一种减压型倒流防止器的制作方法

本发明涉及管道阀技术领域，具体涉及一种减压型倒流防止器。

背景技术：

倒流防止器(backflowpreventer)是一种采用止回部件组成的可防止给水管道水流倒流的装置，用于污水处理等管道，防止流向的液体倒流造成回流污染。倒流防止器由两个隔开的止回阀和一个安全泄水阀所组合而成。其中止回阀的作用是限制流体只能往单向流动，在一个方向流动的流体压力作用下，阀瓣打开；流体反方向流动时，由流体压力和阀瓣的自重使阀瓣闭合，从而切断流动。而泄水阀的作用在于压力异常时(出口端压力高于中间腔)，即使两个止回阀都不能反向密封，安全泄水阀也能自动开启将倒流水泄空，并形成空气隔断，保证上游供水卫生安全。

申请人此前曾进行过关于减压型倒流防止器的专利申请，并获得了中国发明专利授权(申请号cn201710066249.6减压型倒流防止器有权-审定授权授权公告号cn106594325b)。

本申请为在该授权专利上进行的技术改进。经过生产实践的验证以及申请人对技术精益求精的思考研究，发现上述的授权专利还存在以下的不足：

1.将止回阀安装到阀体内后，需要拧紧防松螺母才能使两个止回阀固定在阀体的阀腔内。这种安装拆卸方式需要将扳手放置到阀腔内以进行松紧，若阀腔的空间有限，则会大大限制了扳手的操作空间，难以进行操作，使止回阀的安装拆卸极为繁琐，因此这种结构不适用于小规格的阀门上。

2.参阅图5，当阀瓣关闭时，摇杆需要对阀瓣施加一个预紧力，才能使阀瓣能克服水流的冲力从而保持密封状态。而这个预紧力是通过双扭簧的弹簧力来提供的，且弹簧力的方向与预紧力的方向不平行，弹簧力在预紧力方向上的分力才等于预紧力，因此需要非常大的预紧力才能提供足够的预紧力，意味着需要提供更粗的双扭簧或增加弹簧的安装预紧角，这样就导致了对阀瓣本身水流的阻力增大，使阀瓣的开启不顺畅。

3.参阅图8，阀瓣在开启状态下，滚轮沿摇杆的导向运动，当止回阀处于全开状态时，滚轮会运动到摇杆的顶点，弹簧力的方向和阀瓣基本平行，且止回阀和摇杆形成了三角形稳定，阀瓣无法回弹，造成止回阀不能回复密闭状态。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型的减压型倒流防止器，其可以使摇杆通过圆弧凹槽对阀瓣施加的预紧力方向大致水平，使弹簧力能最大程度转化为对阀瓣的预紧力。

本发明采用以下的技术方案来实现：

一种减压型倒流防止器，包括阀体、两个结构相同的止回阀以及泄水阀，所述阀体的内部形成腔体，所述阀体的阀壁上形成进水口、出水口以及泄水口，两个所述止回阀固定设置在所述阀体内，并分别位于所述进水口和所述出水口处，所述泄水阀固定设置在所述阀体外，并位于所述泄水口处；所述止回阀包括阀座、阀瓣、摇杆、摇杆扭簧；所述阀瓣的一侧铰接在所述阀座的上端，另一侧设置有滚轮；所述摇杆包括固定端和自由端，所述固定端通过摇杆销轴连接在所述阀座的下端，所述摇杆销轴上还套设有摇杆扭簧，所述摇杆扭簧为双扭簧；所述滚轮活动抵接于所述摇杆上，并在所述固定端和所述自由端之间滑动；所述摇杆的固定端处还设置有用于增大阀瓣预紧力的圆弧凹槽，所述滚轮活动设置于所述圆弧凹槽内，当所述阀瓣关闭时，所述摇杆通过所述圆弧凹槽对所述滚轮施加方向大致水平的预紧力；所述摇杆扭簧的弹簧力作用于摇杆上使阀瓣处于常闭状态，通过外力使阀瓣上的滚轮在摇杆上滚动，实现阀瓣的开启。

