一种抗水锤全通径复合式空气阀的制作方法

本实用新型专利涉及机械技术领域，确切地说是一种抗水锤全通径复合式空气阀。

背景技术：

空气阀一般安装在泵站的压力水箱高点及各输水管道上，用以将输水管道初期充水、管路定期检修后再次充水时，所产生的空气排出，避免压力波动；而当输水管道产生水锤，出现负压时，空气阀开启，将管道外空气吸入管道，以免在管道内产生较大的负压，起到保护管道作用；管道系统运行时，因压力或温度变化而使管道内水中溶解的空气释放出来，空气阀可将其及时排出，防止管道中形成气囊，而影响管道系统的运行效率。空气阀有时也叫排气阀或进气阀。

图1是现有空气阀的一般结构图，该阀门由阀体(3’)、浮球(4’)、阀盖(5)、阀座(6’)、防护盖(7)主要零件构成，整阀通过紧固件(8’)连接在管路(1’)上，当系统开启时，水位(2’)不断上升，管路中的气体沿(9’)通道排出。以保证系统运行效率与安全。

如果水位(2’)继续上升，则浮球(4’)会被浮起上升，与阀座(6’)配合形成密封，防止水泄漏溢出。

此方案的缺点在于：

1.阀体(3’)与浮球(4’)之间没有形成一个连续稳定的腔体，当浮球(4’)被空气吹起时，浮球(4’)会在一定范围内震动，以保持平衡，这样会影响整个空气阀的排气性能。

2.整个方案缺少一个微量排气阀门，以便在空气阀本身密封后可以继续排出少量管路中的气体

3.整个方案同样缺少一个止回阀门，以防止当系统水位(2’)迅速上升时使浮球(4’)上浮过快而与阀座(6’)与阀盖(5’)碰撞，损坏零件。从而使整个系统失效。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带有抗水锤结构设计的全通径复合式空气阀。它提供了一套完整、高效可行的抗水锤及吸排气解决方案，旨在弥补并解决上文提及的缺点和隐患。

本实用新型的技术方案如下：

带有抗水锤结构设计的全通径复合式空气阀，包括抗水锤静音止回阀总成C,其由止回阀体(03)、止回阀导套(04)、止回阀板(05)、止回阀弹簧(06)、止回阀座(07)、丝堵(30)、紧固件Ⅲ(32)组成；止回阀导套(04)通过螺纹安装在止回阀体(03)上，止回阀阀板(05)与止回阀阀座(07)之间安装有止回阀弹簧(06)，通过调整止回阀弹簧(06)的刚度可以改变止回阀阀板(05)受到冲击时的关闭力，止回阀阀板(05)上设计有若干丝堵孔(31)，可以用来安装丝堵(30)（选装），通过控制丝堵(30)的数量，改变止回阀板(05)的流通面积，使止回阀阀板(05)可以承受不同的冲击力。

包括主排气阀B，其由主阀体(08)、导杆导套(09)、主阀浮球(27)、主阀盖(25)、紧固件Ⅱ(24)、主阀座固定螺钉(23)、主阀座(22)、防护罩(21)、浮球导杆(20)、防护罩紧固件(19)组成；导杆导套(09)采用螺纹连接到主阀体(08)上，主阀体(08)内设计有一杯形中腔（37），杯形中腔（37）通过筋（36）与主阀体（08）相连，杯形中腔（37）下端设计有一个排污口(28)，浮球导杆(20)通过焊接方式与主阀浮球(27)构成一体，主阀座(22)通过主阀座固定螺钉(23)与主阀盖(25)连接，主阀盖上设计有一大孔（35）用于排出管路中的空气。

包括微量排气阀A，其由微量排气阀阀体(34)，微量排气阀阀盖(16)，紧固件Ⅰ(15)，固定铰链(14)，可动铰链(13)，微量排气阀浮球(12)，密封组件(11)组成。微量排气阀阀盖(16)上设计有一小孔（17），也可排放少量空气，微量排气阀浮球（12）上连接有可动铰链（13），固定铰链（14）以及其末端的密封组件（11），构成曲柄摇杆结构，微量排气阀A通过管接头（10）与主阀B相连接,其特征在于：

