1.一种基于配压原理的单腔一体式全压进排气阀,包括气缸(1)、主阀腔体(2)、主阀活塞,所述主阀腔体下部设有主阀阀口(10),主阀腔体内设有空心浮球(6),其特征是,所述主阀活塞包括置于气缸空腔内的气缸活塞(4)、活塞柱(3),所述主阀腔体顶部设有活塞柱安装口,所述活塞柱一端与气缸活塞连接,另一端通过安装口伸入主阀腔体内;所述活塞柱中心设有小活塞(17),小活塞一端与空心浮球连接,另一端通过活塞弹簧(13)连接于气缸活塞底部中心位置;
所述活塞柱内设有配压机构,该机构包括三条导气通道,分别为连接主阀腔体与小活塞腔体(18)的导气通道Ⅰ(14)、连接小活塞腔体与气缸的导气通道Ⅱ(15)、连接小活塞腔体与大气的小排气口(16),所述气缸侧壁设有与外部大气相通的大排气口(11),气缸顶部设置有微量排气阀(9);通过空心浮球的沉浮,带动小活塞升降,从而启闭相应的导气通道。
2.根据权利要求1所述的一种基于配压原理的单腔一体式全压进排气阀,其特征是,所述主阀腔体内侧底部设有截面为U型的导气槽(7),导气槽侧壁水平开设四个排水孔(8)。
3.根据权利要求1所述的一种基于配压原理的单腔一体式全压进排气阀,其特征是,所述主阀活塞还包括密封挡板(5),该挡板设置在活塞柱下端,所述汽缸活塞上表面的竖向受力面积大于所述密封挡板下表面的竖向受力面积。
4.根据权利要求3所述的一种基于配压原理的单腔一体式全压进排气阀,其特征是,所述密封挡板与主阀腔体接触处设有密封圈(12)。
5.根据权利要求1所述的一种基于配压原理的单腔一体式全压进排气阀,其特征是,所述导气通道Ⅰ与小活塞腔体的连接处高于导气通道Ⅱ与小活塞腔体的连接处;所述小排气口与小活塞腔体的连接处高于导气通道Ⅰ与小活塞腔体的连接处。
6.根据权利要求1或5所述的一种基于配压原理的单腔一体式全压进排气阀,其特征是,所述小活塞顶部与活塞弹簧底部之间通过连杆(19)和支撑板(20)连接;该连杆长度等于导气通道Ⅱ与小活塞腔体的连接处到小排气口与小活塞腔体的连接处之间的距离,保证导气通道Ⅱ关闭时,气体可通过小排气口排出,实现正常工作情况下的微量排气。
7.根据权利要求1所述的一种基于配压原理的单腔一体式全压进排气阀,其特征是,所述气缸包括上缸体和下缸体两部分,通过螺栓相连接;所述主阀腔体包括上阀体和下阀体两部分,通过螺栓相连接;所述汽缸活塞和所述活塞柱也通过螺栓相连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于配压原理的单腔一体式全压进排气阀,其特征是,所述主阀阀口设置在所述主阀腔体的下腔壁上,主阀阀口通过法兰盘或具有外螺纹的连接管与灌溉管路或供水管路连接。
9.根据权利要求2所述的一种基于配压原理的单腔一体式全压进排气阀,其特征是,所述主阀腔体采用铸钢材料,导气槽与浮球采用不锈钢材料制作。
10.如权利要求1-9中任一项所述的基于配压原理的单腔一体式全压进排气阀的应用方法,其特征是,包括以下步骤:
(1)低压高速排气过程:当管内开始注水时,浮球停留在主阀腔体底部位置,气体通过导气通道Ⅰ、Ⅱ,经由主阀腔体导入配压机构,再进入上部气缸,气缸推动气缸活塞向下动作,打开大排气口,排出大量空气,该过程用来排出系统初次运行时产生的大量气体;
(2)高压微量排气过程:当空气排完时,主阀腔体内积水,浮球浮起,推动小活塞向上运动,连接气缸与配压机构的导气通道Ⅱ关闭,气缸内高压气体通过气缸上部微量排气阀缓慢排出,受阀体气托力作用,气缸活塞向上运动直至关闭,停止大量排气;同时小活塞继续向上运动,连接配压机构和大气的导气通道打开,气体通过小排气口排入大气,实现管内水正常输送时的微量排气;
(3)止水防漏过程:当主阀腔体内充满水时,小活塞向上运动,连接配压机构和主阀腔体的导气通道Ⅰ关闭,继而水流无法进入配压机构,达到止水防漏的效果;
(4)连续排气过程:当下一段气柱到来时,由于主阀腔体为管路最高点,气体集聚于阀体内,将导气槽与浮球之间的积水从导气槽的排水孔排出,浮球下降回到初始位置,又可进行高速排气,排出下一段气柱,克服了浮球因气托作用无法自动打开排气的问题;
(5)进气补气过程:当泵停止,管内水流空时,或遇管内产生负压时,浮球下降,大排气口打开,吸入空气确保管道安全。