CN103322256B - 一种防抖流量限制截流阀 - Google Patents

一种防抖流量限制截流阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种防抖流量限制截流阀，包括流量截止阀、截断阀和止逆结构。所述流量截止阀包括阀体、活塞和偏压部件，止逆结构，所述止逆结构设置在所述阀座的下游侧，防止液体倒流。在水流突然中断时，所述止逆结构可以防止末端管道的水逆流而使所述防抖流量限制截流阀发生抖动，从而有效避免防抖流量限制截流阀突然关闭对防抖流量限制截流阀的自动截断和自动复位功能的影响，确保所述防抖流量限制截流阀的自动截断和自动复位功能的正常发挥。

Description

一种防抖流量限制截流阀
技术领域
本发明涉及一种阀体装置，具体涉及一种防抖流量限制截流阀。
背景技术
随着社会经济发展和能源的日益紧缺，尤其是在水资源严重匮乏的今天，人们对水资源利用的最大化、便利化和安全化有了更高的要求。在实际的日常生活中，水管、水龙头等设备处因为长期频繁使用而容易发生突发性损坏，常常导致大股水流源源不断地外流而造成水资源的浪费，现有技术中，对于水管、水龙头等设备的突发性损坏，往往是通过人工关闭水管上的总闸来补救，而由于发现水龙头损坏到关闭总闸需要一定的反应时间，特别是，当事故发生时没有人在现场控制时，不仅容易造成水资源的极大浪费而且还会由于溢出的水淹没家庭的地板、家具等用品，而给用户造成一定程度的财产损失，情况严重的，甚至还会溢流波及到周围的住户，后果将更加严重。
美国专利文献US5613518A，公开了一种流量限制设备，该流量限制设备设置有一空腔，该空腔具有一个进口端，及一个出口端，在进口端的空腔内设置一个活塞，在空腔的靠近出口端的一侧成型有一个环形肩台，在活塞和环形肩台之间设置一个向所述活塞施加趋于关闭进口端的设定阈值偏压力的弹簧，在所述活塞与所述出口端之间还设置有一个适于所述活塞关闭的环形阀座。活塞与空腔的间隙为过流孔道。该流量限制制备由于使用设定阈值偏压力的弹簧和阀座的配合可以实现对流体流动的自动截断和活塞自动复位。在正常情况下，流体从进口端克服弹簧的偏压力，推开活塞流入空腔中，而由于流体在活塞的两侧形成的压力差小于弹簧的设定阈值偏压力所述活塞与环形阀座之间仍留有过流孔道，保证流体流动的畅通。当该流量限制设备下游出现泄漏事件时，流体将在活塞上施加持续不断的压力，以至达到或超过弹簧的设定阈值偏压力，这样活塞将作用到环形阀座上关闭流体流动，防止流体继续泄漏。上述现有技术存在的一些问题，在出现流量过载时，所述活塞在所述环形阀座上发生抖动，无法实现所述活塞与环形阀座之间的及时关闭。对于后一个问题，究其原因是在受过载流体压力使所述活塞与环形阀座之间关闭时，在活塞下游侧流体流动突然中断，由此会发生逆方向的流体流动，该逆方向的流体冲击与弹簧偏压力之和力使得活塞克服过载压力又脱离环形阀座，如此反复的表象即为上述抖动现象。
发明内容
为了解决现有技术中的流量限制设备中活塞与环形阀座之间不能及时关闭的技术问题，本发明提供了一种具有防抖功能的防抖流量限制截流阀。
本发明所述的防抖流量限制截流阀的技术方案为：一种防抖流量限制截流阀，包括：
阀体，成型有通腔，所述通腔包括进液口和出液口，以及设置在所述通腔内位于所述出液口上游的阀座；
活塞，可轴向往返移动地设置在所述通腔内，且处于所述通腔的进液口与所述出液口之间，在所述进液口与所述出液口之间留有适用的过液通道，所述活塞与所述阀座配合适于关闭所述过液通道；
偏压部件，在所述活塞与所述阀体之间对所述活塞施加趋于离开所述阀座的设定阈值偏压力；
止逆结构，设置在靠近所述阀座的下游侧，防止液体倒流。
