專利名稱：一種微阻限錘止回閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于通用機(jī)械閥門領(lǐng)域中的一種新設(shè)備，是對(duì)現(xiàn)有止回閥的改進(jìn)。
在用水泵提升的輸送流體系統(tǒng)中，突然停電或其它機(jī)械事故在所難免。為防止管路中的流體倒流而造成的機(jī)泵超速倒轉(zhuǎn)及泵房被淹，往往在機(jī)泵的出口處都裝有止回閥。
目前，國(guó)內(nèi)外普遍使用的是“旋啟式止回閥”，此閥的逆止閥板由于是笨重的實(shí)心金屬結(jié)構(gòu)，又得靠液流旋啟，致使流頭能量損失大、噪聲強(qiáng)、耗電多。不僅如此，更甚者是其逆止閥板在機(jī)泵停轉(zhuǎn)后不能人為地控制關(guān)閉速度，往往致使破壞性水錘產(chǎn)生，乃至管路破裂，造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。
七十年代，國(guó)內(nèi)研究出幾種水錘消除器，如蘭州白銀有色公司的“下開式水錘消除器”、北京市市政設(shè)計(jì)院的“自閉式水錘消除器”、上海市政工程設(shè)計(jì)院的“氣囊式水錘消除器”等，這些設(shè)備雖對(duì)水錘有所限制，但尚未改變止回閥的阻力大、噪聲強(qiáng)、耗電多、易磨損等弊病。
一九八二年，遼陽給水設(shè)備總公司研制的“微阻緩閉止回閥”(見中國(guó)建筑工業(yè)出版社《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第九冊(cè)第437頁)，也是本申請(qǐng)人設(shè)計(jì)的。此閥經(jīng)中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所、北京燕山石化公司等單位的試用及鑒定，較之舊式各種止回閥雖有很多優(yōu)點(diǎn)，但尚存不少缺陷
1、逆止閥板反向有一平衡錘，一則給制造、調(diào)節(jié)和維修帶來麻煩；二則由于平衡錘作用，當(dāng)機(jī)泵停轉(zhuǎn)后，逆止閥板在關(guān)閉過程中速度緩慢，致使產(chǎn)生較大的倒流流速，這不但使倒流量增多，也會(huì)產(chǎn)生破壞性水錘；2、閥體結(jié)構(gòu)不盡合理，緩閉活塞組件與進(jìn)口法蘭依附在一起，這樣不但法蘭強(qiáng)度受損，還給緩閉活塞組件的加工、調(diào)節(jié)和維修帶來不便；3、防逆止口面與進(jìn)口法蘭面平行，增加了逆止閥板的啟閉行程；4、防逆止口經(jīng)流體長(zhǎng)期浸漬，難免銹蝕，逆止效果不佳；5、逆止閥板結(jié)構(gòu)不合理，與活塞接觸的端部強(qiáng)度低，易變形；6、逆止閥板緩閉時(shí)，因閥板是曲線運(yùn)動(dòng)，而活塞是直線運(yùn)動(dòng)，兩者的觸點(diǎn)要產(chǎn)生位移，互相磨損并產(chǎn)生噪音；7、逆止閥板緩閉速度不能人為自由控制，使其閥門不能在任何工況下使用。
本實(shí)用新型的目的就是在于克服現(xiàn)有技術(shù)中止回閥存在的上述缺陷，而提供一種具有結(jié)構(gòu)合理、阻力小、噪音低、逆止可靠、限制水錘、減震耐磨、加工操作維修方便、運(yùn)行可靠的微阻限錘止回閥。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)解決方案是對(duì)由閥體、閥蓋、進(jìn)口法蘭、防逆止口、逆止閥板組件、閥板軸組件、緩閉活塞組件、單向閥、微量調(diào)節(jié)閥等構(gòu)成的止回閥的結(jié)構(gòu)和部件進(jìn)行改進(jìn)。
防逆止口面與進(jìn)口法蘭面有≤45°的傾斜角，可縮短逆止閥板組件的啟閉行程，減少流體的倒流量。防逆止口及其靠近止口兩側(cè)噴焊一層耐腐蝕的金屬，可保證其逆止性能。
閥板軸組件是由耐磨耐腐的金屬材料制成的套管、支承環(huán)及由可壓縮材料制成的彈性環(huán)穿套在耐磨耐腐金屬的軸上所構(gòu)成。而且，套管與支承環(huán)有一定的間隙，其間隙由彈性環(huán)來支撐。這樣的材質(zhì)及結(jié)構(gòu)，不但使閥板軸組件防震耐磨，還可利用套管與支承環(huán)間的間隙來調(diào)節(jié)由于閥體加工誤差或其它因素所產(chǎn)生的誤差，提高逆止閥板組件與防逆止口間的密封度。
根據(jù)流體力學(xué)原理可知，流體通過止回閥的流頭能量損失與阻力系數(shù)和流速的平方成正比，而阻力系數(shù)又與逆止閥板組件的開啟度及流態(tài)有關(guān)，而逆止閥板組件的開啟度與其結(jié)構(gòu)及自重有直接關(guān)系。因此，本實(shí)用新型的逆止閥板組件采用金屬材料焊接，中間為空心加強(qiáng)式結(jié)構(gòu)，使其在液流中的比容減少，可借液流自動(dòng)旋啟，開啟度可達(dá)75°，對(duì)流體的阻力系數(shù)明顯減少。再則，其逆止閥蓋板與防逆止口的接觸處鑲包著可壓縮材料制成的密封環(huán)，亦可增強(qiáng)其逆止效果。另外，逆止閥板組件的端部裝有可壓縮材料制成的防震墊，可防止逆止閥板組件開啟后與閥體相磨撞。