进一步地，所述摇杆上还设置有适于对滚轮进行限位的回钩部。

进一步地，所述止回阀还包括有限位挂钩，所述限位挂钩设置在所述阀座的下端，所述摇杆扭簧两侧伸出的扭臂由所述限位挂钩进行限位。

进一步地，所述阀瓣安装有滚轮的一侧设有用于限制摇杆回钩部活动的限位凹槽。

进一步地，所述阀体内包括适于止回阀安装的安装槽，所述止回阀套设于所述安装槽内；所述安装槽的内侧和所述阀座的外侧均设置有凹陷结构，以共同形成固定空腔；所述固定空腔内插接有固定销轴，所述安装槽上开设有便于所述固定销轴插入的缺口，以将所述止回阀固定在所述阀体内。

进一步地，所述固定销轴包括握持部以及呈圆弧形的固定部，所述固定销轴的数量为2根，并通过所述安装槽上的缺口分别固定插接在所述固定空腔内。

进一步地，所述止回阀还包括阀瓣销轴和阀瓣扭簧，所述阀瓣通过阀瓣销轴安装在所述阀座上，所述阀瓣扭簧套设于所述阀瓣销轴外，以将所述阀瓣铰接在所述阀座上。

进一步地，所述阀座上设置有两个用于固定阀瓣的支片，所述阀瓣通过所述阀瓣销轴设置在两个所述支片之间。

进一步地，所述阀座为塑料件，所述支片为金属件，所述支片采用塑料嵌件技术与阀座一体成型。

进一步地，所述阀瓣的内侧还设有橡胶片和压板，所述橡胶片通过压板上的螺栓以固定在阀瓣上。

相比于现有技术，本发明能达到的有益效果为：止回阀内的旋启结构进行了改进，当阀瓣保持密封状态时，阀瓣需要提供足够大的预紧力来克服水流的冲力，而摇杆通过圆弧凹槽对阀瓣施加的预紧力方向大致水平，和水流对阀瓣施加的冲力接近平行，使摇杆扭簧的弹簧力可以最大限度地转化为预紧力，因此较小的弹簧力就能提供足够的预紧力，意味着阀体可以选用更细的扭簧就可以达到足够的预紧力，使阀瓣可以减小对水流的阻力；当阀瓣打开时，滚轮离开圆弧凹槽，弹簧力的方向产生变化，使预紧力瞬间变小，使阀瓣对水流的阻力随开度增大而减小，开启顺畅；本发明保证了阀瓣的开启顺畅，同时可以采用更小的摇杆扭簧，降低了生产制造的成本。

附图说明

图1为倒流防止器的结构示意图；

图2为倒流防止器的剖视图；

图3为阀体、止回阀和固定插销的爆炸视图；

图4为止回阀安装在阀体内的示意图；

图5为现有技术中的止回阀处于密闭状态时的受力示意图；

图6为本发明的止回阀处于密闭状态时的受力示意图；

图7为本发明的止回阀处于开启状态时的受力示意图；

图8为现有技术中的阀瓣开启到最大位置时的示意图；

图9为本发明的止回阀开启到最大位置时的第一示意图；

图10为本发明的止回阀开启到最大位置时的第二示意图。

图中：10、阀体；11、进水口；12、出水口；13、泄水口；14、安装槽；15、第一凹陷结构；16、第二凹陷结构；17、固定空腔；20、止回阀；21、阀座；22、阀瓣；23、摇杆；231、圆弧凹槽；232、回钩部；24、摇杆弹簧；25、摇杆销轴；26、滚轮；27、限位挂钩；28、限位凹槽；29、固定插销；210、阀瓣销轴；211、阀瓣扭簧；212、支片；213、橡胶片；214、压板；30、泄水阀。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

参阅图1-图4、图6-图7，本发明公开了一种减压型倒流防止器包括阀体10、两个结构相同的止回阀20以及泄水阀30。阀体10的内部形成腔体，阀体10的阀壁上形成进水口11、出水口12以及泄水口13，两个止回阀20固定设置在阀体10内，并分别位于进水口11和出水口12处，泄水阀30固定设置在阀体10外，并位于泄水口13处。

止回阀20包括有阀座21、阀瓣22、摇杆23和摇杆23扭簧，水流经阀座21冲开阀瓣22，从而通过止回阀20。阀瓣22的一侧铰接在阀座21的上端，另一侧设置有滚轮26；摇杆23包括固定端和自由端，固定端通过摇杆销轴25连接在阀座21的下端，摇杆销轴25上还套设有摇杆23扭簧以将摇杆23铰接在阀座21上，摇杆23扭簧使摇杆23往阀瓣22方向压紧，摇杆23扭簧为双扭簧，并分别左右对称布置在摇杆23的两侧；滚轮26活动抵接在摇杆23上，并在固定端和自由端之间滑动；

