CN206626227U - 一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀。包括主阀、导阀以及连接管，导阀通过主阀连接管与主阀上腔连接、通过上游连接管与主阀上游连接、通过下游连接管与主阀下游连接，导阀下腔设置排污管，上游连接管与导阀中腔连接，下游连接管分别与导阀上腔和导阀中腔连接。主阀上游的水流通过上游连接管，经导阀中腔，流入导阀下腔，从而实现对导阀阀座和导阀阀瓣的冲洗功能，导阀阀瓣上半部分曲率大，下半部分曲率小的设计，保证了阀瓣上缠绕的杂草等杂质很容易被冲洗掉，冲洗水流通过排污管排出导阀。本实用新型设计科学，原理、结构简单，适用性强，符合农用灌溉特点。

Description

一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀

技术领域

本实用新型涉及一种减压阀，具体的是一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，属于输水管道安全保护装置及应用方法范畴。

背景技术

减压阀是采用控制阀体内启闭件开度来调节并降低介质的压力，同时借助阀后压力作用调节启闭件的开度，以实现在进口压力不断变化条件下，使阀后压力保持在一定范围内的阀门。在大规模灌溉工程或长距离输水工程中，减压阀是必不可少的安全保护装置。

按照不同的工作原理，减压阀分为直接作用式和先导式，先导式又包括：先到活塞式和先导隔膜式。目前比较常用的减压阀为先导活塞式减压稳压阀，该类减压阀利用设定调压导阀弹簧压力和调节针形阀开度设定出口压力，并通过接管系统和控制室的反馈作用稳定出口压力。在农业大规模输水灌溉工程中，由于系统压力、流量都较大，并且水质较差，伴有杂草、泥沙等杂质，对于减压阀的尺寸以及防堵塞能力要求较高。该减压阀在应用过程中存在以下问题：针形阀尺寸较小，容易被杂草等杂质缠绕、堵塞；将针形阀尺寸增大后，减压的稳定性降低，不能够保证下游压力稳定。

因此，针对农业大规模输水灌溉的特点，减压阀的性能好坏对保障规模化管网安全运行，提高农业用水效率、推进高效节水灌溉农业发展具有特别重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，根据下游压力的变化，自动调节导阀阀瓣开度，改变导阀下腔和主阀上腔压力大小，从而调节主阀瓣的开度，保证下游压力稳定，并且不需要借助外力就可以实现冲洗功能。本实用新型设计科学，原理、结构简单，适用性强，符合农用灌溉特点。

本实用新型的目的是公开一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，包括主阀、导阀以及连接管，所述主阀包括主阀阀瓣、主阀阀杆、接力器、接力器缸，主阀阀杆上部连接接力器，底部连接主阀阀瓣，其顶端连接有主阀调节旋钮，主阀阀杆上缠绕有主阀弹簧，接力器上部与接力器缸形成主阀上腔；

其特征是，所述导阀包括导阀阀室以及置于导阀阀室内的导阀弹簧、导阀阀杆、导阀阀板、导向套、导阀阀座、导阀阀瓣，导阀阀杆表面设有外螺纹，导阀阀室顶部设有导阀阀杆安装孔，安装孔内设有内螺纹，导阀阀杆顶端设有导阀调节旋钮，底端旋入安装孔；

所述导阀阀杆依次与上部的导阀阀板固定连接、与中部的导向套密封连接、穿过下部的导阀阀座内孔，所述导向套、导阀阀座分别固定连接于导阀阀室内侧壁，从而将导阀阀室内腔分为导阀上腔、导阀中腔、导阀下腔；所述导阀阀瓣位于导阀下腔，且连接于导阀阀杆底端，所述导阀弹簧缠绕在导阀阀杆上，其一端与导阀阀板顶部连接，另一端连接有垫片，该垫片套在导阀阀杆的外螺纹上；

所述连接管包括上游连接管、下游连接管和主阀连接管，所述主阀上腔通过主阀连接管与导阀下腔连接，所述上游连接管的一端与主阀上游连接，另一端通过支管Ⅰ、支管Ⅱ分别与导阀中腔、导阀下腔连接，所述下游连接管的一端与主阀下游连接，另一端通过支管Ⅲ、支管Ⅳ分别与导阀上腔、导阀中腔相连。

