CN115046034A - 高压泵保护阀 - Google Patents

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CN115046034A CN202210652629.9A CN202210652629A CN115046034A CN 115046034 A CN115046034 A CN 115046034A CN 202210652629 A CN202210652629 A CN 202210652629A CN 115046034 A CN115046034 A CN 115046034A
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Abstract

本发明涉及高压泵保护阀，其包括具有下端进口的阀体(1)，在阀体(1)进口处通过管道连接有固定组架(A32)，在固定组架(A32)上设置有固定座部(A5)，固定座部(A5)包括固定外壳体(A8)；在固定座部(A5)上端设置有进口端部(A4)，在固定座部(A5)下端设置有驱动部；阀板(7)下台阶面抵接在阀体(1)的密封台阶面上。本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。

Description

高压泵保护阀
技术领域
本发明涉及高压泵保护阀。
背景技术
高压泵保护阀，用作水泵在水应用中的保护系统，阀门系统包括一个止回阀和一个用于旁通系统的特殊控制和节流装置。泵在工作时压缩流体产生热量，流体在流动的过程中将产生的热量带走，如果关闭离心泵的出口，没有了这个流量，持续工作的叶片会因做功产生的热量不能够传送出去汽化烧掉。特别是高压泵会在短时间内会烧毁泵体和叶片。对于低压系统,用户往往采取牺牲25-30％能耗的办法，造成常年流水,浪费能源。因此离心泵及同样原理的泵需要维持-一个最小流量。这是任何泵厂的离心泵在使用过程中所要求的。传统的保护方式分为高压泵系统和低压泵系统。低压系统特点:25％一30％的流量永远损失/结构简单/初始投资少.泵损坏后,停产维修；高压系统特点:需要:流量测量单元，其初始投资昂贵1维护成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种高压泵保护阀。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种高压泵保护阀，包括具有下端进口的阀体，在阀体上设置有具有上端出口的阀盖并形成主阀腔体，在主阀腔体上端设置有位于阀盖中及主阀腔体下端设置有位于阀体中分别设置有对应的导向环I，在上导向环I中心处设置有中空的导向座，在导向座下端上下导向有阀板，在导向座下端止口与阀板的上端止口之间设置有弹簧件；阀板下台阶面抵接在阀体的密封台阶面上；
在密封台阶面下方设置有位于导向环I上的中空内腔，中空内腔旁通孔连接有具有右端输出口的旁通阀体的，旁通阀体包括旁通壳体；
旁通壳体右侧连接有垂直设置且连通的二级壳体；在二级壳体下端密封设置有下底盖部，在二级壳体中设置有具有中心孔的旁通阀芯件，在旁通阀芯件下端通过固定螺钉部连接有中心孔与旁通阀芯件中心孔连接的二级下阀头，用于在旁通阀芯件的涡流阀笼中的密封导向。
本发明主路内置止回阀，旁路内置采用二级流量调节器设计，旁路在最小流量工况以下，可实现连续性调节流量功能并真正实践旁路零泄漏，旁路开关点为前端，降低气蚀。无卡塞并且防止额外能耗损失；阀门旁路内置独立的90°双级对冲式节流阀设计装置——更有效地保护泵长期使用寿命及稳定性；阀门旁路内置外包裹式弹簧保护设计的止回阀装置，有效防止管线介质回流冲击而导致泵发生倒转。
本申请的应用范围：电厂核电站的锅炉给水、冷却水、冷凝液设备石油、化工工业和冷藏设备、饮用水供给、废水处理系统、海上平台的消费系统和注水泵、钢铁厂的热轧除磷、冷却系统装载、船舶的锅炉水泵、消防系统、造纸厂的纸浆泵等。
