一种用于真空污水管道的负压角座阀的制作方法

1.本实用新型涉及阀门技术领域，具体涉及一种用于真空污水管道的负压角座阀。


背景技术：

2.真空收集废污水领域通常使用的界面阀主要包括阀座、阀盖和膜片，如cn204533640u公开的一种全开式真空隔膜阀，包括阀座，阀座侧面上设有开口，开口上装有与开口配合的皮碗，阀座上位于皮碗外设有外套，外套挤压皮碗外围，皮碗与外套之间形成的空间命名为型腔，型腔内设有弹簧，弹簧上端与外套连接，弹簧下端设有第一压块。这种结构的界面阀膜片与底座间靠管道负压形成的密封面由于受膜片与底座材质、成型、负压大小影响较大，密封性能不稳定，极易漏气；另外这种结构的界面阀，污水流通截面受膜片收缩成型形状影响，而膜片收缩成型不可控，因此，界面阀最终流通截面不可控。常规的气动角座阀密封性能好、流通截面大、性能稳定，但是其作用介质为液体、蒸汽等无固体杂质的流体，只能采用压缩空气或中性气体作为动力，而不适用于真空收集废污水领域。
3.鉴于此，开发一款应用于真空收集废污水领域的、兼具常规气动角座阀性能的角座阀，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种用于真空污水管道的负压角座阀，性能稳定可靠，不仅采用真空作为动力，而且作用介质可以是含固体杂质的废污水。
5.本实用新型提供一种的技术方案是：一种用于真空污水管道的负压角座阀，包括阀座、阀盖以及阀芯，所述阀座上设置有相互连通的进水口、出水口以及阀头，所述阀座内设置有分隔所述进水口和所述出水口的封隔件，所述封隔件上设置有开口，所述阀头内设置有通向所述开口的第一通道；所述阀盖设置于所述阀头上，所述阀盖内设置有与所述第一通道连通的第二通道，所述第二通道的直径大于所述第一通道的直径，所述第一通道和第二通道内滑动设置有封堵所述开口的阀芯，所述阀盖上设置有控制所述阀芯的气压接口，所述阀盖内还设置有与所述阀芯相连的弹簧；所述阀芯的第一端设置有封堵头，所述封堵头朝向所述开口，所述阀芯的第二端设置有阀尾，所述阀尾的边缘与所述第二通道的内壁滑动密封连接，所述阀尾将所述阀盖的内部分隔为控制腔和常压腔，所述气压接口与所述控制腔连通。
6.上述技术方案的有益效果为：通过气压接口能够连接真空排污系统中已经设置有的负压设备，使得在控制腔内产生负压，使得阀芯受到的合力朝向阀盖，进而驱动阀芯朝向阀盖移动而打开开口，使得进水口和出水口连通。更加适用于真空排污系统的领域。
7.进一步，所述阀芯内设置有空腔且在朝向所述阀尾的一端设置敞口，所述弹簧的第一端由所述敞口伸入并固定于所述空腔内，所述弹簧的第二端固定于所述阀盖的顶部。设置的弹簧能够辅助阀芯复位，具体是将阀芯推离阀盖，使得角座阀能够保持常闭的状态。
8.进一步，所述空腔内设置有中心杆，所述中心杆位于所述弹簧的内部，所述弹簧为
压簧。压簧在阀芯开启时被压缩，在需要关闭阀芯时，向控制腔内导入常压空气，使得压缩的弹簧能够复位，进而带动阀芯封堵开口。
9.进一步，所述中心杆朝向阀尾的一端设置有磁铁，所述阀盖的顶部外侧的中心设置有与所述磁铁相匹配的磁簧开关传感器。磁铁和磁簧开关传感器的配合能够对阀芯的启闭状态进行判断。
10.进一步，所述阀尾为凸缘，所述凸缘由所述阀芯径向向外延伸。设置的凸缘使得阀尾的直径大于阀芯自身，进而大于封堵头的直径。
11.进一步，所述阀盖的端面与所述阀头的顶面相接，所述阀盖的端面还设置有连通大气和常压腔的凹槽。通过与大气连通，保证阀芯能够被控制腔内产生的负压驱动。
12.进一步，所述封堵头采用橡胶材料制作，所述封堵头朝向所述开口的一端呈圆台形，所述封堵头的中部穿设螺栓以与所述阀芯固定连接。圆台形的封堵头能够增加封堵头和开口密封的可靠性。
13.进一步，所述阀座的外部还设置有补气接头，所述补气接头与所述进水口连通。补气接头用于吸入空气，使得空气和进水口进入的污水形成气液两相混合物，进而保证了排污的顺畅性，避免发生堵塞。
14.进一步，所述阀头与所述阀座成预定角度设置，所述封隔件所在的平面与所述阀座的中心轴线垂直。
