CN114001182A - 一种低流阻小压差止回阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低流阻小压差止回阀，一种低流阻小压差止回阀，包括阀体组件，阀板和阀轴，其特征在于，阀轴可绕自身轴线自由转动，还包括配重机构和关阀辅助机构；所述配重机构固定安装在阀轴上，且配重机构与阀板相连，所述配重机构用于使阀板的重心落在阀轴中心上；所述关阀辅助机构安装在阀轴上，可绕阀轴的轴线自由转动，关阀辅助机构悬停在阀板上方并支撑在阀体组件上，当阀板开启一定角度后，阀板能与关阀辅助机构接触。本发明的止回阀，当系统有介质正向流过止回阀时，只需要微小的压力就能够使阀板，满足小压差开启要求，当介质反向流动时，能够快速关闭止回阀，使得阀板开启角度不受限制，减小了阀门流通阻力。
Description
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，具体而言，涉及一种低流阻小压差止回阀。
背景技术
普通旋启式止回阀是将阀板穿在阀轴上，阀板可绕阀轴旋转一定角度，未通入介质时阀 板处于关闭状态，有介质通过时，当介质作用于阀板上的力大于阀板重量时，阀板开启，由 于需要有介质压力才能保证阀板开启，致使旋启止回阀的流阻较大，虽然有在阀轴上增加配 重体以及减小阀板开启重量的旋启式止回阀结构，但容易出现关闭困难问题；而且，旋启式 止回阀为了保证可靠关闭，需限制阀板开启角度不能过大，增加了阀门整机的流通阻力。另 外，由于止回阀属于非能动阀门，无法检测阀板启闭状态。
在核电站应用了很多普通的旋启式止回阀，无法满足低压差开启止回的要求。
有鉴于此，特提出本申请。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，现有旋启式止回阀流阻大，需要有一定的介质压力才能保 证阀板开启，而且容易出现关闭困难的问题，目的在于提供一种新的低流阻小压差止回阀， 当系统有介质正向流过止回阀时，只需要微小的压力就能够使阀板，满足小压差开启要求， 当介质反向流动时，能够快速关闭止回阀，使得阀板开启角度不受限制，减小了阀门流通阻 力。
本发明通过下述技术方案实现：
一种低流阻小压差止回阀，包括阀体组件，阀板和阀轴，其特征在于，阀轴可绕自身轴 线自由转动，还包括配重机构和关阀辅助机构；
所述配重机构固定安装在阀轴上，且配重机构与阀板相连，所述配重机构用于使阀板的 重心落在阀轴中心上；
所述关阀辅助机构安装在阀轴上，可绕阀轴的轴线自由转动，关阀辅助机构悬停在阀板 上方并支撑在阀体组件上，当阀板开启一定角度后，阀板能与关阀辅助机构接触并推动关阀 辅助机构向上同步转动。
现有普通的旋启式止回阀工作原理是，阀板受到一定的作用力后绕着阀轴向上转动从而 开启阀门，这样就导致微小压力的介质无法开启阀门，无法满足低压差开启止回的要求；同 时，为了保证能够正常关闭阀门，会限制阀板的开启角度不能过大，因此导致流阻增大。
针对现有技术存在的问题，本发明通过增加配重机构以及关闭辅助机构，能够实现阀门 在微小压力下的开启，同时阀板开启角度过大不会影响其正常关闭功能，从而可以减小阀门 流通阻力；具体的工作原理如下：
配重机构安装在阀板上，由于配重机构的作用，阀板与配重机构组合后的重心位于阀轴 的中心上，配重机构、阀板与阀轴三者绕着阀轴的轴线同步转动，在未受外力的情况下，阀 板可以停留在其工作轨迹上的任意一点：
当系统有介质正向流过止回阀时，在只有微小的压力(小于0.003MPa)情况下，就可使 阀板开启，满足小压差开启要求；阀板可继续开启一定角度，直至与关阀辅助机构接触，其 中关阀辅助机构的作用方向与阀板关闭方向相同，能够有利于阀板反向截止关闭，尤其是在 微压差时的关闭。
当介质流量及压力进一步增大时，阀板开启角度逐渐增大，并推动关阀辅助机构一同向 上转动，当流体压力达到额定值时，阀板可达到全开位置，此时关阀辅助机构作用在阀板上 的重力矩与介质作用其上的压力达到平衡。
当介质反向流动时，介质对阀板的开启力消失，在关闭辅助机构的重力作用下，阀板会 迅速向关闭方向旋转，同时反向流动的介质也会帮助阀板向关闭方向转动，这样阀板能够在 关阀辅助机构和流体动力、以及阀板转动惯性的共同作用下快速关闭。
其中，通过调整配重机构的重量，可以改变配重机构的重心相对于阀轴中心距离和位置， 从而能够使阀板初始位置相应变化，使阀板初始处于开启或关闭，适应系统需要；通过调整 关阀辅助机构的重量，可进一步减小流阻系数要求，实现系统预期功能。
进一步的，关阀辅助机构支撑在阀体组件上，悬停在阀板运行轨迹20°～30°处的位置， 通过改变阀体组件内的支撑位置所在的高度，可使关阀辅助机构悬停于阀板运行轨迹任意角 度上，从而增加阀板开启阻尼，调整阀门流阻。
进一步的，配重机构与阀板之间通过螺纹连接，配重机构和阀轴通过花键连接，能够方 便配重机构与阀板、阀轴之间拆卸，从而实现不同重量、不同重心位置配重机构的更换。
关阀辅助机构上具有光滑圆孔，圆孔穿在阀轴上，关阀辅助机构可绕阀轴自由转动一定 角度。
进一步的，止回阀还包括阀盖、楔形密封垫、四合环和支撑环。
