CN219866433U - 一种止回风阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种止回风阀，涉及止回风阀技术领域。该止回风阀包括阀体、叶片以及配重机构，叶片可转动地连接于阀体，配重机构包括至少两个配重件，至少两个配重件之间呈夹角连接于叶片，该止回风阀更好地配合叶片转动过程中叶片自重和气流所形成扭矩，同时，叶片容易开启，且避免出现系统风机关闭后，叶片悬空，叶片无法返回关闭状态现象的产生。

Description

一种止回风阀

技术领域

本实用新型涉及止回风阀技术领域，具体而言，涉及一种止回风阀。

背景技术

在通风、排烟等管道系统中，为了防止回流，需要在管路系统设置止回阀。

现有技术中，止回风阀的配重块一般采用单杆式，即单配重块的形式，但配重块所形成扭矩跟叶片开度成余弦波关系，非线性，与叶片转动过程中叶片自重和气流所形成扭矩不能很好配合，同时，叶片初始总扭矩小，叶片难以开启，且会存在系统风机关闭后，叶片悬空，叶片无法返回关闭状态现象的产生。

实用新型内容

本实用新型提供了一种止回风阀，其能够更好地配合叶片转动过程中叶片自重和气流所形成扭矩，同时，叶片容易开启，且避免出现系统风机关闭后，叶片悬空，叶片无法返回关闭状态现象的产生。

本实用新型的实施例可以这样实现：

第一方面，本实用新型提供一种止回风阀，包括：

阀体；

叶片，所述叶片可转动地连接于所述阀体；以及

配重机构，所述配重机构包括至少两个配重件，所述至少两个配重件之间呈夹角连接于所述叶片。

上述实施例中，由于至少两个配重件之间呈夹角连接于叶片，其能够更好配合叶片转动过程中叶片自重和气流所形成扭矩，同时，叶片容易开启，且避免出现系统风机关闭后，叶片悬空，叶片无法返回关闭状态现象的产生。

在可选的实施方式中，所述配重件的数目为两个，两个所述配重件分别为第一配重件以及第二配重件。上述实施例中，优选为配重件的数目为两个，便于简化配重机构的结构，降低配重机构的成本。

在可选的实施方式中，所述配重机构还包括第一杆体和第二杆体，所述第一杆体和所述第二杆体呈夹角连接，所述第一杆体或所述第二杆体与所述叶片连接，所述第一配重件设置在所述第一杆体，所述第二配重件设置在所述第二杆体；

其中，所述第一杆体的端部和所述第二杆体的端部呈夹角连接，或，所述第一杆体和所述第二杆体呈交叉状连接。

上述实施例中，通过设置第一杆体和第二杆体，便于安装第一配重件以及第二配重件。

在可选的实施方式中，所述第一杆体的端部和所述第二杆体的端部呈直角连接，所述第一杆体和所述第二杆体组成L形杆体；

或，所述第一杆体的端部和所述第二杆体的端部呈钝角或锐角连接。

上述实施例中，第一杆体的端部和第二杆体的端部呈直角连接，第一杆体的端部和第二杆体的端部呈钝角或锐角连接，其可以根据具体止回风阀的开启或关闭需求而设定，例如增大第一杆体的端部和第二杆体的端部夹角，使配重机构对叶片的开启扭矩增加或减小，对叶片关闭扭矩减少或增加，进而使第一杆体和第二杆体的设置更加合理，更好地达到降低开启扭矩、系统风机关闭后提供关闭扭矩及各开度下更好配合叶片转动过程中叶片自重和气流所形成扭矩的目的。

在可选的实施方式中，所述第一配重件的中心与所述第一杆体和所述第二杆体的连接处的距离为第一间距，所述第二配重件的中心与所述第一杆体和所述第二杆体的连接处的距离为第二间距，所述第一间距大于或等于所述第二间距。

