專利名稱：杠桿式重力平衡單向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用重力平衡杠桿調(diào)整閥瓣壓緊力的單向閥。
目前所用的單向閥，通常分為升降式，旋啟式和蝶式。當(dāng)氣體正向通過這些單向閥時，必須克服閥瓣的重力或彈簧的壓力，只有當(dāng)氣體的壓力大于上述重力或壓力時，閥才能開啟，否則氣體將不能通過。這就給低壓氣體的輸送帶來了困難。閥門開啟后，閥瓣平面與流體運動方向平行，當(dāng)氣路中由于某種原因產(chǎn)生回流現(xiàn)象時，不能迅速關(guān)閉，影響回流氣體的切斷。且閥瓣與密封口為平面接觸，密封不嚴(yán)，容易漏泄。然而及時地關(guān)閉回流氣體通路和密封嚴(yán)格，對于易燃易爆的可燃性氣體卻至關(guān)重要。
現(xiàn)在也有采用液封裝置來防止氣體回流的，如采用水封裝置。但這種裝置的壓頭損失仍然較大，同時也會增加氣流濕度或帶進(jìn)其他雜質(zhì)，從而一方面可能降低氣體純度，另一方面在輸氣管路中析出水份，可能形成水堵和在冬季出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，影響氣體輸送。這在很多情況下是不適用的。
本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有單向閥所存在的上述問題，經(jīng)過認(rèn)真研究，提出了本發(fā)明構(gòu)思。
本發(fā)明的目的是為了提供一種正向通過阻力小，反向止回效果好，并可用于低壓易燃易爆氣體的單向閥。
該單向閥最好做成立式結(jié)構(gòu)，進(jìn)氣口可設(shè)在上端，出氣口可設(shè)在下端，以便于使用杠桿作重力配重平衡。
本發(fā)明由閥殼(1)(10)、密封口(14)、閥瓣(2)，杠桿式重力平衡機(jī)構(gòu)(圖2)等組成。
閥殼(1)(10)由閥體(1)、閥蓋(10)和密封構(gòu)件、緊固構(gòu)件組成。外形尺寸及材料由使用條件決定。
閥體(1)上設(shè)有法蘭口和支座(1a)。法蘭口用于和氣體管道以及和閥蓋(10)連接。支座(1a)用來支承杠桿式重力平衡機(jī)構(gòu)(圖2)。支座(1a)上設(shè)有支承孔，可安裝軸承(11)，用以支托杠桿機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)軸(6)。為減小摩擦阻力，可在支座(1a)上設(shè)置潤滑構(gòu)件。轉(zhuǎn)軸(6)通過支承孔穿出閥體(1)，故在支座(1a)上設(shè)有由密封構(gòu)件和緊固構(gòu)件組成的支承密封，以確保氣體無漏泄。在某些特殊情況下，閥體(1)上可設(shè)充氣口(1b)，以便于在單向閥關(guān)閉時向密封口(14)通入隔離氣體，起嚴(yán)密隔離閥瓣(2)兩側(cè)氣體的作用。隔離氣體的壓力應(yīng)于氣流的工作壓力相匹配。通入隔離氣體的信號可由搖桿(7)發(fā)出。
閥蓋(10)的兩端也設(shè)有法蘭口，用于和氣體管道以及和閥體(1)連接。閥蓋(10)的內(nèi)截面積大于該單向閥的出口面積，以便當(dāng)閥門開啟后，也就是說閥瓣(2)運動到閥蓋(10)的適當(dāng)位置上，氣體能順利通過。閥蓋(10)同時對閥瓣(2)起著限位作用。
密封口(14)裝在閥體(1)與閥蓋(10)之間，材料由使用條件決定，可為金屬或非金屬。密封口(14)的內(nèi)表面與閥瓣(2)的對應(yīng)部位吻合，以保證密封嚴(yán)密可靠。在某些特殊情況下，可在密封口(14)的內(nèi)表面上設(shè)計氣封槽(14a)，該氣封槽(14a)通過小孔與閥體(1)上的充氣口(1b)相通，用以通入隔離氣體，實現(xiàn)氣封。
閥瓣(2)的一端可設(shè)計成蝶形，通過連接構(gòu)件與重力平衡杠桿上的搖臂(5)相連。閥瓣(2)具有圓錐形的外表面，可與密封口(14)上的對應(yīng)部位吻合。閥瓣(2)能隨正方向氣流下行，單向閥開啟；亦可隨反向氣流上行，單向閥關(guān)閉。閥瓣(2)下行的距離，可由閥瓣底部的支承架限定，也可用限制平衡杠桿旋轉(zhuǎn)角度等其他辦法限定。