所述止逆结构为呈圆锥状的弹性套管；所述弹性套管的锥尾大直径端被所述固定结构固定在所述流量截止阀内，所述弹性套管的锥顶端位于上游侧，在自然状态下缩紧闭合，在由所述锥尾大直径端进入的液体流过时扩张开启；所述弹性套管的锥顶端位于下游侧，在自然状态下缩紧闭合，在由所述锥尾大直径端进入的液体流过时扩张开启。
所述阀体包括一个筒体和一个密封的连接在所述筒体下游端的转接头组件，所述转接头组件内成型有一个中空管；所述中空管的下游端构成所述出液口，所述阀座成型在所述转接头组件的所述中空管的上游端，所述流量截止阀通过所述转接头组件与外界管道连接，所述止逆结构固定在所述中空管的内壁上。
转接头组件由一个转接本体和一个固定块构成；所述固定块为一筒状部件，筒状部件的中孔成为所述中空管的一部分，其轴线沿所述活塞的移动方向设置，所述固定块靠近所述活塞的一端构成所述阀座；所述转接本体的所述中空管成型有一个径向向内凸出的固定缘，所述弹性套管的锥尾大直径端成型有径向向外凸出的凸缘，所述固定块远离所述活塞的一端与所述固定缘一起形成将所述弹性套管的锥尾大直径端的凸缘夹持固定的所述固定结构。
所述转接头组件***所述通腔内的一端端面上还成型有环形凹槽，所述偏压部件为一端套设在所述活塞尾部，另一端设置在所述凹槽内的弹簧。
一截断阀，设置在所述进液口的上游。
所述截断阀为球阀。
所述活塞的朝向所述阀座的一端设有密封件，在所述密封件和所述阀座接触的表面上，两个接触表面中至少有一个设置有凸起或凹进的图案或花纹。
所述活塞包括直径较大的头部和直径较小的尾部，所述头部适合沿所述通腔内壁滑动，所述导流通孔成型在所述活塞的头部；所述密封件设置在所述尾部上。
所述活塞的所述尾部的端面上还设有一端伸入所述转接头组件内的导向杆。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明提供的防抖流量限制截流阀不仅能够实现在正常使用时，让水流自由通过，同时还能够实现在水管或水龙头处发生突发性损坏时，一方面由于在所述流量限制截流阀上设置有止逆结构，在水流突然中断时，所述止逆结构可以防止末端管道的水逆流而使所述防抖流量限制截流阀内的活塞和弹簧发生抖动，从而有效避免防抖流量限制截流阀突然关闭对防抖流量限制截流阀的自动截断和自动复位功能的影响，确保所述防抖流量限制截流阀的自动截断和自动复位功能的正常发挥。另一方面，仅需关闭截断阀，能够截断上游液压，使流量截止阀内的活塞在弹簧偏压力的作用下自动复位，使用非常方便。
附图说明
为了使本发明的内容更加便于理解，下面将结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步的阐述。其中图1至图5中的活塞具有较大的头部和较小的尾部，导流通孔在所述活塞的头部上，不带拐点。
图1是本发明流量限制截流阀的装配图(未加止逆结构)；
图2是本发明防抖流量限制截流阀实施例1在流量未超过设置值时水的流通示意图；
图3是本发明防抖流量限制截流阀实施例1在流量未超过设置值时水的流通示意图的局部放大图；
图4是本发明防抖流量限制截流阀实施例1在流量超过设置值的密封示意图；
图5是本发明防抖流量限制截流阀实施例1在流量超过设置值的密封示意图的局部放大图；
图6是本发明的防抖流量限制截流阀实施例2在流量未超过设置值时水的流通示意图；
图7为自然状态之下的止逆结构的示意图；
图8为进液口处有水压状态之下的止逆结构的示意图；
图9为出液口处有水压状态之下的止逆结构的示意图。
附图标记为：1-球阀、2-阀体、3-活塞、4-密封件、5-弹簧、6-转接头组件、7-(阀体)进液口、8-(阀体)出液口、9-导流通孔、10-导向杆、11-凹槽、12-(球阀)出液口、13-过液通道、14-固定块、15-止逆结构。
具体实施方式
如图1所示，本实施例的一种防抖流量限制截流阀，包括一进液口处水流量大于预设值时，能够自动截断水流的流量截止阀、设置在所述阀座的下游侧，防止液体倒流止逆结构15和设置在进液口的上游的球阀1。