本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。本申请准确的再循环控制；设计牢固；一体式止回阀；低维护需求；自运行；易于安装；适用于所有流体；脉冲削弱；多级式压力调低；防气蚀；无需外部电源或信号；性能可靠。
附图说明
图1是本发明的阀体使用结构示意图。
图2是本发明的旁通部件结构示意图。
图3是本发明的过滤结构示意图。
图4是本发明的过滤爆炸结构示意图。
图5是本发明的过滤组件的使用结构示意图。
其中：1、阀体；2、阀盖；3、导向环I；4、导向座；6、弹簧件；7、阀板；8、二级壳体；9、旁通壳体；10、涡流阀笼；11、控制衬套；12、涡流阀芯；13、顶杆件；14、枢轴销；15、卸压衬套；16、安全活塞；21、阀芯螺母；23、旁路板；25、定位销；26、螺柱A；28、螺母件A；30、D型圈；36、O型圈A；41、导向环A；42、导向环B；27、螺柱B；29、螺母B；31、密封圈A；32、密封圈B；33、密封圈C；34、密封圈D；35、密封圈E；A1、联动齿轮轴；A2、滑移离合器；A3、齿轴端部；A4、进口端部；A5、固定座部；A6、主动齿轮轴；A7、联动齿轮；A8、固定外壳体；A9、中间网套体；A10、内网套体；A11、上旋转盖；A12、外套体；A13、中心定位端；A14、磁力驱动花盘；A15、驱动齿轴；A16、滤水输出部；A17、滤水输出管；A18、固定托座部；A19、排废管路；A20、外滤正斜向水孔；A21、凸起部；A22、弹性挡水板；A23、外滤水反斜向水孔；A24、上存积环形托盘；A25、环形沟槽；A26、上端隔离挡环；A27、导向弹片；A28、上端输出部；A29、下引导管；A30、侧拨弹片；A31、上进液管路；A32、固定组架；A33、旋转底部端面；A34、啮合底部花盘；A35、内啮合齿；A36、下水毛细孔。50、下底盖部；51、固定螺钉部；38、旁通阀芯件；37、二级下阀头。
具体实施方式
本申请的阀门的一般功能与工艺量有关(流量敏感)。旁路段本身由一个主控制(多级)和一个的二级多级压力调节器组成。因此，整个旁路的功能分为两部分。(一次和二次)必须一起工作，以执行所需的压降功能。次级部件通过旁通段上的外部连接压力管道进行控制。
当系统流量处于低负载状态时，阀通过自动保持最小流量，保护高压离心泵免受过热和气蚀问题的影响。在较低的工艺流量下，阀通过杠杆系统激活旁通阀内件，从而以正确的最小流量保护泵。当工艺/系统流量开始(增加)时，主止回阀离开阀座，开始操作(调节)返回系统油箱的旁通再循环流量。如果阀检测到足够高的系统流量，旁通阀将自动关闭(切换点)。一旦系统流量再次降低，旁通阀将自动控制。自动再循环阀通常在额定工艺流量的40％至100％的负载范围内运行。自动再循环阀通过自动调节控制操作来处理典型的限时启动和关闭阶段。
高压工况下的阀门可能还需要足够的旁通背压，例如旁通管线中的节流孔限制，以防止在旁通流量条件下发生堵塞。
全运行范围应用，这是应用的典型情况：对于明确定义了从0％到100％工艺流量的全负荷范围的高压应用。
对于高负载范围，可能需要增加旁通压力，以避免气穴，具体取决于现有的旁通压力。这也适用于旁路线路中的调制过程。因此，在整个操作范围内安装背压阀，以确保旁通压力水平始终处于合适水平。
泵保护阀自动对离心泵(尤其输送热水介质)在低负荷运行时泵体内可能出现的部分气蚀损害进行保护。一旦泵流量低于预设流量，旁路完全打开以确保泵所需最小流量。即使主路完全关闭，即主路流量为零，最小流量也可以通过旁路进行自动循环。压力通过旁路中的90°双级对冲式节流减压阀降低。
如图1-5所示，本实施例的高压泵保护阀，包括具有下端进口的阀体1，在阀体1上设置有具有上端出口的阀盖2并形成主阀腔体，在主阀腔体上端设置有位于阀盖2中及主阀腔体下端设置有位于阀体1中分别设置有对应的导向环I3，在上导向环I3中心处设置有中空的导向座4，在导向座4下端上下导向有阀板7，在导向座4下端止口与阀板7的上端止口之间设置有弹簧件6；阀板7下台阶面抵接在阀体1的密封台阶面上；
在密封台阶面下方设置有位于导向环I3上的中空内腔，中空内腔旁通孔连接有具有右端输出口的旁通阀体的，旁通阀体包括旁通壳体9；