閥瓣(2)的中心線與單向閥進(jìn)出口中心線在同一條直線上。蝶形閥瓣(2)的圓錐面小頭向上，迎著正向氣流，以減小正向氣流的阻力。閥瓣(2)底面凹進(jìn)，直徑略大于單向閥的公稱直徑，正對著反向氣流，以便在被傳輸?shù)臍怏w發(fā)生爆炸、爆鳴或由于其他原因產(chǎn)生逆向氣流時，閥瓣(2)能在反向氣浪的沖擊下迅速關(guān)閉，及時有效地阻止氣體回流，保證氣路安全。
杠桿式重力平衡機(jī)構(gòu)(圖2)由搖臂(5)、搖桿(7)、轉(zhuǎn)軸(6)和重錘(8)等組成。相當(dāng)于杠桿“重臂”的搖臂(5)可通過連接構(gòu)件和閥瓣(2)相連，該連接點則相當(dāng)于杠桿的“重點”。重錘(8)安裝在相當(dāng)于杠桿“力臂”的搖桿(7)上，該處可視為是杠桿的力點”。搖臂(5)與搖桿(7)可分別用方形孔與作為杠桿“支點”的轉(zhuǎn)軸(6)連接。轉(zhuǎn)軸(6)由支座(1a)上的軸承(11)支托。重錘(8)的重量可以用更換重錘(8)或把重錘(8)做成拼裝式等辦法加以調(diào)整，或者重錘(8)在搖桿(7)上的工作位置可沿?fù)u桿(7)長度方向調(diào)整，以便于調(diào)整閥瓣(2)的壓緊力。平衡力的大小可調(diào)至最佳狀態(tài)，以適應(yīng)低壓氣流的正向流通。
對杠桿式重力平衡機(jī)構(gòu)中位于閥體(1)外部的構(gòu)件，最好安裝防護(hù)罩(9)，以排除外來干擾，保證閥門的工作正常。防護(hù)罩(9)可用螺釘安裝在閥體(1)上。
本發(fā)明與現(xiàn)有單向閥相比具有下列優(yōu)點第一、正向氣流阻力小。當(dāng)閥門中有正向氣流通過時，只需很小的壓力，閥門即可開啟，而且開啟力不會隨開啟程度的增大而增加。第二、止回動作靈敏。當(dāng)輸氣管路中，由于某種原因產(chǎn)生反向氣流時能迅速及時地關(guān)閉閥門，切斷氣路。第三、密封嚴(yán)密。密封面為光滑錐形結(jié)構(gòu)，密封嚴(yán)密；在特殊需要的場合，還能通入氮氣或其他適用氣體輔助密封，以便嚴(yán)密隔離氣體。


圖1為杠桿式重力平衡單向閥的結(jié)構(gòu)圖。圖中所示為該單向閥的關(guān)閉狀態(tài)。
圖2為杠桿式重力平衡單向閥的杠桿式重力平衡機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖中平衡杠桿的兩端被略去，其結(jié)構(gòu)可在
圖1中看出。
圖3為杠桿式重力平衡單向閥密封口的結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明的一個實施例，是由閥殼(1)(10)、密封口(14)、閥瓣(2)、杠桿式重力平衡機(jī)構(gòu)(圖2)和防護(hù)罩(9)等組成的單向閥。
閥殼(1)(10)的上部為閥體(1)，下部為閥蓋(10)，閥體(1)與閥蓋(10)用法蘭盤連接在一起，構(gòu)成氣流通道；上端為進(jìn)氣口，下端為出氣口；兩端均設(shè)有法蘭盤，作為該單向閥與管道的接口。閥體(1)與閥蓋(10)間裝有密封墊，由連接螺栓緊固。閥蓋(10)內(nèi)截面積略大于該單向閥出口面積的2倍。閥殼(1)(10)內(nèi)部圓滑，以減小氣流的阻力。閥體(1)的側(cè)面設(shè)有支座(1a)，支座(1a)上設(shè)計有支承孔，通過裝在支承孔內(nèi)的軸承(11)支托重力平衡杠桿中的轉(zhuǎn)軸(6)。轉(zhuǎn)軸(6)與支承孔間裝有密封圈(12)，用壓緊蓋(13)和螺釘緊固。支座(1a)上附設(shè)有油杯等構(gòu)件，以便于對轉(zhuǎn)軸(6)進(jìn)行潤滑。閥體(1)上設(shè)有充氣口(1b)，以便于在單向閥關(guān)閉時向密封口(14)通入隔離氣體。
密封口(14)裝在閥體(1)與閥蓋(10)之間，密封口(14)的內(nèi)表面可與閥瓣(2)的對應(yīng)部位吻合，密封嚴(yán)密。密封口(14)的內(nèi)表面上設(shè)有氣封槽(14a)，該氣封槽(14a)通過小孔與閥體(1)上的充氣口(1b)相通，用以通入隔離氣體，實現(xiàn)氣封。
