CN105003694A - 防冲击止回阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防冲击止回阀，包括阀体、阀座、阀瓣、弹性件和阀盖，阀瓣上下运动地设置在所述阀座上，弹性件套在阀瓣上使阀瓣具有向阀座闭合的趋势，阀体的中腔上方固定设置有导套和固定塞，固定塞位于导套的中间且向下延伸，阀瓣的上部可上下滑动地配合在导套中，导套在阀瓣的上方设有避空空间；阀瓣上开设有供固定塞***的活塞孔，活塞孔的侧壁底部开设有与中腔连通的通孔，在通孔的上方还开设有连通活塞孔与中腔的缓冲结构孔，缓冲结构孔的自身长度方向沿上下延伸，缓冲结构孔具有相连通的上段和下段。本发明通过固定塞与缓冲结构孔的相对位置关系来控制阀瓣的运动速度，防止阀瓣关闭时与阀座产生冲击力，延长了阀门的使用寿命。

Description

防冲击止回阀

技术领域

本发明涉及一种用于石油开采管道的升降式止回阀，尤其是一种可防止阀瓣因多次冲击而导致密封面损伤的防冲击止回阀。

背景技术

止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门，又称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀。止回阀属于一种自动阀门，其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转，以及容器介质的泄放。按结构划分，止回阀可分为升降式止回阀、旋启式止回阀和蝶式止回阀三种。升降式止回阀又可分为立式和卧式两种。

用于石油开采管道中的止回阀主要是卧式止回阀，其主要具有阀体、阀座、阀瓣和阀盖，阀体上具有进液通道、中腔和出液通道，进液通道通过中腔与出液通道连通，阀座固定在中腔中，阀瓣可上下运动地设置在安装在中腔内并通过弹性件抵紧闭合在阀座上。当高压介质从进液通道进入后，在介质的压力下克服弹性件的弹力以及阀瓣的重力将阀瓣顶开，使阀瓣与阀座开启，从而使介质通过中腔后从出液通道流出。介质压力降低后，阀瓣在弹性件作用下又下落复位与阀座闭合，防止介质回流。

传统的卧式止回阀在阀瓣每次闭合时都具有较大的冲击力，从而导致阀瓣下部的密封面（通常是圆锥面）频繁冲击而导致损伤，造成阀门泄露。例如，中国实用新型专利CN204284543U公开的一种止回阀，虽然设置了对阀瓣进行限位的阀杆，但是阀瓣关闭时在弹簧的作用下仍然产生较大的冲击，阀瓣的密封面也没有采取适当的保护措施，密封面容易损坏，这种止回阀寿命普通不长，现场更换和维护频繁。

发明内容

有鉴于现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种对阀瓣的打开和关闭具有缓冲作用的防冲击止回阀，以保护阀瓣的密封面，避免阀瓣与阀座猛烈撞击而导致密封面损坏及阀门泄露，延长止回阀使用寿命，降低现场维护成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种防冲击止回阀，包括阀体、阀座、阀瓣、弹性件和阀盖，所述阀体具有相连通的进液通道、中腔和出液通道，所述阀座密封连接在所述中腔中，所述阀瓣上下运动地设置在所述阀座上，所述弹性件套在所述阀瓣上使所述阀瓣具有向所述阀座闭合的趋势，其特征在于：

所述中腔的上方固定设置有导套和固定塞，所述固定塞位于所述导套的中间且向下延伸，所述阀瓣的上部可上下滑动地配合在所述导套中，所述导套在所述阀瓣的上方设有避空空间；所述阀瓣上开设有供所述固定塞***的活塞孔，所述活塞孔的侧壁底部开设有与所述中腔连通的通孔，在所述通孔的上方还开设有连通所述活塞孔与所述中腔的缓冲结构孔，所述缓冲结构孔的自身长度方向沿上下延伸，所述缓冲结构孔具有相连通的上段和下段；

所述阀瓣具有关闭位置和开启位置，在关闭位置时所述阀瓣与所述阀座闭合，所述固定塞的下端部的侧面完全覆盖所述缓冲结构孔自身长度的上段；在开启位置时所述阀瓣与所述阀座打开，所述缓冲结构孔连通所述避空空间和所述中腔。

