空气弹簧阀门的制作方法

本实用新型涉及阀门技术领域，尤其涉及一种无泄漏、防水锤的空气弹簧阀门。

背景技术：
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当前，阀门的种类各种各样，应用场所也是非常广泛。而在阀门的实际使用中，特别是当应用在污水介质（例如通过介质为含有颗粒或长纤维的污水介质）或对噪音要求比较严格的场合时，传统阀门的密封性差、噪音大、易损坏等就暴露无遗，这是因为常规阀门相互密封的零件都为钢件，钢与钢强力碰撞会产生噪音，会产生强烈的破坏作用，钢件密封面之间必须很好地贴合才能达到好的密封效果。因此，研制出无泄漏、消音、耐用的阀门就显得至关重要。

技术实现要素：
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为克服上述问题，本实用新型提供一种密封性能好、低噪音且使用寿命长的空气弹簧阀门将是有利的。

为实现上述目的，本实用新型提供一种空气弹簧阀门，包括：

阀体，其具有包括上开口和下开口的内腔体；

阀芯限位座，其包括分别于上开口处和下开口处安装于阀体上的上限位座和下限位座；

阀芯，其位于阀体的内腔体中，并构造成薄壳结构以能够在阀门开启状态下与上限位座流体密封地贴合以及在阀门关闭状态下与下限位座流体密封地贴合，该阀芯包括上阀芯、中阀芯和下阀芯；

空气弹簧装置，其装设于阀芯内,该空气弹簧装置包括阀芯隔板、弹簧导杆和复位弹簧，其中，阀芯隔板固定于中阀芯和下阀芯之间，并且其上设置有中心导孔和泄压孔，弹簧导杆装设成上端与阀芯固定而下端可移动地穿过该中心导孔，复位弹簧在中阀芯内套设于弹簧导杆上并设置成能够在压缩状态和复位状态之间转换；

其中，中阀芯构造成弹性可变形薄壳结构，下限位座构造成弹性限位座。

在本实用新型中，阀芯整体为薄壳式结构，在水中可处于悬浮状态；阀芯限位座对阀芯的上下极限运动起到一个限位的作用；中阀芯和下限位座都为弹性材质，在阀门开启和关闭时阀芯上下跳动而与限位座碰撞时可以产生变形而起到吸震和减噪的作用；复位弹簧主要起到阀芯变形后复位到原始状态的作用；由于阀芯隔板上设置的泄压孔，当中阀芯变形时压缩空气可以通过泄压孔进入下阀芯，当中阀芯复原时下阀芯的高压空气又通过泄压孔进入中阀芯，由此形成空气弹簧；空气弹簧和复位弹簧共同对中阀芯的变形及复原起到有效的主导作用。

进一步，上述中阀芯为橡胶薄壳结构 。再进一步，上述下限位座为聚四氟乙烯限位座。

又进一步，上述中阀芯设置有向内突伸的下法兰，下阀芯设置有向内突伸的上法兰，阀芯隔板与中阀芯的该下法兰和下阀芯的该上法兰通过螺栓连接在一起。

又再进一步，上述弹簧导杆的上端设置有弹簧限位法兰，上阀芯设置有向内突伸的下法兰，中阀芯设置有向内突伸的上法兰，该弹簧限位法兰、上阀芯的该下法兰以及中阀芯的该上法兰通过螺栓连接在一起，复位弹簧位于该弹簧限位法兰和阀芯隔板之间，并且弹簧导杆的下端可移动地穿过阀芯隔板上的中心导孔。

通过该结构设置，当中阀芯受压变形时，弹簧导杆能够沿中心导孔向下移动，复位弹簧在逐渐靠近的弹簧限位法兰和阀芯隔板之间受压缩，从而中阀芯中的空气受压缩后通过泄压孔进入下阀芯，而当中阀芯弹性复原时，下阀芯的高压空气又通过泄压孔进入中阀芯，复位弹簧复位，弹簧导杆沿中心导孔向上移动。

再又进一步，上述上阀芯和上限位座构造成在接触面结构上适配从而在彼此接触时流体密封地贴合在一起，下阀芯和下限位座也构造成在接触面结构上适配从而在彼此接触时流体密封地贴合在一起，从而实现无泄漏、防水锤。

还再进一步，上述阀芯隔板上设置有3～5个直径为2～3mm的泄压孔。

还又进一步，本实用新型还包括设置有中心孔的压板，该压板装设于阀体的底部用于与外接管件接触。

通过参考下面所描述的实施例，本实用新型的上述这些方面和其他方面将会得到更清晰地阐述。

附图说明：

实用新型的结构以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件：

图1是根据本实用新型一个具体实施方式的空气弹簧阀门处于阀门开启状态（即正常工作状态）下的结构剖视图；

图2是图1所示空气弹簧阀门处于阀门关闭状态（即停机状态）下的结构剖视图。

附图标记说明：

1 阀体 10 内腔体

11 上开口 13 下开口

21 上阀芯 23 中阀芯

25 下阀芯 31 上限位座

33 下限位座 40 中心导孔

41 阀芯隔板 42 泄压孔

43 弹簧导杆 44 弹簧限位法兰

45 复位弹簧 46 导杆部

5 压板 6 外接管件

具体实施方式：

下面将结合附图描述本实用新型的具体实施方式。然而，应当理解的是，这里所披露的实施方式仅仅是本实用新型的典型例子而已，其可体现为各种形式。因此，这里披露的具体细节不被认为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员以实际中任何恰当的方式不同地应用本实用新型的代表性的基础，包括采用这里所披露的各种特征并结合这里可能没有明确披露的特征。