活塞小頭端部裝有可壓縮材料制成的、里面有金屬加強(qiáng)板的減震帽，可用其補(bǔ)償由于逆止閥板組件關(guān)閉過程是曲線運(yùn)動(dòng)，活塞是直線運(yùn)動(dòng)，兩者接觸點(diǎn)所產(chǎn)生的位移，并減小了逆止閥板組件關(guān)閉過程中的噪音。
微量調(diào)節(jié)閥的閥芯下端設(shè)有一個(gè)變量缺口，可通過此缺口的移動(dòng)來控制調(diào)節(jié)活塞缸里液體的泄流量，借以控制逆止閥板組件的緩閉速度。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)合理、阻力小、噪音低、逆止可靠、限制水錘、減震耐磨、加工操作維修方便等優(yōu)點(diǎn)，它對(duì)流體的阻力系數(shù)可比“旋啟式止回閥”減小一半以上，亦就節(jié)電一半以上。它可在任何工況下，既能迅速控制流體倒流，防止機(jī)泵超速倒轉(zhuǎn)及泵房被淹，又能限制破壞性水錘產(chǎn)生，最終達(dá)到完全逆止的效果。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例


圖1是本實(shí)用新型主視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型左視圖的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型中閥板軸組件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型中微量調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型中逆止閥板組件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型中減震帽的結(jié)構(gòu)示意圖。
參見
圖1、圖2，本實(shí)用新型是由閥體1、逆止閥板組件2、閥板軸組件3、緩閉活塞組件6、單向閥9、微量調(diào)節(jié)閥10等構(gòu)成。閥體1是由鑄鐵制成的，其上設(shè)有閥板軸孔、活塞缸孔、防逆止口4、進(jìn)口法蘭5和出口法蘭8。單向閥9通過導(dǎo)管分別與緩閉活塞組件6中的活塞缸及閥體1內(nèi)相通。
防逆止口4面與進(jìn)口法蘭5面傾斜15°，防逆止口4及其靠近止口兩側(cè)200mm范圍內(nèi)用熱噴焊法噴焊一層銅粉末。
參見圖3，閥板軸組件3是由不銹鋼軸11套著橡膠彈性環(huán)12、銅支承環(huán)13和不銹鋼套管14所構(gòu)成。套管14與支承環(huán)13有5mm的間隙，此間隙由彈性環(huán)12來支撐。軸11固定在閥體1上的閥板軸孔內(nèi)。
參見圖4，微量調(diào)節(jié)閥10是由塑料手輪15、銅閥芯16及銅主體17等構(gòu)成。閥芯16的下端設(shè)有一個(gè)楔型變量缺口a，主體17上設(shè)有入流孔b和泄流孔c。入流孔b通過導(dǎo)管與緩閉活塞組件6的活塞缸相通，泄流孔c通過導(dǎo)管與閥體1內(nèi)相通。
參見圖5，逆止閥板組件2是由碳鋼焊接成中空加強(qiáng)式結(jié)構(gòu)，在逆止蓋板18上裝有橡膠制成的密封環(huán)19和防震墊20。密封環(huán)19用來增強(qiáng)逆止蓋板18與防逆止口4的逆止密封性能，防震墊20用來防止逆止閥板組件2開啟時(shí)與閥體1相磨撞。
參見圖6，減震帽7是由橡膠制成的，里面裝有碳鋼加強(qiáng)板21。減震帽7套在緩閉活塞組件6的活塞小頭端部。
本實(shí)用新型的工作原理是進(jìn)口法蘭5與機(jī)泵的管路相接，出口法蘭8與輸送管路相接。
開啟當(dāng)機(jī)泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，流體通過機(jī)泵管路進(jìn)入止回閥進(jìn)口，逆止閥板組件2借液流推動(dòng)可自動(dòng)開啟，其開啟度可達(dá)75°，流體通過防逆止口4及止回閥出口進(jìn)入輸送管路。同時(shí)，流體通過閥體1上的導(dǎo)管經(jīng)單向閥9又通過導(dǎo)管進(jìn)入緩閉活塞組件6的活塞缸內(nèi)。由于活塞在活塞缸內(nèi)的截面大于在缸外的截面，流體對(duì)其便產(chǎn)生壓力差，將活塞向前推出，其小頭端部超出防逆止口4面的一定距離(長(zhǎng)短可調(diào))，為逆止閥板組件2緩閉階段做好準(zhǔn)備。