上述实施例中，第一间距大于或等于第二间距，其可以根据具体止回风阀的开启或关闭需求而设定，例如在第一配重件和第二配重件的质量相同的情况下，第一间距大于第二间距的情况下，可以提高第一配重件自身扭矩，增大第一配重件对叶片的开启扭矩，第一配重件和第二配重件的位置设置更加合理，更好地达到降低开启扭矩、系统风机关闭后提供关闭扭矩及各开度下更好配合叶片转动过程中叶片自重和气流所形成扭矩的目的。

在可选的实施方式中，所述第一配重件可活动地连接于所述第一杆体，所述第二配重件可活动地连接于所述第二杆体。

上述实施例中，便于改变配重机构重心位置，以便于配重机构可以根据具体叶片转动或开启关闭需求。

在可选的实施方式中，所述第一配重件的数目或所述第二配重件的数目为多个。

上述实施例中，通过设置多个第一配重件或多个第二配重件，可以增大配重机构对叶片的开启扭矩或关闭扭矩。

在可选的实施方式中，所述叶片为翼型叶片。

上述实施例中，翼型叶片为流线型叶片，具有空气动力学性能良好、噪声低等优点。流线型叶片可使气流更好的贴附叶片表面，避免产生紊流，进而避免叶片颤振，提高叶片寿命。

在可选的实施方式中，所述阀体包括阀框、多个驱动齿轮以及驱动齿条，所述叶片的数目为多个，所述驱动齿条可活动地安装于所述阀框，所述多个驱动齿轮分别安装于多个所述叶片，所述多个驱动齿轮均和所述驱动齿条啮合，所述第一杆体或所述第二杆体与所述驱动齿轮连接。

上述实施例中，多个驱动齿轮均和驱动齿条啮合，便于在驱动齿条运动的情况下，同时带动多个驱动齿轮转动，进而带动多个叶片同时转动，实现多个叶片的开启或关闭。

在可选的实施方式中，所述阀体还包括滚轮，所述滚轮可转动地安装于所述阀框，所述滚轮接触所述驱动齿条。

上述实施例中，滚轮可以减少驱动齿条的运动阻力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的某些实施例，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它相关的附图。

图1为本实用新型的实施例中提供的风阀的示意图；

图2为本实用新型的实施例中提供的驱动齿轮和驱动齿条配合的示意图；

图3为图1中A-A方向的剖视图；

图4为图3中叶片从关闭状态转换为开启状态的示意图；

图5为本实用新型的实施例中提供的驱动齿轮的示意图；

图6为本实用新型的实施例中提供的叶片的剖面图；

图7为本实用新型的实施例中提供的叶片关闭状态示意图；

图8为本实用新型的实施例中提供的叶片开启状态示意图；

图9为现有技术中单配重块的示意图；

图10为本实用新型的实施例中提供的单配重块合成扭矩图；

图11为本实用新型的实施例中提供的L型配重块合成扭矩图。

图标：110-驱动齿轮；120-驱动齿条；130-滚轮；140-阀轴；150-阀轴座；160-阀框；200-叶片；201-阀轴孔；210-上表面；220-下表面；300-配重机构；310-第一杆体；320-第二杆体；330-第一配重件；340-第二配重件；10-第三配重块；20-配重杆；L1-第一间距；L2-第二间距。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

正如背景技术中所提及的，在通风、排烟等管道系统中，为了防止回流，需要在管路系统设置止回阀。

现有技术中，止回风阀的配重块一般采用单杆式，即单配重块的形式，但配重块所形成扭矩跟叶片开度成余弦波关系，非线性，配重块所形成扭矩与叶片转动过程中叶片自重和气流所形成扭矩不能很好配合。

同时，叶片初始总扭矩小，叶片难以开启，且会存在系统风机关闭后，叶片悬空，叶片无法返回关闭状态现象的产生。

此外，目前止回风阀的叶片多采用直板式，在叶片调整开度过程中，叶片上下方气流容易产生紊流，气流压力不稳定导致叶片颤振。在通过较大风量气体时该缺陷会影响止回风阀寿命。

