專利名稱：升降式微阻緩閉立式止回閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于水泵管道的止回閥，尤其是既具有微阻緩閉消弱水錘壓力之功效，又能做離心泵水上式吸水足閥和揚(yáng)水管道立式止回閥兩種設(shè)備使用。
目前，公知的微阻緩閉止回閥基本構(gòu)造如


圖1所示，由閥體1，閥板3，閥蓋4，平衡錘11和緩閉阻尼器12等幾個(gè)主要部分構(gòu)成，其工作原理是，供水系統(tǒng)開泵后水流沿箭頭方向流進(jìn)閥體1，在圖中虛線位置的閥板3在流速水頭的作用下，通過其軸轉(zhuǎn)動(dòng)自動(dòng)向上旋啟開起至圖中實(shí)線位置，與此同時(shí)，閥體內(nèi)的壓力水通過阻尼器12的單向閥(圖中未畫)進(jìn)入阻尼器12的后腔，將活塞從活塞腔內(nèi)推出；當(dāng)停泵后水流停止時(shí)，由于閥板3的自重和倒流水的作用，使閥板3自動(dòng)落下關(guān)閉閥口，但是，由于阻尼器12的活塞處于推出位置，因此閥板3落下時(shí)活塞就會(huì)將其頂住使其不能將閥口全部關(guān)閉，還剩有約20％左右的開啟截面積使倒流水通過，這就減弱了水錘壓力。在此約20％的截面關(guān)閉過程中，閥板3壓在活塞伸出的端部，阻尼器12的活塞后腔的水阻礙活塞退回，亦即阻上閥板3關(guān)閉，活塞后腔的這股水無(wú)法從單向閥流回閥體，只能通過微量調(diào)節(jié)閥(圖中未畫)緩緩流回閥體，使閥板3緩緩關(guān)閉至
圖1中的虛線位置。
圖1中的平衡錘11主要用于平衡閥板3開啟后其重力對(duì)水流的壓力，以減少閥板對(duì)通過水流的阻力，即實(shí)現(xiàn)微阻功效，節(jié)約電能。
該閥由于有阻尼系統(tǒng)和平衡錘機(jī)構(gòu)，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜體積大造價(jià)高，故此，在實(shí)際中大多數(shù)都是在φ200以上較大直徑和較高壓力的管道上采用，為了方便安裝及檢修工作，多數(shù)都是沿工作地平面水平安裝，只有少量小口徑的也可采用立式安裝，如圖3中的10就是立式安裝的小口徑微阻緩閉止回閥。
目前，已公知的無(wú)緩閉阻尼機(jī)構(gòu)和閥板重力平衡裝置的普通止回閥，主要有旋啟式止回閥(如圖6所示)和立式升降式止回閥(如圖7所示)兩種，
圖1所示的微阻緩閉止回閥取掉緩閉阻尼器12和閥板重力平衡錘裝置11之后就成為一個(gè)普通旋啟式止回閥；已公知的離心泵水上式吸水足閥就是一種立式升降式止回閥。這兩種普通止回閥的共同的主要的缺點(diǎn)就是阻力大耗能高，而且關(guān)閉迅速時(shí)間短無(wú)消弱水錘破壞壓力之功效。
以上便是已公知的微阻緩閉止回閥和兩種普通止回閥的基本工作原理及使用情況。
目前，已公知的離心泵水上式吸水足閥基本構(gòu)造如圖2所示，實(shí)際應(yīng)用情況如圖3所示，圖3中的9為已知的水上式吸水足閥。離心泵的吸水足閥分水下式和水上式兩種，前者多用于移動(dòng)的和非固定式抽水設(shè)備，后者多用于固定安裝的離心泵抽水設(shè)備，主要是水上式足閥在檢修時(shí)無(wú)水中作業(yè)比較方便。圖2所示的離心泵水上式吸水足閥在工作時(shí)，水流沿箭頭方向自下向上流動(dòng)，水流在閥體內(nèi)捌一個(gè)90度彎后流入水泵的吸水橫管(圖3中的15)和水泵吸水口，在附圖的圖3和圖4中的13為離心泵，14為電動(dòng)機(jī)。圖2所示的狀態(tài)為水泵停泵后足閥關(guān)閉時(shí)的情形。圖2所示的已公知的離心泵水上式吸水足閥主要由閥體1，閥座2，閥板3，閥蓋4、閥板下密封膠墊5、閥軸6及一個(gè)背母幾個(gè)部件構(gòu)成，其中閥軸6，閥板3，密封膠墊5及一個(gè)背母一起構(gòu)成一個(gè)閥堵，閥堵可上下沿豎軸向運(yùn)動(dòng)。