内置湍流多锥孔临界自阻尼结构的蝶阀的制作方法

1.本实用新型涉及阀门领域，尤其涉及一种内置湍流多锥孔临界自阻尼结构的蝶阀。


背景技术：

2.蝶阀是一种部分重要的阀门，蝶阀的碟板旋转90
°
开启和关闭，主要适用于控制管路流体的截断和调节。蝶阀由于流阻小，流通能力大，启闭速度快，在大型水电系统和供水系统得到了广泛应用。在一些供水系统管路中，由于失电等因素蝶阀瞬间关闭，引起阀内液体流速的急剧变化容易形成水击，使管道发生剧烈的冲击、振动和噪声，甚至会造成密封元件失效、蝶阀以及管道的爆裂，影响阀门使用寿命，因此通常在泵房建立大型的液压站，在阀体外部设置液压阻尼机构，使蝶阀在行程终端设置阻尼，在一定程度上能起到阻尼的作用，防止和减少了水击对蝶阀和管道的破坏。
3.但在实际工作过程中，许多蝶阀的外置阻尼机构不能合理控制蝶板关闭速度，甚至由于泵房阀突然失电，液压站停止工作，蝶阀外部阻尼机构失去功能不能防止水机。对于大流量管路，外部设置阻尼机构阻尼孔结构不合理，引起阻尼阻尼腔冲击压力过大，阻尼孔产生气蚀振动和噪声。此外，在蝶阀外部设置阻尼结构，泵阀建设液压站，增加了泵房的建设成本。


