一种缓开缓闭止回阀的制作方法

专利2022-06-29  83


本实用新型涉及管道阀门的技术领域,更具体讲是能够实现缓开和缓闭的止回阀。



背景技术:

现有技术的缓闭蝶式止回阀存在着下述不足之处:1、油缸回油管路较复杂,有的还附带着油箱,由于受振动等因素的影响,存在的故障点较多(例如漏油、缺油、断管等故障问题),进而造成油缸阻尼失效、导致阀门关闭失常,严重时甚至会产生水锤和水泵倒转的破坏性事故。2、目前现有的缓闭油缸仅有缓闭行程,如果回油管路一旦出现故障,就会造成活塞杆不能动作或缓闭断油失效状态,甚至引发严重事故。



技术实现要素:

本实用新型的目的正是针对上述现有技术的不足而提供的一种缓开缓闭止回阀。本实用新型能够实现阀门的缓开和缓闭,减小了阀门的启闭角度,缩短了油缸行程;本实用新型在阀门关闭过程中明显分为快关和缓闭两个行程阶段,能够实现阀门与油缸同步动作,大大提高了阀门动作的有效性、平稳性和准确性,延长使用寿命、减少故障、避免发生水锤和水泵倒转的破坏性事故。

本实用新型的目的可采用下述技术措施来实现:

本实用新型的一种缓开缓闭止回阀包括阀体、通过阀轴以偏心和斜置方式安装在阀体流道内的阀板(阀板采用斜置方式安装,在阀门关闭的初期,阀板可以借助自重进入快关行程阶段)、安装在阀轴同一个延伸端的摇臂和力矩平衡锤,连接在摇臂另一端的阻尼油缸(阻尼油缸、摇臂和阀轴组合成了一个摆臂连杆机构);沿着斜切截面在阀体的内壁上设置有一圈凸起状的阀座,阀座的凸起表面加工成内凹弧面,阀板的外沿面加工成内凸弧面,阀座的内凹弧面与阀板的内凸弧面组配成一对密封副(阀板经阻尼油缸的驱动、并在摇臂和阀轴的带动下逆时针旋转摆动,可以实现阀门的闭合。当闭合到位后,阀板与阀体处于密封结合状态时,阻挡了阀体流道内的介质流通;阀板经阻尼油缸的驱动、并在摇臂和阀轴的带动下顺时针旋转摆动,可以实现阀门的开启,阀板与阀体脱离密封状态,阀体流道内的介质流通);在所述阻尼油缸的前腔和后腔形成一个连通的阶梯柱腔结构,前腔截面小于后腔截面,活塞截面与前腔截面相匹配(在阻尼油缸中设置截面大小不同的后腔和前腔,可以将阀门的开启和闭合过程中均明显划分为阻尼行程阶段和无阻尼行程阶段,即阀门的开启过程明显划分为缓开行程阶段和无阻尼平稳开启阶段,阀门的闭合过程明显划分为快关行程阶段和缓闭行程阶段,这样本实用新型能够实现阀门的缓开和缓闭,减小了阀门的启闭角度,缩短了油缸行程);在阻尼油缸的外部设置有用于连通前腔和后腔的节流阀和金属回油管(当阀门进入缓闭行程阶段时,前腔的液压油通节流阀、金属回油管全部回流后腔,此时通过调节节流阀,可调整阀门的缓闭时间)。

本实用新型中所述阀轴沿着平行于阀板直径方向的偏置方式贯穿固装在阀板上(阀板与阀轴固装为一体后,在外力作用下阀板可以沿阀轴旋转摆动,进而实现阀门的开启或者闭合)。

在本实用新型中所述阀体的腔壁上以平行于阀体直径方向、且向上偏置的方式设置有两个阀轴安装孔,在其中一个阀轴安装孔的外端延伸有接头法兰(接头法兰用于连接油缸支架)。

在本实用新型中所述接头法兰的外端侧连接有油缸支架(油缸支架是阻尼油缸的安装基础);所述阻尼油缸通过两侧的耳轴铰接在油缸支架上(当缸杆伸出或者缩回时,阻尼油缸的缸筒可以绕着耳轴进行对应的旋转摆动);所述阀轴的延伸端以贯穿方式安装在油缸支架上;所述摇臂位于油缸支架的内腔中,摇臂的一端套装在阀轴上、另一端铰接在阻尼油缸的缸杆端头(缸杆、摇臂和阀轴连接成为一个摆臂连杆机构);所述力矩平衡锤固装在阀轴延伸端的端头、位于油缸支架的外侧(平衡锤固装在阀轴的端头,力矩平衡锤与阀轴可以实现同步旋转摆动。在阀门的开启过程中,力矩平衡锤旋转升起,可以辅助阀门实现缓慢开启;在阀门关闭的初期阶段,力矩平衡锤旋转回落,可以辅助阀门进入快关行程阶段)。

