CN108679271A - 旋启式止回阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋启式止回阀，包括阀板及呈中空结构的阀体，中空结构贯穿阀体并形成流体腔，阀板位于流体腔内并绕一枢转线与阀体枢接，枢转线使阀板分隔出用于开闭流体腔的第一部分及用于对第一部分进行配重的第二部分，阀板在第一部分所受到的重力相对枢转线的第一力矩与第二部分所受到的重力相对枢转线的第二力矩的共同作用下恒具有旋转关闭或打开流体腔的趋势，以通过第一部分及第二部分之间的配重去实现第一部分打开或关闭流体腔，故使得本发明的旋启式止回阀能够有效抵御水锤，并具有结构简单、运行可靠及适用于水平安装和竖直安装的优点。

Description

旋启式止回阀

技术领域

本发明涉及阀门领域，尤其涉及一种旋启式止回阀。

背景技术

在有泵驱动的管道***中，由于开阀、关阀和停泵等动作会引起管道内流体流速和压力的急剧变化，形成水锤，而水锤对管道***产生一定的危害。为了降低水锤对管道***的危害，通常在泵出口设置止回阀。

止回阀又称单向阀或逆止阀，是用于单向管道中防止流体倒流的自动阀门，依靠管道流体流动的压力来自行开启或关闭阀门，故止回阀广泛地应用于管道***中。

其中，对于现有的水锤自平衡旋启止回阀来说，其包括带泄流孔的阀板及水锤自平衡装置。水锤自平衡装置包含密封板、固定支架、导向轴及助闭弹簧；密封板从泄流孔的四周密封泄流孔，导向轴位于密封板的一侧处，助闭弹簧设于固定支架与密封板之间。

但是，由于现有的水锤自平衡旋启止回阀中的水锤自平衡装置采用助闭弹簧、密封板及固定支架等，故结构复杂；且助闭弹簧在高温介质中性能会明显降低，故降低运行的可靠性；同时，现有的水锤自平衡旋启止回阀靠仅泄流孔去减小水锤，故水锤抵御能力差。

因此，急需要一种能够有效抵御水锤的、结构简单及运行可靠的旋启式止回阀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效抵御水锤的、结构简单及运行可靠的旋启式止回阀。

为实现上述目的，本发明的旋启式止回阀包括阀板及呈中空结构的阀体，所述中空结构贯穿所述阀体并形成流体腔，所述阀板位于所述流体腔内并绕一枢转线与所述阀体枢接，所述枢转线使所述阀板分隔出用于开闭所述流体腔的第一部分及用于对所述第一部分进行配重的第二部分，所述阀板在所述第一部分所受到的重力相对所述枢转线的第一力矩与所述第二部分所受到的重力相对所述枢转线的第二力矩的共同作用下恒具有旋转关闭或打开所述流体腔的趋势。

较佳地，本发明的旋启式止回阀还包括由所述流体腔的侧腔壁向内延伸出呈空心结构的阀座，所述空心结构与所述流体腔相通，所述第一部分在所述第一力矩及第二力矩的共同作用下旋至与所述阀座相盖合的位置以关闭所述流体腔；或所述第一部分在所述第一力矩及第二力矩的共同作用下旋至打开所述阀座的位置以打开所述流体腔。

较佳地，所述阀座呈缩小所述流体腔的布置并形成缩颈结构。

较佳地，所述第一部分在关闭所述流体腔时与所述阀座面面密封。

较佳地，所述阀座的密封面与所述流体腔的中心线相垂直。

较佳地，所述第一部分面对所述阀座的一端具有球状的凹陷结构，所述凹陷结构与所述流体腔相对应。

较佳地，所述第一部分位于所述阀座对应的下方，所述第二力矩大于所述第一力矩而使所述第一部分旋至与所述阀座相盖合的位置；或者，所述第二力矩小于所述第一力矩而使所述第一部分旋转至打开所述阀座的位置。

较佳地，所述第一部分位于所述阀座的对应上方，所述第二力矩小于所述第一力矩而使所述第一部分旋转至与所述阀座相盖合的位置；或者，所述第二力矩大于所述第一力矩而使所述第一部分旋转至打开所述阀座的位置。

