一種止回閥阻尼控制裝置的製作方法
2023-12-09 02:29:26 1
專利名稱：一種止回閥阻尼控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於閥門技術領域，具體地是涉及一種用於止回閥上的阻尼控制裝置。
背景技術：
止回閥是一種單向流動控制閥門，也稱為單向閥或逆止閥，一般安裝在泵的進出 口，防止流體的倒灌或反衝。目前常用的旋啟式止回閥和升降式止回閥，在未設置開關控制裝置時，閥門開啟 和關閉速度很快。特別是大流量或長管路系統中，閥門的快速啟閉過程會產生巨大的流體 壓力波動，通常稱之謂水錘或水擊現象。據相關資料描述，水錘引起水力壓力波動與止回閥 的關閉速度、流體的密度、介質流速和壓力等相關，最大壓力峰值可能達到設計壓力的數倍 或十數倍，是系統管路損壞、洩漏或災難性事故的重大誘因。而大流量系統止回閥中閥瓣對 閥座的重重敲擊，也是工程上無法接受的，閥瓣對閥座的敲擊，造成閥門密封面損壞，並產 生巨大打擊機械噪聲。為解決此類問題，一些專利和產品上已考慮在閥門上加裝輔助裝置，以達到閥門 緩慢開閉之目的。如中國專利公告號CN2714914Y公開的「零阻緩開緩閉止回閥」，提出了一 種外接阻尼控制系統，以連接閥門進出口的閥門與管路，將閥門前後壓力傳遞至阻尼控制 室，藉助控制室活塞的滑動或膜片的運動，減緩止回閥的動作。這種型式的優點是阻尼器的 阻尼特性易於通過機械控制，但當應用於大管路和大流量時，其阻尼機構會比較龐大，且結 構複雜，低端啟閉控制嚴重惡化。另外，連接止回閥進出口的管道需要特別保溫與維護以防 止低溫時控制管路破裂或堵塞影響控制過程。中國專利公告號CN2584981Y公開了一種「升 降式緩閉止回閥」的型式，該型式公開了一種應用於升降式止回閥中的水力阻尼結構，通過 在中空的滑杆側鑽孔，達到止回閥緩開和緩閉的目的。該結構只用於升降式止回閥結構，且 其開關速度與側孔和滑杆滑套之間的間隙相關，而經常性的滑動磨損和流體衝蝕、雜質影 響，止回閥的滑杆和滑套會因為接觸面粗糙度的變壞而使閥門的阻尼特性產生不確定性變 化。中國專利公告號CN1109210C公開了一種大小閥瓣分次關閉的「消聲緩閉止回閥」，該結 構仍需要通過連接閥門進口的調節閥和液壓缸的配合，才能實現緩閉的目的，而且在閥門 進口側仍有一定壓力時，小閥瓣關閉會受到較大影響。
發明內容
本發明的目的在於提供一種止回閥阻尼控制裝置，在現有止回閥結構的基礎上， 通過在閥體內部加裝阻尼控制裝置，降低止回閥關閉時速度，減小閥板與閥座接觸撞擊力， 降低止回閥開閉過程閥板撞擊引起噪聲，降低水錘對閥門和系統的影響。由於阻尼控制裝 置安裝在閥門內部，避免了阻尼器外部安裝時需要對控制系統提供特別保護以減少使用損 壞的困擾，而且這種安裝結構簡單，對現有的止回閥結構的改動較小，可長期實現安全可靠 運作。為實現上述目的，本發明提供的止回閥阻尼控制裝置，可以安裝在止回閥內部，一種阻尼控制裝置主要結構為—導向套筒與一上觸頭和一下觸頭圍成為一阻尼腔，阻尼腔內有阻尼件；其導向套筒一端為開口端，另一端為封閉端，該封閉端開設有貫穿孔；一下觸頭和一上觸頭，均置於該導向套筒內，下觸頭的觸杆插設並延伸出導向套 筒的貫穿孔外，下觸頭的平面端與上觸頭的平面端之間連接有一阻尼件；下觸頭和上觸頭均可開有阻尼孔，該阻尼孔是自觸頭的平面端至觸杆開設的一通 