有鉴于此，请参考图1-图11，本实用新型的实施例中提供的止回风阀可以解决这一问题，接下来将对其进行详细的描述。

本实用新型提供一种止回风阀，该止回风阀包括阀体、叶片200以及配重机构300，叶片可转动地连接于阀体，配重机构300包括至少两个配重件，至少两个配重件之间呈夹角连接于叶片200，该止回风阀更好地配合叶片200转动过程中叶片200自重和气流所形成扭矩，同时，叶片200容易开启，且避免出现系统风机关闭后，叶片200悬空，叶片200无法返回关闭状态现象的产生。

例如，至少两个配重件可以包括两个配重件、三个配重件或四个配重件，三个配种件之间呈夹角连接于叶片200，或四个配重件之间呈夹角连接于叶片200。

在本实施例中，请参考图1和图2，优选为配重件的数目为两个，便于简化配重机构的结构，降低配重机构的成本，两个配重件分别为第一配重件330以及第二配重件340。

配重机构300还包括第一杆体310和第二杆体320，第一杆体310和第二杆体320呈夹角连接。

第一杆体310或第二杆体320与叶片200连接，第一配重件330设置在第一杆体310，第二配重件340设置在第二杆体320，通过设置第一杆体310和第二杆体320，便于安装第一配重件330以及第二配重件340。

由于第一杆体310和第二杆体320呈夹角连接，第一配重件330设置在第一杆体310，第二配重件340设置在第二杆体320，配重机构300所形成扭矩与叶片200开度之间的关系曲线，相对于现有配重块所形成扭矩跟叶片开度之间的关系曲线更加线性，配重机构300所形成扭矩能够更好配合叶片200转动过程中叶片200自重和气流所形成扭矩。

同时，配重机构300可以提供更大的开启扭矩，即，配重机构300可以让叶片能够克服叶片自重形成扭矩，叶片200容易开启，且配重机构300可以提供部分关闭扭矩，避免出现系统风机关闭后，叶片200悬空，叶片200无法返回关闭状态现象的产生。

请参考图2-图4，其中，图3为五个叶片200处于关闭状态的示意图，图4为叶片200从关闭状态转换为开启状态的示意图。

具体来说，该阀体包括阀框160、多个驱动齿轮110(如图5所示)、驱动齿条120、滚轮130以及阀轴140，叶片200的数目为多个，具体来说，在本实施例中，叶片200的数目和驱动齿轮110的数目为五个。

驱动齿条120可活动地安装于阀框160，五个驱动齿轮110分别安装于多个叶片200，五个驱动齿轮110均和驱动齿条120啮合，第一杆体310与其中一个驱动齿轮110固定连接，具体地，第一杆体310通过阀轴140与驱动齿轮110连接。

当然了，也可以是第二杆体320与其中一个驱动齿轮110固定连接，或者是，第一杆体310和第二杆体320均与驱动齿轮110固定连接，第二杆体320通过阀轴140与驱动齿轮110连接，阀轴140便于传递第一杆体310或第二杆体320的扭矩，以带动驱动齿轮110转动。

多个驱动齿轮110均和驱动齿条120啮合，便于在驱动齿条120运动的情况下，同时带动多个驱动齿轮110转动，进而带动多个叶片200同时转动，实现多个叶片200的开启或关闭，即，实现止回风阀的开启或关闭。

滚轮130的数目为多个，具体来说，三个滚轮130可转动地安装于阀框160，滚轮130接触驱动齿条120，滚轮130可以减少驱动齿条120运动过程中的阻力。

请再次参考图1，其中，叶片200通过轴杆可转动地安装在阀框160上，且为了便于轴杆的转动，阀框160上安装有阀轴座150，轴杆穿设于阀轴座150，其中一个叶片200上的轴杆和阀轴140固定连接，也可以理解为，该叶片200上轴杆和阀轴140一体成型为一根轴，该轴贯穿驱动齿轮110。