较佳地，所述枢转线位于所述阀座的外壁与所述流体腔对应的侧腔壁之间。

较佳地，本发明的旋启式止回阀还包括穿置于所述阀板及阀体上的固定轴，所述枢转线位于所述固定轴上。

较佳地，所述固定轴与所述阀体间隙配合，所述固定轴与所述阀板过盈配合；或者，所述固定轴与所述阀体过盈配合，所述固定轴与所述阀板间隙配合。

较佳地，所述阀体还具有用于限制所述第一部分最大开启角度的限位腔，所述限位腔与所述流体腔相互连通，所述第二部分位于所述限位腔内。

较佳地，所述限位腔具有避让面与限位面，当所述阀板绕所述枢转线旋转至使所述第一部分关闭所述流体腔时，所述第二部分与所述避让面具有间隙；当所述阀板绕所述枢转线旋转至使所述第二部分与所述限位面限位阻挡时，所述阀板处于最大开启角度。

较佳地，所述第一部分的最大开启角度范围为55至65度。

较佳地，所述第一部分的最大开启角度为55度、60度或65度。

较佳地，所述第一部分开设有对应所述流体腔的泄压孔。

较佳地，所述泄压孔位于所述第一部分的中心处。

较佳地，所述第一部分的长度大于所述第二部分的长度。

较佳地，所述第一部分的重量小于所述第二部分的重量以使所述第一部分在初始状态时关闭所述阀座；或所述第一部分的重量大于所述第二部分的重量以使所述第一部分在初始状态时打开所述阀座。

较佳地，所述第二部分上具有配重块。

较佳地，所述配重块的横截面的轮廓为球形、椭球形、多边形或凸轮形。

较佳地，所述配重块内嵌于所述第二部分。

与现有技术相比，由于阀板绕枢转线与阀体枢接，枢转线使阀板分隔出用于开闭流体腔的第一部分及用于对第一部分进行配重的第二部分，且阀板在第一部分所受到的重力相对枢转线的第一力矩与第二部分所受到的重力相对枢转线的第二力矩的共同作用下恒具有旋转关闭或打开流体腔的趋势，以通过对第一部分及第二部分之间进行配重就能实现第一部分关闭或打开流体腔的趋势，方式灵活、结构简单并适用不同的工况场合。当阀板在第一力矩与第二力矩的共同作用下旋转恒关闭流体腔时，若流体流入阀体的流体腔内时，此时的流体对第一部分施加一作用力，该作用力相对枢转线产生用于使阀板做打开流体腔的第三力矩，故在第一至第三力矩作用下，使得阀板十分容易地打开流体腔，故即使在小流量的情况下也能实现阀板打开流体腔的目的；当流体突然停止流动，此时的阀板在第一力矩及第二力矩的共同作用下再次关闭流体腔；当流体倒流时，则倒流的流体还对第一部分施加一反作用力，该反作用力相对枢转线产生用于使阀板做关闭流体腔运动的第四力矩，故在第一力矩、第二力矩及第四力矩的共同作用下，使得阀板更紧密地关闭流体腔，能够有效地抵御水锤。当阀板在第一力矩与第二力矩的共同作用下打开流体腔，故流体可轻易通过，当流体发生倒流时，则倒流的流体还对第一部分施加一反作用力，该反作用力相对枢转线产生用于使阀板做关闭流体腔运动的第五力矩，故在第一力矩、第二力矩及第五力矩的共同作用下，使得阀板关闭流体腔，能够有效地抵御水锤。所以，本发明的旋启式止回阀能够有效地抵御水锤，并具有结构简单、运行可靠及适用于水平安装场合和竖直安装场合的优点。

