一种自动防止流体回流的装置的制作方法

[0001]
本发明涉及泵技术领域，具体涉及一种自动防止流体回流的装置。


背景技术：

[0002]
通常情况下，为了防止水泵运转停止后，水泵内的流体回流，带动泵内叶轮反转，引起机械故障，因此一般通过在泵的出口安装止回阀实现稳定出口压力和防止回流的作用，但是传统的止回阀装置一般为通用的弹簧式止回阀，安装于水泵系统外部，无法实现与水泵的一体化集成，安装空间大，成本较高。弹簧式止回阀的弹簧采用的是弹簧钢制成，弹簧钢在应对高温介质或者强酸性介质输送时，容易被侵蚀损坏，止回阀的寿命很短，影响泵的正常工作。而传统阀门一般会有一些类似铰链转动机构，而这些阀门机构在高温高压强腐蚀的特殊介质中也极易损坏和失效。


技术实现要素：

[0003]
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种自动防止流体回流的装置，结构简单，能够适用于特殊介质的输送，且能自动调节泵内的流体正向流动及反向流动时阀门的开闭，有效避免阀体出现大量回流的现象。
[0004]
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种自动防止流体回流的装置，包括阀体，所述阀体内具有柱形空腔的阀室，所述阀室顶部外侧壁上开设有若干连通孔，所述阀室的侧壁上设置有进水口，所述阀室底部开放设置形成有出水口，所述出水口连接有输送管道，所述阀室内还设有用于在出水口处形成低压区的叶轮组件；所述阀室内竖向滑动配合有阀瓣，所述阀瓣包括阀板、位于阀板底部的导流台以及安装于导流台下方的挡水板，所述导流台用于将流入进水口的流体整流成朝向出水口方向的流体，所述挡水板能在阀瓣的滑动作用下对进水口封闭，所述阀室内还设有用于限制阀瓣滑动的上限位机构和下限位机构，当所述阀瓣向上滑动至上限位机构时，所述阀瓣的挡水板将进水口封闭；当所述阀瓣向下滑动至下限位机构时，所述阀瓣的导流台与进水口相对且挡水板位于进水口下方；所述阀瓣的所受浮力大于其重力。
[0005]
在本发明中，将装置放在待输送流体的容器中，通过阀室顶部外侧壁连通孔的设置，容器内的流体液位高于该阀室的连通孔，流体通过连通孔进入阀室内，可让阀室内阀瓣上方与外界流体处于均压，因此阀瓣会受到浮力，由于阀瓣的重力和所受的浮力为一固定值，设定阀瓣的重力稍小于其所受浮力。这样通过阀瓣上的导流台和挡水板与进水口来回相互切换，实现进水口的开闭。具体的是，当阀室内的叶轮组件处于关闭状态时，阀瓣所受的浮力大于重力，因此阀瓣在限位组件的作用下，阀瓣处于高位，阀瓣最下方的挡水板与进水口相对，将进水口完全封闭，进水口处于关闭状态。当阀室内的叶轮组件工作时，叶轮组件在出水口处产生低压区，阀瓣上方的水压大于阀瓣下方的水压，因此阀瓣所受的重力和上下压力差大于其所受浮力时，阀瓣向下滑动，挡水板与进水口错开，让挡水板上方的导流台与进水口相通，进水口处于自动打开状态，而且还有从进水口进入阀体内的流体对导流
台的撞击力也会使阀瓣向下运动，然后该阀瓣在限位组件的作用下，移动到最低位处，进水口处于完全打开状态。当阀室内的动力组件关闭后，阀体内有回流的流体时，回流的流体也会冲击阀瓣向上运动，而且由于阀瓣自身的浮力大于阀瓣重力，因此阀瓣向上运动高位处，直至挡水板将进水口封闭，进水口自动处于关闭状态。
[0006]
在本方案中，当叶轮组件工作时，在流体的驱动下自动打开进水口，当出现回流运动时，限制并完全阻止回流，实现进水口的自动关闭。阀瓣整体在阀室中处于流体中，利用了阀瓣自身所受到的浮力和重力，通过浮力来提供阀瓣向上运动的动力，通过挡水板让其自动关闭进水口，不需要像常规的弹簧止回阀门或者铰链式的阀门，需要特定的动力机构来关闭阀门，而且常规的阀门位于流体中，特别是特殊流体中，如高温铁液或腐蚀性流体等，常规的阀体容易失效，不能正常工作。而该装置中没有弹簧、铰链等需要电控的控制机构，能够适用于特殊介质的输送，而且利用阀瓣自身所受的浮力和重力，能够实现阀门的自动开闭，不需要人为控制，操作非常简单。而且本装置结构简单，叶轮组件也位于阀体中，相对于阀体与叶轮泵体合为一体，集成化更高。
