专利名称：液控蝶阀的制作方法
技术领域：
本发明提供的改进的蝶阀适用于介质为空气、水、水蒸汽或其他非腐蚀性气体管道，尤其是震动强烈的管网上泵或压气机出口处起截止、调节和止回的作用，可广泛用于自来水厂、电站、矿山的给排水系统或石油化工各类泵站。
长期以来，在高扬程、大流量的泵出口端都安装有闸阀和止回阀，设置闸阀的目的在于控制管道的通与断、流量大小和启动负载，止回阀的作用在于防止介质倒流，但由于介质流阻大，现有的止回阀需要消耗大量的电能，且一俟停电，介质突然倒流使止回阀瞬间关闭不能复位，于是便出现俗称的“水锤现象”，引起管道破坏，泵房淹没，供水中断的严重后果，为了解决这些问题，陆续出现了缓冲式止回阀，微阻缓闭式止回阀等改进的止回阀，但始终没有杜绝“水锤现象”。西德ERHARD蝶阀和国内近年来制造的液控止回蝶阀比这两种止回阀又大大进了一步，这种由阀体、蝶板、重锤、电机等主要构件组成的改进的液控蝶阀可预选程序、控制阀的开闭，且流阻小，使用效果证明能完全消除“水锤现象”并便于实现泵与阀的联合控制，由于它同时具有上述闸阀与止回阀的功能从而可以取而代之。但这种阀的液压系统尚存在密封不严，易损且导致泄漏特别是内泄等问题，一旦发生此类问题重锤马上下降，蝶板发生波动，于是流阻增加。该阀在工作时，油压往往因为活塞与筒形活塞的换塞所产生的负压急剧升高，这就对油泵与电机的性能提出了更高的要求，也就是说，一般的油泵与电机满足不了油压在升压峰值时的阀工作动力要求，另外，其关闭角度(一般快关过程蝶板翻转70°，慢关过程蝶板翻转20°)不可改变因而不适应变化无常的泵站工况。
于是，提供一种改进的液控蝶阀，使之具有更稳定的压值从而能根本杜绝“水锤现象”，防止重锤下降，蝶板波动和流阻参加，并可实现快慢关角度调节以提高工况适应能力便成为本发明的目的。
本发明通过对现有液控蝶阀结构进行的如下改进来实现上述目的。
参见图1，本设计对原蝶阀的液压系统补充了蓄能器(7)和快慢关角度调节器(15)，这是因为，当油缸(16)工作，活塞推动连杆举起重锤使得阀门开启时，缸内液压油由于受压开始向内或向外泄漏，此时手动阀(8)(9)、电磁阀(10)也会相应出现泄漏现象，结果导致油压下降(通常可由油压表(12)清楚地显示出来)、活塞倒滑、重锤随之下降，蝶板出现波动。增设蓄能器(7)后，由于油泵(3)的工作使油缸(16)充油从而驱使蝶板开启之后可继续对蓄能器(7)充油，故待蓄能器(7)内油压达到高于工作油压的额定值之后即可随时通过油管向由于泄漏降压的油缸(16)补充压力油，使缸内油压保持稳定压值从而使该阀重锤不至下降。上述蓄能器(7)如图2所示由油缸(22)、活塞(21)、卡在活塞(21)与油缸(22)朝活塞连杆一侧缸底内表面之间的弹簧(20)和连杆外端的挡板(23)、撞块(18)及设于油缸(22)底部之与挡板(23)对应位置的行程开关(19)组成。当油缸(22)内压力油消耗到额定值(缸内油压仍高于工作油压)时，随活塞(21)移动的撞块(18)与行程开关(19)发生碰撞从而启动由该行程开关控制的电机，使油泵工作并重新对蓄能器油缸(22)补充压力油，如此反复，始终通过蓄能器(7)保证油缸(16)的额定工作压力，使重锤不至下降从而保证阀的工作效率。
快慢关角度调节器(15)是为了使阀适应因介质或流阻的变化而出现的不同工况而增设的机构。阀的关闭过程通常是蝶板随活塞的复位位移完成的。参看图3，当活塞(32)与筒形活塞(25)同步开始移动，油缸外壳(24)内压力油即由调节杆(30)和排油孔(28、29)迅速排出，于是蝶板随活塞移动改变角度即进行快速关闭，但当活塞(32)顶部凸台处的中心内圆柱形空腔与调节杆(30)吻合并套接后(此时蝶板按设计要求已翻转70°)。调节杆出油口被堵住，且由于密封圈(27)的作用与活塞中心内圆柱形空腔形成紧配合停止排油，于是缸内压力油只能从排油孔(28、29)排出，流阻加大，活塞位移变缓，于是蝶板改变角度即实现关闭的速度减慢。