CN103133729A - 导流阻尼缓闭止回阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导流阻尼缓闭止回阀，它包括两端开设有介质流通管的阀体，阀体内设有阀座，它还包括：阀体内设的：导流体止回阀芯；支撑导流体止回阀芯的支撑移动结构，与所述导流体止回阀芯连接的滑块；与所述滑块连接的滑杆；一端与滑块接触的止回驱动结构，驱动滑块做止回移动。滑杆另一端连接运动阻尼结构。本发明中的导流体止回阀芯采用移动式结构，即起到导流的作用，有起到密封的作用，整体结构便于安装，支撑移动结构用于支撑导流体止回阀芯，支撑更加稳定，运行更为平稳；运动阻尼结构能够对滑块及导流体止回阀芯的运动产生阻力，避免其快速移动，通过缓闭实现卸掉管线水锤保护管线和水泵。

Description

导流阻尼缓闭止回阀
技术领域
本发明属于供水管道控制阀门，具体涉及一种大型管线中管道止回阀。
背景技术
现有1米以上的输水大型管线中采用的止回阀包括蝶式止回阀，这种结构的阀瓣在关闭时需要外接动力，结构布置较为麻烦，另外，阀瓣在旋转关闭时，由于水流的作用会产生震动，影响阀门的正常运行。现有一种快闭式止回阀，阀瓣在固定的导流体中移动，阀瓣的运动导向结构安装不便，同时该阀门的流量系数小，水经管道通过阀门过程中水损相对较大；同时，上述结构的阀门不能实现缓闭。
发明内容
本发明的目的在于提供一种1米以上的输水大型管线中导向结构简单，安装方便的导流阻尼缓闭止回阀，已解决上述问题。
本发明的技术方案为: 导流阻尼缓闭止回阀，它包括两端开设有介质流通管的阀体，阀体内设有阀座，其特征在于它还包括：
阀体内设的：
导流体止回阀芯：导流体止回阀芯具有止回密封面，止回密封面与阀座之间接触密封，所述导流体止回阀芯迎着介质流动方向设置在阀体壳体构成的腔体内，所述导流体止回阀芯的导流面与阀体壳体内壁间形成导流流道；
支撑移动结构：所述导流体止回阀芯支撑在支撑移动结构上；
滑块：与所述导流体止回阀芯连接；
滑杆：与所述滑块连接；
止回驱动结构：止回驱动结构的一端与滑块接触，驱动滑块做止回移动；
它还包括：
运动阻尼结构，与滑杆另一端连接。
本发明中的导流体止回阀芯采用移动式结构，即起到导流的作用，有起到密封的作用，整体结构便于安装，支撑移动结构用于支撑导流体止回阀芯，支撑更加稳定，运行更为平稳；运动阻尼结构能够对滑块及导流体止回阀芯的运动产生阻力，避免其快速移动，通过缓闭实现卸掉管线水锤保护管线和水泵。
运动阻尼结构可以是在滑杆另一端连接的阻尼弹簧结构，可以是滑杆另一端连接的阻尼油缸结构，可以是阻尼磁铁结构等。
所述阀体包括前阀体和后阀体，前阀体和后阀体之间连接密封。分体式阀体结构便于阀体内部结构包括支撑移动结构、导流体止回阀芯等的安装。
所述阀体上开设有阀体内结构的安装孔，安装孔上与阀盖连接密封；所述导流体止回阀芯的导流面与阀体壳体内壁、阀盖内壁之间形成导流流道。
所述导流体止回阀芯的形状是一部分的椭圆体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体，旋转体的末端与圆柱体或圆台体相切构成的形状；或是球冠体形状；或是由球冠体与圆柱体或圆台体相切构成的形状。
上述导流止回阀芯的形状能保证其在流道中的水损最小，同时其快速移动过程中不造成水锤。
所述支撑移动结构包括固定在阀体内的支撑轨道，设置于支撑轨道上的移动部件，所述移动部件与所述导流体止回阀芯连接的连接。该支撑移动结构使得导流体止回阀芯移动平稳，特别是在现有1米以上的输水大型管线中，导流体止回阀芯移动平稳能减少运行震动、降低水损，避免水锤的产生。
所述止回驱动结构包括套筒，套筒内设有导杆，导杆与滑块之间设有止回弹簧。上述结构简单，便于在阀体内安装布置，快速止回动作的阻力小。
导杆与滑杆同轴设置为整体杆件，滑块套设在滑杆上，导杆末端设止回弹簧预紧力调整结构，减少阀体内的零部件，便于在阀体内安装布置，止回弹簧预紧力调整结构一方面保证阀门的适用范围大，另一方面延长适用寿命。