孔；該阻尼孔中可安裝有壓縮單向阻尼孔調整環；一擋環，固定於導向套筒的開口一端，將上、下觸頭和阻尼件固定在導向套筒內， 上觸頭的觸杆延伸出擋環外；對於旋轉開啟的止回閥，其閥板在開啟時，阻尼控制裝置中的上觸頭的觸杆接觸 閥體或止板，並受外部壓力從阻尼孔中擠出阻尼腔內的液體，形成阻尼力，減緩閥門的開啟 速度，減輕閥板與閥體撞擊；當止回閥的閥板接近閥座時，阻尼控制裝置中的下觸頭的觸杆 接觸閥體或閥座或止板，並受外部壓力從阻尼孔中擠出阻尼腔內的液體，形成阻尼力，減緩 閥門的關閉速度，減輕閥板與閥體或閥座密封面間的撞擊。對於直線運動的止回閥，阻尼控制裝置中的上觸頭和下觸頭沿著導軌滑動，當閥 板向上開啟和向下關閉時，上觸頭和下觸頭被導軌壓縮，產生滯動阻尼力，降低閥門在開啟 和關閉限定位置時的動作速度。在本發明中，所述阻尼件可以採用彈簧或波紋阻尼腔。另一種阻尼控制裝置主要結構是一波紋管與一上封頭和一下封頭組成波紋阻尼腔。上封頭或下封頭與閥杆固定， 封頭上可設有一至數個阻尼孔。當上封頭與閥杆固定時，波紋阻尼腔的下封頭有一貫穿孔，閥杆穿過下觸頭貫穿 孔後與閥板連接；當閥板接近閥座時，下封頭被擋環阻礙，波紋阻尼腔內的液體隨著閥板的 不斷下移被壓縮擠出阻尼孔產生阻尼力，減緩閥板關閉速度。當下封頭與閥杆固定時，其上封頭與閥蓋或閥體支撐件連接。閥杆運動帶動下封 頭移動改變了波紋管阻尼腔的容積，外部液體進出阻尼孔產生限制閥門運動的阻尼力。
圖1為本發明第一種阻尼控制裝置結構示意圖。圖2為本發明第一種阻尼控制裝置簡易結構示意圖。圖3為本發明阻尼控制裝置在閥板旋轉運動止回閥安裝示意圖。圖4為本發明阻尼控制裝置在閥板直線運動止回閥安裝示意圖。圖5為本發明另一種在閥板直線運動止回閥安裝示意圖。圖6為本發明另一種在閥板直線運動止回閥安裝示意圖。
具體實施例方式本發明的一種阻尼控制裝置包含有導向套筒、觸頭和阻尼腔，阻尼控制裝置導向 套筒固定於閥杆或閥板上隨閥杆或閥板一起上下運行。阻尼控制裝置是由觸頭、彈簧、波紋 阻尼腔、阻尼孔、導向套筒、檔環和固定銷組成。當止回閥的閥板開啟或關閉至一定開度時，阻尼控制裝置觸頭接觸限位物體，觸頭受外部壓力擠出阻尼腔內的液體，形成阻尼力，減緩 閥門的開啟和關閉速度，減輕閥板與閥體或閥座密封面間的撞擊。採用阻尼腔內加裝阻尼 件或採用波紋管制作的阻尼控制裝置，降低了活塞式阻尼控制器對活塞滑動部件加工精度 和水中雜質對阻尼性能的影響，該結構的阻尼控制裝置具有結構簡單、運行可靠，易於實現 的優點。上述技術方案中，對於閥板旋轉運動的止回閥，當流體正向流動，閥板開啟到一定 位置時，安裝在閥板或閥杆上的阻尼控制裝置的觸頭首先與閥體接觸，藉助彈簧的彈力和 擠壓阻尼腔內的液體形成緩衝阻尼力，避免了閥板與閥杆與閥體直接硬性接觸。當介質出 現反向流動時，閥板受力關閉，在閥板接近閥座時，安裝在閥板或閥杆上的阻尼控制裝置的 觸頭首先與閥體或閥座接觸，藉助彈簧的彈力和擠壓阻尼腔內的液體形成緩衝阻尼力，減 緩閥板的關閉速度。上述技術方案中，對於閥板直線運動的止回閥，阻尼控制裝置固定在導軌中滑動， 當閥門打開或關閉至一定高度時，阻尼控制裝置觸頭受導軌擠壓，使阻尼腔內的液體進出 阻尼孔形成阻尼力，減緩閥板在極限位置的運行速度，減輕閥板開啟與關閉過程引起的撞 擊力。