專利名稱：一種柔性密封式多功能泵站閥的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于泵閥制備技術領域，涉及一種多功能的泵站用的止回閥，特別是一種柔性密封式多功能泵站閥。
背景技術：
在液體傳輸過程的技術和設備中，所用的水泵出口通常均需安裝止回閥，為保證水泵的運行安全，無論是國家標準圖還是設備安裝圖，均要求每臺水泵出口安裝止回閥。通常，止回閥的作用是保護水泵電機不被燒毀，當事故停機或突然停電時，如果水泵出口不安裝止回閥，管道中介質(zhì)倒流就會引起水泵反轉(zhuǎn)，當反轉(zhuǎn)速度大于1.1倍正轉(zhuǎn)速度時，水泵電機就容易燒毀。目前，水泵用的止回閥的改進和發(fā)展分為幾個階段，止回閥的發(fā)展就是止回技術的不斷發(fā)展和完善；第一階段產(chǎn)品結構是旋啟式止回閥，其結構簡單，可實現(xiàn)止回功能，但缺點突出，水錘嚴重；第二階段的產(chǎn)品結構是針對水錘出現(xiàn)了微阻緩閉止回閥和快閉式止回閥；隨著水錘技術的不斷發(fā)展，進入第三階段，即以多功能水泵控制閥為主導的階段；但是無論是哪一階段還是哪一種結構的止回閥，都不能解決以黃河流域為代表的高泥沙環(huán)境下的安全運行問題；以黃河水為例，黃河是我們的母親河，黃河沿線包括飲用、農(nóng)業(yè)、 工業(yè)用水的泵站上千成萬個，其目前普遍使用的止回閥沒有一種可理想地在這樣的工況下安全運行的，造成運行困難、事故頻發(fā)；另外目前使用的所有止回閥均為剛性結構，無論是最早的旋啟式止回閥，還是微阻緩閉止回閥、靜音式止回閥，再到目前主導市場的多功能水泵控制閥，都是剛性結構，剛性結構是產(chǎn)生水錘的根本原因。歸結起來，現(xiàn)有的止回閥應用于水泵技術中普遍存在著結構原理簡單，水錘嚴重，制作成本大，使用安全性不夠等缺點， 特別是不能很好的應用于含固體或塵沙較多的水質(zhì)環(huán)境或場合，另外，現(xiàn)有的止回閥剛性結構難以克服其水錘缺點，所以，設計和制造一種可以克服現(xiàn)有止回閥缺點的新型結構的止回閥勢在必行。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的缺點，從原理和結構上解決目前剛性結構止回閥的水錘嚴重的技術難題，提供一種結構完美且原理可靠的既預防了水錘又能在泥沙中安全運行的柔性密封式多功能泵站閥或止回閥。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型涉及的多功能泵站閥采用柔性結構，包括剛性殼體、柔性瓣膜、閥軸三部分組成；剛性殼體結構分為三層，從外到內(nèi)依次是剛性承壓層、充壓氮氣層和尼龍強化橡膠層，尼龍強化橡膠層能夠伸縮，充壓氮氣層根據(jù)不同工況確定充氮氣的壓力；柔性面密封副由剛性殼體與柔性瓣膜構成，柔性瓣膜能夠伸縮，柔性瓣膜具有彈性、能夠折疊；柔性瓣膜為與剛性殼體的尼龍強化橡膠層同曲率的碗狀尼龍強化橡膠，柔性瓣膜安裝在閥軸上，閥軸通過兩端的前、后導向架固定于剛性殼體中道內(nèi)。本實用新型明的主體結構包括閥軸、前螺母、螺母墊片、壓板墊片、壓板、上短管、 前導向架、剛性殼體、充壓氮氣層、充氮裝置、尼龍強化橡膠層、后導向架、下短管、瓣膜壓片、瓣膜螺母、復位彈簧、承壓彈簧、承壓彈簧墊片、后螺母、復位彈簧墊片和柔性瓣膜；串通式結構的閥軸自上而下串通剛性殼體并依次嵌套制有前螺母、螺母墊片、壓板墊片、壓板、 柔性瓣膜、瓣膜壓片、瓣膜螺母、復位彈簧、復位彈簧墊片、承壓彈簧、承壓彈簧墊片和后螺母；球形結構的剛性殼體上下兩側(cè)端分別制有上短管、前導向架和后導向架、下短管，剛性殼體的側(cè)凸處制有充氮裝置，剛性殼體的內(nèi)側(cè)制有充壓氮氣層，充壓氮氣層的內(nèi)側(cè)制有尼龍強化橡膠層；碗狀結構的柔性瓣膜的邊側(cè)處伸貼在尼龍強化橡膠層的內(nèi)側(cè)；剛性殼體和尼龍強化橡膠層均為球形結構，柔性瓣膜的曲率與尼龍強化橡膠層曲率相同，球形結構的尼龍強化橡膠層固定于前、后導向架的法蘭與剛性殼體的法蘭之間，前、后導向架由上、下短管和剛性殼體固定，柔性瓣膜通過壓板上的瓣膜壓片和瓣膜螺母固定于閥軸上，閥軸通過前導向架和后導向架固定于流道中間，柔性瓣膜與剛性殼體的內(nèi)壁形成同曲率的柔性面密封。