进一步的，止回阀还包括信号反馈机构，所述信号反馈机构包括凸轮、反馈杆、弹簧、 屏蔽套、磁感应开关、密封壳体；所述凸轮安装在阀轴的一端并与阀轴同步转动；所述反馈 杆上安装有永磁体，反馈杆套设于屏蔽套内，反馈杆与屏蔽套之间安装有弹簧；所述磁感应 开关设置在密封壳体内；通过凸轮的转动以及弹簧能够推动反馈杆做上下往复运动，使永磁 体触发或断开磁感应开关触点；磁感应开关采用干簧管；密封壳体上安装有电缆夹紧装置； 干簧管套设在屏蔽套的外部。
当止回阀关闭时，反馈杆位于凸轮的低点位置，反馈杆上端的永磁体触发屏蔽套外部接 近干簧管的关阀信号触点，输出关阀信号；当止回阀开启时，阀轴带动凸轮推动反馈杆向上 运动，永磁体远离关阀信号触点，关阀信号触点断开，当阀板完全开启时，永磁体触发开阀 信号触点，输出开阀信号。
其中，信号反馈的具体位置点可通过干簧管的安装位置进行调整，从而实现止回阀启闭 位置的精确反馈。磁感应开关置于密封壳体内，密封壳体可承受外部事故工况的环境压力， 可满足1E级K1类要求。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明实施例提供的一种低流阻小压差止回阀，通过增加配重机构以及关闭辅助机构， 能够实现阀门在微小压力下的开启，同时阀板开启角度过大不会影响其正常关闭功能，从而 可以减小阀门流通阻力；
2、本发明实施例提供的一种低流阻小压差止回阀，通过增加信号反馈机构，能够实现止 回阀启闭位置的精确反馈。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的 附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是 对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的止回阀结构图；
图2为本发明实施例提供的信号反馈机构结构图。
附图标记及对应零部件名称：
1-阀体组件，2-阀板，3-配重机构，4-关阀辅助机构，5-阀轴，6-阀盖，7-楔形密封垫， 8-四合环，9-支撑环，10-信号反馈机构，11-凸轮，12-反馈杆，13-弹簧，14-屏蔽套，15-壳体， 16-干簧管，17-电缆夹紧装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明 作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本 发明的限定。
在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域 普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本本发明。在其他实施例中，为 了避免混淆本本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合 该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本发明至少一个实施例中。因此， 在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都 指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特 性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示 图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个 或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、 “低”“内”、“外”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保护范围的限制。
实施例1
如图1所示，本发明实施例提供的一种低流阻小压差止回阀，由阀体组件1、阀板2、配重机构3、关阀辅助机构4、阀轴5、阀盖6、楔形密封垫7、四合环8、支撑环9、信号反 馈机构10组成，包括阀体组件1，阀板2和阀轴5，其特征在于，阀轴5可绕自身轴线自由 转动，还包括配重机构3和关阀辅助机构4；所述配重机构3固定安装在阀轴5上，且配重 机构3与阀板2相连，所述配重机构3用于使阀板2的重心落在阀轴5中心上；所述关阀辅 助机构4安装在阀轴5上，可绕阀轴5的轴线自由转动，关阀辅助机构4悬停在阀板2上方 并支撑在阀体组件1上，当阀板2开启一定角度后，阀板2能与关阀辅助机构4接触并推动 关阀辅助机构4向上同步转动。
本发明止回阀具体的工作原理如下：配重机构安装在阀板上，由于配重机构的作用，阀 板与配重机构组合后的重心位于阀轴的中心上，配重机构、阀板与阀轴三者绕着阀轴的轴线 同步转动，在未受外力的情况下，阀板可以停留在其工作轨迹上的任意一点：
