一种带铰链的单向流动截流阀的制作方法

本发明涉及一种带铰链的单向流动截流阀，属于阀门应用技术领域。

背景技术：

随着阀门行业发展的加快，未来行业将是阀门产品质量安全和产品品牌之间的竞争，产品向高技术、高参数、耐强腐蚀、高寿命方向发展，只有通过不断的技术创新，开发新产品，进行技术改造，才能逐步提高产品技术水平，满足国内装置配套，全面实现阀门的国产化。我国阀门制造行业在庞大的需求环境下，必将呈现出更好的发展前景。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种带铰链的单向流动截流阀，阀门通过自身浮力来实现截流作用，方便了管道内水流的汇总，有利于水流的集中处理。

为解决上述技术问题，本发明提供一种带铰链的单向流动截流阀，包括进水装置、储水装置、阀体和铰链；

所述进水装置为一管道，包括进口，缺口和进水装置出口；所述进水装置与水平方向夹角为θ，所述进水装置出口设置在储水装置的装置壁上，使进水装置与储水装置相连通；所述进水装置出口在储水装置的内腔内延伸一段距离，称为延伸段，当阀体在储水装置中水的浮力作用下，绕铰链旋转至水平时，阀体的端部与该延伸段的端部相抵，使进水装置出口闭合，将进水装置出口处水流截止；所述缺口设置在进口与进水装置出口之间，位于储水装置外侧；当进水装置出口闭合时，进水装置中的多余水通过缺口流出；

所述储水装置包括装置壁，内腔，储水装置出口，出口控制阀门和凸起块；所述储水装置出口开设在储水装置下部的装置壁上，储水装置出口处设出口控制阀门；所述凸起块在进水装置出口与装置壁相连处；

所述阀体设置在进水装置出口处，一端通过铰链固定在装置壁上，且位于凸起块的正下方，另一端处于自由状态；所述阀体可绕铰链进行旋转。

前述的θ的取值范围为30度~60度。

前述的储水装置的装置壁上设一个凹槽，所述阀体位于该凹槽内。

前述的阀体厚度L₃，凹槽厚度L₂，凸起块厚度为L₅，L₅小于L₃，L₃大于L₂。

前述的铰链包括铰链体和连接螺钉；所述连接螺钉将铰链体、阀门与储能壁连接在一起。

前述的阀体为长方体。

前述的阀体为中间设有空心方形凸起的长条体。

前述的阀体为中间设有空心球形凸起的长条体。

本发明所达到的有益效果：

本发明将通过自身浮力进行截流的截流阀在水管中实现水流的截止，此截流阀构造简单方便，成本较低，有利于水流的汇总，方便对水流进行再次利用，造福人类。

附图说明

图1为本发明的带铰链的单向流动截流阀的装置示意图；

图2是截流阀的阀体及铰链示意图；

图3为铰链示意图；

图4为水位至阀体时装置示意图；

图5为阀体在浮力作用下的受力示意图；

图6为阀体在浮力作用下时铰链示意图；

图7为阀体在浮力作用下处于水平状态下的示意图；

图8为阀体在水平状态下的受力示意图；

图9为阀体在水平状态下铰链的状态示意图；

图10为阀体形状为空心长方体示意图；

图11为阀体形状为空心凸体示意图；

图12为阀体形状为空心凸球体示意图；

图中：

a₁、 a₂分别为进水装置和储水装置的进水口；

b为进水装置的出水口；

c为进水装置的缺口；

d为储水装置的出水口。

具体实施方式

下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明是带铰链的单向流动截流阀，由进水装置1、储水装置2、阀体3和铰链4组成。

进水装置1为一管道，由三部分组成，进口1-1，缺口1-2，进水装置出口1-3。进水装置1与水平方向夹角为θ，θ取30°~60°之间的角度，根据具体情况选取。水流由进口1-1流入进水装置1，通过进水装置出口1-3流入储水装置2。进水装置出口1-3设置在储水装置的装置壁2-1上，使进水装置与储水装置相连通，将水流通过进水装置引入储水装置中。进水装置出口1-3在储水装置的空腔内延伸一段距离，当阀体水平时，阀体的端部与该延伸段的端部相抵，使进水装置出口1-3闭合。缺口1-2设置在进口1-1与进水装置出口1-3之间，位于储水装置外侧。当进水装置出口闭合时，进水装置1中的多余水通过缺口1-2流出。