速閉當(dāng)機(jī)泵停轉(zhuǎn)后，逆止閥板組件2靠自重可在五分之四的關(guān)閉行程中實(shí)現(xiàn)速閉，最大限度地控制流體的倒流量，免得機(jī)泵超速倒轉(zhuǎn)及泵房被淹。
緩閉根據(jù)流體力學(xué)理論及生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，水錘峰值大小與逆止閥板關(guān)閉的速度有關(guān)。要降低水錘峰值，在最大限度地控制液體倒流量的同時(shí)，必適當(dāng)控制其逆止閥板的緩閉速度，使一定量的倒流通過逆止閥板與防逆止口間的縫隙流回液池。
當(dāng)該閥逆止板組件2完成速閉行程后，便觸在緩閉活塞組件6的活塞小頭端部的減震帽7上，使一定量的倒流通過逆止蓋板18與防逆止口4間的縫隙流回液池，從而降低水錘峰值。由于液流作用，逆止蓋板18推壓活塞，活塞缸內(nèi)的存液通過導(dǎo)管從微量調(diào)節(jié)閥10的泄流孔c緩慢擠出(其擠出流量可調(diào))，從而達(dá)到控制逆止閥板組件2緩閉速度的目的。
微量調(diào)節(jié)閥10的工作原理是當(dāng)旋轉(zhuǎn)手輪15，即可帶動(dòng)閥芯16在主體17內(nèi)做縱向自由移動(dòng)，可改變閥芯16下端楔型變量缺口a與泄流孔c所控制的泄流量，進(jìn)而控制活塞回缸速度，即實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)控制逆止閥板組件2的緩閉速度，以適應(yīng)在任何工況下限制破壞性水錘產(chǎn)生。
逆止活塞缸內(nèi)的存液通過微量調(diào)節(jié)閥10泄液后，活塞便徐徐回到缸內(nèi)。待活塞小頭端部的減震帽7頂端低于防逆止口4面后，其逆止閥板組件2便與防逆止口4達(dá)到密封，最終實(shí)現(xiàn)完全逆止的目的。
逆止閥板組件2速閉及緩閉的行程可由活塞超出防逆止口4面的長(zhǎng)短而調(diào)節(jié)。根據(jù)多方面實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，其逆止閥板組件2的速閉行程為五分之四，緩閉行程為五分之一，可適應(yīng)大多數(shù)工況下使用。
權(quán)利要求1.一種用于輸送液體管路系統(tǒng)中的微阻限錘止回閥，它是由閥體(1)、逆止閥板組件(2)、閥板軸組件(3)、緩閉活塞組件(6)、單向閥(9)、微量調(diào)節(jié)閥(10)等構(gòu)成，其特征在于a、防逆止口(4)與進(jìn)口法蘭(5)面有≤45°的傾斜度，防逆止口(4)及其靠近止口兩側(cè)噴焊一層銅耐腐蝕金屬；b、閥板軸組件(3)是由軸(11)、彈性環(huán)(12)、支承環(huán)(13)和套管(14)所組成，軸(11)、套管(14)和支承環(huán)(13)是由不銹鋼和銅耐磨耐腐金屬材料制成的，彈性環(huán)(12)是由橡膠可壓縮材料制成的，而且支承環(huán)(13)與套管(14)之間有間隙；c、逆止閥板組件(2)是用碳鋼金屬材料焊接成中空加強(qiáng)式結(jié)構(gòu)。逆止蓋板(18)上還裝有橡膠可壓縮性材料制成的密封環(huán)(19)和防震墊(20)；d、緩閉活塞組件(6)的活塞小頭端部裝有橡膠可壓縮材料制成的減震帽(7)，減震帽(7)中裝有碳鋼金屬制的加強(qiáng)板(21)；e、微量調(diào)節(jié)閥(10)的閥芯(16)的下端設(shè)有一個(gè)楔型變量缺口a。
專利摘要本實(shí)用新型屬于閥門領(lǐng)域中的一種新設(shè)備，是對(duì)現(xiàn)有止回閥的改進(jìn)。在用機(jī)泵提升的輸送流體管路系統(tǒng)中，當(dāng)機(jī)泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，此閥的逆止閥板組件靠流體自動(dòng)開啟，阻力小，噪音低。當(dāng)機(jī)泵停轉(zhuǎn)后，此閥的逆止閥板組件在五分之四的關(guān)閉行程中可速閉，最大限度地控制流體倒流，以防機(jī)泵超速倒轉(zhuǎn)及泵房被淹；而在最后的五分之一關(guān)閉行程中，可在緩閉活塞組件及微量調(diào)節(jié)閥等控制下，任意調(diào)節(jié)其緩閉速度，可在任何工況下限制破壞性水錘產(chǎn)生，最后達(dá)到完全逆止的效果。
文檔編號(hào)F16K15/02GK2031053SQ8620901
公開日1989年1月18日 申請(qǐng)日期1986年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1986年11月8日
發(fā)明者尚世岳, 陳述 申請(qǐng)人:尚世岳, 陳述