專利名稱：全自動液控半球蝶閥的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種安裝于液泵出口的閥門，特別涉及一種全自動液控半球蝶閥。
二、技術背景離心式、混流式液體泵啟動時，在電機中產生巨大的啟動電流，極易燒毀電動機。過去主要采用大型電阻堆、變頻等降低電流的裝置，投資大、占地空間大、能源損失大。離心式、混流式和軸流式液體泵在停泵時，由于回水會產生巨大的沖擊水錘，很迅速毀壞泵體、底閥，造成整個系統失效。因此用一種閥門代替降壓啟動裝置、消除水錘器、止回閥或底閥的新型閥門是極必要的。
液控截止閥型的水泵控制閥具有輕載啟動、消除水鍾、止回的功能，但經過一段時間的使用，存在阻力系數大、不能生產大口徑閥門和不適用于軸流泵等缺點。
三
發明內容
本實用新型的目的是設計制造一種用于離心式、混流式和軸流式液體泵出口、具有使泵輕載啟動、消除回水水錘、止回、可生產的公稱通徑大、流阻系數小、壓力等級高等多方面性能的全自動液控半球蝶閥。本閥門的技術方案是這樣實現的主體由閥體、閥板等組成。閥板處于閥體中間，通過圓錐銷、聯接閥軸，閥軸通過鍵與接力器相連。液壓缸位于閥體的右上側，通過轉軸連支架，支架固定在閥體上，缸體可在支架上轉動一定角度。液壓缸軸桿通過軸與傳力器相連，傳力器圍繞閥軸可轉動一定角度。當液體泵啟動時，壓力液體由閥門進口進入后分為兩路，主路企圖頂開閥板，但接力器被傳力器壓住，閥板不能打開，另一路進入控制管路推動液壓活塞向下運行，帶動傳力器慢慢放開接力器，使閥板慢慢打開，使電機運行電流慢慢加大，達到輕載啟動的目的，打開的時間和速度由控制管路上的球閥來調節。用于軸流泵時，泵一啟動，閥板馬上打開，實現輕載啟動。泵停止運轉時本閥門自動進入“快關—緩閉”控制程序，在一瞬間龜背形的閥板旋下，關閉80％～98％。阻斷大部分主回水，回水另一路通過控制管路將液壓缸活塞向上慢慢頂起，帶動傳力器、接力器轉動，使閥板轉到關閉位置，通過小回水長時間泄壓，實現消除水錘、止回的目的。緩閉的時間和速度通過控制管路的球閥來調節。閥體的密封面為高硬環錐面，閥板密封面為高硬球面，閥體、閥板緊密接觸成線密封，密封面時與閥體中軸線成一角度，采用這種環錐—球面密封的優點是能自動對中心、自動補償球洼磨蝕、切斷排開雜質。閥門關閉時在龜背形的閥板偏心重力、重錘的重力、反向回水作用力中任一種力作用下可自由落下一定角度關閉80％～98％。液控缸的進、出口通過控制旁管分別接閥體的進、出口方向，控制管路上有球閥、過濾器和并聯的逆止閥，進口方向的控制旁管上有壓力控制先導閥。通過調節控制旁管上的球閥調節控制旁管內的進水流速流量，以控制液控缸內活塞的正、反向移動速度，達到控制閥門閥板的開、關速度和時間。通過調節先導閥來調控閥門的打開壓力。一控制旁管進水時，另一控制旁管出水，液控缸動力源來自閥內介質，為保證液控缸介質質量，雙旁管管路上均裝有過濾器。因此同時兼備了反向沖洗旁管路的目的。傳力器為一帶有一定角度的Y型零件，圍繞閥軸運動，一端通過軸與液壓缸軸相連，另一端帶叉的用以限制閥門開啟時的閥板開啟度和閥門關閉時泄流縫寬度。限制閥板開、閉度是通過傳力器限制接力器的角行程來實現的，其角度為45°～180°。閥板中心與閥體的軸線的偏心距離為0～30％DN，閥板(2)中心與密封面中線的偏心距離為(閥軸半徑+閥板密封面橫截面尺寸+2～50)/2。