请继续参考图6，在本实施例中，叶片200为翼型叶片，翼型叶片为流线型叶片200，具有空气动力学性能良好、噪声低等优点，流线型叶片可使气流更好的贴附叶片200表面，避免产生紊流，进而避免叶片200颤振，提高叶片200寿命。

具体来说，叶片200具有阀轴孔201，便于轴杆贯穿叶片200，且轴杆与叶片200连接，且叶片200具有上表面210和下表面220，叶片200的上表面210型线为弧形，但其下表面220型线近似直线形，根据伯努利原理，叶片200上方气流速度相对下方快，则上方气流静压相对下方低，且流线型叶片200可使气流更好的贴附叶片200表面，避免产生紊流，进而避免叶片200颤振，提高叶片200寿命。

请继续参考图2，第一杆体310的端部和第二杆体320的端部呈夹角连接，第一杆体310的端部和第二杆体320的端部直接连接，使配重机构300的结构更加简单，便于与叶片200的装配。

当然了，在其他实施例中，也可以是第一杆体310和第二杆体320呈交叉状固定连接，第一杆体310和第二杆体320的交叉连接部与阀轴140固定连接。

具体来说，在本示例中，第一杆体310的端部和第二杆体320的端部呈直角连接，第一杆体310和第二杆体320组成L形杆体，即在本实施例中，配重机构300呈L型。第一杆体310的端部和第二杆体320的端部呈直角连接，同时，第一配重件330的中心与第一杆体310和第二杆体320的连接处的距离为第一间距L1，第二配重件340的中心与第一杆体310和第二杆体320的连接处的距离为第二间距L2，第一间距L1大于或等于第二间距L2。

第一杆体310和第二杆体320的设置更加合理，且第一配重件330和第二配重件340的位置设置更加合理，更好地达到降低开启扭矩、系统风机关闭后提供关闭扭矩及各开度下更好配合叶片200转动过程中叶片200自重和气流所形成扭矩的目的。

此处的气流所形成扭矩可以理解为气流静压扭矩和气流动压扭矩。

当然了，在本实施例中，第一间距L1大于第二间距L2，在其他实施例中，也可以是第一间距等于第二间距，也可以是第一杆体310的端部和第二杆体320的端部呈锐角连接或钝角连接，其可以根据具体止回风阀的开启或关闭需求而设定，即可以根据实际叶片200调节需求，进行合理调整，以适应不同开度需求的止回风阀。

例如增大第一杆体310的端部和第二杆体320的端部夹角，使配重机构对叶片200的开启扭矩增加或减小，以及对叶片200关闭扭矩减少或增加。

又例如，在第一配重件330和第二配重件340的质量相同的情况下，第一间距大于第二间距的情况下，可以提高第一配重件330自身扭矩，增大第一配重件330对叶片200的开启扭矩。

第一配重件330可活动地连接于第一杆体310，第二配重件340可活动地连接于第二杆体320，便于改变配重机构300重心位置，以便于配重机构300可以根据具体叶片200转动或开启关闭需求，达到降低开启扭矩、系统风机关闭后提供关闭扭矩，以及各开度下都可以更好配合叶片200转动过程中叶片200自重和气流所形成扭矩的目的。

在本实施例中，第一杆体310和第二杆体320均选用丝杠，第一配重件330和第一杆体310螺纹配合，第二杆体320和第二配重件340螺纹配合，以便于调整第一配重件330在第一杆体310上的位置，或第二配重件340在第二杆体320上的位置。

此外，在其他实施例中，第一配重件330的数目或第二配重件340的数目可以为多个，通过设置多个第一配重件330或多个第二配重件340，可以增大配重机构对叶片的开启扭矩或关闭扭矩。