技术实现要素：

4.本实用新型针对上述问题，提出了一种内置湍流多锥孔临界自阻尼结构的蝶阀。
5.本实用新型采取的技术方案如下：
6.一种内置湍流多锥孔临界自阻尼结构的蝶阀，包括阀体、阀杆以及碟板，所述阀杆的两端分别与所述阀体转动配合在一起，所述碟板固定于所述阀杆上，还包括连杆、缸体、活塞以及塞杆，所述活塞滑动设置于所述缸体的阻尼腔内，且活塞贴紧阻尼腔的腔壁，所述塞杆固定于所述活塞上，且塞杆的两端分别位于缸体内外，所述连杆的两端分别与所述塞杆及碟板铰接配合在一起，连杆位于缸体外，缸体固定于阀体内，所述缸体上设置有阻尼孔以及阻尼锥孔，且所述阻尼孔与阻尼锥孔均位于阻尼腔的腔壁上，且阻尼孔与阻尼锥孔分别位于活塞的两侧。
7.本种蝶阀中，通过采用带阻尼孔以及阻尼锥孔的缸体，而后在缸体内滑动密封安装了活塞，流经阀体的液体可以经由阻尼孔以及阻尼锥孔进出，所以缸体、活塞以及塞杆形成了一个利用阀体内液体自身动力的阻尼器，所以本种蝶阀相当于将阻尼器安装在了阀体内，这种安装在阀体内的阻尼器可以对碟板的转动起到一定的迟滞缓冲作用，可以确保在使用过程中对流经阀体的液体进行一定的降速，液体通过阻尼器之后降低了活塞的移动速度，活塞将运动通过销轴、连杆连接、固定座传递给蝶板，从而控制蝶板的旋转速度，减小甚至消除蝶阀水击现象，同时可以降低水流出时的震动以及降低水流所产生的噪声。
8.综上所述，本蝶阀通过在阀体内设置带阻尼孔以及阻尼锥孔的缸体、活塞以及塞
杆，在蝶阀的阀体内形成了一个阻尼器，该阻尼器的工况受到阀体内液体流量及流速的影响，可以降低在水流出水时造成的震动以及噪声，降低水击现象。
9.可选的，还包括固定座，所述固定座设置于碟板上，所述连杆与所述固定座铰接配合在一起。
10.可选的，所述连杆的两端设置有销轴，所述连杆通过所述销轴与塞杆及碟板铰接配合。
11.可选的，所述缸体上设置有缸盖以及缸座，所述缸体通过所述缸座固定于所述阀体的内壁上。
12.可选的，所述阻尼孔有四个，四个阻尼孔等距等弧度地分布在缸体上，所述阻尼锥孔的数量大于阻尼孔的数量。
13.可选的，所述阀体的外壁面上设置有支架。
14.可选的，所述阀杆与阀体之间设置有填料，所述阀体上通过压板固定有压套，所述压套贴紧所述填料。
15.可选的，所述填料包括第一填料以及第二填料，所述压板包括第一压板以及第二压板，所述压套包括第一压套以及第二压套，所述第一填料、第一压板以及第一压套位于阀杆的一侧，所述第二填料、第二压板以及第二压套位于阀杆的另一侧。
16.本实用新型的有益效果是：通过在阀体内设置带阻尼孔以及阻尼锥孔的缸体、活塞以及塞杆，在蝶阀的阀体内形成了一个阻尼器，该阻尼器的工况受到阀体内液体流量及流速的影响，可以降低在水流出水时造成的震动以及噪声，降低水击现象。
附图说明：
17.图1是内置湍流多锥孔临界自阻尼结构的蝶阀示意简图；
18.图2是碟板与湍流多锥孔临界自阻尼结构的连接关系示意图；
19.图3是湍流多锥孔临界自阻尼结构的示意简图；
20.图4是蝶阀开启阻尼状态示意图；
21.图5是蝶阀关闭过程非阻尼状态示意图；
22.图6是蝶阀关闭过程阻尼状态示意图。
23.图中各附图标记为：1、阀体；2、碟板；3、阀杆；4、缸座；5、缸体；6、塞杆；7、缸盖；8、第一销轴；9、连杆；10、第二销轴；11、固定座；12、螺钉；13、第一压板；14、第一压套；15、第一填料；16、销钉；17、第二填料；18、第二压套；19、第二压板；20、支架；21、阻尼孔；22、阻尼锥孔。
具体实施方式：
24.下面结合各附图，对本实用新型做详细描述。
25.需要对附图1进行说明的是，附图1中左侧是蝶阀处于开启状态的示意图，而附图1中右侧是蝶阀处于关闭状态的示意图，附图3中左侧的图为右侧图的a-a向剖面示意图。
26.本实施方式应用声学知识和流体力学相关理论设计的一种蝶阀内置多孔消声自阻尼结构，参看附图1种和图2所示，阀体1里装转动安装有阀杆3，阀杆3的两端分别嵌入阀体1内，并且各自与阀体1转动配合在一起，有蝶板2，蝶板2和阀体1的阀座接触实现蝶阀密
封。阀杆3带动蝶板2旋转90
°
,实现蝶板的开启和关闭。阀体1的两端的填料孔内分别装有第一填料15和第二填料17，第一压板13和第二压板19分别对填第一压套14和第二压套18施加压紧力，第一压套14第二压套18分别对第一填料15和第二填料17施加压紧力密封阀杆3。支架20固定在阀体1上连接驱动结构。
