一种开度可控角型止回阀

1.一种开度可控角型止回阀，其特征在于，包括阀体(1)、套筒(2)、大阀芯(3)、套筒上盖(4)、导向套(5)、阀盖(6)、全螺纹螺柱及螺母(7)、阀杆(8)、密封组件(9)、压紧螺母(10)、支架(11)、对夹螺母(12)与电动执行机构(13)；
所述阀体(1)上设有阀盖(6)并通过全螺纹螺柱及螺母(7)固定；阀盖(6)上设有支架(11)并通过压紧螺母(10)固定，支架(11)上设有电动执行机构(13)；
所述阀体(1)的进口和出口交汇处设有套筒(2)，阀杆(8)贯穿支架(11)、阀盖(6)，并达到套筒(2)；阀杆(8)与阀盖(6)之间设有密封组件(9)；阀杆(8)与套筒上盖(4)之间设有导向套(5)；所述阀杆(8)一端与电动执行机构(13)固定连接，另一端与大阀芯(3)螺纹连接；
电动执行机构(13)通过阀杆(8)带动大阀芯(3)沿着的中心线上下移动；
所述套筒(2)内沿周向位置均匀布置四组阀芯组件，每组阀芯组件包括小阀芯(22)、键(23)、弹簧(24)和阀芯支架(25)；小阀芯(22)和阀芯支架(25)之间安装有弹簧(24)，小阀芯(22)上还设有键(23)，通过键(23)来固定和定位小阀芯(22)与大阀芯(3)接触的端面位置。
2.如权利要求1所述的一种开度可控角型止回阀，其特征在于，所述大阀芯(3)分三段组成，由从上到下依次锥体、圆柱体和半球体，锥体的顶角为25～35°。
3.如权利要求1所述的一种开度可控角型止回阀，其特征在于，所述阀体(1)的入口段中设置有导叶(1a)，导叶(1a)靠近套筒(2)处的圆弧距离阀杆(8)轴心的距离为套筒(2)外圆直径的1.2～1.5倍。
4.如权利要求1所述的一种开度可控角型止回阀，其特征在于，所述阀体(1)的中腔直径为进出口直径的1.5倍。
5.如权利要求1所述的一种开度可控角型止回阀，其特征在于，套筒上盖(4)和导向套(5)为过盈配合，采用热套工艺。
6.如权利要求1所述的一种开度可控角型止回阀，其特征在于，所述小阀芯(22)与大阀芯(3)的接触面、小阀芯(22)与套筒(2)的密封面均进行硬化处理。
7.如权利要求6所述的一种开度可控角型止回阀，其特征在于，所述硬化处理为渗氮或堆焊硬质合金。

一种开度可控角型止回阀\n技术领域\n[0001] 本发明涉及止回阀技术领域，特别涉及到一种开度可控角型止回阀。\n背景技术\n[0002] 止回阀是指依靠介质本身流动而自动开启、关闭的阀门，又称逆止阀、单向阀、逆流阀、和背压阀。止回阀属于一种自动阀门，其主要作用是防止介质倒流，防止泵及驱动电动机突然停止运行时产生的水锤压力，以及容器介质的泄放等。止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。目前国内使用最普遍的止回阀主要有旋启式止回阀、升降式止回阀、蝶式止回阀、缓闭止回阀、球型止回阀和多流道止回阀，上述阀门多数是应用在直管段的，并且都是只能起开关作用，鲜有实现可控开度的止回阀出现在现在的市场上。\n[0003] 发明内容本发明涉及一种开度可控角型止回阀，其原理是，通过控制大阀芯的行程，来限制围绕它布置的四个小阀芯的行程，小阀芯在弹簧的作用力下，实现对流体的止回效果。止回阀属于自动阀类，主要用于介质单向流动的管道上，只允许介质向一个方向流动，以防止发生事故。而本发明不同于传统止回阀的地方在于，使用四个小阀芯分流，具有较好的稳定性。另一方面，本发明是可以通过电动执行机构带动大阀芯控制开度的，更加符合现代工业的自动化控制要求。