接下来，请参考图7和图8，对本申请中的L型配重块的扭矩进行计算。

设定第一配重件330质量m1＝0.4kg，第二配重件340重量m2＝0.4kg，叶片200自重m3＝1.5kg；第一间距L1＝0.15m，第二间距L2＝0.1m，叶片200的宽度L3＝0.105m，此处，叶片200的宽度L3可以理解为，叶片200的旋转中心到叶片200边缘之间的距离。

叶片200开启角度为γ，此处的开启角度可以理解为图7或图8中，水平线与叶片200的旋转中心到叶片200边缘的连线之间的夹角，第一杆体310跟垂直线(如图7或图8所示)夹角α，此处的垂直线和上述的水平线垂直，第二杆体320跟垂直线夹角β，定义第一配重件330在垂直线右侧时为负值，在垂直线左侧时为正值，定义第二配重件340在垂直线右侧时为正值，在垂直线左侧时为负值，则α+β始终等于90°。

L型配重块的扭矩，此处忽略了第一杆体310和第二杆体320的自重，即，第一配重件330和第二配重件340总共的扭矩为：

T＝m2＊g＊L2＊sinβ－m1＊g＊L1＊sinα

＝m2＊g＊L2＊sin(90°－α)－m1＊g＊L1＊sinα

＝m2＊g＊L2＊cosα－m1＊g＊L1＊sinα；

当叶片200关闭状态，m1配重块初始α角度为-45°时，在叶片200开启过程中，第一配重件330和第二配重件340共同所形成扭矩随开度γ变化曲线可以参考L型配重块合成扭矩图(如图11所示)，其中，扭矩为正值代表开启扭矩，即叶片200顺时针运动为开启方向，扭矩为负值时代表关闭扭矩，叶片200逆时针运动为关闭方向。

也就是说，当叶片200受力形成扭矩方向为顺时针时，即为开启方向，扭矩定义成正值；当叶片200受力形成扭矩方向为逆时针时，即为关闭方向，扭矩定义成负值。

在现有技术中，单配重块形式的结构如图9所示，第三配重块10和叶片200之间的夹角为180°，该第三配重块10在叶片200开启时亦可提供部分开启扭矩，设定单配重块的第三配重块10质量m＝0.5kg，配重杆20的长度L＝0.1m。

为了方便对比，还提供了现有技术中的单配重块合成扭矩图(如图10所示)，其中，总扭矩加和可以理解为T2+T3+T4-T1。其中，T1：叶片自重形成扭矩；T2：气流静压作用于叶片表面形成扭矩；T3：气流动压作用于叶片表面形成扭矩；T4：配重块自重形成扭矩。

对比图10的B1和图11的B2可以看出，在叶片200开度γ为0°时，L型配重块提供开启扭矩最大，可以克服叶片200自重形成扭矩叶片200容易开启。

在叶片200开启至30°过程中，L型配重块合成扭矩曲线C2相比单配重块合成扭矩曲线C1平稳，配重机构300所形成扭矩跟叶片200开度之间的关系曲线更加线性，配重机构300所形成扭矩能够更好配合叶片200转动过程中叶片200自重和气流所形成扭矩。

当叶片200开度γ达到80°，L型配重块可提供部分关闭扭矩，避免系统风机关闭后，叶片200悬空，叶片200自重无法克服阀轴140与阀轴座150处静摩擦力所形成扭矩，进而避免叶片200无法返回关闭状态现象的产生。

同时，对比图10的D1和图11的D2，其中，D1曲线和D2曲线分别代表单配重块自重扭矩和叶片自重扭矩(T4-T1)的差值的变化，以及L型配重块和叶片自重扭矩(T4-T1)的差值的变化。即，风阀叶片和配重块自身所形成的合成扭矩。