該閥的工作原理是，離心泵起動(dòng)前，閥堵坐落在閥座閥口之上，足閥處于關(guān)閉狀態(tài)，如圖2所示，在泵殼內(nèi)及吸水口和吸水橫管15中都充滿了引水，在水上式吸水足閥9內(nèi)的閥板3以上空間也都充滿了引水，從而形成了離心泵吸水的必須條件(這是離心泵工作前的必須準(zhǔn)備工作，否則水泵無(wú)法正常起動(dòng)工作)。水泵合閘起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，就會(huì)在離心泵吸水口(離心泵與吸水橫管15的連接口處)，吸水橫管15及水上足閥9內(nèi)的閥板3以上空間造成一定的真空度，使其內(nèi)部絕對(duì)壓力低于吸水池17水面上的大氣壓，因此吸水池17中的水就會(huì)沿吸水豎管16上升，并將水上足閥9內(nèi)的閥堵托起至全開位置，上來(lái)的水流捌彎后就沿吸水橫管流入泵吸水口，經(jīng)泵殼內(nèi)的葉輪旋轉(zhuǎn)加壓后沿?fù)P水管流走，這就是離心泵水上足閥的吸水過程。當(dāng)離心泵停泵以后，泵殼內(nèi)及吸水橫管中的真空就會(huì)消失，其內(nèi)部壓力就會(huì)等于或高于吸水池17中水面上的大氣壓，因此吸水池17內(nèi)的水就不再流進(jìn)吸水管，甚至相反吸水橫管內(nèi)的水會(huì)向吸水池內(nèi)倒流，與此同時(shí)，閥堵就會(huì)受其自重力和部分倒流水的作用下落至圖2所示關(guān)閉位置，這樣泵殼及吸水橫管中的水就不會(huì)流回吸水池而一直保持滿水，為下一次的再起動(dòng)水泵準(zhǔn)備好條件，這也正是離心泵吸水足閥的功能與作用，即保持泵內(nèi)及吸水橫管中總充滿引水。
另外請(qǐng)注意，水上式吸水足閥在打開和關(guān)閉的過程中上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，軸6是沿著閥蓋上的導(dǎo)向孔和與閥座為一體的軸架7中心的軸孔作上下運(yùn)動(dòng)的，其中軸架7如A-A剖面圖所示，其是一個(gè)帶有三個(gè)徑向輻筋和一個(gè)中心軸孔的園形三孔花板，工作時(shí)水流只能經(jīng)這三個(gè)花孔流過。因此這種水上足閥的軸架及軸的存在必然減小吸水管的過水截面積，增加對(duì)水流的阻力，使能耗增加，其次由于閥堵吸水時(shí)打開上升以后，水流直往上沖，并且在閥體內(nèi)上部形成較大的旋渦區(qū)，使水流捌彎不暢阻力增大，也增加了能耗。
以上便是已公知的離心泵水上式吸水足閥的基本工作原理及使用情況。
綜上所述，目前公知的微阻緩閉止回閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜體積大造價(jià)高使用維修不便應(yīng)用有一定的局限性；已公知的普通的升降式和旋啟式兩種止回閥雖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但阻力大能耗高，關(guān)閉迅速時(shí)間短無(wú)消弱水綞壓力之功效；已公知的離心泵水上式吸水足閥能耗大，也無(wú)消弱水綞壓力之功效。另一方面，從使用角度來(lái)看，止回閥要求關(guān)閉后嚴(yán)密不漏水，便于水泵檢修，而從止回閥的結(jié)構(gòu)原理上來(lái)看，由于旋啟或止回閥有旋轉(zhuǎn)軸的磨損等問題，使用一段時(shí)間后關(guān)閉不嚴(yán)密者為絕大多數(shù)，而升降式止回閥由于不存在轉(zhuǎn)動(dòng)軸磨損的問題，因此關(guān)閉嚴(yán)密性好，使用一段時(shí)間后更換一個(gè)密封膠墊用起來(lái)仍然很嚴(yán)密，而旋啟式止回閥則不然，由于軸的磨損使閥板與閥口密切不好，因此更換膠墊后也難做到嚴(yán)密不漏，雙軸的要比單軸的效果好，已公知的微阻緩閉止回閥在技術(shù)結(jié)構(gòu)上屬旋啟式單軸止回閥，因此也存在使用一段時(shí)間后閥板與閥口之間關(guān)閉不嚴(yán)密的問題。而在已有的技術(shù)中，關(guān)閉嚴(yán)密、能耗小、能消弱水錘壓力的升降式微阻緩閉止回閥還屬空白。