储水装置2由五部分组成，装置壁2-1，内腔2-2，储水装置出口2-3，出口控制阀门2-4，凸起块2-5。储水装置出口2-3开设在储水装置下部的装置壁2-1上，储水装置出口2-3处设出口控制阀门2-4。当储水装置2内的水需要排放时，打开出口控制阀门2-4，通过储水装置出口2-3排出储水装置2，也可借此来进行储水装置2的清洗工作。凸起块2-5在进水装置出口1-3与装置壁2-1相连处，用来保护阀体3，防止水流对阀体3与铰链4的直接冲刷。

阀体3设置在进水装置出口1-3处，阀体为长方体，一端通过铰链4固定在装置壁2-1上，且位于凸起块2-5的正下方，另一端处于自由状态，自由状态时为竖直向下（如图1所示），当储水装置2中的水位逐渐上升时，阀体3在自身浮力的作用下由竖直向下状态绕铰链4旋转至水平状态，将进水装置出口1-3闭合；当储能装置2中水位下降，阀体浮力降低，由水平方向绕铰链4旋转至竖直向下状态。

铰链4将阀体3与储水装置2的装置壁2-1连接在一起，随着储水装置2内水位的升高降低，阀体3绕铰链4进行旋转从而实现截流的目的。

如图2所示，阀体3通过铰链4置于储水装置2装置壁的一个凹槽内，阀体厚度L₃，装置壁2-1厚度为L₁，凹槽厚度L₂，凸起块2-5厚度为L₅，L₅略小于L₃，L₃需略大于L₂。

如图3所示，铰链4由两部分组成，铰链体4-1，连接螺钉4-2。通过连接螺钉4-2将铰链体4-1与阀体3和储能壁2-1连接在一起，实现阀体3的转动。

如图4所示，当储水装置2中水位到达阀体3位置时，阀体3在水的浮力的作用下绕铰链4旋转，此时阀体3受到重力G，浮力f，铰链支持力N，以及水流冲击力F，图中a₁、a₂分别为进水装置1和储水装置2的进水口，b为进水装置1的出水口，d为储水装置2的出水口，c为进水装置1的出水缺口。

如图5所示，阀体3在水流浮力的作用下的受力示意图，受力分别为重力G，浮力f，铰链支持力N，以及水流冲击力F。

如图6所示，铰链4跟随阀体3运动时的示意图。

如图7所示，当储水装置2内的水位到达阀体3关闭位置时，阀体3在浮力作用下处于水平状态，实现对进水装置1出水口的关闭，此时进水装置内多余水将通过缺口1-2即c流出进水装置1。

如图8所示，当阀体3处于水平状态时的受力情况。

如图9所示，阀体3处于水平状态时铰链4的状态。

如图10所示，当阀体3处于水平状态时，由于浮力f需要大于自身重力G，浮力f取决于阀体3的体积，f=ρg V，若图示的体积V无法平衡重力G，可以设计如图11的凸体，或者图12凸球体的空心阀体，增大体积V以实现浮力f的增大，实现截流阀在浮力作用下节流的作用。

实施例

采用本发明的一种带铰链的单向流动截流阀进行截流，实施如下：

本发明入口与水平方向夹角为θ，当储水装置内水面上升超过阀体时，阀体在自身浮力的作用下由自由状态绕铰链旋转至水平状态，将截断进水装置出口处的水流，从而达到截流目的，此时进水装置内的水无法流入储水装置，多余水流将通过进水装置的缺口流出进水装置；当水位下降至阀体以下时，阀体将由水平位置返回自由状态时的位置，从而实现进水装置内的水流再次流入储水装置。设阀体入口处水流压力为F，阀体重力为G，阀体浮力为f，铰链支持力为N，阀体在水平状态时可得下式：

f+N> G+F*sinθ

f=ρg V

F=P*A

P=ρg H

ρ为水的密度，V为阀体的体积， A为阀体横截面积，P为水流压强，H为水流高度。

阀体设置为空心状，体积较大，重力较小，浮力大便于实现截流作用。

储水装置内设有出口控制阀门，当储水装置内水流将要排出时将阀门打开，水流通过阀门流经出口流出储水装置；当储水装置需要清洗时，从储水装置进口注入水流，同时打开阀门，通过水流对储水装置进行清洗，清洗完毕关闭阀门即可。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。