摇杆23的固定端处还设置有用于增大阀瓣22预紧力的圆弧凹槽231，滚轮26活动设置在圆弧凹槽231内：当阀瓣22关闭时，滚轮26的位置处于圆弧凹槽231内，摇杆23通过圆弧凹槽231对滚轮26施加一个方向大致水平的预紧力，预紧力的方向和进水的方向大致平行；当阀瓣22开启时，滚轮26离开圆弧凹槽231，并沿摇杆23的导向滚动；

摇杆23扭簧的弹簧力作用在摇杆23上，使摇杆23始终对滚轮26施加弹簧力，阀瓣22处于常闭状态，通过外力使阀瓣22上的滚轮26在摇杆23上滚动时，能实现阀瓣22的开启。设置有两个止回阀20，位于出水口12处的止回阀20，其双扭簧的弹力比位于进水口11的止回阀20要大。

需要说明的是，当阀瓣22保持密封状态时，阀瓣22需要提供足够大的预紧力来克服水流的冲力，而摇杆23通过圆弧凹槽231对阀瓣22施加的预紧力方向大致水平，和水流对阀瓣22施加的冲力接近平行，使摇杆23扭簧的弹簧力可以最大限度地转化为预紧力，因此较小的弹簧力就能提供足够的预紧力，意味着阀体10可以选用更细的扭簧或者更小的弹簧安装预紧角就可以达到足够的预紧力；当阀瓣22打开时，滚轮26离开圆弧凹槽231，弹簧力的方向产生变化，使预紧力瞬间变小，使阀瓣22对水流的阻力随开度增大而减小，开启顺畅。

优选地，参阅图6，摇杆23上还设置有适于对滚轮26进行限位的回钩部232，当阀瓣22开启至最大时，回钩部232实现对滚轮26的限位，使其无法继续往上滚动，以对阀瓣22的开度实现限位。

优选地，参阅图9，止回阀20还包括限位挂钩27，限位挂钩27设置在阀座21的下端，摇杆23扭簧两端伸出的扭臂由限位挂钩27进行限位，通过对扭臂的位置进行限位，实现对摇杆23的转动程度进行限制。操作时，只需要将摇杆23扭簧套入销轴上，然后用螺丝刀分别将双扭簧左右两个伸出的扭臂撬至对应的限位挂钩27限位上即可，该挂钩方式方便弹簧的安装拆卸。

优选地，参阅图10，阀瓣22安装有滚轮26的一侧设有用于限制摇杆23回钩部232活动的限位凹槽28。对防止器内的止回阀20进行清洗和零部件更换时，操作人员在将摇杆23撬开后，再将摇杆23的回钩部232卡在滚轮26与阀瓣22的限位凹槽28内，使阀瓣22处于常开状态，方便零部件的清洗和更换。

本发明的具体工作流程和工作原理如下：阀瓣22处于常闭状态时，由于双扭簧的弹簧力对阀瓣22施加预紧力，保证了阀瓣22在关闭状态时，阀座21与阀瓣22之间有足够的密封性。当水流的冲力大于摇杆23施加在阀瓣22上的预紧力时，水流从进水口11处进入，滚轮26离开圆弧凹槽231并沿摇杆23的导向滚动，阀瓣22开启使水流进入，滚轮26滚到到摇杆23的回钩部232时被限位，阀瓣22的开度达到最大；水流经果阀体10内腔体，并从出水口12流出时，以同样方式打开另一个止回阀20，以实现出水。泄水阀30上有弹簧，正常工况下弹簧使泄压阀关闭，当腔体内产生回流时，使泄水阀30打开，液体从下方流走。

优选地，参阅图3-图4，阀体10内包括有用于安装止回阀20的安装槽14，安装槽14呈圆弧形，适于圆形的止回阀20阀座21安装在其内。止回阀20套设在安装槽14内，其中安装槽14的内侧、阀座21的外侧均设置有呈三角状的凹陷结构，两凹陷结构共同形成固定空腔17；固定空腔17内插接有固定销轴，以将固定空腔17进行填充，使安装槽14和止回阀20之间实现位置固定，从而完成止回阀20的安装。安装槽14上还开设有便于固定销轴插入的缺口，便于操作人员进行插接。

具体地，安装槽14上的凹陷结构为第一凹陷结构15，阀座21上的凹陷机构为第二凹陷结构16。

进一步优选，参阅图3，固定销轴包括握持部和固定部，其中固定部呈圆弧形，以便于与固定空腔17配合。固定销轴的数量为2根，操作人员可通过手持握持部将固定销轴从安装槽14的缺口处插入，以完成止回阀20的固定。