优选地，所述固定塞的下端具有与所述活塞孔的内壁相滑动配合的密封头，所述固定塞的上部具有外径小于所述密封头的主体部分，所述固定塞的主体部分与所述活塞孔之间具有与所述避空空间连通的间隙；所述阀瓣在关闭位置时，所述密封头的外圆周面完全覆盖所述缓冲结构孔自身长度的上段。

优选地，所述缓冲结构孔为条形孔，所述条形孔的上段沿周向的宽度小于下段。

更优选地，所述密封头的外圆周面沿上下方向的长度大于所述上段沿上下方向的长度。

优选地，所述阀盖密封连接在所述阀体上并且覆盖所述中腔，所述导套通过螺钉固定在所述阀盖的下端。

更优选地，所述阀盖上具有安装所述导套的凹槽，所述导套的外周面上具有耳部，所述耳部与所述阀盖通过螺钉固定连接。

进一步优选地，所述固定塞的上端具有圆形T型头，所述圆形T型头的直径大于所述导套的内径，所述阀盖上开设有与所述圆形T型头配合的安装槽，所述导套将所述固定塞压紧在所述安装槽中。

其中，所述阀座螺纹连接在所述中腔上，所述阀座和所述中腔之间还设有O型圈。

在一具体实施例中，所述阀瓣的上部的外圆周面和所述导套的内圆周面之间设有密封连接件。

其中，所述密封连接件为O型圈。

本发明防冲击止回阀的工作原理为：由于阀瓣上开设的缓冲结构孔起到连通导套内的避空空间和中腔的作用，在阀瓣开启和关闭的过程中，中腔中的介质会在导套内的避空空间和中腔之间流动；当阀瓣关闭至完全与阀座闭合的过程中，固定塞下端部的外周面逐渐覆盖缓冲结构孔的上段，逐渐切断了导套内的避空空间与中腔的连通关系，使得导套内的避空空间中的介质压力逐渐减小形成低压密封区，使阀瓣关闭时向下运动的速度迅速减小，从而使阀瓣实现软着陆并使阀瓣的密封面与阀座的密封面缓慢贴合，避免了因阀瓣与阀座之间的冲击力导致密封面损坏而产生泄露的缺陷。

初始状态下，阀瓣处于关闭位置，介质通过进液通道进入阀体后，阀瓣在向上的介质压力作用下沿导套和固定塞向上运动，阀门迅速开启，当快到完全开启时，弹性件会阻止阀瓣继续高速向上运动，防止阀瓣与固定塞猛烈撞击；介质压力减小后，阀瓣在向下的介质压力和弹性件作用下沿导套和固定塞迅速向下运动，而由于阀瓣上开设有缓冲结构孔，当阀瓣下移到一定位置时，随着阀瓣上的缓冲结构孔逐渐被固定塞的下端部覆盖，固定塞上端的介质进入的量逐渐减小，从而达到控制阀瓣下移的速度，避免阀瓣与阀座猛烈撞击，实现软着陆，保护密封面的目的。

相较于现有技术，本发明的防冲击止回阀采用固定塞与缓冲结构孔的设计，利用二者的相对位置关系来控制阀瓣关闭时的运动速度，能够避免阀瓣与阀座之间猛烈的撞击，有效地保护了阀瓣和阀座之间的密封面，延长了阀门使用寿命，避免了现场频繁维修或维护，节约成本。

附图说明

图1为本发明防冲击止回阀的纵向剖面示意图。

图2为本发明防冲击止回阀中的阀瓣的纵向剖面示意图。

图3为本发明中的阀瓣处于关闭状态的剖面示意图。

图4为本发明中的阀瓣处于半开状态的剖面示意图。

图5为本发明中的阀瓣处于完全开启状态的剖面示意图。

附图中： 

1-阀座，2-挡圈，3-O型圈，4-弹性件，5-阀瓣，6-螺钉，7-阀体，8-导套，9-固定塞，10-阀盖，11-密封环，12-螺母，13-螺柱，14-吊耳；

51-活塞孔，52-通孔，53-缓冲结构孔，531-缓冲结构孔的上段，532-缓冲结构孔的下段，81-避空空间，91-密封头，92-固定塞的主体部分，93-间隙。