上述技術方案中，阻尼控制裝置設計上還可採用觸頭壓縮彈簧體簡易緩衝結構、 或調整滑動杆間安裝間隙的阻尼結構、或者在阻尼腔內加裝高阻尼的波紋阻尼腔結構，實 現阻尼控制裝置的多級阻尼控制目標，即觸頭首先擠壓彈簧體，擠出阻尼控制裝置內部的 介質形成阻尼，在閥板更靠近閥座時，觸頭再壓縮波紋阻尼腔，產生更大阻尼力，使閥板輕 輕壓緊閥座，達到減輕閥板與閥座關閉撞擊力的目的。本發明的另一種阻尼控制裝置由固定在閥杆上的波紋阻尼腔控制，波紋阻尼腔由 波紋管和封頭組成的。當閥板受到反向流體作用關閉時，閥板受水流和彈簧的作用力和反 向壓力加速向下運動，固定在閥杆上的波紋阻尼腔由於拉伸或壓縮變形，實現閥杆動作一 波紋阻尼腔體積變化一流體阻尼力一滯緩閥杆動作一滯緩閥板動作的控制過程。上述技術方案除用於旋啟式止回閥、升降式止回閥外，還可應用於閥板呈直線運 動的梭式止回閥等閥門結構。 下面結合附圖，對本發明優選實施方式展開說明。圖1所示為本發明的阻尼控制裝置，由下觸頭41、彈簧42、波紋阻尼腔43、導向套 筒44、擋環45、固定銷46和上觸頭47、阻尼孔48組成，波紋阻尼腔43由上封頭431、微型 阻尼孔432、波紋管433和下封頭434組成，阻尼孔48內可加裝由調節環481、彈簧482和 旋塞483組成的阻尼孔調節裝置。導向套筒44與下觸頭41和上觸頭47圍成一阻尼腔，阻 尼件如彈簧42、波紋阻尼腔43均置於此阻尼腔內，下觸頭41和上觸頭47的觸杆伸出導向 套筒44外。當觸頭受外力擠壓時，腔體內的液體受壓從阻尼孔流出，產生阻尼力；當壓力釋 放時，阻尼腔在內部彈簧42的彈性力作用下逐步恢復，此時，彈簧482受液體壓力壓縮，使 液體快速充滿阻尼腔。當止回閥開關時的撞擊力較小時，可採用圖2所示的簡易阻尼控制 裝置4結構。圖3所示為圖1和圖2方案阻尼控制裝置在旋啟式止回閥中的應用，旋啟式止回 閥由閥體1、閥座2、閥板3、阻尼控制裝置4、閥杆5、轉軸6和閥蓋7組成，當流體如圖所示 方向流動時，閥板3受水流壓力作用開啟，固定在閥杆5上的阻尼控制裝置4隨閥杆5轉動升高，在閥杆5接近最高點時，阻尼控制裝置4 (結構見圖1和圖2)的上觸頭47首先接觸 閥體1，並在外力作用下不斷壓縮彈簧42並擠出導向套筒44內的液體，使導向套筒44內的 液體從裝配間隙和阻尼孔48向外流出，產生的流體阻尼力減緩閥板3及閥杆5對閥體1的 撞擊。當流體如圖所示反方向流動時，閥板3在自身重力和流體的反向作用力下加速向閥 座2關閉，與閥板3固定在一起的閥杆5帶著阻尼控制裝置4向閥座2衝去，當閥板3接近 閥座2時，固定在工杆5上的阻尼控制裝置4的下觸頭41首先接觸閥體1，下觸頭41在外 力作用下不斷地壓縮彈簧42並擠出導向套筒45內液體，使導向套筒44內的液體從裝配間 隙和阻尼孔48內向外流出，產生的阻尼力減緩閥板3的關閉速度並減小對閥座2的撞擊。 隨著閥板3靠近閥座2，下觸頭41在壓緊彈簧42後開始壓縮波紋阻尼腔43內，使波紋阻尼 腔43內的液體從其阻尼孔48內擠出，由於阻尼孔較小，產生的流體阻尼力進一步加大並再 次減緩閥板3的關閉衝擊速度，並使閥板3能緩慢地壓緊在閥座2上。當選用的彈簧42和 波紋阻尼腔43的剛度較小時，該發明公開的阻尼控制裝置4對閥板3關閉密封性的影響， 與普通止回閥相比相差不大，甚至在系統需要提高自然循環能力時，可增大止回閥在小流 量時的開度，有利於系統流體的正向流動。圖4所示為圖1方案阻尼控制裝置在升降式止回閥中的應用，升降式止回閥由閥 體1、閥座2、閥板3、阻尼控制裝置4、閥杆5、導軌6和閥蓋7組成，固定在閥杆5上的阻尼 控制裝置4的觸頭沿導軌7滑動。