本发明对止回阀20的安装拆卸过程如下：将止回阀20的阀座21部分套设到阀体10的安装槽14内，阀座21和安装槽14的三角状凹陷结构共同形成固定空腔17，再将固定销轴的固定部从安装槽14的缺口处插接至固定空腔17内，完成止回阀20的安装。拆卸时，手持固定销轴的握持部，将固定销轴从固定空腔17内抽出，止回阀20变为松动状态，即可将其从安装槽14内取出。这种安装方式的优点在于：销轴拆卸方便，不需要扳手等的辅助工具即可完成安装拆卸；安装空间小，不需要很大的空间以进行操作，能使用小规格的倒流防止器，节省工时。

优选地，参阅图9，止回阀20还包括阀瓣销轴210和阀瓣扭簧211。阀瓣22通过阀瓣销轴210安装在阀座21上，阀瓣销轴210外还套设有阀瓣扭簧211，以将阀瓣22铰接在阀座21上，完成阀瓣22的开闭。阀瓣扭簧211的弹簧力小于摇杆弹簧24的弹簧力。阀瓣扭簧211为双扭簧。

进一步优选，阀座21上还设置有两个用于固定阀瓣22的支片212，阀瓣22通过阀瓣销轴210设置在两个支片212之间，支片212起到支承阀瓣销轴210的作用。

在阀瓣销轴210上设置阀瓣扭簧211的作用在于：参阅图8-图9，当阀瓣22的开度达到最大时，阀瓣22、止回阀20阀座21和摇杆23三者形成了三角形稳定，且摇杆23扭簧通过摇杆23对滚轮26施加的弹簧力接近于与阀瓣22平行，使阀瓣22的位置容易卡死，不易因自重而产生复位。通过设置阀瓣扭簧211，使阀瓣22获得一个回弹的力，便于阀瓣22可以回弹并重新关闭，且这个力小于摇杆23的弹簧力，只起到辅助作用，而不会对阀瓣22的开启产生很大的阻力，从而产生的水流阻力不大。

优选地，阀座21为塑料件，支片212为金属件，支片212采用塑料嵌件技术和阀座21一体成型。本发明采用塑料嵌件技术为现有技术中已知的加工技术，应用于本发明的止回阀20中取得较好的效果，解决了止回阀20在启闭过程中各零部件与阀座21之间反复震动、部件容易出现松动的问题。

优选地，参阅图10，阀瓣22的内侧还设置有橡胶片213和压板214，橡胶片213通过压板214上的螺栓以固定在阀瓣22上。由于阀瓣22会出于频繁开启的状态，因此设置橡胶片213有利于进行缓冲，以保护止回阀20。橡胶片213为较易磨损的件，通过螺栓方式进行固定，使操作人员工人直接扭开压板214上的螺栓，对橡胶片213进行更换即可。

通过对上述实施例的详细阐释，本发明能达到以下的三个有益效果：

(1)本发明对阀瓣22的旋启结构进行了改进，通过在摇杆23上设置圆弧凹槽231，使阀瓣22在关闭时，摇杆23对阀瓣22施加的预紧力的方向与水流的方向接近平行，即摇杆弹簧24的弹簧力可接近全部转化为预紧力，相比于现有技术，本发明采用更小的弹簧或更小的弹簧安装角即可提供足够的预紧力，节省了生产的材料成本。

(2)对止回阀20的安装方式进行了改进，通过将止回阀20手动套设进安装槽14内，再用固定销轴对固定空腔17进行插接，即可实现止回阀20的固定安装。相比于现有技术，不需要进行繁复的加工螺纹、凹坑、螺纹连接、螺母防松等工序，安装快捷省时，需要的操作空间小，同时适用于大、小规格的倒流防止器。

(3)对阀瓣22的连接方式进行了改进，通过在阀瓣22铰接处增设阀瓣扭簧211，使阀瓣22在开启到最大并与阀座21、摇杆23形成三角形稳定时，阀瓣扭簧211的弹簧力会驱使阀瓣22回弹，配合阀瓣22自重以回复关闭状态。另外阀瓣扭簧211的弹簧力较小，仅起到辅助作用，不会对水流起到很大的阻力，也不对阀瓣22的开启造成很大的影响，解决了阀瓣22在某些工况中无法回弹从而失效的情况。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。