当管道(01)开始供水时，水位(02)会逐渐上升到图2所示的位置，此时，整个管路系统中的空气会沿着图2中通道(33)所示从此抗水锤结构设计的全通径复合式空气阀中排出，如果此时水位（02）上升过快，止回阀阀板(05)就会被气流起或水流冲击而沿着止回阀阀座（07）上升，止回阀弹簧（06）会给止回阀阀板（05）一个作用力，防止止回阀阀板（05）过快上升而于止回阀阀座（07）发生撞击而损坏，如图2所示。同时，止回阀阀板（05）上设计有若干丝堵孔（31），可以根据工况的实际需要安装不同数量的丝绪（30），以满足不同情况下阻尼的需求。

随着水位（02）的上升到B区，采取中空设计的主阀浮球（27）会因为浮力的增加而上升，主阀阀体（08）上设计安装有一导杆导套（09），以确保主阀浮球（27）在浮球导杆（20）沿导杆导套（09）的允许范围内升降。此时，管路中的空气会沿着图3中通道（33）所示从此抗水锤结构设计的全通径复合式空气阀的大孔（35）中排出。

当水位（02）继续上升，直到主阀浮球（27）沿导杆导套（20）被浮起到最高点处，接触到主阀阀座（22）形成密封，避免水通过阀门溢出，此时，由主阀浮球（27）与主阀阀座（22）之间形成的密封腔（26）的压力升高，水位（02）会沿着连接在主排气阀B上的管接头（10）流到微量排气阀A中，而主阀B在形成密封后的剩余空气会通过微量排气阀阀盖（16）上的小孔（17）排出，保证排气的彻底性与充分性。此时，整个管路系统中的空气会沿着图4中通道(33)所示从此抗水锤结构设计的全通径复合式空气阀中排出。

如图4所示，随着水位（02）在微量排气阀阀体（34）的中腔（18）中不断上升，微量排气阀A中的空气不断由小孔（17）排出，在水位（02）上升的同时，微量排气阀浮球（12）也会随之上升，从而带动其上连接的曲柄摇杆结构：可动铰链（13），以及其末端的密封组件（11）围绕固定铰链（14）做小幅度圆周上升动作，当末端上的密封组件（11）上升到小孔17的下缘时，整个微量排气阀A形成密封，如图5所示。此状态下，整个空气阀系统所有出口都处于密封状态，无法对外排放空气。

在图5状态下，若管路中的空气已经排净，则此密封状态会维持下去，但水中一直会混有2%的空气，且管路的供水不可能一直维持恒定不变的压力或流速，所以就会一直有空气在空气阀系统的高点逸出，对应图5中微量排气阀A的腔体（18）区，由于逸出的空气不断增多，造成腔体（18）内压力不断升高，故而，水位（02）会因空气压力的升高而下降，水位（02）的下降会造成微量排气阀浮球（12）的浮力下降，从而使浮球（12）下降，带动曲柄摇杆结构：可动铰链（13），以及其末端的密封组件（11）围绕固定铰链（14）做小幅度圆周下降动作，当末端上的密封组件（11）离开小孔17的下缘时，整个微量排气阀A的密封失效，空气再次从小孔（17）中排出。回到图4的排气状态。

在系统正常工作过程中，由于空气会不断的从水中溢出，故而，微量排气阀A的小孔（17）会一直重复上文所述的密封、开启动作，以维持整个系统的平衡状态。

若管路系统断电、上游供水系统损坏、设备检修等情况，图5中的水位（02）会因水压不足而快速下降，此时，微量排气阀浮球（12）下降，带动曲柄摇杆结构：可动铰链（13），以及其末端的密封组件（11）围绕固定铰链（14）做小幅度圆周下降动作，使末端上的密封组件（11）离开小孔17的下缘，外界空气由小孔（17）流回管路系统，同时，主阀B的主阀浮球（27）所受的浮力也会因水位（02）的快速下降而快速降低，主阀浮球（27）会带动浮球导杆（20）沿着导杆导套（09）快速下降，脱离主阀阀座（22），外界空气会迅速的从大孔（35）流回管路，以补充系管路的压力，防止管路系统真空，被大力压力损坏。如图6中气路33’所示。

在水位（02）的回落过程中，若水中混有其它杂质，会通过主阀阀体（08）上的排污口（28）流出，达到自清洁的作用。

本实用新型的优点是：结构模块化设计，模块由A微量排气阀，B主排气阀,C抗水锤静音止回阀三部分组成，根据工况需要，三部分可以单独使用，也可两两组合使用，比如工况不需要微量排气阀A，则可由B主排气阀与C抗水锤静音止回阀组合使用。进排气性能稳定可靠，具备更灵活的组合方式以应用在不同的工况，维护简单，加工制造容易，在保证强大稳定的排气、进气性能下，成本更低。