旁通壳体9右侧连接有垂直设置且连通的二级壳体8；在二级壳体8下端密封设置有下底盖部50，在二级壳体8中设置有具有中心孔的旁通阀芯件38，在旁通阀芯件38下端通过固定螺钉部51连接有中心孔与旁通阀芯件38中心孔连接的二级下阀头37，用于在旁通阀芯件38的涡流阀笼10中的密封导向。
在旁通壳体9内腔中设置有涡流阀笼10，在涡流阀笼10左端连接有控制衬套11，在涡流阀笼10中设置有具有右端通透且通过弹簧复位的中心盲孔的涡流阀芯12，涡流阀芯12右端具有与涡流阀笼10密封接触开合，在旁通壳体9左端通过枢轴销14铰接有顶杆件13，顶杆件13右端抵接在涡流阀芯12左端；
在控制衬套11右端内止口中滑移有卸压衬套15，在控制衬套11后端设置有旁通孔，在卸压衬套15上设置有安全活塞16，安全活塞16通过阀芯螺母21与涡流阀芯12连接；在旁通壳体9右端设置有旁路板23且通过O型圈A36密封；安全活塞16所在内腔与中心盲孔连通；
在阀体1与阀盖2之间设置有螺柱A26及螺母件A28固定并通过D型圈30密封；
在导向座4与阀板7之间设置有导向环A41，
在阀板7下端设置有阀芯轴，在阀芯轴上设置有><型槽孔，用于插入并导向顶杆件13的端部；在下端的导向环I3设置有导向环B42，以导向阀芯轴；
控制衬套11外侧壁设置有密封圈A31，涡流阀笼10外侧壁设置有密封圈B32，在卸压衬套15外侧壁设置有密封圈C33，在控制衬套11内腔侧壁上设置有用于与安全活塞16外侧壁密封接触的密封圈D34，在卸压衬套15内侧壁设置有密封圈E35，用于与涡流阀芯12密封接触。
首先，液体通过阀体1的下端进口进入，克服弹簧件6的弹簧力，使得液体上升通过导向座4中心孔输出；同时，阀板7牵动顶杆件13，向右侧顶安全活塞16左端头，使得涡流阀芯12打开导通而旁路板23输出，通过中心盲孔实现压力平衡；
进一步，本申请的自动循环是专为液体输送系统中泵旁路循环回路而设计的自力式自动循环阀，以巧妙的设计，简单的系统结构组成了泵的最小流量控制及保护系统，替代传统的调节保护方式。该阀的主阀为升降式止回阀，副阀为带有多级正反螺旋槽的节流阀，主副阀以杠杆相连，实现连动。三通自控回流阀集流量感知、止回、旁通控制和多级减压四种功能为一体。节省了单独的流量孔板、流量计、电磁阀控制的旁通截止阀及多级孔板，从而简化了旁通回流系统，节省了设备成本。另外，自控回流阀调节平缓，减少了突然降压的洞穴腐蚀，泄漏减少，从而更经济有效地保证水泵正常工作，节约运行经费。本申请的工作原理：阀芯与阀座的导轨处形成的空腔构成缓冲室，避免金属间猛烈冲击对阀门造成的损环，减压旁路系统的减压级数是根据技术参数设定，可以做成单级也可以作成多级减压，特殊的连杆设计克服了通常系统中在最小流量点附近运行时产生的系统震荡。
本发明还具有前置过滤，从而实现分级不拆解过滤，相比于传统离心式过滤，其滤网不用定期更换，避免过载。
阀体1进口处通过管道连接有固定组架A32，在固定组架A32上设置有固定座部A5，固定座部A5包括固定外壳体A8；在固定座部A5上端设置有进口端部A4，在固定座部A5下端设置有驱动部；
驱动部包括主动齿轮轴A6上设置的联动齿轮轴A1，在主动齿轮轴A6下端通过滑移离合器A2连接有齿轴端部A3；
在管道上设置有循环泵，循环泵输出轴与联动齿轮轴A1传动连接，齿轴端部A3用于传动连接动力头；
在主动齿轮轴A6上啮合有联动齿轮A7，主动齿轮轴A6向上穿过固定外壳体A8，在固定外壳体A8中套装有中间网套体A9及内网套体A10；在内网套体A10上端设置有上旋转盖A11，在上旋转盖A11下端设置有下引导管A29，在下引导管A29上端外侧壁设置有侧拨弹片A30；
在固定外壳体A8上端连接有具有上进液管路A31的外套体A12，上进液管路A31与下引导管A29连通；在固定外壳体A8中设置有滤水输出部A16；
在主动齿轮轴A6上设置有位于滤水输出部A16中的磁力驱动花盘A14，在磁力驱动花盘A14上端设置有中心定位端A13，在联动齿轮A7上端设置有位于滤水输出部A16的驱动齿轴A15，在滤水输出部A16底部外接有滤水输出管A17，在滤水输出部A16中旋转设置有固定托座部A18，在固定托座部A18中旋转设置有与驱动齿轴A15啮合的内啮合齿A35，在固定托座部A18上旁接有排废管路A19；