止回弹簧预紧力调整结构包括导杆上套设的调节筒，调节筒一端与止回弹簧端面接触，调节筒的另一端与调节压盖接触。该结构便于将其设置在阀体和/或阀盖上。
所述套筒设置在阀体和/或阀盖上，与阀体和/或阀盖形成整体结构。上述方案可实现套筒、阀体和/或阀盖整体制造，使得结构紧凑。
所述滑杆包括三段，依次是导杆段，滑块滑动段和阻尼连接段；滑块滑动段与导杆段、滑块滑动段与阻尼连接段之间设滑块限位台阶，阻尼连接段连接所述运动阻尼结构。
该结构的便于阻尼结构的设置，更为重要的是滑块滑动段与导杆段、滑块滑动段与阻尼连接段之间设滑块限位台阶，可以保证滑块有一段快速移动距离，使得导流体止回阀芯止回时，先快速移动再慢速移动。
所述导流流道处的阀体壳体内壁的形状与导流体止回阀芯的形状相对应，是一部分的椭圆体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体，旋转体的末端与圆柱体或圆台体相切构成的形状；或是球冠体形状；或是由球冠体与圆柱体或圆台体相切构成的形状。
所述导流流道处的阀体壳体内壁、阀盖内壁构成的形状与导流体止回阀芯的形状相对应，是一部分的椭圆体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体，旋转体的末端与圆柱体或圆台体相切构成的形状；或是球冠体形状；或是由球冠体与圆柱体或圆台体相切构成的形状。
上述技术方案可以保证导流流道的垂直面积与介质流通管的垂直面积相同，提高流量系数，同时减少水损，避免水锤的发生。
导流式液控止回阀是一种用于安装在大型管线中，防止倒流消除水锤的缓闭型止回阀，阀门采用导轨滚轮的导向机构，采用分体弹簧止回驱动和水力自身作用与阻尼装置相结合的驱动方式，该结构不受阀门口径大小的限制，导向机构卡阻小，止回通过阻尼装置控制，同时止回力量可外接调整。
该阀门的特点有：
1.当管线正常供水时，阀门内腔流道为全流线型全流道低阻力结构，阀门水力损失很低；
2.当***停泵或关阀时，阀门通过感应***流速，在止回作用力下快速关闭一小段，当导流体关闭至阻尼位置时，开始执行缓闭程序，缓闭过程完全有阻尼装置控制，同时阀门的最后关闭开度可通过限位单元调节设置。
附图说明
图1  导流阻尼缓闭止回阀结构开启状态视示意图。
图2  导流阻尼缓闭止回阀止回状态视示意图。
图3  导流阻尼缓闭止回阀Ⅱ示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1、2所示，阀体包括前阀体101和后阀体102，前阀体101和后阀体102之间通过前阀体101和后阀体102上设置的法兰结构103连接密封。前阀体101包括前端部设施介质（水）进入导管段104，后阀体102包括后端部设施介质（水）流出导管段105。前阀体101的后端与和后阀体102的前段构成阀体内结构的安装空腔106。
阀体的止回方向本实施例前阀体101的介质（水）进入导管段104的末端设有阀座107。
安装空腔106内设置有支撑移动结构，本实施例中依据管径，所受承载，在安装空腔106上下部，左右部均设有支撑移动结构构成稳定的移动支撑。也可根据管径，所受承载在安装空腔106只设置一个或两个或三个支撑移动结构。
支撑移动结构包括固定在阀体内的支撑轨道201，设置于支撑轨道上的移动部件。移动部件可采用与支撑轨道201连接的滑座结构，也可采用小车结构。本实施例中采用小车结构，小车结构包括连接支撑板203，连接支撑板203上连接有滚轮204，该结构连接支撑更加稳定，同时移动阻力小。支撑轨道201与移动部件202之间可以设置有行程限位结构，可采用限位块，挡块等结构（图中未示）。