本閥門具有以下優點1、工作動力取自閥內介質，不需外接動力。2、閥門開啟時閥內介質壓力需達到預先調整好的壓力才能打開，并按預先調整好的時間速度打開，實現泵的輕載啟動。3、閥門關閉時迅速關斷80％～98％的水流，然后按預先調整好的時間和速度至100％全關閉，以消除回水水錘和止回。4、具備旁管反沖洗功能。5、流體阻力小，本閥門的阻力系數為0.5～0.8。6、閥板為流線形，如果進閥時流體為層流，出閥時仍可使流體基本保持層流，因而可適用于某些非常特定的工況。7、閥體密封面為圓錐面、閥板密封面為球面，并為高硬材料制成，能切斷、碾碎、排開各種絲狀、顆粒狀懸浮、半懸浮雜質；能自動對正中心；偏心球面的另一特點是能自動補償磨損尤其是球洼形磨損。8、密封重合面積很小，充分利用閥內介質的全部能量推動閥板密封，密封能量巨大，因而密封比壓特別巨大，使零靠零、硬碰硬的密封得以順利實現。9、閥門大結構為偏心蝶閥，龜背形閥板結構能耐高壓并可使壁厚降至最低，從而克服了蝶閥難耐高壓的特點，大大延伸了其壓力范圍；閥板密封面形狀及轉動軌跡如半球閥，并形成線密封，但克服了半球閥占空大，密封面易磨損的缺點；從出口方向檢測閥板密封球面越關面積越小、越開面積越大如楔形閘閥，同樣克服了閘閥占空大、密封面磨損大的缺點；關閉時的最后短暫時間和開啟時最初時間內閥板重合閥門軸線運動如截止閥的開關運動，但克服了截止閥占空大、開關力矩大的缺點；因此本閥綜合了三偏心高硬密封蝶閥、半球閥、楔形閘閥、截止閥的全部優點，并拋棄了其所有缺陷。
四
圖1為閥體1中心線與閥板2運動軸心的偏心關系以及密封面的角度關系的示意圖；圖2為泵停止運行時一瞬間閥板2自動掉下關閉80％～98％，阻止大部分回水的示意圖；圖3為閥體1和閥板2密封面的環錐面和球面成線密封示意圖；圖4為為Y形傳力器5限制接力器6的角行程的示意圖；圖5為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1、2、3、4、5所示，閥板2處于閥體1中間，通過圓錐銷連接閥軸3，閥軸通過鍵與接力器6相連，液壓缸10位于閥體1的右上側，通過轉軸9和支架8相連，支架8固定在閥體上，缸體可在支架上轉動一定角度。液壓缸軸桿7通過軸與傳力器5相連，傳力器5圍繞閥軸可轉動一定角度。當液體泵啟動時，壓力液體由閥門進口進入后分為兩路，主路企圖頂開閥板2，但接力器6被傳力器5壓住，閥板2不能打開，另一路進入控制管路11推動液壓活塞向下運行，帶動傳力器5慢慢放開接力器6，使閥板慢慢打開，使電機運行電流慢慢加大，達到輕載啟動的目的，打開的時間和速度由控制管路上的球閥來調節。泵停止運轉時本閥門自動進入“快關一緩閉”控制程序，在一瞬間龜背形閥板2旋下，關閉80％-98％，阻斷大部分主回水，回水另一路通過控制管路將液壓缸活塞向上慢慢頂起，帶動傳力器5、接力器6轉動，使閥板轉到關閉位置，通過小回水長時間泄壓，實現消除水錘、止回的目的。如圖1、3所示，閥體1的密封面為高硬環錐面，閥板密封面為高硬球面，閥體1、閥板2緊密接觸成線密封，密封面與閥體中軸線成一角度，閥門關閉時在閥板2偏心重心、重錘4的重力、反向回水作用力的作用下可自由落下一定角度關閉80％-98％；液壓缸的進出口通過控制旁管分別接閥體的進出口方向，控制管路上有球閥，過濾器和并聯的逆止閥，進口方向的控制旁管上有壓力控制先導閥。通過調節控制旁管上的球閥調節控制旁管內的進水流速流量，以控制液壓缸內活塞的正、反向移動速度，達到控制閥門的開、關速度和時間。通過調節先導閥來調控閥門的打開壓力。一控制旁管進水時，另一控制旁管出水。