在内啮合齿A35上部设置有中间网套体A9，
在内网套体A10底部设置有旋转底部端面A33，在旋转底部端面A33中心处设置有与磁力驱动花盘A14啮合的啮合底部花盘A34以及与中心定位端A13套装的内锥孔；
在内网套体A10外侧壁设置有外滤水反斜向水孔A23，
在中间网套体A9外侧壁上设置有外滤正斜向水孔A20，
在外滤水反斜向水孔A23和/或外滤正斜向水孔A20外侧配套有弹性挡水板A22，在中间网套体A9与内网套体A10内侧壁上设置有凸起部A21；
在内网套体A10上端设置有上存积环形托盘A24，在上存积环形托盘A24上设置有环形沟槽A25，在上存积环形托盘A24内侧壁设置有上端隔离挡环A26，在上存积环形托盘A24设置有与环形沟槽A25连通的在端口处的导向弹片A27的上端输出部A28，在环形沟槽A25底部分布有下水毛细孔A36。
滤水输出管A17用于与阀体进口连通。
首先，液体通过上进液管路A31及下引导管A29进入到内网套体A10；然后，通过中心定位端A13对旋转底部端面A33定位，磁力驱动花盘A14与啮合底部花盘A34吸合并啮合，驱动齿轴A15啮合内啮合齿A35，从而实现同时反向旋转；然后，在离心力作用下，在凸起部A21产生涡旋离心，质量大的物体将弹性挡水板A22顶开输出到中间网套体A9中，进行二次离心分离，将质量大的物体再次甩出到滤水输出部A16，滤水输出管A17进口带有滤网，从而实现初级过滤；同时，在离心力作用下，浮游物上行到环形沟槽A25，通过下水毛细孔A36漏水，滤水，通过侧拨弹片A30与导向弹片A27接触实现拨动浮游物到上端输出部A28中；再次，滤水输出管A17输出液体；
当需要清理时，反向旋转，进行自清理；
通过过滤组件，实现对颗粒状物体的分离，从而提高对颗粒物的分级处理，避免杂物进入阀中，其转送可以通过泵体实现联动自动旋转，也可采用外电机高速驱动，具有上下分离与内外分离，通过挡板限制颗粒物大小的筛选设计巧妙。
通过过滤组件，实现对颗粒状物体的分离，从而提高对颗粒物的分级处理，避免杂物进入阀中，其转送可以通过泵体实现联动自动旋转，也可采用外电机高速驱动，具有上下分离与内外分离，通过挡板限制颗粒物大小的筛选设计巧妙。
本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一列举。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (3)

1.一种高压泵保护阀，其特征在于：包括具有下端进口的阀体(1)，在阀体(1)进口处通过管道连接有固定组架(A32)，在固定组架(A32)上设置有固定座部(A5)，固定座部(A5)包括固定外壳体(A8)；在固定座部(A5)上端设置有进口端部(A4)，在固定座部(A5)下端设置有驱动部；
驱动部包括主动齿轮轴(A6)上设置的联动齿轮轴(A1)，在主动齿轮轴(A6)下端通过滑移离合器(A2)连接有齿轴端部(A3)。
2.根据权利要求1所述的高压泵保护阀，其特征在于：在管道上设置有循环泵，循环泵输出轴与联动齿轮轴(A1)传动连接，齿轴端部(A3)用于传动连接动力头；
在主动齿轮轴(A6)上啮合有联动齿轮(A7)，主动齿轮轴(A6)向上穿过固定外壳体(A8)，在固定外壳体(A8)中套装有中间网套体(A9)及内网套体(A10)；在内网套体(A10)上端设置有上旋转盖(A11)，在上旋转盖(A11)下端设置有下引导管(A29)，在下引导管(A29)上端外侧壁设置有侧拨弹片(A30)。
3.根据权利要求1所述的高压泵保护阀，其特征在于：在固定外壳体(A8)上端连接有具有上进液管路(A31)的外套体(A12)，上进液管路(A31)与下引导管(A29)连通；在固定外壳体(A8)中设置有滤水输出部(A16)。
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