进一步地，所述支管Ⅰ、支管Ⅲ、支管Ⅳ上均设有阀门，所述导阀阀室底部设有排污管，排污管上设置有阀门，所述主阀连接管上也设有阀门。

进一步地，所述导向套顶部设有限位柱，限位柱上设有供导阀阀杆穿过的孔，限位柱顶部与支管Ⅲ端口顶部处于同一水平面。

进一步地，所述导阀阀杆与导向套之间设置骨架油封结构。

进一步地，所述导阀阀座内孔的侧壁为曲面，该内孔的上端口直径小于其下端口直径。

进一步地，所述导阀阀瓣由两个半椭球形结构连接而成，上半椭球的长轴与下半椭球的短轴相等，且上半椭球的曲率大与下半椭球的曲率。

进一步地，所述导阀阀瓣为表面光滑结构。

进一步地，所述上半椭球的长轴或下半椭球的短轴与导阀阀座内孔的下端口直径相等。

进一步地，所述导阀阀板的外径小于导阀阀室的内腔直径。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

第一，与现有技术最本质的区别在于本实用新型设置了冲洗功能，导阀阀瓣上半部分曲率大，下半部分曲率小的设计，保证了阀瓣上缠绕的杂草等杂质很容易被冲洗掉，适用范围广，耐久性强，特别适合于农用规模化输水灌溉的特点。

第二，根据下游压力的变化，系统自动调节导阀阀瓣开度，改变导阀下腔和主阀上腔的压力，从而调节主阀阀瓣开度，不需借助外力，依靠系统本身的压力变化，保持下游压力稳定，减压的效果可靠，出口压力不受进口压力及流量的影响，既减动压，又减静压，能够保持设定的出口压力恒定。

第三，调压操作方便，只需调节导阀的调节螺栓，就能获得精确稳定的出口压力；节能效果好，阀体采用了全通道流线型直流式设计，压力损失小，流量大，且体积小，重量轻；装置稳定性强，导向套设置可以保证导阀阀杆垂直移动，提高了系统的可靠性，导阀阀杆与导向套之间的骨架油封结构增加了装置的密封性能。

附图说明

图1是本实用新型一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀结构示意图；

图2是本实用新型中导阀的结构示意图；

图中：1 主阀、2 导阀、3 主阀弹簧、4 主阀阀瓣、5 主阀阀杆、6 接力器、7 接力器缸、8 主阀调节旋钮、9 主阀上腔、10 导阀阀室、11 导阀弹簧、12 导阀阀杆、13 导阀阀板、14 导向套、15 导阀阀座、16 导阀阀瓣、17 导阀调节旋钮、18 导阀上腔、19 导阀中腔、20导阀下腔、21 垫片、22 上游连接管、23 下游连接管、24 主阀连接管、25 支管Ⅰ、26 支管Ⅱ、27 支管Ⅲ、28 支管Ⅳ、29 阀门、30 排污管、31 限位柱、32 骨架油封结构、33 上半椭球、34 下半椭球、35 主阀阀座。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，包括主阀1、导阀2以及连接管，主阀包括主阀阀瓣4、主阀阀杆5、接力器6、接力器缸7，主阀阀杆上部连接接力器，底部连接主阀阀瓣，其顶端连接有主阀调节旋钮8，主阀阀杆上缠绕有主阀弹簧3，接力器上部与接力器缸形成主阀上腔9。

导阀包括导阀阀室10(空心圆柱形结构)以及置于导阀阀室内的导阀弹簧11、导阀阀杆12、导阀阀板13、导向套14、导阀阀座15、导阀阀瓣16。导阀阀杆表面设有外螺纹，导阀阀室顶部设有导阀阀杆安装孔，安装孔内设有内螺纹，导阀阀杆顶端设有导阀调节旋钮17，底端旋入安装孔。

导阀阀杆依次与上部的导阀阀板固定连接、与中部的导向套密封连接(骨架油封结构32)、穿过下部的导阀阀座内孔，导向套、导阀阀座分别固定连接于导阀阀室内侧壁，从而将导阀阀室内腔分为导阀上腔18、导阀中腔19、导阀下腔20。导阀阀瓣位于导阀下腔，且连接于导阀阀杆底端，导阀弹簧缠绕在导阀阀杆上，其一端与导阀阀板顶部连接，另一端连接有垫片21，该垫片套在导阀阀杆的外螺纹上。