[0007]
作为优化，所述叶轮组件包括穿设在阀瓣上的竖向主轴以及安装在主轴下端的叶轮，所述阀瓣中心开设有供主轴穿过的通孔，所述主轴与阀瓣的通孔间具有间隙，所述主轴上端伸出于阀体外连接有电机，所述叶轮安装在主轴下端并位于出水口处。
[0008]
这样，电机安装在阀体的顶部，阀体的顶部位于液面上方，通过电机驱动主轴转动，从而带动叶轮转动并在出水口处形成低压区，因阀瓣上下液压差，阀瓣向下运动，让导流台与进水口相对，使进水口处于打开状态。本方案中的主轴、电机和叶轮与阀体合为一体，形成了阀门和泵体的一体式结构，所占用的体积小。而且由于主轴与阀瓣的通孔间具有间隙，且间隙很小，因此在阀体工作时，不会在阀体内阀瓣的产生较大的漩涡，避免出现叶轮吸空的现象。
[0009]
作为优化，所述阀室的进水口共设有四个，并沿阀室外壁的周向方向均布且位于同一高度。
[0010]
这样，通过设置四个进水口能够满足叶轮的最大抽吸量，不会出现进水量不足的问题，而且四个进水口均匀分布，正对的两进水口流入的流体对阀体产生的冲击力会有相互抵消的效果，这样流体对导流台的冲击力就更小，相应减小了阀体和叶轮组件在工作时的振动，稳定性更高。
[0011]
作为优化，所述导流台由阀瓣的底部周侧向中心方向呈流线型向内凹设而成，且所述导流台的纵截面呈两四分之一圆弧，所述导流台与阀板一体成型。
[0012]
这样，导流台与进水口相对时，形成了流体的输送通道，将从进水口沿水平方向进入阀体内的流体整流成竖直向下的流体，而且导流台的外表面呈流线型分布，对流体的阻力极小，且流体在阀体内的流向很均匀，降低了叶轮抽水时的能耗，具有节能的效果。
[0013]
作为优化，所述挡水板呈圆筒形且竖向设置，所述挡水板通过连接件安装在导流台底部，所述挡水板的外壁与阀室的内壁相接触。
[0014]
这样，由于阀室的进水口设置有四个，而阀瓣在阀室内可能会因流体的冲击作用，而产生局部转动，因此将挡水板设置为圆筒形，即使阀瓣发生轻微旋转，也不会让挡水板与进水口错位，在需要关闭进水口时，挡水板始终能对进水口起到封闭作用。
[0015]
作为优化，所述连接件包括四个沿阀瓣的中心呈十字形分布的连接板，每个连接
板的横截面为l型，所述连接件通过对应连接板的竖直部与导流台底部的对应位置固定连接，其水平部与挡水板底部的对应位置固定连接。
[0016]
这样，挡水板通过连接件与导流台连接，四个连接板之间呈十字形分布，相邻连接板之间的空隙便形成了供流体经过的过水通道，保证了阀体内流体的顺畅通过。而且通过十字形的连接件，挡水板安装在导流台上的稳定性更高，能对进水口处的水压起到足够的抗冲击作用，保证了阀体的闭水性能。
[0017]
作为优化，所述阀体包括两端敞口的筒形阀身和盖设在阀身顶部的阀盖，所述阀盖与阀身间通过紧固件固定连接；所述阀板上固定有向上延伸设置的控制杆，所述阀盖上对应设有供控制杆穿过的限位孔，所述控制杆上端穿过限位孔伸出于阀盖外，且所述控制杆伸出阀盖外部分的周壁上刻有用于标识阀体开闭状态的标识线。
[0018]
这样，通过阀体上设置的阀盖，阀盖打开可方便对阀体的内部组件进行检修和更换。通过在阀瓣上设置的控制杆，控制杆穿过阀盖的限位孔后，在限位孔的作用下，限位杆只能上下运动，避免阀瓣在阀室内发生局部旋转，阀瓣的滑动过程更加稳定。通常情况下，阀身位于液面下，而阀盖位于液面上方，因此通过控制杆伸出阀盖部位刻画的标识线，可以用来观测阀体进水口的开度以及开闭情况，对阀体起到实时的监测作用。
[0019]