应当注意到，在本文中，用于解释所揭露实施方式的各个部分的结构和/或动作的方向表示，诸如“上”、“下”，“内”等等，并不是绝对的，而是相对的。当所揭露实施方式的各个部分位于图中所示位置时，这些表示是合适的。如果所揭露实施方式的位置或参照系改变，这些表示也要根据所揭露实施方式的位置或参照系的改变而发生改变。

如图1所示，并结合图2，根据本实用新型的一个具体实施方式的空气弹簧阀门包括阀体1、阀芯、阀芯限位座和空气弹簧装置，其中阀体1具有包括上开口11和下开口13的内腔体10；阀芯位于阀体1的内腔体10中，并构造成薄壳结构，在水中可处于悬浮状态，能够在阀门开启状态下流体密封地贴合与封堵住上开口11（见图1），以及在阀门关闭状态下流体密封地封堵住下开口13（见图2），该阀芯包括上阀芯21、中阀芯23和下阀芯25，其中，中阀芯23构造成弹性可变形薄壳结构，具体在本实施方式中为橡胶材料构成的薄壳结构；阀芯限位座包括分别于上开口11处的上限位座31和位于下开口13处的下限位座33，上限位座31和下限位座33都固定于阀体1上，其中下限位座33构造成弹性限位座，具体在本实施方式中为聚四氟乙烯材质的限位座。

如图1所示，空气弹簧装置装设于阀芯内,其包括阀芯隔板41、弹簧导杆43和复位弹簧45。阀芯隔板41位于中阀芯23和下阀芯25之间，并且中阀芯23、下阀芯25和阀芯隔板41通过螺栓连接在一起，具体地，中阀芯23设置有向内突伸的下法兰，下阀芯25设置有向内突伸的上法兰，阀芯隔板41与中阀芯的该下法兰和下阀芯的该上法兰通过螺栓连接。阀芯隔板41上设置有中心导孔40和多个泄压孔42，数量可以是3～5个，直径可以是2～3mm，在本实施方式中泄压孔42是三个；弹簧导杆43在本实施方式中为T形，T形弹簧导杆43的上端横向部为弹簧限位法兰44，T形弹簧导杆43的下端竖向部为导杆部46，该弹簧限位法兰44、上阀芯21以及中阀芯23通过螺栓连接在一起，具体地，上阀芯21设置有向内突伸的下法兰，中阀芯23设置有向内突伸的上法兰，该弹簧限位法兰44、上阀芯21的该下法兰以及中阀芯23的该上法兰通过螺栓连接；复位弹簧45位于中阀芯23内，其套设于弹簧导杆43的导杆部46上，在装配完成后，复位弹簧45位于该弹簧限位法兰44和阀芯隔板41之间，并且弹簧导杆43的导杆部46的下端可移动地穿过阀芯隔板41上的中心导孔40，从而当中阀芯23变形时，导杆部46能够沿着中心导孔40移动，从而复位弹簧45能够在压缩状态和复位状态之间转换。

再如图1所示，上阀芯21和上限位座31构造成在接触面结构上适配，从而在彼此接触时流体密封地贴合在一起，例如，上阀芯21与上限位座31相互接触的截面都为斜面，且倾斜角度一致；再如图2所示，下阀芯25和下限位座33也构造成在接触面结构上适配,从而在彼此接触时流体密封地贴合在一起，以实现无泄漏、防水锤, 例如，下阀芯25和下限位座33相互接触的截面也都为斜面，且倾斜角度一致。

另外,在本实施方式中, 在阀体1的底部还设置有带中心孔的压板5,该压板的中心孔与阀体1的下开口13正对，且其底表面用于与外接管件6相接触。

下面介绍一下本实施方式中空气弹簧阀门的工作过程：

当阀门被启动时，即进入阀门开启状态时，在阀体1的内腔体10中，从外部管件6进水的冲力及浮力使得整个阀芯浮至上限位座31的位置，从而形成阀门的正常开启状态，如图1所示；当停机时，即进入阀门关闭状态时，回水冲力及压力使得阀芯下沉至下限位座33的位置，下阀芯25与下限位座33在圆周方向贴合密封，如图2所示。

本实用新型的空气弹簧阀门与传统的底阀或止回阀等阀门相比，其优势明显，能达到如下效果：

1、噪音小、振动小：中阀芯为橡胶这样的弹性材质，下限位座为聚四氟乙烯这样的弹性材质，易变形，在阀芯运动碰撞的过程中可以起到吸震和减噪的作用；

2、密封性好：下阀芯为钢件，下限位座为聚四氟乙烯件，一软一硬，在工作中可产生有效变形而达到完美的密封效果；

3、使用寿命长：中阀芯和下限位座均可产生变形，从而阀芯在上下冲撞运动中会产生较小的冲击，且空气弹簧和复位弹簧共同作用、相互保障，故其寿命得到相当程度的延长；

4、本实用新型的空气弹簧阀门即可用作底阀，也可用作止回阀，当作为底阀时，由于该阀门可做到无泄漏而使得进水管路一直处于充水状态，利于二次快速启动，特别适合频繁启动的场合。

本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进，包括这里单独披露的或要求保护的技术特征的组合，以及明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本实用新型所涉及的技术领域内，并落入本实用新型权利要求的保护范围。