连接管(有机玻璃管)包括上游连接管22、下游连接管23和主阀连接管24，主阀上腔通过主阀连接管与导阀下腔连接，上游连接管的一端与主阀上游连接，另一端通过支管Ⅰ(25)、支管Ⅱ(26)分别与导阀中腔、导阀下腔连接，下游连接管的一端与主阀下游连接，另一端通过支管Ⅲ(27)、支管Ⅳ(28)分别与导阀上腔、导阀中腔相连。

支管Ⅰ、支管Ⅲ、支管Ⅳ上均设有阀门29，所述导阀阀室底部设有排污管30，排污管上设置有阀门29，主阀连接管上也设有阀门29。

导向套顶部设有限位柱31，限位柱上设有供导阀阀杆穿过的孔，限位柱顶部与支管Ⅲ端口顶部处于同一水平面，该结构可防止导阀阀板在上下移动的过程中将支管Ⅲ端口堵住。

导阀阀座内孔的侧壁为曲面，该内孔的上端口直径小于其下端口直径，该结构可使导阀下腔的水流平顺地进入导阀中腔，保证阀座不易积聚杂草杂质。

导阀阀瓣(表面光滑结构)由两个半椭球形结构连接而成，上半椭球33的长轴与下半椭球34的短轴相等，且上半椭球的曲率大与下半椭球的曲率。上半椭球的长轴或下半椭球的短轴与导阀阀座内孔的下端口直径相等。导阀阀板的外径小于导阀阀室的内腔直径，可保证导阀阀板在导阀阀室内腔自由移动。

一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀的应用方法，包括以下步骤：

(1)初始状态：阀门18、19、21开启，阀门20、22关闭。通过调节主阀调节旋钮，使主阀弹簧弹力与主阀上腔压力和主阀阀瓣自重平衡，主阀阀瓣上升，主阀开启，水流从上游流入下游，调节导阀调节旋钮，改变导阀弹簧弹力，使导阀阀瓣处于平衡状态并且导阀开启，测得下游压力值作为参照值；

(2)当下游压力高于参照值时：当下游压力增大时，由于下游连接管的连通作用，导阀上腔的压力随之增大，打破原有的平衡状态，推动阀板克服弹簧弹力上移,由于阀杆的连接作用，导阀阀瓣上移，导阀开度减小，减小了上游连接管流入导阀中腔的过流通道，根据公式：ΔP＝S×Q²,式中：ΔP为水流全过程的压力损失，S为损失系数，Q为流量，由于上游连接管流入导阀中腔的流量降低，所以上游流入导阀过程中的压力损失减小，因此导阀下腔压力升高；

由于主阀连接管的连通作用，主阀上腔内的压力随之升高，打破了主阀阀瓣原有的平衡状态，主阀阀瓣在向下的压力作用下向下移动，开度减小，主阀上游流入下游的摩擦阻力增大，因此下游压力降低；

下游压力降低的过程中，同时通过反馈作用使主阀上腔的压力随之降低，从而改变主阀阀瓣的下降速度，直到下游压力等于设定值时，系统重新进入平衡状态(即下游压力逐渐降低直到降至参照值，这一过程中，导阀上腔压力随之降低，导阀阀板上移的速度变慢，导阀下腔压力升高速度变慢，主阀上腔压力随之升高速度变慢，主阀阀瓣下降速度逐渐缓慢，主阀开度减小的速度也变慢，直到下游压力等于设定值时，系统重新进入平衡状态)；

(3)当下游压力低于参照值时：当下游压力降低时，由于下游连接管的连通作用，导阀上腔的压力随之降低，打破原有的平衡状态，推动阀板克服弹簧弹力下移,由于阀杆的连接作用，导阀阀瓣下移，导阀开度增大，增大了上游连接管流入导阀中腔的过流通道，根据上述公式，由于上游连接管流入导阀中腔的流量增加，所以上游流入导阀过程中的压力损失增加，因此导阀下腔压力降低；

由于主阀连接管的连通作用，主阀上腔内的压力随之降低，打破了主阀阀瓣原有的平衡状态，主阀阀瓣在向上的压力作用下向上移动，开度增大，主阀上游流入下游的摩擦阻力减小，因此下游压力增大；