本实用新型阀门的工作原理如下:

本实用新型在阻尼油缸中设置截面大小不同的后腔和前腔,将阀门的开启和闭合过程中均明显划分为阻尼行程阶段和无阻尼行程阶段,即阀门的开启过程明显划分为缓开行程阶段和无阻尼平稳开启阶段,阀门的闭合过程明显划分为快关行程阶段和缓闭行程阶段,因此本实用新型能够实现阀门的缓开和缓闭,减小了阀门的启闭角度,缩短了油缸行程。同时,由于本实用新型在阀门关闭过程中明显分为快关和缓闭两个行程阶段,能够实现阀门与油缸同步动作,大大提高了阀门动作的有效性、平稳性和准确性,大大减少了故障率,避免发生水锤和水泵倒转的破坏性事故。此外,本实用新型将油缸回油管路简化为节流阀和金属回油管直接连通前腔和后腔,省去了油箱等复杂附属件,避免了漏油、缺油、断管等故障的发生,更进一步避免了油缸阻尼失效、阀门关闭失常等事故的发生。

更具体讲,阻尼油缸中的前腔和后腔设计为前小后大的近似等腔结构,且活塞截面与前腔截面相等。这样,当水泵开机,进入阀门进口侧流道内的压力介质推动阀板旋转,带动阀轴及摇臂旋转,进而带动缸杆缩回,阀门先进入缓开行程阶段,然后进入无阻尼平稳开启阶段,同时力矩平衡锤顺时针旋转升起,在此过程中液压油借助截面间隙直接从后腔自动流入到前腔。当水泵停机,阀轴在阀板自重、力矩平衡锤和介质回流压力的共同作用下快速回转,带动缸杆快速无阻尼伸出——即阀门进入快关行程阶段;等到阀板回转20°阻尼油缸起作用后,阀门进入缓闭行程阶段,直至阀门闭合到位——即阀板与阀体处于密封结合状态,阀板阻挡了阀体流道内的介质流通,在缓闭行程阶段,前腔的液压油通节流阀、金属回油管全部回流后腔,并且通过调节节流阀,可调整阀门的缓闭时间。

本实用新型的有益效果如下:

本实用新型能够实现阀门的缓开和缓闭,减小了阀门的启闭角度,缩短了油缸行程;本实用新型在阀门关闭过程中明显分为快关和缓闭两个行程阶段,能够实现阀门与油缸同步动作,大大提高了阀门动作的有效性、平稳性和准确性,延长使用寿命、减少故障、避免发生水锤和水泵倒转的破坏性事故。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是图1的左视图。

图3是阻尼油缸的结构示意图。

图中序号说明:1、阻尼油缸,1-1、缸杆,1-2、耳轴,1-3、缸筒,1-4、前腔,1-5、后腔,1-6、活塞,2、节流阀,3、阀体,3-1、接头法兰,4、阀座,5、阀板,6、摇臂,7、力矩平衡锤,8、阀轴,9、油缸支架,10、金属回油管,k、快开/快关行程,m、缓开/缓关行程。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实施例(附图)作以进一步描述:

如图1~图3所示,本实用新型的一种缓开缓闭止回阀包括阀体(3)、通过阀轴(8)以偏心和斜置方式安装在阀体流道内的阀板(5)(阀板(5)采用斜置方式安装,在阀门关闭的初期,阀板(5)可以借助自重进入快关行程阶段)、安装在阀轴(8)同一个延伸端的摇臂(6)和力矩平衡锤(7),连接在摇臂(6)另一端的阻尼油缸(1)(阻尼油缸(1)、摇臂(6)和阀轴(8)组合成了一个摆臂连杆机构);沿着斜切截面在阀体(3)的内壁上设置有一圈凸起状的阀座(4),阀座(4)的凸起表面加工成内凹弧面,阀板(5)的外沿面加工成内凸弧面,阀座(4)的内凹弧面与阀板(5)的内凸弧面组配成一对密封副(阀板(5)经阻尼油缸(1)的驱动、并在摇臂(6)和阀轴(8)的带动下逆时针旋转摆动,可以实现阀门的闭合。当闭合到位后,阀板(5)与阀体(4)处于密封结合状态时,阻挡了阀体流道内的介质流通;阀板(5)经阻尼油缸(1)的驱动、并在摇臂(6)和阀轴(8)的带动下顺时针旋转摆动,可以实现阀门的开启,阀板(5)与阀体(4)脱离密封状态,阀体流道内的介质流通);在所述阻尼油缸(1)的前腔(1-4)和后腔(1-5)形成一个连通的阶梯柱腔结构,前腔(1-4)截面小于后腔(1-5)截面,活塞(1-6)截面与前腔(1-4)截面相匹配(在阻尼油缸(1)中设置截面大小不同的后腔(1-5)和前腔(1-4),可以将阀门的开启和闭合过程中均明显划分为阻尼行程阶段和无阻尼行程阶段,即阀门的开启过程明显划分为缓开行程阶段和无阻尼平稳开启阶段,阀门的闭合过程明显划分为快关行程阶段和缓闭行程阶段,这样本实用新型能够实现阀门的缓开和缓闭,减小了阀门的启闭角度,缩短了油缸行程);在阻尼油缸(1)的外部设置有用于连通前腔(1-4)和后腔(1-5)的节流阀(2)和金属回油管(10)(当阀门进入缓闭行程阶段时,前腔(1-4)的液压油通节流阀(2)、金属回油管(10)全部回流后腔(1-5),此时通过调节节流阀(2),可调整阀门的缓闭时间)。

本实用新型中所述阀轴(8)沿着平行于阀板(5)直径方向的偏置方式贯穿固装在阀板(5)上(阀板(5)与阀轴(8)固装为一体后,在外力作用下阀板(5)可以沿阀轴(8)旋转摆动,进而实现阀门的开启或者闭合)。

在本实用新型中所述阀体(3)的腔壁上以平行于阀体直径方向、且向上偏置的方式设置有两个阀轴安装孔,在其中一个阀轴安装孔的外端延伸有接头法兰(3-1)(接头法兰(3-1)用于连接油缸支架(9))。

在本实用新型中所述接头法兰(3-1)的外端侧连接有油缸支架(9)(油缸支架(9)是阻尼油缸(1)的安装基础);所述阻尼油缸(1)通过两侧的耳轴(1-2)铰接在油缸支架(9)上(当缸杆(1-1)伸出或者缩回时,阻尼油缸(1)的缸筒(1-3)可以绕着耳轴(1-2)进行对应的旋转摆动);所述阀轴(8)的延伸端以贯穿方式安装在油缸支架(9)上;所述摇臂(6)位于油缸支架(9)的内腔中,摇臂(6)的一端套装在阀轴(8)上、另一端铰接在阻尼油缸(1)的缸杆(1-1)端头(缸杆(1-1)、摇臂(6)和阀轴(8)连接成为一个摆臂连杆机构);所述力矩平衡锤(7)固装在阀轴(8)延伸端的端头、位于油缸支架(9)的外侧(平衡锤(7)固装在阀轴(8)的端头,力矩平衡锤(7)与阀轴(8)可以实现同步旋转摆动。在阀门的开启过程中,力矩平衡锤(7)旋转升起,可以辅助阀门实现缓慢开启;在阀门关闭的初期阶段,力矩平衡锤(7)旋转回落,可以辅助阀门进入快关行程阶段)。

本实用新型的具体使用情况如下:

