板，阀板的铰接轴处于阀板的一侧，阀板开启时向上翻起，此时阀板可以依靠流体通道内的流体压力开启。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.外置自控式止回阀，包括：

阀体，具有流体通道；

阀板，活动配置在阀体内；

配重块，与阀板连接，用于在流体通道内压力低于设定值时带动阀板翻转使阀板从开启状态转换至关闭状态；

其特征在于，外置自控式截止阀还包括：

液压缸，包括铰接在阀体上的缸体、活塞、活塞杆，活塞杆与配重块连接，缸体的有杆腔或者无杆腔为用于与流体通道连通的动力腔；

第一管路和第二管路，均用于连通流体通道与动力腔；

第一管路上设有节流结构，第二管路上设有电磁截断阀；

位置检测装置，用于检测阀板的状态；

位置检测装置检测到阀板开启角度小于设定角度时，电磁截断阀关闭，使动力腔内的液体仅通过第一管路排入流体通道内；

第一管路和第二管路均与流体通道内处于关闭状态阀板上游的部分连通，以使流体通道内的流体能够进入动力腔打开关闭状态的阀板。

2.根据权利要求1所述的外置自控式止回阀，其特征在于，所述节流结构为设置在第一管路上的针阀。

3.根据权利要求1或2所述的外置自控式止回阀，其特征在于，所述缸体的有杆腔腔壁上开设有排气孔。

4.根据权利要求1或2所述的外置自控式止回阀，其特征在于，所述阀板的转轴伸出阀体的部分配置有拐臂，拐臂包括两个支臂，拐臂的一个支臂为与所述配重块固定连接的配重块支臂，一个支臂为与所述活塞杆铰接的活塞杆支臂。

5.根据权利要求1或2所述的外置自控式止回阀，其特征在于，阀体上设有挡止结构，用于限制配重块的摆动极限位置。

6.根据权利要求5所述的外置自控式止回阀，其特征在于，所述挡止结构包括挡止螺栓，挡止螺栓上用于限制配重块摆动极限位置的挡止面垂直于挡止螺栓的轴线，以能够通过旋拧挡止螺栓调节挡止面的位置。

7.根据权利要求6所述的外置自控式止回阀，其特征在于，所述阀板的转轴伸出阀体的部分配置有拐臂，拐臂包括两个支臂，拐臂的一个支臂为与所述配重块固定连接的配重块支臂，一个支臂为与所述活塞杆铰接的活塞杆支臂，所述挡止螺栓包括活塞杆支臂配合螺栓和配重块支臂配合螺栓，活塞杆支臂配合螺栓在阀板关闭时与活塞杆支臂挡止配合，配重块支臂配合螺栓在阀板完全开启时与配重块支臂挡止配合。

8.根据权利要求1或2所述的外置自控式止回阀，其特征在于，所述外置自控式止回阀为止回蝶阀，所述阀板为蝶板。

9.根据权利要求1或2所述的外置自控式止回阀，其特征在于，所述电磁截断阀为常闭阀，所述位置检测装置为行程开关，所述行程开关控制电磁截断阀电源的通断，在阀板开启角度小于设定值时，行程开关断开电磁截断阀的电源，动力腔仅通过第一管路与流体通道相通。

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