当系统有介质正向流过止回阀时，在只有微小的压力(小于0.003MPa)情况下，就可使 阀板开启，满足小压差开启要求；阀板可继续开启一定角度，直至与关阀辅助机构接触，其 中关阀辅助机构的作用方向与阀板关闭方向相同，能够有利于阀板反向截止关闭，尤其是在 微压差时的关闭。当介质流量及压力进一步增大时，阀板开启角度逐渐增大，并推动关阀辅 助机构一同向上转动，当流体压力达到额定值时，阀板可达到全开位置，此时关阀辅助机构 作用在阀板上的重力矩与介质作用其上的压力达到平衡。当介质反向流动时，介质对阀板的 开启力消失，在关闭辅助机构的重力作用下，阀板会迅速向关闭方向旋转，同时反向流动的 介质也会帮助阀板向关闭方向转动，这样阀板能够在关阀辅助机构和流体动力、以及阀板转 动惯性的共同作用下快速关闭。
配重机构的重量可以任意调整，改变配重机构的重心相对于阀轴中心距离和位置，从而 可使阀板初始位置相应变化，使阀板初始处于开启或关闭，适应系统需要；关阀辅助机构的 重量也可以调整，从而减小流阻系数要求，实现系统预期功能。
进一步的，通过改变阀体组件内的支撑位置所在的高度，可使关阀辅助机构悬停于阀板 运行轨迹任意角度上，从而增加阀板开启阻尼，调整阀门流阻，作为优选的，关阀辅助机构 悬停在阀板运行轨迹20°～30°处的位置。
进一步的，配重机构与阀板之间通过螺纹连接，配重机构和阀轴通过花键连接，能够方 便配重机构与阀板、阀轴之间拆卸，从而实现不同重量、不同重心位置配重机构的更换。
关阀辅助机构上具有光滑圆孔，圆孔穿在阀轴上，关阀辅助机构可绕阀轴自由转动一定 角度。
实施例2
本发明实施例提供的一种低流阻小压差止回阀，所述信号反馈机构10包括凸轮11、反 馈杆12、弹簧13、屏蔽套14、磁感应开关、密封壳体15；所述凸轮11安装在阀轴5的一端 并与阀轴5同步转动；所述反馈杆12上安装有永磁体，反馈杆12套设于屏蔽套14内，反馈杆12与屏蔽套之间安装有弹簧13；所述磁感应开关设置在密封壳体15内；通过凸轮11的 转动以及弹簧13能够推动反馈杆12做上下往复运动，使永磁体触发或断开磁感应开关触点。
当止回阀关闭时，反馈杆位于凸轮的低点位置，反馈杆上端的永磁体触发屏蔽套外部接 近干簧管的关阀信号触点，输出关阀信号；当止回阀开启时，阀轴带动凸轮推动反馈杆向上 运动，永磁体远离关阀信号触点，关阀信号触点断开，当阀板完全开启时，永磁体触发开阀 信号触点，输出开阀信号。
本发明与信号反馈机构通过阀轴与凸轮的连接结构，可以精确的反馈止回阀的启闭位置。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说 明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护 范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低流阻小压差止回阀，包括阀体组件(1)，阀板(2)和阀轴(5)，其特征在于，阀轴(5)可绕自身轴线自由转动，还包括配重机构(3)和关阀辅助机构(4)；
所述配重机构(3)固定安装在阀轴(5)上，且配重机构(3)与阀板(2)相连，所述配重机构(3)用于使阀板(2)的重心落在阀轴(5)中心上；
所述关阀辅助机构(4)安装在阀轴(5)上，可绕阀轴(5)的轴线自由转动，关阀辅助机构(4)悬停在阀板(2)上方并支撑在阀体组件(1)上，当阀板(2)开启一定角度后，阀板(2)能与关阀辅助机构(4)接触并推动关阀辅助机构(4)向上同步转动。
2.根据权利要求1所述的低流阻小压差止回阀，其特征在于，还包括信号反馈机构(10)，所述信号反馈机构(10)包括凸轮(11)、反馈杆(12)、弹簧(13)、屏蔽套(14)、磁感应开关、密封壳体(15)；
所述凸轮(11)安装在阀轴(5)的一端并与阀轴(5)同步转动；
所述反馈杆(12)上安装有永磁体，反馈杆(12)套设于屏蔽套(14)内，反馈杆(12)与屏蔽套之间安装有弹簧(13)；
所述磁感应开关设置在密封壳体(15)内；
通过凸轮(11)的转动以及弹簧(13)能够推动反馈杆(12)做上下往复运动，使永磁体触发或断开磁感应开关触点。
3.根据权利要求1所述的低流阻小压差止回阀，其特征在于，配重机构(3)与阀板(2)之间通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的低流阻小压差止回阀，其特征在于，配重机构(3)和阀轴(5)通过花键连接。
5.根据权利要求1所述的低流阻小压差止回阀，其特征在于，关阀辅助机构(4)上具有光滑圆孔，圆孔穿在阀轴上，关阀辅助机构(4)可绕阀轴(5)自由转动一定角度。
6.根据权利要求1所述的低流阻小压差止回阀，其特征在于，关阀辅助机构(4)悬停在阀板(2)运行轨迹20°～30°处的位置。
7.根据权利要求1所述的低流阻小压差止回阀，其特征在于，还包括阀盖(6)、楔形密封垫(7)、四合环(8)和支撑环(9)。
8.根据权利要求2所述的低流阻小压差止回阀，其特征在于，磁感应开关采用干簧管(16)。
9.根据权利要求2所述的低流阻小压差止回阀，其特征在于，密封壳体(15)上安装有电缆夹紧装置(17)。
10.根据权利要求8所述的低流阻小压差止回阀，其特征在于，干簧管(16)套设在屏蔽套(14)的外部。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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