當閥門開啟或關閉至一定高度時，阻尼控制裝置4的觸 頭受到導軌7的擠壓，產生閥門開關過程所需要的阻尼力，減緩閥門的啟閉速度。圖5是本發明又一實施例公開的緩閉升降式止回閥結構示意圖，該止回閥由閥體 1、閥座2、閥板3、阻尼控制裝置4、閥杆5、擋環6、閥蓋7、固定銷8、導向筒9組成，其中阻尼 控制裝置4由波紋阻尼腔43與固定在其上封頭431的閥杆5組成，當閥杆5的移動至一定 位置時，使波紋阻尼腔43被擋環6壓縮體積縮小，液體將通過安裝間隙和阻尼孔432流出， 形成阻尼力，減緩閥板3關閉時的速度，使止回閥緩慢關閉。圖6是本發明又一實施例公開的緩開緩閉升降式結構示意圖，該止回閥由閥體1、 閥座2、閥板3、阻尼控制裝置4、閥杆5、導向筒6和閥蓋7組成，其中阻尼控制裝置4由波 紋阻尼腔43與固定在其下封頭434的閥杆5組成。當閥門開啟或關閉時，波紋阻尼腔43 出現體積變化，使液體流過阻尼孔432，使閥板3的開關過程的產生阻尼力，實現閥門緩開 緩閉的目的。
權利要求
一種止回閥阻尼控制裝置，安裝在止回閥中，該阻尼控制裝置主要結構為一導向套筒，為一阻尼腔，其一端為開口端，另一端為封閉端，該封閉端開設有貫穿孔；一下觸頭和一上觸頭，均置於該導向套筒內，下觸頭的觸杆插設並延伸出導向套筒的貫穿孔外，且觸杆與貫穿孔之間，下觸頭的平面端與上觸頭的平面端之間連接一阻尼件；下觸頭和上觸頭均開有阻尼孔，該阻尼孔是自觸頭的平面端至觸杆開設的一通孔；一擋環，固定於導向套筒的開口一端，將上、下觸頭和阻尼件固定在導向套內，上觸頭的觸杆延伸出擋環外；止回閥的閥板正向接近閥體或閥座時，阻尼控制裝置中的上觸頭的觸杆接觸閥體或閥座或擋環，並受外部壓力從阻尼孔中擠出阻尼腔內的液體，形成阻尼力，減緩閥門的開啟速度，減輕閥板與閥體或閥座密封面間的撞擊；止回閥的閥板反向接近閥體或閥座時，阻尼控制裝置中的下觸頭的觸杆接觸閥體或閥座或擋環，並受外部壓力從阻尼孔中擠出阻尼腔內的液體，形成阻尼力，減緩閥門的關閉速度，減輕閥板與閥體或閥座密封面間的撞擊。
2.如權利要求1所述的止回閥阻尼控制裝置，其中，所述的阻尼件為一彈簧。
3.如權利要求1所述的止回閥阻尼控制裝置，其中，所述的阻尼件為波紋阻尼腔。
4.如權利要求1所述的止回閥阻尼控制裝置，其中，所述上觸頭為止回閥的閥杆。
全文摘要
一種止回閥阻尼控制裝置，安裝在止回閥中，其結構為一導向套筒為一阻尼腔，其一端為開口端，另一端為封閉端，該封閉端開設有貫穿孔；一下觸頭和一上觸頭，均置於該導向套筒內，下觸頭的觸杆插設並延伸出導向套筒的貫穿孔外，且觸杆與貫穿孔之間，下觸頭的平面端與上觸頭的平面端之間連接一阻尼件；下觸頭和上觸頭均開有阻尼孔，該阻尼孔是自觸頭的平面端至觸杆開設的一通孔；一擋環，固定於導向套筒的開口一端，將上、下觸頭和阻尼件固定在導向套內，上觸頭的觸杆延伸出擋環外。本發明可以減緩閥門的關閉速度，減輕閥板與閥體或閥座密封面間的撞擊。
文檔編號F16K15/00GK101886711SQ20091008403
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月13日 優先權日2009年5月13日
發明者吳懷之, 吳美玲, 平濤, 李森茂, 田亮 申請人:青島生物能源與過程研究所