可以看出，在不考虑气流作用的情况下，在叶片转动过程中D2曲线相比D1曲线，此合成扭矩变化更小。

对比图10的B1和图11的B2可以看出，B1曲线相对B2曲线跟余弦波更近似，B1曲线相对B2曲线线性稍差些。也就是说，B2曲线相对B1曲线线性好一点，如果从线性较好部分，分别延长B2曲线、B1曲线与叶片开启0°时的坐标轴线相交，B2曲线交点变化相比B1曲线交点变化要小一些。

进而，C2曲线具有一段平稳的曲线，即扭矩保持稳定，因而，本申请的实施例中提供的配重机构300所形成扭矩跟叶片200开度之间的关系曲线更加线性，配重机构300所形成扭矩能够更好配合叶片200转动过程中叶片200自重和气流所形成扭矩。

综上所述，该止回风阀能够有效改善叶片200受力分布、降低开启扭矩、系统风机关闭后提供关闭扭矩，以及各开度下配重机构300所形成扭矩更好配合叶片200转动过程中叶片200自重和气流所形成扭矩，而且可以提高叶片200寿命，简化安装流程，大幅提高生产效率。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种止回风阀，其特征在于，包括：

阀体；

叶片(200)，所述叶片(200)可转动地连接于所述阀体；以及

配重机构(300)，所述配重机构(300)包括至少两个配重件，所述至少两个配重件之间呈夹角连接于所述叶片(200)。

2.根据权利要求1所述的止回风阀，其特征在于，所述配重件的数目为两个，两个所述配重件分别为第一配重件(330)以及第二配重件(340)。

3.根据权利要求2所述的止回风阀，其特征在于，所述配重机构还包括第一杆体(310)和第二杆体(320)，所述第一杆体(310)和所述第二杆体(320)呈夹角连接，所述第一杆体(310)或所述第二杆体(320)与所述叶片(200)连接，所述第一配重件(330)设置在所述第一杆体(310)，所述第二配重件(340)设置在所述第二杆体(320)；

其中，所述第一杆体(310)的端部和所述第二杆体(320)的端部呈夹角连接，或，所述第一杆体(310)和所述第二杆体(320)呈交叉状连接。

4.根据权利要求3所述的止回风阀，其特征在于，所述第一杆体(310)的端部和所述第二杆体(320)的端部呈直角连接，所述第一杆体(310)和所述第二杆体(320)组成L形杆体；

或，所述第一杆体(310)的端部和所述第二杆体(320)的端部呈钝角或锐角连接。

5.根据权利要求3所述的止回风阀，其特征在于，所述第一配重件(330)的中心与所述第一杆体(310)和所述第二杆体(320)的连接处的距离为第一间距(L1)，所述第二配重件(340)的中心与所述第一杆体(310)和所述第二杆体(320)的连接处的距离为第二间距(L2)；

其中，所述第一间距(L1)大于或等于所述第二间距(L2)。

6.根据权利要求3所述的止回风阀，其特征在于，所述第一配重件(330)可活动地连接于所述第一杆体(310)，所述第二配重件(340)可活动地连接于所述第二杆体(320)。

7.根据权利要求3所述的止回风阀，其特征在于，所述第一配重件(330)的数目或所述第二配重件(340)的数目为多个。

8.根据权利要求1所述的止回风阀，其特征在于，所述叶片(200)为翼型叶片(200)。

9.根据权利要求3所述的止回风阀，其特征在于，所述阀体包括阀框(160)、多个驱动齿轮(110)以及驱动齿条(120)，所述叶片(200)的数目为多个，所述驱动齿条(120)可活动地安装于所述阀框(160)，所述多个驱动齿轮(110)分别安装于多个所述叶片(200)，所述多个驱动齿轮(110)均和所述驱动齿条(120)啮合，所述第一杆体(310)或所述第二杆体(320)与所述驱动齿轮(110)连接。

10.根据权利要求9所述的止回风阀，其特征在于，所述阀体还包括滚轮(130)，所述滚轮(130)可转动地安装于所述阀框(160)，所述滚轮(130)接触所述驱动齿条(120)。