下游压力增大的过程中，同时通过反馈作用使主阀上腔的压力随之升高，从而改变主阀阀瓣的上移速度，直到下游压力等于设定值时，系统重新进入平衡状态(下游压力逐渐升高直到升至参照值，这一过程中，导阀上腔压力随之升高，导阀阀板下移的速度变慢，导阀下腔压力下降速度变慢，主阀上腔压力随之下降速度也变慢，主阀阀瓣上移的速度逐渐缓慢，主阀开度增大的速度也变慢，直到下游压力等于设定值时，系统重新进入平衡状态)；

(4)冲洗过程：阀门18、19、21关闭，阀门20、22开启；主阀上游的水流通过上游连接管，经过阀门20流入导阀中腔，由于阀门18关闭，水流只能从导阀中腔流入导阀下腔，从而实现对导阀阀座和导阀阀瓣的冲洗功能，导阀阀瓣上半部分曲率大，下半部分曲率小的设计，保证了阀瓣上缠绕的杂草等杂质很容易被冲洗掉，冲洗水流最终通过排污管、经过阀门22排出导阀；冲洗过程结束后，恢复到正常使用的初始状态。

本实用新型设计科学，原理、结构简单，适用性强，减压稳压效果好，防止杂质堵塞效果好，符合农用输水灌溉工程特点。

Claims (9)

1.一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，包括主阀（1）、导阀（2）以及连接管，所述主阀包括主阀阀瓣（4）、主阀阀杆（5）、接力器（6）、接力器缸（7），主阀阀杆上部连接接力器，底部连接主阀阀瓣，其顶端连接有主阀调节旋钮（8），主阀阀杆上缠绕有主阀弹簧（3），接力器上部与接力器缸形成主阀上腔（9）；

其特征是，所述导阀包括导阀阀室（10）以及置于导阀阀室内的导阀弹簧（11）、导阀阀杆（12）、导阀阀板（13）、导向套（14）、导阀阀座（15）、导阀阀瓣（16），导阀阀杆表面设有外螺纹，导阀阀室顶部设有导阀阀杆安装孔，安装孔内设有内螺纹，导阀阀杆顶端设有导阀调节旋钮（17），底端旋入安装孔；

所述导阀阀杆依次与上部的导阀阀板固定连接、与中部的导向套密封连接、穿过下部的导阀阀座内孔，所述导向套、导阀阀座分别固定连接于导阀阀室内侧壁，从而将导阀阀室内腔分为导阀上腔（18）、导阀中腔（19）、导阀下腔（20）；所述导阀阀瓣位于导阀下腔，且连接于导阀阀杆底端，所述导阀弹簧缠绕在导阀阀杆上，其一端与导阀阀板顶部连接，另一端连接有垫片（21），该垫片套在导阀阀杆的外螺纹上；

所述连接管包括上游连接管（22）、下游连接管（23）和主阀连接管（24），所述主阀上腔通过主阀连接管与导阀下腔连接，所述上游连接管的一端与主阀上游连接，另一端通过支管Ⅰ（25）、支管Ⅱ（26）分别与导阀中腔、导阀下腔连接，所述下游连接管的一端与主阀下游连接，另一端通过支管Ⅲ（27）、支管Ⅳ（28）分别与导阀上腔、导阀中腔相连。

2.根据权利要求1所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，所述支管Ⅰ、支管Ⅲ、支管Ⅳ上均设有阀门（29），所述导阀阀室底部设有排污管（30），排污管上设置有阀门（29），所述主阀连接管上也设有阀门（29）。

3.根据权利要求1所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，所述导向套顶部设有限位柱（31），限位柱上设有供导阀阀杆穿过的孔，限位柱顶部与支管Ⅲ端口顶部处于同一水平面。

4.根据权利要求1所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，所述导阀阀杆与导向套之间设置骨架油封结构（32）。

5.根据权利要求1所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，所述导阀阀座内孔的侧壁为曲面，该内孔的上端口直径小于其下端口直径。

6.根据权利要求1或5所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，所述导阀阀瓣由两个半椭球形结构连接而成，上半椭球（33）的长轴与下半椭球（34）的短轴相等，且上半椭球的曲率大与下半椭球的曲率。

7.根据权利要求6所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，所述导阀阀瓣为表面光滑结构。

8.根据权利要求6所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，所述上半椭球的长轴或下半椭球的短轴与导阀阀座内孔的下端口直径相等。

9.根据权利要求1所述的一种农用灌溉大口径防缠绕可冲洗减压稳压阀，其特征是，所述导阀阀板的外径小于导阀阀室的内腔直径。