閥瓣(2)的上部為蝶形，上凸下凹，小頭向上，其直徑略大于單向閥的公稱直徑。頂端設(shè)有一帶銷孔的凸臺，通過銷軸(3)、連板(4)等與重力平衡杠桿上的搖臂(5)相連。閥瓣(2)的中心線與單向閥進(jìn)出口中心線重合。閥瓣(2)可隨正向氣流下行，單向閥開啟；亦可隨反向氣流上行，單向閥關(guān)閉。在單向閥關(guān)閉狀態(tài)下，閥瓣(2)的圓錐形外表面與密封口(14)的對應(yīng)部位吻合，隔斷氣路。閥瓣(2)的下部為四周透空的支承圈，位于閥瓣(2)的蝶形凹面一側(cè)。閥門開啟時，支承圈支承在閥蓋(10)上，氣流可由支承圈周邊的透空面通過。透空的面積約為單向閥出口面積的1.2倍。
杠桿式重力平衡機(jī)構(gòu)(圖2)由搖臂(5)、轉(zhuǎn)軸(6)、搖桿(7)、重錘(8)等組成。搖臂(5)的一端通過銷軸(3)、連板(4)和閥瓣(2)相連。銷軸(3)的端部裝有開口銷，以防銷軸(3)脫落。搖臂(5)的另一端與起杠桿“支點”作用的轉(zhuǎn)軸(6)以方形孔連接，并用緊定螺釘固定。轉(zhuǎn)軸(6)由軸承(11)支托。轉(zhuǎn)軸(6)兩端的方頭，穿過支承孔上的密封裝置伸出閥體(1)，在閥體(1)外與搖桿(7)端部的方形孔相連。重錘(8)套裝在搖桿(7)的滑道上，可沿該滑道移動，以調(diào)整平衡力矩的大小。重錘(8)用緊定螺釘固定在搖桿(7)的適當(dāng)位置上。重力平衡杠桿可隨閥瓣(2)的上下運動而繞轉(zhuǎn)軸(6)擺動。
防護(hù)罩(9)用鋼板焊接而成，用螺釘安裝在閥體(1)上。該防護(hù)罩(9)用來保護(hù)位于閥體(1)外部的杠桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)件不受外界干擾，以保證其工作正常。
本單向閥正向氣流阻力?。荒嫦蜿P(guān)閉動作靈敏迅速，上回效果好，密封嚴(yán)密可靠。本發(fā)明可廣泛用于低壓氣體的單向輸送。尤其適用于低壓易燃易爆氣體的單向輸送。
權(quán)利要求1.一種由閥殼(1)(10)、閥瓣(2)和密封口(14)組成的單向閥，其特征在于閥殼(1)(10)上裝有杠桿式重力平衡機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的搖臂(5)與閥瓣(2)相連。
2.按照權(quán)利要求1所述的單向閥，其特征在于所述的杠桿式重力平衡機(jī)構(gòu)由搖臂(5)、轉(zhuǎn)軸(6)、搖桿(7)、重錘(8)組成；搖臂(5)和搖桿(7)通過起支點作用的轉(zhuǎn)軸(6)相連，構(gòu)成杠桿；轉(zhuǎn)軸(6)由裝在閥體(1)上的軸承(11)支托；重錘(8)安裝在搖桿(7)上。
3.按照權(quán)利要求2所述的單向閥，其特征在于所述的重錘(8)套裝在搖桿(7)的滑道上。
4.按照權(quán)利要求3所述的單向閥，其特征在于所述的閥瓣(2)的一端為蝶形結(jié)構(gòu)，凸出的圓錐形外表面可與閥殼(1)(10)內(nèi)的密封口(14)吻合；閥瓣(2)的另一端設(shè)計有四周透空的支承圈，位于閥瓣(2)的蝶形凹面一側(cè)。
5.按照權(quán)利要求4所述的單向閥，其特征在于所述的閥瓣(2)的中心線與單向閥進(jìn)出口中心線在同一條直線上。
6.按照權(quán)利要求5所述的單向閥，其特征在于所述的密封口(14)的內(nèi)表面上設(shè)有氣封槽(14a)，該氣封槽(14a)通過小孔與閥體(1)上的充氣口(1b)相通。
7.按照權(quán)利要求1至6中之一所述的單向閥，其特征在于所述的杠桿式重力平衡機(jī)構(gòu)中位于閥體(1)外部的構(gòu)件設(shè)有防護(hù)罩(9)，該防護(hù)罩(9)安裝在閥體(1)上。
專利摘要一種具有重力平衡機(jī)構(gòu)的單向閥。閥瓣壓緊力可根據(jù)需要調(diào)整。本單向閥正向氣流阻力??；逆向關(guān)閉動作靈敏迅速，止回效果好；密封嚴(yán)密可靠。本發(fā)明可廣泛用于低壓氣體的單向輸送。尤其是在輸送易燃易爆的可燃性氣體時，能起到安全止回作用。
文檔編號F16K15/03GK2036233SQ8820259
公開日1989年4月19日 申請日期1988年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月27日
發(fā)明者陳榮坤 申請人:陳榮坤