附图说明

图1是本发明的旋启式止回阀在阀板处于关闭流体腔时的内部结构示意图。

图2是本发明的旋启式止回阀在阀板处于打开流体腔时的内部结构示意图。

图3是本发明的旋启式止回阀中的阀板的内部结构示意图。

图4是本发明的旋启式止回阀中的阀板在俯视方向并被局部剖视的结构示意图。

图5是本发明的旋启式止回阀中的固定轴的结构示意图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1至图5，本发明的旋启式止回阀100包括呈中空结构的阀体1、阀座2及阀板3。中空结构贯穿阀体1并形成流体腔4，较优的是，阀体1为管状结构，且流体腔4沿管状结构的轴向贯穿设置，但不限于此。阀座2由流体腔4的侧腔壁41向内延伸，使得阀体1的外观简洁，故不以此为限；阀座2呈空心结构，空心结构与流体腔4相通，较优的是，阀座2呈缩小流体腔4的布置并形成缩颈结构，以利于阀板1与阀座2的盖合密封，还使得阀板3在盖合阀座2时不会蹭刮到流体腔4的侧腔壁41，确保阀板3相对阀盖2开合的可靠性，但不限于此。阀板3位于流体腔4内并绕一枢转线L与阀体1枢接，较优的是，枢转线L位于阀座2的外壁21与流体腔4对应的侧腔壁41之间，以使得阀板3绕枢转线L旋转时对阀座2的密封更严密，对流体腔4的开启角度更大，更利于配重设置；枢转线L使阀板3分隔出用于开闭流体腔4的第一部分31及用于对所述第一部分31进行配重的第二部分32。在第一部分31所受到的重力相对枢转线L的第一力矩与第二部分32所受到的重力相对枢转线L的第二力矩的共同作用下，第一部分31旋至与阀座2相盖合的位置，从而关闭流体腔4，状态见图1所示。当然，于其他实施例中，在第一部分31所受到的重力相对枢转线L的第一力矩与第二部分32所受到的重力相对枢转线L的第二力矩的共同作用下，第一部分31旋至打开阀座2的位置，从而打开流体腔4，故不以此为限。可理解的是，根据实际需要而将阀座2去掉，此时的流体腔4设计为带台阶的腔体，使得阀板3在第一力矩及第二力矩的共同作用下恒具有旋转至与台阶相抵触密封或脱离与台阶相抵触密封的趋势，故不以此为限。更具体地，如下：

请参阅图1及图2，第一部分31在关闭流体腔4时与阀座2面面密封，增加密封面积以提升密封效果，较优的是，第一部分31在关闭流体腔4时与阀座2为平面密封，阀座2的密封面22与流体腔4的中心线A相垂直，使得阀板2沿垂直于流体腔4的中心线A方向布置，进一步地提高第一部分31与阀座2之间密封可靠性，但不限于此。

请参阅图1至图3，第一部分31面对阀座2的一端具有球状的凹陷结构312，凹陷结构312与流体腔4相对应，故藉由球状的凹陷结构312，对作用于第一部分31流体进行缓冲而减少对阀板3的第一部分31的损害，更有效抵御水锤冲击。具体地，在本实施例中，第一部分31位于阀座2对应的下方，此时的第二力矩大于第一力矩而使第一部分31旋至与阀座2相盖合的位置，状态见图1所示；当然，于其它实施例中，也可以使第二力矩小于第一力矩而使第一部分31旋至打开阀座2的位置，从而使得本发明的旋启式止回阀100适用于流体自上向下流动的场合。可理解的是，当将本发明的旋启式止回阀100倒装于竖直管道中，则此时的第一部分31位于阀座2的对应上方，对应地，第二力矩小于第一力矩而使第一部分31旋转至与阀座2相盖合的位置；当然，根据实际需要，也可以使第二力矩大于第一力矩而使第一部分31旋转至打开阀座2的位置，从而使得倒装于竖直管道中的旋启式止回阀100适用于流体自下向上流动的场合。另，本发明的旋启式止回阀100也可以适用于水平安装于管道***中。

请参阅图3及图4，第一部分31开设有对应流体腔4的泄压孔311，藉由泄压孔311，更有效降低水锤效应。泄压孔311位于第一部分31的中心处，进一步地降低水锤效应。第一部分31的长度大于第二部分32的长度，同时，第一部分31的重量小于第二部分32的重量，故而使得第一部分31在初始状态时关闭阀座2；当然，于其他实施例中，也可以使第一部分31的重量大于第二部分32的重量，故使得第一部分31在初始状态时打开阀座2，故不以此为限。具体地，第二部分32上具有配重块321，藉由配重块321对第一部分31进行配重。举例而言，配重块321的横截面轮廓为凸轮形，当然，根据需要还可以为球形、椭球形或多边形等，故不以此为限。较优的是，配重块321内嵌于第二部分32，使得配重块321与第二部分32的连接更紧密。可理解的是，由于力矩由力及力臂构成，故根据实际需要而灵活地设计第一部分31及第二部分32的重量及长度，故不以上述的举例为限。