在以上對(duì)最接近的已有技術(shù)的說(shuō)明中，參考了下列文獻(xiàn)。
(1)《鐵路給水排水工程施工手冊(cè)》，中國(guó)鐵道出版社，1994年版。
(2)《微阻緩閉止回閥使用說(shuō)明書》，遼陽(yáng)市白塔節(jié)水閥廠編。
本實(shí)用新型的目的是提供一種升降式微阻緩閉立式止回閥，由閥座、閥體、閥堵和閥蓋順序裝配組成。其特征是閥座、閥體、閥蓋自下向上豎向法蘭連接，閥堵豎裝在閥體內(nèi)，閥體側(cè)向端口為閥的出口，位于閥體之下的閥座下端口為閥的進(jìn)口。它克服了上述已有止回閥的缺點(diǎn)和不足，采用立式升降式結(jié)構(gòu)關(guān)閉嚴(yán)密，無(wú)平衡錘和阻尼裝置，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)低，維護(hù)檢修時(shí)只需更換一個(gè)密封膠墊圈即可，方法簡(jiǎn)便，不但體積小而且一物多用。即可當(dāng)離心泵的水上式吸水足閥使用，又可當(dāng)作揚(yáng)水壓管道上的止回閥使用，又能消弱和減少水錘對(duì)管道系統(tǒng)的破壞力。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的閥體由一內(nèi)徑較大的豎直管和一內(nèi)徑較小的90度彎管立體相交組合而成，90度彎管的一端相交于閥體豎直管內(nèi)，位于閥體側(cè)向的另一端是閥的出口。閥座為一豎直短管，其上口與閥體法蘭連接，其下口是閥的進(jìn)口，其內(nèi)徑與閥體的90度彎管內(nèi)徑相等，但略小于閥體的豎直管內(nèi)徑。置于閥體豎直管內(nèi)的閥堵是一個(gè)曲面底圓桶體，此曲面為相交于閥體豎直管內(nèi)90度彎管的一部分內(nèi)壁面。閥蓋為一曲面底圓桶體，此曲面底平行于閥堵的曲面底，上口為一法蘭。閥堵沿軸向上下運(yùn)動(dòng)，閥堵上半部為一個(gè)適當(dāng)長(zhǎng)度的圓直管，其外徑略小于閥體豎直管的內(nèi)徑，閥堵下半部為一個(gè)有限長(zhǎng)度的曲面底圓桶體，其外徑略小于閥座短管的內(nèi)徑，構(gòu)成其曲面底的曲面正好是90度彎管在閥體豎直管內(nèi)的部分彎管的內(nèi)壁面，閥堵上下兩部分通過環(huán)形過渡結(jié)構(gòu)連為一體，閥堵總體為一個(gè)圓桶體，在閥體的上端加一個(gè)底部形狀與閥堵底部形狀相似的曲面底閥蓋，曲面底閥蓋與閥體上端口之間用法蘭連接，彎管不與閥體豎直管相交的另一側(cè)向自由端口為閥的出口，該出口為一標(biāo)準(zhǔn)90度彎管法蘭盤，在實(shí)際使用時(shí)與水平吸水管或水平揚(yáng)水管相連接，閥座小短管下端口作閥的進(jìn)口，該進(jìn)口為此90度彎管的另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)法蘭盤，在實(shí)際使用時(shí)與吸水豎管或揚(yáng)水豎管相連，閥座小短管在幾何尺寸上近似為此90度彎管的很小一部分，用此方案構(gòu)成的止回閥的幾何安裝連接尺寸。正好是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)90度彎管的幾何安裝連接尺寸。