具体实施方式

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

请参阅图1至5，一种防冲击止回阀，包括阀体7、阀座1、阀瓣5、弹性件4和阀盖10。

阀体7具有相连通的进液通道71、中腔72和出液通道73，阀座1通过螺纹连接在中腔72中并通过挡圈2和O型圈密封连接。

阀瓣5上下运动地设置在阀座1上，阀瓣5通过与阀座1配合来开启和关闭中腔，弹性件4套在阀瓣5上使阀瓣5具有向阀座1闭合的趋势。本实施例中弹性件4为弹簧。

阀盖10通过螺母12和螺柱13固定在阀体7上，并且阀盖10封闭覆盖在中腔72上，阀盖10和阀体7之间设有密封环11。

中腔72的上方固定设置有导套8和固定塞9，阀盖10上具有安装导套8的凹槽，导套8的外周面上具有耳部，所述耳部与阀盖10通过螺钉6固定连接。固定塞9的上端具有圆形T型头，所述圆形T型头的直径大于导套8的内径，阀盖10上开设有与所述圆形T型头配合的安装槽，导套8将固定塞9压紧在所述安装槽中。固定塞9位于导套8的中间且向下延伸，阀瓣5的上部可上下滑动地配合在导套8中，导套8在阀瓣5的上方设有避空空间81。

阀瓣5上开设有供所述固定塞***的活塞孔51，活塞孔51的侧壁底部开设有与中腔72连通的通孔52，通孔52为圆孔且沿径向对穿阀瓣5。在通孔52的上方还开设有连通活塞孔51与中腔72的缓冲结构孔53，缓冲结构孔53的自身长度方向沿上下延伸，缓冲结构孔53具有相连通的上段531和下段532。阀瓣5的下部的外圆周面上具有与阀座1配合的密封面54，该密封面54为圆锥面。

如图3-5所示，固定塞9的下端具有与活塞孔51的内壁相滑动配合的密封头91，固定塞9的上部具有外径小于密封头91的主体部分92，固定塞9的主体部分92与活塞孔51之间具有与避空空间81连通的间隙93。本实施例中，缓冲结构孔53为两段式的条形孔，条形孔53的上段531沿周向的宽度小于下段532。在其他实施例中，缓冲结构孔53也可采用从下往上宽度由大逐渐变小的结构。密封头91的外圆周面沿上下方向的长度大于缓冲结构孔53的上段531沿上下方向的长度。这样当阀瓣5关闭时，密封头91能够将缓冲结构孔53的上段531完全覆盖而切断间隙93与中腔的联系，使间隙93和避空空间81形成密封高压区。

阀瓣5具有关闭位置和开启位置。如图3为阀门处于关闭状态时阀瓣5与固定塞9的剖面示意图，阀瓣5在关闭位置时阀瓣5与阀座1闭合，固定塞9的下端的密封头91的外圆周面完全覆盖缓冲结构孔53自身长度的上段531。如图4和5所示，阀瓣处于半开状态和完全开启状态时，阀瓣处于开启位置，此时阀瓣5与阀座1打开，缓冲结构孔53连通避空空间81和中腔72，介质可从中腔72经过缓冲结构孔53和间隙93流入导套8的避空空间81中。

为了使导套8上方的避空空间81具有较好的密封性，阀瓣5的上部的外圆周面和导套8的内圆周面之间设有密封连接件，例如本实施例为O型圈（图中未示）。 

初始状态下，阀瓣5在弹性件4的弹力作用下处于关闭位置，如图3所示，介质通过进液通道71进入阀体7后，阀瓣5在向上的介质压力作用下沿导套8和固定塞9向上运动，阀门迅速开启，当快到完全开启时，固定塞9下端形成相对高压密封区，如图4和5所示，阻止阀瓣5继续高速向上运动，防止阀瓣5与固定塞9猛烈撞击。当介质压力减小后，阀瓣5在向下的介质压力和弹性件4作用下沿导套8和固定塞9迅速向下运动，而由于阀瓣5上开设有缓冲结构孔53，当阀瓣5下移到一定位置时，随着阀瓣5上的缓冲结构孔53的上段531逐渐被固定塞9的下端的密封头91覆盖，固定塞9上端的介质进入的速度逐渐减小，从而达到控制阀瓣5下移的速度，避免阀瓣5与阀座1猛烈撞击，实现软着陆，保护阀瓣5的密封面54及阀座1的密封面的目的。