请参阅图1、图2及图5，本发明的旋启式止回阀100还包括穿置于阀板3及阀体1上的固定轴5，枢转线L位于固定轴5上，较优的是，枢转线L与固定轴5的轴心线相重合，但不限于此。固定轴5与阀体1过盈配合，固定轴5与阀板3间隙配合，使得固定轴5固定连接于阀体1，同时使得阀板3绕固定轴5转动，故，阀板3的转动更灵活及阻力更小。当然，根据实际需要，固定轴5与阀体1间隙配合，固定轴5与阀板3过盈配合，使得阀板3带动固定轴5一起转动，一样能达到阀板3转动更灵活及阻力更小的目的。举例而言，固定轴5轴向的每一端通过阀体轴套与阀体1连接，阀体轴套一端设有止口，另一端由法兰定位并密封，以防止阀体轴套的窜动；同时，固定轴5的中部再通过阀板轴套与阀板3连接，阀板轴套一端设有止口，另一端设有锁紧结构，以防止阀板轴套的两端面同时与阀体轴套的端面接触，避免阀板3卡滞；较优的是，固定轴5及阀体轴套上均设有螺孔，便于阀板3、阀体1与固定轴5之间的安装与拆卸。

请参阅图1及图2，阀体1还具有用于限制第一部分31最大开启角度的限位腔6，限位腔6与流体腔4相互连通，第二部分32位于限位腔6内；故阀板3于流体腔4内绕枢转线L旋转时受到限位腔6的限位作用而具有最大开启角度。第一部分31的最大开启角度范围为55至65度，举例而言，第一部分31的最大开启角度为60度，当然，根据实际需要，第一部分31的最大开启角度可选择为55度或65度，故不限于此。具体地，限位腔6具有避让面61与限位面62，当阀板3绕枢转线L旋转至使第一部分31关闭流体腔4时，第二部分32与避让面61之间具有间隙；当阀板3绕枢转线L旋转至使第二部分32与限位面62限位阻挡时，此时的阀板3处于最大开启角度。

结合附图，对本发明的旋启式止回阀100的工作原理进行说明：本发明的旋启式止回阀100处于无流量的状态时，阀板3封盖阀座2。当有流体从上往下流入流体腔4内时，流体对阀板3的第一部分31施以向下的作用力，从而使得阀板3打开阀座2，又由于第二部分32向上旋转时受到限位面62的阻挡而处于最大开启角度。当流体急剧减少时，阀板3缓慢关闭阀座2，当流体发生倒流现象时，倒流的流体对阀板3的第一部分31施以向上的作用力，使得第一部分31关闭阀座2。

与现有技术相比，由于阀板3绕枢转线L与阀体1枢接，枢转线L使阀板3分隔出用于开闭流体腔4的第一部分31及用于对第一部分31进行配重的第二部分32，且阀板3在第一部分31所受到的重力相对枢转线L的第一力矩与第二部分32所受到的重力相对枢转线L的第二力矩的共同作用下恒具有旋转关闭或打开流体腔4的趋势，，以通过对第一部分31及第二部分32之间进行配重就能实现第一部分31关闭或打开流体腔4的趋势，方式灵活、结构简单并适用不同的工况场合。故当阀板3在第一力矩与第二力矩的共同作用下旋转恒关闭流体腔4时；若流体流入阀体1的流体腔4内时，此时的流体对第一部分31施加一作用力，该作用力相对枢转线L产生用于使阀板3做打开流体腔的第三力矩，故在第一至第三力矩作用下，使得阀板3十分容易地打开流体腔4，故即使在小流量的情况下也能实现阀板3打开流体腔4的目的；当流体突然停止流动，此时的阀板3在第一力矩及第二力矩的共同作用下再次关闭流体腔4；当流体倒流时，则倒流的流体还对第一部分31施加一反作用力，该反作用力相对枢转线L产生用于使阀板3做关闭流体腔4运动的第四力矩，故在第一力矩、第二力矩及第四力矩的共同作用下，使得阀板3更紧密地关闭流体腔4，能够有效地抵御水锤。当阀板3在第一力矩与第二力矩的共同作用下打开流体腔4，故流体可轻易通过，当流体发生倒流时，则倒流的流体还对第一部分31施加一反作用力，该反作用力相对枢转线L产生用于使阀板3做关闭流体腔4运动的第五力矩，故在第一力矩、第二力矩及第五力矩的共同作用下，使得阀板3关闭流体腔4，能够有效地抵御水锤。所以，本发明的旋启式止回阀100具有结构简单、运行可靠的优点及适用于水平安装场合和竖直安装场合的优点。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。