本實用新型涉及的多功能泵站閥，當流體介質(zhì)正向流動時，閥軸正向移動的同時， 柔性瓣膜受到介質(zhì)壓力曲度增大，閥瓣貼向閥軸，流道過流斷面增大；當流體介質(zhì)反向流動時，閥軸反向運動，柔性瓣膜回彈，瓣膜外緣與相同材料、相同曲度的剛性殼體的尼龍強化橡膠層形成面密封，從而堵住管路，限制流質(zhì)通過；柔性瓣膜和尼龍強化橡膠層在封住介質(zhì)反向流動的同時，在介質(zhì)回流慣性和回流靜壓的作用下產(chǎn)生彈性變形，形成第一道緩沖作用；尼龍強化橡膠層在受壓伸長的過程中，剛性殼體的充壓氮氣層形成第二道緩沖作用； 兩道緩沖防止水錘發(fā)生；另外，由于柔性瓣膜與尼龍強化橡膠層形成的柔性面密封，對泥沙環(huán)境密封性能良好，再加上與多功能水泵控制閥相比取消了上腔和管路控制系統(tǒng)，成為在泥沙環(huán)境中能夠安全可靠運行的止回閥或泵站閥。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，一是徹底防止水錘發(fā)生，由于是全柔性結構，根據(jù)水力學公式計算出水錘吸納容積，確定橡膠壁的伸長和充壓氮氣層的容積，形成兩道吸納水錘的同時，利用快速關閉原理，將介質(zhì)的倒流速度盡量控制到最小，實現(xiàn)從根本上避免水錘；二是在泥沙環(huán)境中性能優(yōu)越，柔性結構形成的面密封更適合泥沙介質(zhì)，取消了其他止回閥復雜的緩閉控制管路和腔體，泥沙的淤積對結構性能沒有影響；三是水頭損失小，節(jié)約能源，由于柔性瓣膜結構，在介質(zhì)壓力下可變形，相對于剛性結構，水流阻力小，流道呈流線型，更接近于流體運動；四是應用領域廣泛，適用于任何泵站水錘易發(fā)生的水泵出口，尤其是以黃河流域為代表的泥沙水輸送管道，既防水錘又耐泥沙，是一種能安全運行的止回閥； 其總體結構新穎，原理簡單，安全可靠，制造成本低，使用壽命長，適應范圍大，可有效防止水錘。

圖1為本發(fā)明的整體結構原理示意圖。圖2為本發(fā)明的上、下短管正視結構原理示意圖。圖3為本發(fā)明的導向架正視結構原理示意圖。圖4為本發(fā)明的正視斷面結構原理示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例并結合附圖作進一步說明。[0013]實施例本實施例的主體結構包括閥軸1、前螺母2、螺母墊片3、壓板墊片4、壓板5、上短管6、前導向架7、剛性殼體8、充壓氮氣層9、充氮裝置10、尼龍強化橡膠層11、后導向架12、 下短管13、瓣膜壓片14、瓣膜螺母15、復位彈簧16、承壓彈簧17、承壓彈簧墊片18、后螺母 19、復位彈簧墊片20和柔性瓣膜21 ；串通式結構的閥軸1自上而下串通剛性殼體8并依次嵌套式制有前螺母2、螺母墊片3、壓板墊片4、壓板5、柔性瓣膜21、瓣膜壓片14、瓣膜螺母 15、復位彈簧16、復位彈簧墊片20、承壓彈簧17、承壓彈簧墊片18和后螺母19 ；球形結構的剛性殼體8的上下兩側(cè)端分別制有上短管6、前導向架7和后導向架12、下短管13，剛性殼體8的側(cè)凸處制有充氮裝置10，剛性殼體8的內(nèi)側(cè)制有充壓氮氣層9，充壓氮氣層9的內(nèi)側(cè)制有尼龍強化橡膠層11 ；柔性瓣膜21的邊側(cè)處伸貼在尼龍強化橡膠層11的內(nèi)側(cè)；剛性殼體8和尼龍強化橡膠層11為球形，柔性瓣膜21為碗狀，柔性瓣膜21的曲率與尼龍強化橡膠層11曲率相同，剛性殼體8由充壓氮氣層9和尼龍強化橡膠層11構成，球形結構的尼龍強化橡膠層11固定于前、后導向架7和12的法蘭與剛性殼體8的法蘭之間，前、后導向架 7和12由上、下短管和剛性殼體8固定，柔性瓣膜21通過壓板5上的瓣膜壓片14和瓣膜螺母15固定于閥軸1上，閥軸1通過前導向架7和后導向架12固定于流道中間，柔性瓣膜 21與剛性殼體8的內(nèi)壁形成同曲率的柔性面密封。