27.如图3所示，湍流多锥孔临界自阻尼结构主要由缸座4、缸体5、活塞和塞杆6、缸盖7组成。活塞和塞杆6安装在缸体5的阻尼腔内中，随着活塞和塞杆6的运动，阻尼腔被活塞分隔。缸座4通过销钉16将缸体5固定在阀体1上。缸座4和缸盖7封堵缸体5，活塞和塞杆6的一端通过第一销轴8与连杆9连接，连杆9的另一端通过第二销轴10与固定座11连接，固定座11通过螺钉12与蝶板连接。缸体5上开有多个阻尼孔21以及阻尼锥孔22，阻尼孔21与阻尼锥孔22分别位于活塞的两侧，液体介质通过多个阻尼锥孔呈现湍流状态，阻尼孔压力为临界压力，最大可能的降低了阻尼腔的冲击压力，消除液体流经缸体时的气蚀振动和噪声；同时液体通过多个阻尼锥孔后降低了活塞的移动速度，活塞将运动通过第一销轴8、连杆9以及固定座11传递给蝶板，从而控制蝶板2的旋转速度，减小和消除蝶阀水击。
28.如图3所示，缸体5上开有四个阻尼孔21，如图3中左侧的a-a视图所示，四个阻尼孔21的面积大于缸体5内腔截面面积。缸体5阻尼腔和阀体1流道连通，阀门流道介质就是阻尼介质，实现介质自阻尼，无需设置外部液压站，极大地减小了泵站建造成本。
29.如图3所示，缸体5壁面上开有多个阻尼锥孔22，多个阻尼锥孔面积远小于于缸体5内腔截面面积。活塞和塞杆6推动液体介质经过多个阻尼锥孔22进入阀体流道，液体介质在阻尼腔的流速减小，活塞和塞杆6移动速度减小，导致碟板2的转动速度减小，达到了阻尼蝶板2运动的效果，防止了蝶阀水击。液体介质通过多个阻尼锥孔呈现湍流状态，阻尼孔压力为临界压力，最大可能的降低了阻尼腔的冲击压力，消除阻尼介质气蚀振动和噪声。
30.整个阻尼结构的工作过程可以参看附图4、附图5以及附图6所示，
31.由图4以及图5可知，当蝶阀的阀杆3带动蝶板从逆时针旋转关闭阀门至末端，活塞和塞杆6从1-1截面移动到2-2截面，活塞和塞杆6与缸体5构成的腔体和阀体1流道连通，液体介质对活塞和塞杆6没有阻尼作用，实现蝶板2快速关闭。
32.由图5以及图6可知，碟板2从末端继续逆时针旋转关闭阀门，活塞和塞杆6从2-2截面移动到3-3截面，活塞和塞杆6与缸体5构成的腔体与阀体1流道不连通，液体介质被封闭在活塞和塞杆6与缸体5构成的腔体，活塞和塞杆6推动液体介质从缸体5的多个阻尼孔流出，由于缸座5多个阻尼孔的面积远小于缸体5的横截面积，液体介质从大孔进入小孔时流通面积的突然缩小缸体5多个阻尼孔流体阻力增大，在液体介质粘性的共同作用下，活塞和塞杆6移动速度减小，蝶板的转动速度也减小，实现蝶板2慢速关闭。蝶板慢速关闭的时间小于液体介质水击波的速度，从而减小或者消除了蝶阀的水击。
33.在蝶阀的阀体1流道内内置湍流多锥孔临界自阻尼结构，阻尼结构通过螺钉12和阀体1连接，蝶板2设置固定支座，通过第一销轴8和第二销轴11、连杆9与阻尼结构的活塞和塞杆6连接，蝶板2通过第一销轴8和第二销轴11、连杆9与阻尼结构将运动传递给活塞和塞杆6，活塞和塞杆6移动推动液体介质从多个阻尼孔流出，利用阀门流道介质的粘性实现蝶阀阻尼。在初始关闭阶段，缸体5阻尼腔与阀体1流道连通，活塞和塞杆6无阻尼，蝶阀快速关闭。在蝶阀末端关闭阶段，缸体5阻尼腔与阀体1流道不连通，液体介质在活塞和塞杆6推动下从缸体5阻尼孔流出，活塞和塞杆6移动速度减小，蝶板2的转动速度也减小,蝶板6关闭时
间小于液体介质水击波的速度，从而减小或者消除了蝶阀的水击。采用本技术所提供的结构，其内置阻尼结构的缸体5与阀门流道的连通，实现蝶阀流道介质作为阻尼结构的液体，实现了介质的自阻尼，无需泵阀设置液压站，减少了建设成本。缸体5设计的多个阻尼锥孔22合理控制了蝶板2关闭速度，减缓和消除了阀门水击现象。流体介质通过缸体5设计的多个阻尼锥孔22呈现湍流状态，阻尼孔21压力为临界压力，最大可能的降低了阻尼腔的冲击压力，消除了阻尼孔21的气蚀振动和噪声。通过缸体5设计的多个阻尼孔21与阀门流道的连通和封闭，实现蝶阀从快关到慢关过程，减缓和消除了管道水击。提高了阀门的使用寿命，降低泵房建设成本，保证泵房和管路系统的安全运行。
34.具体本实施方式中缸体上设置四个阻尼孔21，而阻尼锥孔22呈圆锥台装，阻尼锥孔22的宽孔口位于缸体5内，而阻尼锥孔22的窄孔口位于缸体5外，阻尼孔21有四个，阻尼孔等距等弧度地分布，阻尼锥孔22的个数为12～16个，且阻尼锥孔的孔口面积比阻尼孔21的孔口面积小。
35.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此即限制本实用新型的专利保护范围，凡是运用本实用新型说明书内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的保护范围内。