Claims (22)

1.一种旋启式止回阀，包括阀板及呈中空结构的阀体，所述中空结构贯穿所述阀体并形成流体腔，其特征在于，所述阀板位于所述流体腔内并绕一枢转线与所述阀体枢接，所述枢转线使所述阀板分隔出用于开闭所述流体腔的第一部分及用于对所述第一部分进行配重的第二部分，所述阀板在所述第一部分所受到的重力相对所述枢转线的第一力矩与所述第二部分所受到的重力相对所述枢转线的第二力矩的共同作用下恒具有旋转关闭或打开所述流体腔的趋势。

2.根据权利要求1所述的旋启式止回阀，其特征在于，还包括由所述流体腔的侧腔壁向内延伸出呈空心结构的阀座，所述空心结构与所述流体腔相通，所述第一部分在所述第一力矩及第二力矩的共同作用下旋至与所述阀座相盖合的位置以关闭所述流体腔；或所述第一部分在所述第一力矩及第二力矩的共同作用下旋至打开所述阀座的位置以打开所述流体腔。

3.根据权利要求2所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述阀座呈缩小所述流体腔的布置并形成缩颈结构。

4.根据权利要求2所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述第一部分在关闭所述流体腔时与所述阀座面面密封。

5.根据权利要求4所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述阀座的密封面与所述流体腔的中心线相垂直。

6.根据权利要求2所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述第一部分面对所述阀座的一端具有球状的凹陷结构，所述凹陷结构与所述流体腔相对应。

7.根据权利要求2所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述第一部分位于所述阀座对应的下方，所述第二力矩大于所述第一力矩而使所述第一部分旋至与所述阀座相盖合的位置；或者，所述第二力矩小于所述第一力矩而使所述第一部分旋转至打开所述阀座的位置。

8.根据权利要求2所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述第一部分位于所述阀座的对应上方，所述第二力矩小于所述第一力矩而使所述第一部分旋转至与所述阀座相盖合的位置；或者，所述第二力矩大于所述第一力矩而使所述第一部分旋转至打开所述阀座的位置。

9.根据权利要求2所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述枢转线位于所述阀座的外壁与所述流体腔对应的侧腔壁之间。

10.根据权利要求9所述的旋启式止回阀，其特征在于，还包括穿置于所述阀板及阀体上的固定轴，所述枢转线位于所述固定轴上。

11.根据权利要10所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述固定轴与所述阀体间隙配合，所述固定轴与所述阀板过盈配合；或者，所述固定轴与所述阀体过盈配合，所述固定轴与所述阀板间隙配合。

12.根据权利要求11所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述阀体还具有用于限制所述第一部分最大开启角度的限位腔，所述限位腔与所述流体腔相互连通，所述第二部分位于所述限位腔内。

13.根据权利要求12所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述限位腔具有避让面与限位面，当所述阀板绕所述枢转线旋转至使所述第一部分关闭所述流体腔时，所述第二部分与所述避让面之间具有间隙；当所述阀板绕所述枢转线旋转至使所述第二部分与所述限位面限位阻挡时，所述阀板处于最大开启角度。

14.根据权利要求12所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述第一部分的最大开启角度范围为55至65度。

15.根据权利要求14所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述第一部分的最大开启角度为55度、60度或65度。

16.根据权利要求1所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述第一部分开设有对应所述流体腔的泄压孔。

17.根据权利要求16所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述泄压孔位于所述第一部分的中心处。

18.根据权利要求2所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述第一部分的长度大于所述第二部分的长度。

19.根据权利要求2或18所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述第一部分的重量小于所述第二部分的重量以使所述第一部分在初始状态时关闭所述阀座；或所述第一部分的重量大于所述第二部分的重量以使所述第一部分在初始状态时打开所述阀座。

20.根据权利要求1所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述第二部分上具有配重块。

21.根据权利要求20所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述配重块的横截面轮廓为球形、椭球形、多边形或凸轮形。

22.根据权利要求20所述的旋启式止回阀，其特征在于，所述配重块内嵌于所述第二部分。