作为优化，所述下限位机构为设置在阀室内壁的环形凸台，所述阀板的外端面对应设有与环形凸台相配合的环形凹槽，所述环形凸台位于进水口上方，当所述阀瓣向下滑动至所述阀瓣的凹槽与凸台相抵触时，所述阀瓣的导流台与进水口相对且挡水板位于进水口下方；所述上限位机构为套设在控制杆上的限位轴肩，所述限位轴肩外径大于阀盖上限位孔的孔径，当所述阀瓣向上滑动至所述控制杆上的限位轴肩与阀盖抵触时，所述阀瓣的挡水板将进水口封闭。
[0020]
这样，通过在阀室内设置的环形凸台和限位轴肩，限制了阀瓣在阀室的上下行程，当所述阀瓣向上滑动至上限位机构时，所述阀瓣的挡水板将进水口封闭；当所述阀瓣向下滑动至下限位机构时，所述阀瓣的导流台与进水口相对且挡水板位于进水口下方。避免因阀瓣的滑动位置不受限，而出现阀体进水口开闭失效的问题。
[0021]
作为优化，所述阀板顶部开设有供配重块放置的配重槽，所述配重块放置在配重槽内以给阀瓣增重。
[0022]
这样，由于输送介质的不同，不同介质的密度不同，自然阀瓣在不同介质中所受到的浮力有所不同。因此为了始终保持阀瓣的浮力稍大于其所受重力，但是又不能让阀瓣的浮力和重力差距悬殊太大，因为电机有固定的输出功率，若阀瓣的浮力和所受重力之差太大，不能让进水口快速的打开，容易出现叶轮吸空而损坏电机的现象。因此通过在阀瓣上来增减配重块，来让阀瓣处于对应介质中时，阀瓣所受的浮力和重力之差在允许的范围内，实现动态限止回流量，实现对回流的节流和断流作用。
[0023]
综上所述，本发明的有益效果在于：本发明中利用了阀瓣自身所受到的浮力和重力，通过浮力来提供阀瓣向上运动的动力，通过挡水板让其自动关闭进水口，不需要像常规的弹簧止回阀门或者铰链式的阀门，需要特定的动力机构来关闭阀门，而且常规的阀门位于流体中，特别是特殊流体中，如高温铁液或腐蚀性流体等，常规的阀体容易失效，不能正常工作。而该装置中没有弹簧、铰链等需要电控的控制机构，能够适用于特殊介质的输送，利用阀瓣自身所受的浮力和重力，能够实现阀门的自动开闭，不需要人为控制，操作非常简
单。而且本装置结构简单，叶轮组件也位于阀体中，相对于阀体与叶轮泵体合为一体，集成化更高。
附图说明
[0024]
为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：图1为本发明的结构示意图；图2为图1中a-a的示意图；图3为图1中阀瓣的结构示意图；图4为图3中b-b的示意图；图5为装置回流状态的示意图；图6为装置关闭状态的示意图。
具体实施方式
[0025]
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0026]
说明书附图中的附图标记包括：阀体1、进水口2、出水口3、阀瓣4、主轴5、阀板6、导流台7、挡水板8、连接件9、阀盖10、控制杆11、限位轴肩12、环形凹槽13、配重槽14、液位15、螺母16、限位架17。
[0027]
本具体实施方式中的一种自动防止流体回流的装置，如图1至图6所示，包括阀体1，所述阀体1内具有柱形空腔的阀室，所述阀室顶部外侧壁上开设有若干连通孔，所述阀室的侧壁上设置有进水口2，所述阀室底部开放设置形成有出水口3，所述出水口3连接有输送管道，所述阀室内还设有用于在出水口3处形成低压区的叶轮组件；所述阀室内竖向滑动配合有阀瓣4，所述阀瓣4包括阀板6、位于阀板6底部的导流台7以及安装于导流台7下方的挡水板8，所述导流台7用于将流入进水口2的流体整流成朝向出水口3方向的流体，所述挡水板8能在阀瓣4的滑动作用下对进水口2封闭，所述阀室内还设有用于限制阀瓣滑动的上限位机构和下限位机构，当所述阀瓣4向上滑动至上限位机构时，所述阀瓣4的挡水板8将进水口2封闭；当所述阀瓣4向下滑动至下限位机构时，所述阀瓣4的导流台7与进水口2相对且挡水板8位于进水口2下方；所述阀瓣4的所受浮力大于其重力。
[0028]
