[其他]閥球自動旋轉的逆止閥

無效

• 申請號: 87201755
• 申請日: 1987-02-06
• 公開（公告）號: CN87201755U
• 公開（公告）日: 1988-02-03
• 發明（設計）人: 姜明清;胡資平
• 申請（專利權）人: 核工業部第四設計研究院
• 主分類號: F16K15/04
• 分類號: F16K15/04
• 代理公司: 核工業部專利法律事務所
• 代理人: 陳鴻烈,黃厚生

本實用新型是一種逆止閥，特別適用于往復式泥漿泵。

多年來一些往復式泵的逆止閥均采用錐閥，這種閥用于泥漿泵輸送含有固體顆粒的漿體時，密封不良，而且組件與閥座配套使用，零件較多，檢修頻繁，使用壽命甚短。為了解決這些問題，近年來很多國家研究新的逆止閥。對于這種結構的逆止閥已見專利文獻，如英國專利105178，1219506，美國專利3498315，日本專利昭43－4374。但上述專利的逆止閥，其球旋轉更新密封面缺少可靠的密封措施。日本專利昭48－36363所述的閥球自動旋轉的閥克服了這個缺點。該專利的閥由閥球、閥座、斜墊、彈簧、導向套、閥箱及閥蓋組成。在關閉狀態，閥球被與彈簧下端連接的斜墊壓緊，閥球與導向套之間有一定的間隙。這種閥的閥球旋轉是由彈簧下的斜墊及閥球與導向套之間形成的間隙實現；防止流體逆流是靠閥球在彈簧作用下壓在閥座上，結構復雜，機加工精度要求較高。

由于此閥帶有彈簧及導向套，在含有固體顆粒的漿體磨損下，減少使用壽命。閥球是空心鋼球，閥座是小止口，密封工作面小，因此，一方面單位面積上的沖擊負荷很大，漿體中的磨礪性固體顆粒在強力撞擊中嵌入閥球和閥座的表層金屬內，引起表層金屬撕裂，產生塑性變形，在多次撞擊和沖刷下，撕裂表層逐漸剝落，這是一種高應力磨料磨損；另一方面高壓漿體的高速沖刷也會直接形成對其表面的擦損，這是一種低應力磨料磨損。尤其是在密封不嚴時，高壓漿體以很高的速度從小縫中沖出，很快使閥球和閥座表面形成很小溝痕。這種溝痕一旦在閥座上形成（閥球因旋轉不易在原處集中沖刷），高壓高速漿體集中沖刷，使之很快擴大成溝槽，其破壞性比前一種磨損更為嚴重，大大減少閥使用壽命。

本實用新型的目的是克服已有技術的逆止閥因帶有彈簧及導向套和小止口閥座減少使用壽命的缺點，從而提供一種結構新穎、簡單，使用壽命長及造價低的逆止閥。

為實現上述目的，其解決方案是：逆止閥由閥球、閥座、斜墊、閥箱及閥蓋組成，斜墊固定在閥蓋下端，閥座及閥蓋分別與閥箱的下端及上端連接。

閥球，為空心鋼球，其表面襯以襯墊，襯墊可用耐磨和有彈性的材料，如橡膠等。

閥座，為球面閥座，閥座的上表面為球面，其上端帶有錐面，由金屬材料制成。

斜墊，其下表面向上傾斜，由橡膠制成。

當閥球下部壓力高于上部時，閥球上升，上升到一定的高度與帶有一定傾斜角的斜墊接觸，使閥球旋轉，并由閥座的錐面導向，從而實現閥球自動旋轉。當閥球上部壓力高于下部壓力時，閥球壓在閥座上，使閥關閉。

本實用新型與已有技術相比，取消了彈簧及導向套，易損件少，結構簡單。在結構上，將小止口閥座改為球面閥座，這樣不僅與閥球配合有良好的密封面，并減輕閥球下落對閥座造成的撞擊負荷，而且消除了高應力磨料磨損，低應力磨料磨損也大為減少，從而大大地增加了閥的使用壽命。采用空心鋼球表面襯橡膠，一方面使閥球與閥座密封面可靠，另一方面閥球表面加工精度可借助襯膠模具容易達到，減少空心鋼球因機加工表面精度不易達到而報費的可能性。在材料上，對閥球、閥座、斜墊等采用適宜的材料，也有助于提高閥使用壽命。

附圖描述了本實用新型的一個實施例。

附圖1：逆止閥的剖視圖。

附圖2－5：逆止閥工作動態示意圖。

附圖1描述了逆止閥靜態結構，由閥球［1］、閥座［2］、斜墊［3］、閥箱［4］及閥蓋［5］組成。

閥球［1］用以開閉流體流動通道，其直徑根據不同流量而定。襯橡膠工藝為已有技術。

為使閥球［1］旋轉靈敏，密封面均勻改變，上述的閥球實際重心與幾何中心的偏離不大于該球半徑的5％。

閥座［2］是流體流動的通道，為球面閥座，其上表面為球面，最大球面角φ不大于140°，并在球面上端有錐面。閥座［2］由高鉻鑄鐵制成。

斜墊［3］用于控制閥球［1］抬起高度，同時對它起緩沖保護作用，并利用流體沖力和斜墊彈力加速閥球［1］下落，其斜面迫使閥球［1］升起后產生旋轉。斜墊［2］下表面向上方傾斜，其傾斜角為20°－30°。斜墊［2］控制閥球［1］抬起高度為閥球［1］直徑的5～10％。

附圖2～5描述了逆止閥工作狀態。當逆止閥處于完全關閉狀態（如附圖2），閥球［1］的名義抬起高度為h，與閥座［2］接觸的球面角為φ。當閥下部壓力高于上部時，閥球［1］升起，球心由O升到O₁，此時閥球［1］與斜墊［2］在B點接觸（如附圖3）。當閥球［1］碰到斜墊［3］后，按箭頭所示方向沿斜墊［3］滾動至閥球［1］與閥座［2］K點接觸，球心由O₁移至O₂，閥球轉動角為α₁（如附圖4）。當閥上部壓力高于下部壓力時，在流體沖力、斜墊［3］彈力及閥球重力作用下，閥球［1］沿閥座［2］球面按箭頭所示方向最低處滾動，球心由O₂降至O，閥球［1］轉動角為α₂（如圖5）。至此，閥重心處于完全關閉狀態。在此一周期中閥球［1］轉動角α＝α₁＋α₂，球面上A點轉到A處，球心運動軌跡為O－O₁－O₂－O。為使敘述簡明，在上述分析中省略了對斜墊［2］和閥球［1］彈性變形的分析。實際上斜面并非嚴格垂直于圖面，加之流體沖擊不均勻，因而還有其它方向的旋轉，球心的運動軌跡并不完全在圖面上，這就使得閥球［1］表面上各點與閥座［2］得到均勻的接觸，避免局部過大的撞擊和磨損。