本閥門裝于泵的出口，當離心泵、混流泵啟動時，壓力液體從左方進入閥體1內，驅動閥板2緩慢打開(在液壓缸10-液壓缸軸桿7-接力器6-傳力器5的共同作用下)，使泵的啟動電流緩慢增加，達到輕載啟動的目的。當軸流泵啟動時，閥門迅速打開，降低啟動電流。
泵停止運行時，管內回水迅速反向沖向閥門，閥板2迅速落下，擋住80％-98％的回水，留2％-20％的面積經一段時間后泄水回水沖擊壓力，在液壓缸10-壓缸軸桿7-接力器6-傳力器5的共同作用下，最終閥板2全部關閉，達到止回的目的。
權利要求1.一種全自動液控半球蝶閥，其特征在于閥板(2)處于閥體(1)中間，通過圓錐銷聯接閥軸(3)，和重錘(4)相連，閥軸(3)通過鍵與接力器(6)相連，液壓缸(10)位于閥體(1)的右上側，通過轉軸(9)連接支架(8)，支架(8)固定在閥體(1)上，液壓缸(10)可在支架上轉動一定角度，液壓缸軸桿(7)通過軸與傳力器(5)相連，傳力器(5)圍繞閥體(1)的軸轉動，傳力器(5)為一帶有一定角度的Y型或多叉型或一字型，圍繞閥軸(3)運動，限制閥門開啟時的閥板開啟度和閥門關閉時泄流縫寬度，限制閥板開閉度是通過傳力器(5)限制接力器(6)的角行程來實現的，其角度為45°~180°。
2.根據權利要求1所述的全自動液控半球蝶閥，其特征在于閥體(1)的密封面為高硬環錐面，閥板(2)密封面為高硬球面，密封時閥板(2)與閥體(1)中軸線的垂直線呈一定角度，該角度為0°~45°，閥板(2)為龜背形，閥板(2)中心與閥體(1)的軸線的偏心距離為0~30％公稱通徑，閥板(2)中心與密封面中線的偏心距離為(閥軸半徑+閥板密封面橫截面尺寸+2~50)/2。
專利摘要一種全自動液控半球蝶閥，其特征在于閥板(2)處于閥體(1)中間，通過圓錐銷聯接閥軸(3)，和重錘(4)相連，閥軸(3)通過鍵與接力器(6)相連，液壓缸(10)位于閥體(1)的右上側，通過轉軸(9)連接支架(8)，支架(8)固定在閥體(1)上，液壓缸(10)可在支架上轉動一定角度，液壓缸軸桿(7)通過軸與傳力器(5)相連，傳力器(5)圍繞閥體(1)的軸轉動，傳力器(5)為一帶有一定角度的Y型或多叉型或一字型，圍繞閥軸(3)運動，限制閥門開啟時的閥板開啟度和閥門關閉時泄流縫寬度，限制閥板開閉度是通過傳力器(5)限制接力器(6)的角行程來實現的，其角度為45°～180°，具有切斷排開雜質、自動對正中心和磨損自動補償、流體阻力系數極小、密封比壓大、能保持流體的物理形態、適用壓力溫度等級廣、操作維修簡便等一系列優點，是一種節約能源和資源、適用面廣、綜合技術性能領先的泵控閥門。
文檔編號F16K31/122GK2898479SQ200520052979
公開日2007年5月9日 申請日期2005年12月31日 優先權日2005年12月31日
發明者廖燦長 申請人:廖燦長, 陳典亮, 彭明