由于采用了上述方案，因此制成的升降式立式止回閥就具有微阻緩閉的基本特性，和已有的旋啟式微陰緩閉止回閥相比，無(wú)平衡錘及緩閉阻尼裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小造價(jià)低而且關(guān)閉的嚴(yán)密性好，維護(hù)簡(jiǎn)單方便；和已有的普通升降式、旋啟式止回閥相比獨(dú)具微阻緩閉之功效；和已有的離心泵水上式吸水足閥相比更加維護(hù)簡(jiǎn)便。而且阻力小并具有緩閉消弱水錘破壞壓力之功效。
在附圖中
圖1是已公知的旋啟式微阻緩閉止回閥結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是已公知的離心泵水上式吸水足閥結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是以上兩項(xiàng)已知技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用示意圖。
圖6是已公知的普通旋啟式止回閥。
圖7是已公知的普通立式升降式止回閥。
以上附圖中的有關(guān)細(xì)節(jié)及內(nèi)容在前面對(duì)已知技術(shù)的說(shuō)明中已作說(shuō)明，以下不再重復(fù)。
圖4是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
圖5是本實(shí)用新型的實(shí)際應(yīng)用示意圖。
以下主要結(jié)合圖5和圖4對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
在圖4中，1、閥體，2、閥座短管，3、曲面底閥堵，4、曲面底閥蓋，5、閥口密封膠墊。應(yīng)用示意圖圖5中的8為本實(shí)用新型實(shí)施例的應(yīng)用安裝情況。
在圖4所示實(shí)施例中，各部件均可用鑄造工藝加工，閥座2的內(nèi)徑與右側(cè)彎管及出口內(nèi)徑相同，閥座2下出口與右側(cè)彎管出口這兩個(gè)斷面之間的相對(duì)尺寸，采用標(biāo)準(zhǔn)90度彎管技術(shù)尺寸，閥座短管2的長(zhǎng)度根據(jù)總體構(gòu)造尺寸具體確定。閥堵3的下半部為一個(gè)曲面底圓桶體，其外徑應(yīng)小于閥體下部閥座短管的內(nèi)徑4-6mm，其最長(zhǎng)部分的長(zhǎng)度在閥堵上升至極限位置時(shí)應(yīng)以能伸入下部閥座短管內(nèi)不少于10mm為宜，這主要是為了防止閥堵滑出閥座平臺(tái)以上不能關(guān)閉閥口。閥堵3下半部桶體及中部環(huán)形臺(tái)階的厚度以及閥蓋4、閥體1和閥座短管2的壁厚及強(qiáng)度，均應(yīng)根據(jù)閥的公稱設(shè)計(jì)壓力規(guī)格等級(jí)、材料強(qiáng)度及制造工藝來(lái)確定；閥堵上半部為一較大直徑的短圓直管，其環(huán)形壁不承受壓力，厚度應(yīng)不大于5mm，以減輕閥堵3的重增加緩閉時(shí)間，其外表面與閥體1內(nèi)豎向壁面的接觸間隙應(yīng)為2-3mm，以便為閥堵下落時(shí)向上部充水提供通道及閥堵上下運(yùn)動(dòng)間隙。圖4所示狀態(tài)為此閥打開后閥堵已上升至上部極限位置時(shí)的狀態(tài)。在閥體的各個(gè)密封結(jié)合面上均應(yīng)設(shè)密封膠墊，閥蓋做成與閥堵底面平行的曲面底，主要是為閥堵的上下運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向定位作用。