附图说明

图1是现有空气阀的一般结构图。

图2是本实用新型抗水锤全通径复合式空气阀结构图-管路供水状态。

图3是本实用新型抗水锤全通径复合式空气阀结构图-水位上升到主阀B区状态。

图4是本实用新型抗水锤全通径复合式空气阀结构图-水位上升到主阀B区，主阀B处于密封状态，同时水位上升到微量排气阀A区状态。

图5是本实用新型抗水锤全通径复合式空气阀结构图-水位上升到主阀B区，主阀B处于密封状态。同时水位上升到微量排气阀A区，微量排气阀A处于密封状态。

图6是本实用新型抗水锤全通径复合式空气阀结构图-管路停止供水，空气阀系统进入吸气状态。

其中，C是抗水锤静音止回阀总成 ,其由止回阀体(03)、止回阀导套(04)、止回阀板(05)、止回阀弹簧(06)、止回阀座(07)、丝堵(30)、紧固件Ⅲ(32)组成；止回阀导套(04)通过螺纹安装在止回阀体(03)上，止回阀阀板(05)与止回阀阀座(07)之间安装有止回阀弹簧(06)，通过调整止回阀弹簧(06)的刚度可以改变止回阀阀板(05)受到冲击时的关闭力，止回阀阀板(05)上设计有若干丝堵孔(31)，可以用来安装丝堵(30)（选装），通过控制丝堵(30)的数量，改变止回阀板(05)的流通面积，使止回阀阀板(05)可以承受不同的冲击力。

B是主排气阀，其由主阀体(08)、导杆导套(09)、主阀浮球(27)、主阀盖(25)、紧固件Ⅱ(24)、主阀座固定螺钉(23)、主阀座(22)、防护罩(21)、浮球导杆(20)、防护罩紧固件(19)组成；导杆导套(09)产用螺纹连接到主阀体(08)上，主阀体(08)内设计有一杯形中腔（37），杯形中腔（37）通过筋（36）与主阀体（08）相连，杯形中腔（37）下端设计有一个排污口(28)，浮球导杆(20)通过焊接方式与主阀浮球(27)构成一体，主阀座(22)通过主阀座固定螺钉(23)与主阀盖(25)连接，主阀盖上设计有一大孔（35）用于排出管路中的空气。

A是微量排气阀，其由微量排气阀阀体(34)，微量排气阀阀盖(16)，紧固件Ⅰ(15)，固定绞链(14)，可动铰链(13)，微量排气阀浮球(12)，密封组件(11)组成。微量排气阀阀盖(16)上设计有一小孔（17），也可排放少量空气，微量排气阀浮球（12）上连接有可动铰链（13），固定铰链（14）以及其末端的密封组件（11），构成曲柄摇杆结构，微量排气阀A通过管接头（10）与主阀B相连接。

具体实施方式

包括止回阀体03、止回阀导套04、止回阀板05、止回阀弹簧06、止回阀座07、丝堵30、紧固件Ⅲ32组成；止回阀导套04通过螺纹安装在止回阀体03上，其特征在于：抗水锤全通径复合式空气阀由微量排气阀A，主排气阀B,抗水锤静音止回阀C三部分组成，止回阀阀板05与止回阀阀座07之间安装有止回阀弹簧06，通过调整止回阀弹簧06的刚度可以改变止回阀阀板05受到冲击时的关闭力，止回阀阀板05上设计有若干丝堵孔31，可以用来安装丝堵30，通过控制丝堵30的数量，改变止回阀板05的流通面积，使止回阀阀板05可以承受不同的冲击力，止回阀体03上方连接主排气阀B，主排气阀B由主阀体08、导杆导套09、主阀浮球27、主阀盖25、紧固件Ⅱ24、主阀座固定螺钉23、主阀座22、防护罩21、浮球导杆20、防护罩紧固件19组成；导杆导套09产用螺纹连接到主阀体08上，主阀体08内设计有一杯形中腔37，杯形中腔37通过筋36与主阀体08相连，杯形中腔37下端设计有一个排污口28，浮球导杆20通过焊接方式与主阀浮球27构成一体，主阀座22通过主阀座固定螺钉23与主阀盖25连接，主阀盖上设计有一大孔35用于排出管路中的空气，主阀B通过管接头10与微量排气阀A。