所述流量截止阀包括阀体2、活塞3，以及设置在在所述活塞3与所述阀体2之间对所述活塞3施加趋于离开所述阀座的设定阈值偏压力的弹簧5，所述阀体上成型有通腔，所述通腔包括进液口7和出液口8，所述通腔的出液口8上游设有阀座；所述活塞3可轴向往返移动地设置在所述通腔内，且处于所述通腔的进液口7与所述出液口8之间，在所述进液口7与所述出液口8之间留有适用的过液通道13，所述活塞与所述阀座配合适于关闭所述过液通道13，在本实施例中，所述活塞3的形状优选为包括直径较大的头部和直径较小的尾部，所述头部适合沿所述通腔内壁滑动，且所述头部上成型有预设通流面积的导流通孔9，所述过液通道13通过所述导流通孔9与所述进液口7连通；本实施例中，优选所述阀体2包括一个筒体和一个密封的连接在所述筒体下游端的转接头组件6，所述转接头组件6内成型有一个中空管；所述中空管的下游端构成所述出液口8，所述阀座成型在所述转接头组件6的所述中空管的上游端，所述流量截止阀通过所述转接头组件6与外界管道连接，所述止逆结构15固定在所述中空管的内壁上。所述尾部的端面上还设有一端伸入所述转接头组件6内的导向杆10，所述活塞3的尾部上设有密封件4，所述密封件用来与所述阀座接触的表面上设置有凸起的花纹；所述弹簧5设置在所述活塞3的所述头部与所述阀座之间，一端套设在所述活塞3尾部，另一端设置在所述转接头组件6***所述阀体通腔内的一端端面上而形成的环形凹槽11内。
在流量未超过设置值时，如图2和图3所示，所述密封件4与所述阀座分离，所述过液通道13通过所述密封件4和所述阀座之间所形成的间隙与所述出液口相通。水通过球阀1流入阀体2的进液口，然后冲击活塞3并主要沿活塞3上的导流通孔9和过液通道13流出后流入阀体2出液口，再通过转接头组件6的水流通道流出，此时弹簧5起到抵住活塞3的作用，防止与活塞3一起运动的密封件4与转接头组件6接触，进而使水顺利流通。
在上述的实施例中，作为可选择的实施方式，可以使密封件表面保持光滑，而在所述阀座用来与所述密封件接触的表面上设置凸起或者凹进的花纹或图案；也可以在密封件的接触面和阀座的接触面上同时设置凸起或者凹进的花纹或图案。
当水管或水龙头处发生突发性损坏时,通过球阀1以及流量截止阀的流量会突然增大,当通过的流量超过设置值时，如图4和图5所示，由于活塞3上的导流通孔9的通流面积有限,即单位时间内允许通过的流量是有限制的，因此，进液口处未来得及通过的大量液体将克服弹簧5的弹力，推动着活塞3往阀座方向移动，直至所述活塞3上的所述密封件4与所述阀座接触密封，进而截断水流。
在流量超过设置值而使水流被截断后，关闭球阀1，此时在阀体2内部保持原有水压，当外界压力与弹簧5的复位力之和大于所述截断阀出液口12与所述流量截止阀进液口7之间的液压力时，活塞被推动朝远离阀座的方向移动，从而导致密封件4与阀座分离而实现活塞的复位，流量截止阀开启。此时，可以更换破损的水管或水龙头，更换好后，打开球阀1，本发明的防抖流量限制截流阀又能够正常使用，非常方便。
值得注意的是，所述防抖流量限制截流阀的防抖功能是通过止逆结构15来实现的，止逆结构为呈圆锥状的弹性套管，所述弹性套管的锥尾大直径端位于上游侧，被固定结构固定在所述流量截止阀内，所述弹性套管的锥顶端在自然状态下缩紧闭合，在由所述锥尾大直径端进入的液体流过时扩张开启。在本实施例中，转接头组件6由一个转接本体和一个固定块14构成；所述固定块14为一筒状部件，筒状部件的中孔成为所述中空管的一部分，其轴线沿所述活塞的移动方向设置，所述固定块14靠近所述活塞的一端构成所述阀座；所述转接本体的所述中空管成型有一个径向向内凸出的固定缘，所述弹性套管的锥尾大直径端成型有径向向外凸出的凸缘，所述固定块14远离所述活塞的一端与所述固定缘一起形成将所述弹性套管的锥尾大直径端的凸缘夹持固定的所述固定结构。如图7、8、9所示，所述止逆结构15上的锥顶端在自然条件下紧闭，在水流由活塞3向所述止逆结构15流通时，所述止逆结构15的锥顶端在水流压力下逐渐打开，当水流反方向流动时，所述止逆结构15的锥顶端在水流压力下自闭达到切断水流的目的，从而确保所述止逆结构15只允许水向设置的方向流动，而阻止水反方向流动。所述止逆结构15在水流突然中断时可防止末端管道的水逆流而引起所述防抖流量限制截流阀内的活塞以及弹簧发生抖动，从而确保防抖流量限制截流阀的自动截断和自动复位功能的正常发挥。