在本发明中，将装置放在待输送流体的容器中，将装置放在待输送流体的容器中，通过阀室顶部外侧壁连通孔的设置，容器内的流体液位高于该阀室的连通孔，流体通过连通孔进入阀室内，可让阀室内阀瓣4上方与外界流体处于均压，阀瓣4会受到浮力，由于阀瓣4的重力和所受的浮力为一固定值，设定阀瓣4的重力稍小于其所受浮力。这样通过阀瓣4上的导流台7和挡水板8与进水口2来回相互切换，实现进水口2的开闭。具体的是，当阀室内的叶轮组件处于关闭状态时，阀瓣4所受的浮力大于重力，因此阀瓣4在限位组件的作用下，阀瓣4处于高位，阀瓣4最下方的挡水板8与进水口2相对，将进水口2完全封闭，进水口2处于关闭状态。当阀室内的叶轮组件工作时，叶轮组件在出水口3处产生低压区，阀瓣4上方的水压大于阀瓣4下方的水压，因此阀瓣4所受的重力和上下压力差大于其所受浮力时，阀瓣4向下滑动，挡水板8与进水口2错开，让挡水板8上方的导流台7与进水口2相通，进水口2处于自动打开状态，而且还有从进水口2进入阀体内的流体对导流台7的撞击力也会使阀瓣4向下运
动，然后该阀瓣4在限位组件的作用下，移动到最低位处，进水口2处于完全打开状态。当阀室内的动力组件关闭后，阀体内有回流的流体时，回流的流体也会冲击阀瓣4向上运动，而且由于阀瓣4自身的浮力大于阀瓣4重力，因此阀瓣4向上运动高位处，直至挡水板8将进水口2封闭，进水口2自动处于关闭状态。
[0029]
在本方案中，当叶轮组件工作时，在流体的驱动下自动打开进水口2，当出现回流运动时，限制并完全阻止回流，实现进水口2的自动关闭。阀瓣4整体在阀室中处于流体中，利用了阀瓣4自身所受到的浮力和重力，通过浮力来提供阀瓣4向上运动的动力，通过挡水板8让其自动关闭进水口2，不需要像常规的弹簧止回阀门或者铰链式的阀门，需要特定的动力机构来关闭阀门，而且常规的阀门位于流体中，特别是特殊流体中，如高温铁液或腐蚀性流体等，常规的阀体容易失效，不能正常工作。而该装置中没有弹簧、铰链等需要电控的控制机构，能够适用于特殊介质的输送，利用阀瓣4自身所受的浮力和重力，能够实现阀门的自动开闭，不需要人为控制，操作非常简单。而且本装置结构简单，叶轮组件也位于阀体中，相对于阀体与叶轮泵体合为一体，集成化更高。
[0030]
在具体实施方式中，所述叶轮组件包括穿设在阀瓣4上的竖向主轴5以及安装在主轴5下端的叶轮，所述阀瓣4中心开设有供主轴5穿过的通孔，所述主轴5与阀瓣4的通孔间具有间隙，所述主轴5上端伸出于阀体外连接有电机，所述叶轮安装在主轴5下端并位于出水口3处。
[0031]
这样，电机安装在阀体的顶部，阀体的顶部位于液面上方，通过电机驱动主轴5转动，从而带动叶轮转动并在出水口3处形成低压区，因阀瓣4上下液压差，阀瓣4向下运动，让导流台7与进水口2相对，使进水口2处于打开状态。本方案中的主轴5、电机和叶轮与阀体合为一体，形成了阀门和泵体的一体式结构，所占用的体积小。
[0032]
在具体实施方式中，所述阀室的进水口2共设有四个，并沿阀室外壁的周向方向均布且位于同一高度。
[0033]
这样，通过设置四个进水口2能够满足叶轮的最大抽吸量，不会出现进水量不足的问题，而且四个进水口2均匀分布，正对的两进水口2流入的流体对阀体产生的冲击力会有相互抵消的效果，这样流体对导流台7的冲击力就更小，相应减小了阀体和叶轮组件在工作时的振动，稳定性更高。
[0034]
在具体实施方式中，所述导流台7由阀瓣4的底部周侧向中心方向呈流线型向内凹设而成，且所述导流台7的纵截面呈两四分之一圆弧，所述导流台7与阀板6一体成型。
[0035]
这样，导流台7与进水口2相对时，形成了流体的输送通道，将从进水口2沿水平方向进入阀体内的流体整流成竖直向下的流体，而且导流台7的外表面呈流线型分布，对流体的阻力极小，且流体在阀体内的流向很均匀，降低了叶轮抽水时的能耗，具有节能的效果。
[0036]
在具体实施方式中，所述挡水板8呈圆筒形且竖向设置，所述挡水板8通过连接件9安装在导流台7底部，所述挡水板8的外壁与阀室的内壁相接触。
[0037]
这样，由于阀室的进水口2设置有四个，而阀瓣4在阀室内可能会因流体的冲击作用，而产生局部转动，因此将挡水板8设置为圆筒形，即使阀瓣4发生轻微旋转，也不会让挡水板8与进水口2错位，在需要关闭进水口2时，挡水板8始终能对进水口2起到封闭作用。