15.进一步，所述阀盖与所述阀头通过法兰盘相连。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
17.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例处于关闭状态的剖视图；
19.图3为本实用新型实施例处于打开状态的剖视图。
20.附图标记：阀座1、出水口101、进水口102、阀头103、补气接头104、封隔件105、开口106、螺栓2、封堵头3、阀芯4、中心杆401、阀尾402、油封5、o型密封圈6、阀盖7、气压接口701、固定盲孔702、控制腔703、常压腔704、凹槽705、磁簧开关传感器8、压簧9、磁铁10、压板11。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
22.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
23.如图1-3所示，本实施例提供一种用于真空污水管道的负压角座阀，连接于提升器和负压罐之间，负压罐的负压由负压泵提供，在负压角座阀打开后提升器中的污水被吸入
负压罐中。该负压角座阀包括阀座1、阀盖7以及阀芯4，所述阀座1上设置有相互连通的进水口102、出水口101以及阀头103，进水口102和提升器相连，出水口101和负压罐相连，所述阀座1内设置有分隔所述进水口102和所述出水口101的封隔件105，所述封隔件105上设置有开口106，所述阀头103内设置有通向所述开口106的第一通道；所述阀盖7设置于所述阀头103上，所述阀盖7内设置有与所述第一通道连通的第二通道，所述第二通道的直径大于所述第一通道的直径，所述第一通道和第二通道内滑动设置有封堵所述开口106的阀芯4，所述阀盖7上设置有控制所述阀芯4的气压接口701，该气压接口701通过三通阀与负压泵相连。当需要抽提升器内污水的时候，三通阀打开，气压接口701接通负压泵，角座阀打开；当不再抽提升器内污水的时候，三通阀关闭，气压接口701通过三通阀接通大气，使得常压腔与控制腔都为常压，阀芯4复位。所述阀盖7内还设置有与所述阀芯4相连的弹簧；所述阀芯4的第一端设置有封堵头3，所述封堵头3朝向所述开口106，所述阀芯4的第二端设置有阀尾402，所述阀尾402的边缘与所述第二通道的内壁滑动密封连接，即是阀尾402始终在阀盖7内滑动。所述阀尾402将所述阀盖7的内部分隔为控制腔703和常压腔704，所述气压接口701与所述控制腔703连通。
24.在使用时，通过气压接口701能够连接真空排污系统中已经设置有的负压设备，使得在控制腔703内产生负压，由于出水口连接的管道存在积水可能，使得控制腔703内的负压大于等于出水口内的负压值，且阀芯4的阀尾402的直径大于封堵头3，阀芯4克服弹簧的弹力和封堵头3处的负压产生的吸力，使得阀芯4受到的合力朝向阀盖7，进而驱动阀芯4朝向阀盖7移动而打开开口106，使得进水口102和出水口101连通。
25.所述阀头103与所述阀座1成预定角度设置，使得阀座1呈y型三通状，所述封隔件105所在的平面与所述阀座1的中心轴线垂直。
26.阀芯4在负压角座阀的启闭过程中需要移动，且阀芯4和阀盖7之间还连接有弹簧。为此，将所述阀芯4内设置有空腔且在朝向所述阀尾402的一端设置敞口，相对应的，阀芯4远离所述敞口的一端是封闭的。所述弹簧的第一端由所述敞口伸入并固定于所述空腔内，抵紧阀芯4内的底部，所述弹簧的第二端固定于所述阀盖7的顶部。设置的弹簧能够辅助阀芯4复位，具体是将阀芯4推离阀盖7，使得角座阀能够保持常闭的状态。
27.在阀芯4移动的过程中，为了让弹簧保持在阀芯4的中心，在阀芯4的空腔内设置有中心杆401，所述中心杆401位于所述弹簧的内部。所述弹簧可以是压簧9。压簧9在阀芯4开启时被压缩，在需要关闭阀芯4时，向控制腔703内导入常压空气，使得压缩的弹簧能够复位，进而带动阀芯4封堵开口106。阀芯4在关闭后，阀芯4受到封堵头3处负压产生的吸引力以及压簧9弹力的合力，使得阀芯4能够更加有效和稳定的处于关闭状态。