本實施例安裝使用過程中，當流體介質(zhì)正向流動時，閥軸1正向移動的同時，柔性瓣膜21受到介質(zhì)壓力曲度增大，閥瓣貼向閥軸，流道過流斷面增大，當流體介質(zhì)接近反向流動時，閥軸1在復位彈簧16的作用下反向運動，柔性瓣膜21回彈，限制介質(zhì)通過，柔性瓣膜21和尼龍強化橡膠層11封住介質(zhì)反向流動，在介質(zhì)回流慣性和回流靜壓的作用下產(chǎn)生彈性變形，充壓氮氣層9形成緩沖。本實施例在介質(zhì)正向流動時，閥軸1后移的同時柔性瓣膜21向閥軸1貼近，過流斷面大，水流損失小，節(jié)能；事故停機或突遇停電時，柔性瓣膜21在復位彈簧16的推動作用下自動復位，水錘力作用于柔性瓣膜21和尼龍強化橡膠層11上，發(fā)生應力變形后傳遞到充壓氮氣層9，對初期水錘形成良好的阻尼和吸收，防止水錘發(fā)生；另外，從密封結構上由于是柔性結構構成密封副，并且是面密封，耐泥沙沖擊；再從控制方式上無需控制管路和膜片系統(tǒng)，泥沙淤積對多功能泵站閥沒有任何影響，解決泥沙水輸送的技術空白，推廣后具有良好的經(jīng)濟和社會效益。
權利要求1. 一種柔性密封式多功能泵站閥，包括閥軸、前螺母、螺母墊片、壓板墊片、壓板、上短管、前導向架、剛性殼體、充壓氮氣層、充氮裝置、尼龍強化橡膠層、后導向架、下短管、瓣膜壓片、瓣膜螺母、復位彈簧、承壓彈簧、承壓彈簧墊片、后螺母、復位彈簧墊片和柔性瓣膜，其特征在于串通式結構的閥軸自上而下串通剛性殼體并依次嵌套制有前螺母、螺母墊片、壓板墊片、壓板、柔性瓣膜、瓣膜壓片、瓣膜螺母、復位彈簧、復位彈簧墊片、承壓彈簧、承壓彈簧墊片和后螺母；球形結構的剛性殼體上下兩側(cè)端分別制有上短管、前導向架和后導向架、 下短管，剛性殼體的側(cè)凸處制有充氮裝置，剛性殼體的內(nèi)側(cè)制有充壓氮氣層，充壓氮氣層的內(nèi)側(cè)制有尼龍強化橡膠層；碗狀結構的柔性瓣膜的邊側(cè)處伸貼在尼龍強化橡膠層的內(nèi)側(cè)； 剛性殼體和尼龍強化橡膠層均為球形結構，柔性瓣膜的曲率與尼龍強化橡膠層曲率相同， 尼龍強化橡膠層固定于前、后導向架的法蘭與剛性殼體的法蘭之間，前、后導向架由上、下短管和剛性殼體固定，柔性瓣膜通過壓板上的瓣膜壓片和瓣膜螺母固定于閥軸上，閥軸通過前導向架和后導向架固定于流道中間，柔性瓣膜與剛性殼體的內(nèi)壁形成同曲率的柔性面密封。
專利摘要本實用新型屬于泵閥制備技術領域，涉及一種柔性密封式多功能泵站閥，串通式結構的閥軸自上而下串通剛性殼體，球形結構的剛性殼體上下兩側(cè)端分別制有上短管、前導向架和后導向架、下短管，側(cè)凸處制有充氮裝置，內(nèi)側(cè)制有充壓氮氣層，充壓氮氣層的內(nèi)側(cè)制有尼龍強化橡膠層；碗狀結構的柔性瓣膜邊側(cè)處伸貼在尼龍強化橡膠層的內(nèi)側(cè)；尼龍強化橡膠層固定于前、后導向架的法蘭與剛性殼體的法蘭之間，柔性瓣膜與剛性殼體的內(nèi)壁形成同曲率的柔性面密封；其總體結構新穎，安全可靠，制造成本低，使用壽命長，適應范圍大，可有效防止水錘。
文檔編號F16K47/02GK202266711SQ201120399779
公開日2012年6月6日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權日2011年10月19日
發(fā)明者丁立杰, 石景東, 蔣蒙賓, 鄭志宏, 魯智禮 申請人:青島禹人水設備新技術有限公司