本实施例由于阀瓣5上开设的缓冲结构孔53起到连通导套8内的避空空间81和中腔72的作用，当阀瓣5关闭至完全与阀座1闭合的过程中，固定塞9下端的密封头91的外周面逐渐覆盖缓冲结构孔53的上段531，介质从导套8内的避空空间81中流出的速度迅速减小，避空空间81中的介质压力逐渐增大形成高压密封区，从而使阀瓣5向下运动的速度迅速减小，从而使阀瓣5实现软着陆并使阀瓣5的密封面54与阀座的密封面缓慢贴合，防止阀瓣5与阀座1之间的大冲击力导致密封面损坏而产生泄露。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防冲击止回阀，包括阀体、阀座、阀瓣、弹性件和阀盖，所述阀体具有相连通的进液通道、中腔和出液通道，所述阀座密封连接在所述中腔中，所述阀瓣上下运动地设置在所述阀座上，所述弹性件套在所述阀瓣上使所述阀瓣具有向所述阀座闭合的趋势，其特征在于：

所述中腔的上方固定设置有导套和固定塞，所述固定塞位于所述导套的中间且向下延伸，所述阀瓣的上部可上下滑动地配合在所述导套中，所述导套在所述阀瓣的上方设有避空空间；所述阀瓣上开设有供所述固定塞***的活塞孔，所述活塞孔的侧壁底部开设有与所述中腔连通的通孔，在所述通孔的上方还开设有连通所述活塞孔与所述中腔的缓冲结构孔，所述缓冲结构孔的自身长度方向沿上下延伸，所述缓冲结构孔具有相连通的上段和下段；

所述阀瓣具有关闭位置和开启位置，在关闭位置时所述阀瓣与所述阀座闭合，所述固定塞的下端部的侧面完全覆盖所述缓冲结构孔自身长度的上段；在开启位置时所述阀瓣与所述阀座打开，所述缓冲结构孔连通所述避空空间和所述中腔。

2.根据权利要求1所述的一种防冲击止回阀，其特征在于：所述固定塞的下端具有与所述活塞孔的内壁相滑动配合的密封头，所述固定塞的上部具有外径小于所述密封头的主体部分，所述固定塞的主体部分与所述活塞孔之间具有与所述避空空间连通的间隙；所述阀瓣在关闭位置时，所述密封头的外圆周面完全覆盖所述缓冲结构孔自身长度的上段。

3.根据权利要求1或2所述的一种防冲击止回阀，其特征在于：所述缓冲结构孔为条形孔，所述条形孔的上段沿周向的宽度小于下段。

4.根据权利要求3所述的一种防冲击止回阀，其特征在于：所述密封头的外圆周面沿上下方向的长度大于所述上段沿上下方向的长度。

5.根据权利要求1所述的一种防冲击止回阀，其特征在于：所述阀盖密封连接在所述阀体上并且覆盖所述中腔，所述导套通过螺钉固定在所述阀盖的下端。

6.根据权利要求5所述的一种防冲击止回阀，其特征在于：所述阀盖上具有安装所述导套的凹槽，所述导套的外周面上具有耳部，所述耳部与所述阀盖通过螺钉固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种防冲击止回阀，其特征在于：所述固定塞的上端具有圆形T型头，所述圆形T型头的直径大于所述导套的内径，所述阀盖上开设有与所述圆形T型头配合的安装槽，所述导套将所述固定塞压紧在所述安装槽中。

8.根据权利要求1所述的一种防冲击止回阀，其特征在于：所述阀座螺纹连接在所述中腔上，所述阀座和所述中腔之间还设有O型圈。

9.根据权利要求1所述的一种防冲击止回阀，其特征在于：所述阀瓣的上部的外圆周面和所述导套的内圆周面之间设有密封连接件。

10.根据权利要求9所述的一种防冲击止回阀，其特征在于：所述密封连接件为O型圈。