28.为了保证阀尾402的直径大于封堵头3，所述阀尾402优选为凸缘，所述凸缘由所述阀芯4径向向外延伸。设置的凸缘使得阀尾402的直径大于阀芯4自身，而封堵头3的直径与阀芯4主体一致，进而使得阀尾402的直径大于封堵头3。其中，所述封堵头3采用橡胶材料制作，所述封堵头3朝向所述开口106的一端呈圆台形，所述封堵头3的中部穿设螺栓2以与所述阀芯4固定连接。圆台形的封堵头3能够增加封堵头3和开口106密封的可靠性。
29.所述阀盖7的端面与所述阀头103的顶面相接，所述阀盖7的端面还设置有连通大气和常压腔704的凹槽705。通过与大气连通，保证阀芯4能够被控制腔703内产生的负压驱动。为了保证连接的可靠性，所述阀盖7与所述阀头103通过法兰盘相连。
30.在负压角座阀中，为了具有较大的抗压能力，阀头103和阀盖7的外部均设置成圆柱形，第一通道和第二通道也为圆柱形，进而限定阀芯4的外形也是圆柱状。阀芯4和第一通道在滑动时，需要保证润滑，且与外界隔离，因此在阀头103的第一通道内对应顶部的位置设置有油封5，该油封5通过压板11固定。另外，由于控制腔703和常压腔704之间需要保持密封状态，因此在凸缘的外侧面设置有o型密封圈6。
31.在整个排污系统中，具有多个提升器和多个负压角座阀。这些角座阀的状态需要被工作人员所掌握，如果采用人工观察的方式，无疑将浪费大量人力和时间。为了提升效率，在所述中心杆401朝向阀尾402的一端设置有磁铁10，所述中心杆401为中空杆，中空杆的尾端有孔，所述磁铁10与所述中心杆401尾部的孔过盈配合，所述阀盖7的顶部外侧的中心设置有与所述磁铁10相匹配的磁簧开关传感器8，具体的，在阀盖7的顶部中心设置有固定盲孔702，所述磁簧开关传感器8与固定盲孔702过盈配合。磁铁10和磁簧开关传感器8的配合能够对阀芯4的启闭状态进行判断。判断原理如下：在磁铁10时移动到最靠近磁簧开关传感器8的位置时，磁簧开关传感器8由于磁铁10的磁力而处于通路状态，通路信号传输至控制系统，进而判定负压角座阀处于开启状态。在阀芯4处于关闭状态时，磁铁10被阀芯4带走而远离阀盖7的顶部和磁簧开关传感器8。此时磁簧开关传感器8处于断路状态，断路信号也传输至控制系统，进而判定负压角座阀处于关闭状态。
32.污水中难免会存在部分固态物质，例如油脂和杂物，这些固态物质有依附在排污管上的可能，造成堵塞。为了保证排污过程的顺畅，在所述阀座1的外部还设置有补气接头104，所述补气接头104与所述进水口102连通。补气接头104用于吸入空气，使得空气和进水口102进入的污水形成气液两相混合物，减小固态物质附着沉积在排污管上的可能性，进而保证了排污的顺畅性，避免发生堵塞。此外，补气接头104在相同系统负压下还可以提高系统吸程。
33.该负压角座阀的工作状态，包括开启和关闭，原理如下：
34.开启时，打开气压接口701和真空泵之间的三通阀，使控制腔703内产生负压，阀芯4朝向阀盖7的顶部移动，封堵头3移动至阀头103的第一通道内，进水口102与出水口101通路，在真空污水管道内负压作用下，提升器内的污水被抽吸，同时，空气经补气接头104一并被抽吸。
35.关闭时，通过气压接口701导入常压空气，使控制腔703处于常压状态，阀芯4组件在压簧9的弹力作用下向封隔件105移动，最终使得封堵头3堵住开口106；封堵头3与阀座1在弹力和管道内负压合力作用下形成密封面，进水口102与出水口101断路。
36.在本技术的描述中，需要理解的是，本技术中的术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
37.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实
施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
39.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。