首先,按照上述结构描述组装本实用新型。组装完毕后,连接到专用的测试装置中进行压力测试。检验合格后,通过法兰连接方式将本实用新型安装到流体管道中的所需位置。开启系统水泵,进入阀门进口侧流道内的压力介质推动阀板(5)旋转,带动阀轴(8)及摇臂(6)旋转,进而带动缸杆(1-1)缩回,阀门先进入缓开行程阶段,然后进入无阻尼平稳开启阶段,同时力矩平衡锤(7)顺时针旋转升起,在此过程中液压油借助截面间隙直接从后腔(1-5)自动流入到前腔(1-4)。当控制水泵停机时,阀轴(8)在阀板(5)自重、力矩平衡锤(7)和介质回流压力的共同作用下快速回转,带动缸杆(1-1)快速无阻尼伸出——即阀门进入快关行程阶段;等到阀板(5)回转20°阻尼油缸起作用后,阀门进入缓闭行程阶段,直至阀门闭合到位——即阀板(5)与阀体(4)处于密封结合状态,阀板(5)阻挡了阀体流道内的介质流通,在缓闭行程阶段,前腔(1-4)的液压油通节流阀(2)、金属回油管(10)全部回流后腔(1-5),并且通过调节节流阀(2),可调整阀门的缓闭时间。


技术特征:

1.一种缓开缓闭止回阀,其特征在于:它包括阀体(3)、通过阀轴(8)以偏心和斜置方式安装在阀体流道内的阀板(5)、安装在阀轴(8)同一个延伸端的摇臂(6)和力矩平衡锤(7),连接在摇臂(6)另一端的阻尼油缸(1);沿着斜切截面在阀体(3)的内壁上设置有一圈凸起状的阀座(4),阀座(4)的凸起表面加工成内凹弧面,阀板(5)的外沿面加工成内凸弧面,阀座(4)的内凹弧面与阀板(5)的内凸弧面组配成一对密封副;在所述阻尼油缸(1)的前腔(1-4)和后腔(1-5)形成一个连通的阶梯柱腔结构,前腔(1-4)截面小于后腔(1-5)截面,活塞(1-6)截面与前腔(1-4)截面相匹配;在阻尼油缸(1)的外部设置有用于连通前腔(1-4)和后腔(1-5)的节流阀(2)和金属回油管(10)。

2.根据权利要求1所述的一种缓开缓闭止回阀,其特征在于:所述阀轴(8)沿着平行于阀板(5)直径方向的偏置方式贯穿固装在阀板(5)上。

3.根据权利要求1所述的一种缓开缓闭止回阀,其特征在于:在所述阀体(3)的腔壁上以平行于阀体直径方向、且向上偏置的方式设置有两个阀轴安装孔,在其中一个阀轴安装孔的外端延伸有接头法兰(3-1)。

4.根据权利要求3所述的一种缓开缓闭止回阀,其特征在于:在所述接头法兰(3-1)的外端侧连接有油缸支架(9);所述阻尼油缸(1)通过两侧的耳轴(1-2)铰接在油缸支架(9)上;所述阀轴(8)的延伸端以贯穿方式安装在油缸支架(9)上;所述摇臂(6)位于油缸支架(9)的内腔中,摇臂(6)的一端套装在阀轴(8)上、另一端铰接在阻尼油缸(1)的缸杆(1-1)端头;所述力矩平衡锤(7)固装在阀轴(8)延伸端的端头、位于油缸支架(9)的外侧。

技术总结
本实用新型公开一种缓开缓闭止回阀。它包括阀体、通过阀轴以偏心和斜置方式安装在阀体流道内的阀板、安装在阀轴同一个延伸端的摇臂和力矩平衡锤,连接在摇臂另一端的阻尼油缸;沿着斜切截面在阀体的内壁上设置有一圈凸起状的阀座,阀座的凸起表面加工成内凹弧面,阀板的外沿面加工成内凸弧面,阀座的内凹弧面与阀板的内凸弧面组配成一对密封副;在阻尼油缸的前腔和后腔形成一个连通的阶梯柱腔结构,前腔截面小于后腔截面,活塞截面与前腔截面相匹配;在阻尼油缸的外部设置有连通前腔和后腔的节流阀和金属回油管。本实用新型能够实现阀门的缓开和缓闭,减小阀门的启闭角度,缩短油缸行程,大大提高阀门动作的有效性、平稳性和准确性,减少故障。

技术研发人员:刘振华
受保护的技术使用者:河南鸿佳伟业机械设备有限公司
技术研发日:2019.09.12
技术公布日:2020.06.09

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