微量排气阀A其由微量排气阀阀体34，微量排气阀阀盖16，紧固件Ⅰ15，固定绞链14，可动铰链13，微量排气阀浮球12，密封组件11组成，微量排气阀阀盖16用紧固件15固定在微量排气阀阀体34上，微量排气阀阀盖16上设计有一小孔17，可排放少量空气，微量排气阀浮球12上连接有可动铰链13，固定铰链14以及其末端的密封组件11，构成曲柄摇杆结构。

当管道01开始供水时，水位02会逐渐上升到图2所示的位置，此时，整个管路系统中的空气会沿着图2中通道33所示从此抗水锤结构设计的全通径复合式空气阀中排出，如果此时水位02上升过快，止回阀阀板05就会被气流起或水流冲击而沿着止回阀阀座07上升，止回阀弹簧06会给止回阀阀板05一个作用力，防止止回阀阀板05过快上升而于止回阀阀座07发生撞击而损坏，如图2所示。同时，止回阀阀板05上设计有若干丝堵孔31，可以根据工况的实际需要安装不同数量的丝绪30，以满足不同情况下阻尼的需求。

随着水位02的上升到B区，采取中空设计的主阀浮球27会因为浮力的增加而上升，主阀阀体08上设计安装有一导杆导套09，以确保主阀浮球27在浮球导杆20沿导杆导套09的允许范围内升降。此时，管路中的空气会沿着图3中通道33所示从此抗水锤结构设计的全通径复合式空气阀的大孔35中排出。

当水位02继续上升，直到主阀浮球27沿导杆导套20被浮起到最高点处，接触到主阀阀座22形成密封，避免水通过阀门溢出，此时，由主阀浮球27与主阀阀座22之间形成的密封腔26的压力升高，水位02会沿着连接在主阀B上的管接头10流到微量排气阀A中，而主阀B在形成密封后的剩余空气会通过微量排气阀阀盖16上的小孔17排出，保证排气的彻底性与充分性。此时，整个管路系统中的空气会沿着图4中通道33所示从此抗水锤结构设计的全通径复合式空气阀中排出。

如图4所示，随着水位02在微量排气阀阀体34的中腔18中不断上升，微量排气阀A中的空气不断由小孔17排出，在水位02上升的同时，微量排气阀浮球12也会随之上升，从而带动其上连接的曲柄摇杆结构：可动铰链13，以及其末端的密封组件11围绕固定铰链14做小幅度圆周上升动作，当末端上的密封组件11上升到小孔17的下缘时，整个微量排气阀A形成密封，如图5所示。此状态下，整个空气阀系统所有出口都处于密封状态，无法对外排放空气。

在图5状态下，若管路中的空气已经排净，则此密封状态会维持下去，但水中一直会混有2%的空气，且管路的供水不可能一直维持恒定不变的压力或流速，所以就会一直有空气在空气阀系统的高点逸出，对应图5中微量排气阀A的腔体18区，由于逸出的空气不断增多，造成腔体18内压力不断升高，故而，水位02会因空气压力的升高而下降，水位02的下降会造成微量排气阀浮球12的浮力下降，从而使浮球12下降，带动曲柄摇杆结构：可动铰链13，以及其末端的密封组件11围绕固定铰链14做小幅度圆周下降动作，当末端上的密封组件11离开小孔17的下缘时，整个微量排气阀A的密封失效，空气再次从小孔17中排出。回到图4的排气状态。

在系统正常工作过程中，由于空气会不断的从水中溢出，故而，微量排气阀A的小孔17会一直重复上文所述的密封、开启动作，以维持整个系统的平衡状态。

若管路系统断电、上游供水系统损坏、设备检修等情况，图5中的水位02会因水压不足而快速下降，此时，微量排气阀浮球12下降，带动曲柄摇杆结构：可动铰链13，以及其末端的密封组件11围绕固定铰链14做小幅度圆周下降动作，使末端上的密封组件11离开小孔17的下缘，外界空气由小孔17流回管路系统，同时，主阀B的主阀浮球27所受的浮力也会因水位02的快速下降而快速降低，主阀浮球27会带动浮球导杆20沿着导杆导套09快速下降，脱离主阀阀座22，外界空气会迅速的从大孔35流回管路，以补充系管路的压力，防止管路系统真空，被大力压力损坏。如图6中气路33’所示。

在水位02的回落过程中，若水中混有其它杂质，会通过主阀阀体08上的排污口28流出，达到自清洁的作用。