\n[0004] 实现上述目的所采用的技术方案是：\n[0005] 一种开度可控角型止回阀，包括阀体、套筒、大阀芯、套筒上盖、导向套、阀盖、全螺纹螺柱及螺母、阀杆、密封组件、压紧螺母、支架、对夹螺母与电动执行机构；\n[0006] 所述阀体上设有阀盖并通过全螺纹螺柱及螺母固定；阀盖上设有支架并通过压紧螺母固定，支架上设有电动执行机构；\n[0007] 所述阀体的进口和出口交汇处设有套筒，阀杆贯穿支架、阀盖，并达到套筒；阀杆与阀盖之间设有密封组件；阀杆与套筒上盖之间设有导向套；所述阀杆一端与电动执行机构固定连接，另一端与大阀芯螺纹连接；电动执行机构通过阀杆带动大阀芯沿着的中心线上下移动；\n[0008] 所述套筒内沿周向位置均匀布置四组阀芯组件，每组阀芯组件包括小阀芯、键、弹簧和阀芯支架；小阀芯和阀芯支架之间安装有弹簧，小阀芯上还设有键，通过键来固定和定位小阀芯与大阀芯接触的端面位置。\n[0009] 所述大阀芯分三段组成，由从上到下依次锥体、圆柱体和半球体；防止大阀芯全开状态时，小阀芯开度过大导致其下端面脱离阀芯。锥体的顶角设计为25～35°，主要是考虑了大阀芯的最大开度时，小阀芯也可以达到最大开度，与此同时，适当的角度可以满足大阀芯上下移动时所需要的电动执行机构的输出力足够小。\n[0010] 所述阀体的入口段中设置有导叶，导叶靠近套筒处的圆弧距离阀杆轴心的距离为套筒外圆直径的1.2～1.5倍；用来导流，防冲撞，将来流分为两股导入阀门的中腔。\n[0011] 所述阀体的中腔直径为进出口直径的1.5倍。\n[0012] 套筒上盖和导向套为过盈配合，采用热套工艺。\n[0013] 所述小阀芯与大阀芯的接触面、小阀芯与套筒的密封面均进行硬化处理。\n[0014] 所述硬化处理为渗氮或堆焊硬质合金，以提高其耐磨性，从而提高开度可控角型止回阀的使用寿命。\n[0015] 本发明所述止回阀工作原理：\n[0016] 随着电动执行机构的动作，阀杆带动大阀芯沿着阀杆的中心线上下移动。当大阀芯位于最低端时，四个小阀芯将会处于关死状态，而随着大阀芯的上升，小阀芯底部的端面与大阀芯之间会出现一段间距，这就是此时小阀芯可以开启的最大位移。当大阀芯处于全开状态时，在来流压力足够大的情况下，小阀芯也将可以达到最大开度，此时即为开度可控角型止回阀的全开状态。\n[0017] 本发明的有益效果在于：\n[0018] (1)相比安装在直管段上的阀门，本发明可以直接安装在管路弯道处，减少了管路的接口数。\n[0019] (2)相比较于传统的止回阀，本发明实现了止回阀阀芯的开度可调节，更适用于现代工业自动化过程控制等领域。\n[0020] (3)在设计阶段，本发明主要参照了现有的角型调节阀的结构，这使得制造本阀门时，可以直接使用角型套筒调节阀的阀体阀盖等铸件毛坯直接加工，节省了开模费用，减小了生产成本，甚至对于消耗库存的阀体阀盖铸件毛坯有着积极的作用。(4)本发明所述的开度可控角型止回阀具有操作简单，安装方便，安全可靠等优点。\n附图说明\n[0021] 图1是本发明一种开度可控角型止回阀结构图。\n[0022] 图2是本发明一种开度可控角型止回阀的A-A截面图。\n[0023] 图3是本发明一种开度可控角型止回阀的阀芯组件结构图。\n[0024] 图4是本发明一种开度可控角型止回阀的B-B截面图。\n[0025] 图5是本发明一种开度可控角型止回阀的工作原理图，a-小阀芯关闭状态，b-小阀芯开启状态。\n[0026] 图中：1.阀体，2.套筒，3.大阀芯，4.套筒上盖，5.导向套，6.阀盖，7.全螺纹螺柱及螺母，8.阀杆，9.密封组件，10.压紧螺母，11.支架，12.对夹螺母，13.电动执行机构，22.小阀芯，23.键，24.弹簧，25.阀芯支架，1a.导叶。\n具体实施方式\n[0027] 下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。