由此不难看出，决定蝶板翻转改变角度即实行快关或慢关的关键在于调节杆(30)插入油缸(16)缸体内的深度，深度加大，活塞与调节杆吻合期提前，蝶板快关动作提前结束，慢关动作提前开始，深度减小，活塞与调节杆吻合期则推迟，蝶板快关动作相继推迟结束，慢关动作亦推迟开始，据此，本设计将原固定装配在油缸外壳(24)上的杆套改成与油缸活动插接的带中心内螺纹空腔的调节杆(30)，然后如图所示，在调节杆(30)上设置一个由螺杆(33)、螺母(34)、销子(35)和调节螺母(36)组成的螺旋传动机构即上述快慢关角度调节器(15)，其中螺母(34)被置于调节杆内腔由销子(35)与其内壁固接，由与调节杆同轴心固结在油缸外壳(24)上的支座(37)支承的螺杆(33)外端带有调节螺母(36)，另一端与螺母(34)螺旋连接，使其能在调节螺母(36)被旋转时同步朝一个方向旋转，从而通过固定在销子上的螺母的作用使螺旋传动转化为与销子(35)固接的调节杆(30)相对油缸外壳(24)所作的向内或向外的轴向平行滑动，达到加大或缩小调节杆(30)插入油缸之深度从而调节蝶板快关或慢关角度的目的。
参见图3，蝶阀在开阀过程中筒形活塞(25)与活塞(32)在压力油作用下同步滑行到筒形活塞(25)完成行程时，活塞(32)朝同一方向继续滑行而并未停止，但其受压端面的面积大幅度缩小为活塞(32)端面直径为φA的凸台端面的面积故油压压强迅速升值，如欲保持活塞与前相同的滑行速度，很明显需要增加动力如电机和高压柱塞泵，这样做无疑会造成制造成本的增加并因此加大维修难度。为了解决这个问题本发明将上述筒形活塞(25)的螺纹挡圈(31)上设有若干轴向进油孔(26)，以扩大输油通道，使油压升值现象得到控制，同时将螺纹挡圈(31)的内圆柱形圈孔改为内锥台形状，使内锥台形圈孔的下底面朝向活塞(32)一端。这样可缩短上述凸台在活塞与筒形活塞分离时的行程或闭合期，从另一角度增大了输油通道，控制了压值。
由于以上各项改进措施的实施，实验已证明本发明完全达到了设计目标，不仅可以保证阀门工作时蝶板无抖动，油压不下降，流体输送畅通无阻，且能适应高坡、低谷等困难条件，与同类产品相比，还具有工作油压低，重锤体积小，操作灵敏，无泄漏的特点，且操作容易，节能省电，据专家计算，φ700mm本发明提供的液控蝶阀一年可节电80000度。
图1为液压系统结构示意图，其中1-电机、2-过滤器、3-油泵、4-溢流阀、5-调速阀、6-单向阀、7-蓄能器、8-手动泵、9-手动阀、10-电磁阀、11-手动阀、12-油压表、13-慢关调节器、14-快关调节器、15-快慢关角度调节器、16-油缸、17-油箱;图2为图1中蓄能器(7)结构示意图;图3为图1中油缸(16)的局部剖视图;图4为图1中快慢关角度调节器(15)的结构示意图。
权利要求
1.一种包括主件阀体、蝶板、重锤、电机在内的改进的液控蝶阀，还具有包括油缸(16)在内的液压系统，其特征在于(1)上述液压系统具有一个通过其压力补偿能使该阀重锤在工作中位置下降的蓄能器(7)，蓄能器(7)由油缸(22)、活塞(21)、卡在活塞(21)与油缸(22)朝活塞连杆一侧缸底内表面之间的弹簧(20)和连杆外端的挡板(23)、撞块(18)及行程开关(19)组成，行程开关(19)设于油缸底部之与挡板(23)对应的位置；(2)上述油缸(16)设有一个伸入油缸内一定深度的可调节快慢关角度的带中心内螺纹空腔的调节杆(30)和螺旋传动机构，该传动机构由螺杆(33)、螺母(34)、销子(35)、调节螺母(36)和支座(37)组成，其中螺母(34)被置于调节杆内由销子(35)与调节杆内壁固接，由与调节杆同轴心固接在油缸外壳(24)上的支座(37)支承的螺杆(33)外端带有调节螺母(36)，另一端与螺母(34)螺旋连接；(3)所述油缸(16)的筒形活塞(25)带有轴向设置在其螺纹挡圈(31)上的进油孔(26)。
2.根据权利要求1所述的蝶阀，其特征在于所述螺纹挡圈(31)的圈孔呈内锥台形状，内锥台形圈孔的下底面朝向活塞(32)一端。
3.根据权利要求1所述的蝶阀，其特征在于所述油缸(16)的活塞(32)与筒形活塞(25)之挡圈(31)的圈孔吻合处为与内锥台形圈孔匹配的锥台形台阶。
4.根据权利要求1所述的蝶阀，其特征在于所述蝶板的直径在φ300～2400mm之间。
全文摘要
本发明通过给液压系统增加一个包括主件油缸、活塞和行程开关在内的蓄能器和一个具有螺旋传动机构的快慢关角度调节器而获得一种性能更为稳定的液压蝶阀，经改进的这种蝶阀工作时不仅蝶板无抖动、油压不下降、流体输送畅通无阻，且能适应高坡和低谷等困难条件，操作容易，节能省电。
文档编号F16K1/22GK1031591SQ8710207
公开日1989年3月8日 申请日期1988年8月27日 优先权日1988年8月27日
发明者刘普成, 黎新阶, 王鹄彭, 李克惕, 胡平 申请人:长沙市阀门厂