在實(shí)際使用中，該閥關(guān)閉時(shí)閥堵是坐落在閥座之上停止不動(dòng)的，當(dāng)起動(dòng)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，水流就會(huì)從閥座下端的進(jìn)口上來(lái)托起閥堵將閥打開進(jìn)入閥體，閥堵也會(huì)在上升水流的上托力作用下在閥體的豎管內(nèi)向上運(yùn)動(dòng)至極限位置，此時(shí)閥堵的曲面底正好構(gòu)成90度彎管的一部分內(nèi)壁面，就會(huì)在閥體內(nèi)形成一個(gè)90度彎管通道，這樣，當(dāng)水流自豎管向水平管流動(dòng)時(shí)水流就會(huì)沿著90度彎管的漸彎曲通道逐漸改變水流方向而不產(chǎn)生象三通急轉(zhuǎn)彎那樣形成的較大旋渦區(qū)和較大的能量損失，這樣止回閥對(duì)水流的局部阻力就會(huì)大大地減小，故此閥門對(duì)水流具有微阻特性。當(dāng)泵停止后，閥堵失去了上升水流的上托力就會(huì)受自重力的作用下落，當(dāng)下落到閥座上時(shí)，閥堵上半部因比下半部直徑大而伸出的環(huán)形臺(tái)階正好座在閥口的環(huán)形平臺(tái)上將閥口關(guān)閉，而在閥堵下落的過程中，由于其上部造成的局部真空，此閥堵就會(huì)被吸住而不會(huì)迅速落下關(guān)閉閥口，而是隨著通過閥堵上半部圓管周圍的間隙向閥堵上部逐漸充水降低上部真空度而慢慢落下，使閥口緩緩關(guān)閉，這樣就消弱了因停泵所產(chǎn)生的水錘的破壞壓力，故此閥具有緩閉消弱水錘破壞壓力之功效。
權(quán)利要求1.一種升降式微阻緩閉立式止回閥，由閥座、閥體、閥堵和閥蓋順序裝配組成。其特征是閥座，閥體、閥蓋自下向上豎向法蘭連接，閥堵豎裝在閥體內(nèi)，閥體側(cè)向端口為閥的出口，位于閥體之下的閥座下端口為閥的進(jìn)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的止回閥，其特征是閥體由一內(nèi)徑較大的豎直管和一內(nèi)徑較小的90度彎管立體相交組合而成，90度彎管的一端相交于閥體豎直管內(nèi)，位于閥體側(cè)向的另一端是閥的出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的止回閥，其特征是閥座為一豎直短管，其上口與閥體法蘭連接，其下口是閥的進(jìn)口，其內(nèi)徑與閥體的90度彎管內(nèi)徑相等，但略小于閥體的豎直管內(nèi)徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的止回閥，其特征是置于閥體豎直管內(nèi)的閥堵是一個(gè)曲面底圓桶體，此曲面為相交于閥體豎直管內(nèi)90度彎管的一部分內(nèi)壁面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的止回閥，其特征是兩蓋為一曲面底圓桶體，此曲面底平行于閥堵的曲面底，上口為一法蘭。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種水泵管道立式止回閥,其特征是由豎直管和90度彎管組合成閥體,在閥體豎直管內(nèi)豎向放置一可上下活動(dòng)開關(guān)閥口的曲面底圓桶體閥堵,閥體上端口有一底面平行于閥堵底面的曲面底閥蓋。開泵后水流由閥體下進(jìn)口入閥體托起閥堵將閥打開,在閥體內(nèi)形成一彎管通道,停泵停流后,閥堵失去上托力受自重力下落過程中造成其上部一定真空使其緩落關(guān)閉閥口。此閥具有微阻緩閉消弱水錘之功效,既可作揚(yáng)水管道立式止回閥使用,又可作離心泵水上式吸水足閥使用。
文檔編號(hào)F16K15/02GK2292949SQ9621651
公開日1998年9月30日 申請(qǐng)日期1996年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月24日
發(fā)明者史宏周, 王守華 申請(qǐng)人:史宏周, 王守華