\n[0028] 图1、图3分别为本发明涉及一种开度可控角型止回阀及各组件的结构图，包括阀体1、套筒2、大阀芯3、套筒上盖4、导向套5、阀盖6、全螺纹螺柱及螺母7、阀杆8、密封组件9、压紧螺母10、支架11、对夹螺母12与电动执行机构13；\n[0029] 阀体1上设有阀盖6并通过全螺纹螺柱及螺母7固定；阀盖6上设有支架11并通过压紧螺母10固定，支架11上设有电动执行机构13；\n[0030] 阀体1的进口和出口交汇处设有套筒2，阀杆8贯穿支架11、阀盖6，并达到套筒2；阀杆8与阀盖6之间设有密封组件9；阀杆8与套筒上盖4之间设有导向套5；所述阀杆8一端与电动执行机构13固定连接，另一端与大阀芯3螺纹连接；电动执行机构13通过阀杆8带动大阀芯3沿着的中心线上下移动；\n[0031] 所述套筒2内沿周向位置均匀布置四组阀芯组件，每组阀芯组件包括小阀芯22、键\n23、弹簧24和阀芯支架25；小阀芯22和阀芯支架25之间安装有弹簧24，小阀芯22上还设有键\n23，通过键23来固定和定位小阀芯22与大阀芯3接触的端面位置。\n[0032] 所述大阀芯3分三段组成，由从上到下依次锥体、圆柱体和半球体，锥体的顶角为\n25～35°。\n[0033] 所述阀体1的入口段中设置有导叶1a，导叶1a靠近套筒2处的圆弧距离阀杆8轴心的距离为套筒2外圆直径的1.2～1.5倍。\n[0034] 所述阀体1的中腔直径为进出口直径的1.5倍。\n[0035] 套筒上盖4和导向套5为过盈配合，采用热套工艺。\n[0036] 所述小阀芯22与大阀芯3的接触面、小阀芯22与套筒2的密封面均进行硬化处理；\n所述硬化处理为渗氮或堆焊硬质合金。\n[0037] 本发明的组装主要分三个部分进行。分别是套筒组件2的组装、整体阀门部分的组装、以及电动执行机构13的组装。\n[0038] 第一步，阀芯组件的组装：\n[0039] 如图3所示，先将键23放入小阀芯22的键槽内，再将小阀芯22放置在套筒2对应的窗口处，之后依次放入弹簧24以及阀芯支架25并使用螺钉固定(如图4所示)。再以此方法安装好其他三个小阀芯22。将大阀芯3与阀杆8组合好，将大阀芯3从套筒2由上至下的从中心孔穿过并放置在四个小阀芯22的中间。采用热套工艺，将导向套5固定在套筒上盖4中。将套筒上盖4从阀杆8的上端穿入，直至套筒2的中心孔处，通过螺纹固定。套筒上盖4上加工有小孔，方便拧紧螺纹。\n[0040] 当阀芯组件安装完成之后，四个小阀芯(22)均是处于关闭状态的。\n[0041] 第二步，是整体阀门部分的组装：\n[0042] 先将垫环放入阀体1中腔的槽内，放入之前已经组装好的套筒2并拧紧。分别在阀体1的顶法兰中的槽内以及套筒2上端的槽内放置入垫环。将阀盖6从阀杆8上端穿入直至与阀体1的顶法兰贴合，并使用全螺纹螺柱及螺母7固定。\n[0043] 之后，如图5所示在阀盖7上部的填料腔中放入密封组件9并固定。\n[0044] 第三步，是电动执行机构13的组装：\n[0045] 将电动执行机构13与支架11连接后放入阀盖上端，使用压紧螺母10将其固定。通过对夹螺母12将阀杆8与电动执行机构13连接起来。到这步为止，本发明的组装完成，如图1所示。\n[0046] 工作原理为：\n[0047] 通过电动执行机构13控制大阀芯3与阀杆8沿着阀杆8的中心线上下移动。\n[0048] 大阀芯3的位置决定着小阀芯22的实际最大开度，当大阀芯3位于最低端的位置时，小阀芯22的最大开度为零，也就是说此时的阀门处于关闭状态。当大阀芯3上升时，其与小阀芯22之间出现间隙，此时的小阀芯22的最大开度不为零。当入口流体的作用在小阀芯\n22上的力不大于弹簧24的作用力时，小阀芯22依旧处于闭合状态(如图5a所示)，也就是说此时的阀门处于关闭状态。当入口流体的作用在小阀芯22上的力大于弹簧24的作用力时，小阀芯22开启(如图5b所示)，也就是说此时的阀门处于开启状态。\n[0049] 为防止来流对小阀芯22的冲击对其造成损害，在进口处设置了用于分流的导叶\n1a，导叶的横截面如图2所示。这也可以保证各小阀芯22可以受到较为平衡的压力。\n[0050] 当整体阀门处于开启状态时，若要闭合阀门，只需要给电动执行机构13下降信号，大阀芯3会随之下降至低端，同时，大阀芯3的锥面会迫使小阀芯22沿着与阀芯中心线垂直的直线向着密封面移动，直至与套筒21上的密封面贴合，阀门关闭。\n[0051] 本发明的保护范围不限于上述实施例，也包含本发明构思范围内的其它实施例和变形例。