安装空腔106内设导流体止回阀芯301，导流体止回阀芯的形状是是一部分的椭圆体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体，旋转体的末端与圆柱体或圆台体相切构成的形状；或是球冠体形状；或是由球冠体与圆柱体或圆台体相切构成的形状。导流体止回阀芯301具有止回密封面302，止回密封面302可以是导流体止回阀芯表面上设置的与阀座107配合的锥台面或球冠面，锥台面或球冠面可以突出于导流体止回阀芯301，也可以不突出于导流体止回阀芯301。止回密封面302与阀座107配合密封可以是硬密封（止回密封面302与阀座107配合密封接触面均是硬质材料）；可以是软密封（止回密封面302与阀座107配合密封接触面一个是硬质材料，另一个是柔性材料）；或是软硬双密封（止回密封面302与阀座107配合密封接触面既包括两硬质材料密封又包括硬质材料与柔性材料的密封）。
本实施例中导流体止回阀芯301的形状是由多个圆弧段相切形成的旋转体形状，如同子弹头。
导流体止回阀芯301后端与支架303连接。支架303上设有平衡体304。
支架303上设有滑块400。支架303与移动部件连接。本实施例滑杆、导杆为同一根杆件。
滑杆包括三段，依次是导杆段403（即导杆），滑块滑动段404（即套设滑块的滑杆）和阻尼连接段408。
本实施例止回驱动结构包括后阀体上设置的套筒401，套筒401与后阀体是整体一个部件。调节筒402设在套筒401内，导杆段403上套设的调节筒402内，导杆段403端部设在滑块滑动段404，导杆段403与滑块滑动段404之间是同轴的台阶轴结构，滑块400套设在滑块滑动段404上，导杆段403端面的台阶410对滑块400实现限位。滑块滑动段404与阻尼连接段408之间滑块限位台阶409，即阻尼连接段408端面的台阶409对滑块400实现限位。滑块滑动段404的长度为滑块无阻尼移动距离。
导杆段403上套设止回弹簧405。止回弹簧405两端分别与调节筒402和滑块400接触。调节筒402另一端面与调节压盖406接触，调节压盖406内端设有调节垫块407，调节垫块407与调节筒402端面接触。调节压盖406与后阀体连接，将套筒401密封。调节垫块407的长度的变化实现止回弹簧405预紧力的调节。调节垫块407可以与调节压盖406是整体结构，也可以是两个分体连接。
阻尼连接段408端连接有阻尼装置450。阻尼装置450可以是套设在阻尼连接段408上的阻尼弹簧，弹簧可以设在阀体空腔内，也可以设在阀体外。
本实施例中阻尼装置450设在阀体外，阻尼连接段408穿出阀体并与之密封，穿出阀体的阻尼连接段408端部与阻尼油缸451的活塞杆连接。阻尼油缸451可以是ZL2010101502736阀门缓开缓闭阻尼装置。
导流体止回阀芯导流面与阀体壳体内壁间形成导流流道108，导流流道处的阀体壳体内壁的形状与导流体止回阀芯的形状相对应，是一部分的椭圆体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体，旋转体的末端与圆柱体或圆台体相切构成的形状；或是球冠体形状；或是由球冠体与圆柱体或圆台体相切构成的形状。导流流道108的垂直面积与前阀体101垂直面积相同。
实施例2
如图3所示，阀体上开设有阀体内结构的安装孔501，安装孔上与阀盖502连接密封；所述导流体止回阀芯的导流面与阀体壳体内壁、阀盖内壁之间形成导流流道。所述导流流道处的阀体壳体内壁、阀盖内壁构成的形状与导流体止回阀芯的形状相对应，是一部分的椭圆体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体，旋转体的末端与圆柱体或圆台体相切构成的形状；或是球冠体形状；或是由球冠体与圆柱体或圆台体相切构成的形状。阀体内的结构与实施例1中的结构相同，不在此累述。
大口径静音式快闭止回阀工作原理如下：
当管线正常运行时，***流速为正常流速，流质向流动方向作用于导流体止回阀芯的推力大于弹簧反向推力，此时导流体止回阀芯被导向轴止动，位于阀体中间流阻最小的位置，此时阀门阻力小，***水损很小；
当停泵或关阀（停水）时，***流速降低，流质向流动方向作用于导流体止回阀芯的推力小于弹簧反向推力，导流体止回阀芯在弹簧力作用下开始关闭，因阀门流道为环形流道，阀门关闭行程小（小于1/4阀门口径），阀门关闭速度快（也可通过调节弹簧来调节关阀速度），当介质流速为零时，阀门关闭，此时管线水锤理论上为零。从而有效消除水锤。