作为可选择的实施方式，所述活塞3还可以设置成头部和尾部的直径相同的圆筒状结构，同时，导流通孔9可以设置为带有拐点，如图6所示。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种防抖流量限制截流阀，包括
阀体(2)，成型有通腔，所述通腔包括进液口(7)和出液口(8)，以及设置在所述通腔内位于所述出液口(8)上游的阀座；
活塞(3)，可轴向往返移动地设置在所述通腔内，且处于所述通腔的进液口(7)与所述出液口(8)之间，在所述进液口(7)与所述出液口(8)之间留有适用的过液通道(13)，所述活塞与所述阀座配合适于关闭所述过液通道(13)；
偏压部件，在所述活塞(3)与所述阀体(2)之间对所述活塞(3)施加趋于离开所述阀座的设定阈值偏压力；
其特征在于：
止逆结构(15)，设置在靠近所述阀座的下游侧，防止液体倒流；
所述止逆结构(15)为呈圆锥状的弹性套管；所述弹性套管的锥尾大直径端位于上游侧，被固定结构固定在所述流量限制截流阀内，所述弹性套管的锥顶端在自然状态下缩紧闭合，在由所述锥尾大直径端进入的液体流过时扩张开启；所述弹性套管的锥顶端位于下游侧，所述阀体(2)包括一个筒体和一个密封的连接在所述筒体下游端的转接头组件(6)，所述转接头组件(6)内成型有一个中空管；所述中空管的下游端构成所述出液口(8)，所述阀座成型在所述转接头组件(6)的所述中空管的上游端，所述流量限制截流阀通过所述转接头组件(6)与外界管道连接，所述止逆结构(15)固定在所述中空管的内壁上；
转接头组件(6)由一个转接本体和一个固定块(14)构成；所述固定块(14)为一筒状部件，筒状部件的中孔成为所述中空管的一部分，其轴线沿所述活塞的移动方向设置，所述固定块(14)靠近所述活塞的一端构成所述阀座；所述转接本体的所述中空管成型有一个径向向内凸出的固定缘，所述弹性套管的锥尾大直径端成型有径向向外凸出的凸缘，所述固定块(14)远离所述活塞的一端与所述固定缘一起形成将所述弹性套管的锥尾大直径端的凸缘夹持固定的所述固定结构。
2.根据权利要求1所述的防抖流量限制截流阀，其特征在于：所述转接头组件(6)***所述通腔内的一端端面上还成型有环形凹槽(11)，所述偏压部件为一端套设在所述活塞(3)尾部，另一端设置在所述凹槽(11)内的弹簧(5)。
3.根据权利要求1或2任一所述的防抖流量限制截流阀，其特征在于：一截断阀，设置在所述进液口(7)的上游。
4.根据权利要求3所述的防抖流量限制截流阀，其特征在于：所述截断阀为球阀(1)。
5.根据权利要求4所述的防抖流量限制截流阀，其特征在于：所述活塞(3)的朝向所述阀座的一端设有密封件(4)，在所述密封件和所述阀座接触的表面上，两个接触表面中至少有一个设置有凸起或凹进的图案。
6.根据权利要求5所述的防抖流量限制截流阀，其特征在于：所述活塞(3)包括直径较大的头部和直径较小的尾部，所述头部适合沿所述通腔内壁滑动，导流通孔(9)成型在所述活塞的头部；所述密封件(4)设置在所述尾部上。
7.根据权利要求6所述的防抖流量限制截流阀，其特征在于：所述活塞(3)的所述尾部的端面上还设有一端伸入所述转接头组件(6)内的导向杆(10)。
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