[0038]
在具体实施方式中，所述连接件9包括四个沿阀瓣4的中心呈十字形分布的连接板，每个连接板的横截面为l型，所述连接件9通过对应连接板的竖直部与导流台7底部的对
应位置固定连接，其水平部与挡水板8底部的对应位置固定连接。
[0039]
这样，挡水板8通过连接件9与导流台7连接，四个连接板之间呈十字形分布，相邻连接板之间的空隙便形成了供流体经过的过水通道，保证了阀体内流体的顺畅通过。而且通过十字形的连接件9，挡水板8安装在导流台7上的稳定性更高，能对进水口2处的水压起到足够的抗冲击作用，保证了阀体1的闭水性能。
[0040]
在具体实施方式中，所述阀体1包括两端敞口的筒形阀身和盖设在阀身顶部的阀盖10，所述阀盖10与阀身间通过紧固件固定连接；所述阀板6上固定有向上延伸设置的控制杆11，所述阀盖10上对应设有供控制杆11穿过的限位孔，所述控制杆11上端穿过限位孔伸出于阀盖10外，且所述控制杆11伸出阀盖10外部分的周壁上刻有用于标识阀体开闭状态的标识线。
[0041]
这样，通过阀体上设置的阀盖10，阀盖10打开可方便对阀体的内部组件进行检修和更换。通过在阀瓣4上设置的控制杆11，控制杆11穿过阀盖10的限位孔后，在限位孔的作用下，限位杆只能上下运动，避免阀瓣4在阀室内发生局部旋转，阀瓣4的滑动过程更加稳定。通常情况下，阀身位于液面下，而阀盖10位于液面上方，因此通过控制杆11伸出阀盖10部位刻画的标识线，可以用来观测阀体1进水口2的开度以及开闭情况，对阀体1起到实时的监测作用。
[0042]
在具体实施方式中，所述下限位机构为设置在阀室内壁的环形凸台，所述阀板的外端面对应设有与环形凸台相配合的环形凹槽13，所述环形凸台位于进水口上方，当所述阀瓣向下滑动至所述阀瓣的凹槽与凸台相抵触时，所述阀瓣4的导流台与进水口相对且挡水板位于进水口下方；所述上限位机构为套设在控制杆11上的限位轴肩12，所述限位轴肩外径大于阀盖10上限位孔的孔径，当所述阀瓣向上滑动至所述控制杆上的限位轴肩与阀盖10抵触时，所述阀瓣4的挡水板8将进水口2封闭。
[0043]
这样，通过在阀室内设置的环形凸台和限位轴肩12，限制了阀瓣在阀室的上下行程，当所述阀瓣向上滑动至上限位机构时，所述阀瓣的挡水板将进水口封闭；当所述阀瓣向下滑动至下限位机构时，所述阀瓣的导流台与进水口相对且挡水板位于进水口下方。避免因阀瓣的滑动位置不受限，而出现阀体进水口开闭失效的问题。
[0044]
在具体实施方式中，所述阀板6顶部开设有供配重块放置的配重槽14，所述配重块放置在配重槽14内以给阀瓣4增重。
[0045]
这样，由于输送介质的不同，不同介质的密度不同，自然阀瓣4在不同介质中所受到的浮力有所不同。因此为了始终保持阀瓣4的浮力稍大于其所受重力，但是又不能让阀瓣4的浮力和重力差距悬殊太大，因为电机有固定的输出功率，若阀瓣4的浮力和所受重力之差太大，不能让进水口2快速的打开，容易出现叶轮吸空而损坏电机的现象。因此通过在阀瓣4上的配重槽14上来增减配重块，来让阀瓣4处于对应介质中时，阀瓣4所受的浮力和重力之差在允许的范围内，实现动态限止回流量，实现对回流的节流和断流作用。
[0046]
在具体实施过程中，所述阀盖10上还安装有可拆卸的手动调节结构，所述手动调节机构包括螺母16和限位架17，所述限位架17可拆卸的安装在阀盖10上，所述螺母16与控制杆11螺纹配合，控制杆11的顶端穿过限位架17，且螺母16位于阀盖10与限位架17之间，限位架能对螺母进行限位。通过旋转螺母，使控制杆上下升降，带动阀瓣上下运动，从而调节进水口的开闭。当需要关闭该手动调节功能时，拆掉限位架17，取掉控制杆上的螺母便可。
[0047]
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。