Claims (11)

1.一种导流阻尼缓闭止回阀，它包括两端开设有介质流通管的阀体，阀体内设有阀座，其特征在于它还包括：
阀体内设的：
导流体止回阀芯：导流体止回阀芯具有止回密封面，止回密封面与阀座之间接触密封，所述导流体止回阀芯迎着介质流动方向设置在阀体壳体构成的腔体内，所述导流体止回阀芯的导流面与阀体壳体内壁间形成导流流道；
支撑移动结构：所述导流体止回阀芯支撑在支撑移动结构上；
滑块：与所述导流体止回阀芯连接；
滑杆：与所述滑块连接；
止回驱动结构：止回驱动结构的一端与滑块接触，驱动滑块做止回移动；
它还包括：
运动阻尼结构，与滑杆另一端连接。
2.如权利要求1所述导流阻尼缓闭止回阀，其特征在于所述阀体包括前阀体和后阀体，前阀体和后阀体之间连接密封。
3.如权利要求1所述导流阻尼缓闭止回阀，其特征在于所述阀体上开设有阀体内结构的安装孔，安装孔上与阀盖连接密封；所述导流体止回阀芯的导流面与阀体壳体内壁、阀盖内壁之间形成导流流道。
4.如权利要求1或3所述导流阻尼缓闭止回阀，其特征在于所述导流体止回阀芯的形状是一部分的椭圆体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体，旋转体的末端与圆柱体或圆台体相切构成的形状；或是球冠体形状；或是由球冠体与圆柱体或圆台体相切构成的形状。
5.如权利要求1所述导流阻尼缓闭止回阀，其特征在于所述支撑移动结构包括固定在阀体内的支撑轨道，设置于支撑轨道上的移动部件，所述移动部件与所述导流体止回阀芯连接的连接。
6.如权利要求1所述导流阻尼缓闭止回阀，其特征在于所述止回驱动结构包括套筒，套筒内设有导杆，导杆与滑块之间设有止回弹簧；滑块套设在滑杆上，导杆末端设止回弹簧预紧力调整结构。
7.如权利要求6所述导流阻尼缓闭止回阀，其特征在于止回弹簧预紧力调整结构包括导杆上套设的调节筒，调节筒一端与止回弹簧端面接触，调节筒的另一端与调节压盖接触。
8.如权利要求6所述导流阻尼缓闭止回阀，其特征在于所述套筒设置在阀体和/或阀盖上，与阀体和/或阀盖形成整体结构。
9.如权利要求1所述导流阻尼缓闭止回阀，其特征在于滑杆包括三段，依次是导杆段，滑块滑动段和阻尼连接段；滑块滑动段与导杆段、滑块滑动段与阻尼连接段之间设滑块限位台阶，阻尼连接段连接所述运动阻尼结构。
10.如权利要求1所述导流阻尼缓闭止回阀，其特征在于所述导流流道处的阀体壳体内壁的形状与导流体止回阀芯的形状相对应，是一部分的椭圆体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体，旋转体的末端与圆柱体或圆台体相切构成的形状；或是球冠体形状；或是由球冠体与圆柱体或圆台体相切构成的形状。
11.如权利要求1所述导流阻尼缓闭止回阀，其特征在于所述导流流道处的阀体壳体内壁、阀盖内壁构成的形状与导流体止回阀芯的形状相对应，是一部分的椭圆体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体形状；或是由多个圆弧段相切形成的旋转体，旋转体的末端与圆柱体或圆台体相切构成的形状；或是球冠体形状；或是由球冠体与圆柱体或圆台体相切构成的形状。
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Denomination of invention: Diversion damping slow closing check valve

Effective date of registration: 20230420

Granted publication date: 20150114

Pledgee: Bank of China Limited Wuhan Economic and Technological Development Zone sub branch

Pledgor: WUHAN DAYU VALVE Co.,Ltd.

Registration number: Y2023420000169