CN203189849U - 一种液控联动阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于气压能压差水泵的液控联动阀。其特征在于气压能压差水泵的进气阀与排气阀均为止回阀结构，并使用两个连杆分别连接两个止回阀的止回板，两个连杆连接在一杠杆的同一端，在杠杆的该端，顶部设置轻浮体，底部设置重浮体。该阀门结构利用液位高低变化进行控制，可以使水泵的进、排气阀门同步瞬间切换启闭。本实用新型所述装置使用在气压差水泵上，结构简单，易于安装，不易疲劳，没有磨损，使用寿命长。

Description

一种液控联动阀

技术领域：

本发明涉及一种应用于气压能压差水泵的利用液位上下运动的行程进行控制可以使多个阀门联动瞬间启闭的液控联动阀。 

背景技术：

一种容积式气压能压差水泵以下简称气压差水泵的设计意图是在置于水下装满水的容器中，输入高压气体，利用气压压力，通过出水管把水实现一定的扬程；在容器中水位下降到一定水平的时候，进气阀关闭，排气阀打开，容器中高压空气排向外界，容器通过进水管再次进水，水满后排气阀和进气阀的启闭再次进行切换。这种气压差水泵进水管和出水管的开启或关闭均可以使用止回阀，利用容器内与外界的压力变化自动进水或排水。而进气阀和排气阀的启闭切换则要稍复杂些。为了减少压缩气体损耗，并且缩短容器换水时间，进排气阀的切换需要同步瞬时进行；为使气压差水泵运转频率稳定，其切换动作需要根据液位高低的变化进行控制；有些时候需要气压差水泵工作环境不能够与电接触；同时由于容器容积毕竟有限，进排气阀的切换是高频度的；另外进排气阀及其切换机构要制造工艺简单，方便安装调试和检修，且运转能耗低，密封可靠，使用寿命长。现有相应阀门均难以满足以上要求。 

发明内容：

本发明涉及一种用于气压能压差水泵的液控联动阀，以下简称联动阀。该联动阀利用液位上下变化进行控制可以使多个阀门同步瞬间逆向切换启闭。具体方案是： 

所述的联动阀，其特征在于气压能压差水泵的进气阀与排气阀均为止回阀结构，并使用两个连杆分别连接两个止回阀的止回板。 

所述的联动阀，其特征在于连接进气阀和排气阀止回板的连杆连接在杠杆的同一端。 

所述的联动阀，其特征在于，在杠杆连接排气阀止回板的一端顶部设置轻浮体，底部设置重浮体，或仅在相应位置设置其中一个浮体。 

上述结构的联动阀的运行过程是： 

当气压差水泵容器内充满水的时候，联动阀的进气阀处于打开状态，而排气阀的止回板与排气口处于接触状态，且在气压压力下，排气阀实现关闭。此时，压缩空气通过进气阀持续进入容器内，把容器内水通过出水管压到高处。容器内水位则持续下降，最后杠杆下面用软绳悬挂的重浮体高出水面，在重力作用下，对排气阀的止回板进行拉拽，使其脱离排气口，排气阀下行打开。同时，由于连杆和杠杆的联动作用，进气阀的止回阀板下行，与进气口接触并在气压压力作用下密封，进气阀关闭。容器内压缩空气通过排气阀快速排向外界。而水则通过进水管进入容器内。 

随着容器内水位的持续升高，重浮体轻微漂浮，失去重力拉拽的作用，而轻浮体由于浮力持续加强，最后克服进气阀的压力，进气阀的止回板与进气口脱离，气体泄漏，进气阀止回板所受压力瞬间快速减小，而轻浮体积累的浮力也得以在瞬间内快速释放，在轻浮体和连杆上行的带动下，排气阀的止回板也快速上行，与排气口接触，并在压力作用下实现密封，排气阀关闭。 

排气阀和轻浮体应设置于气压差水泵的上部，如一个轻浮体的重力不足以克服进气阀止回板所承受的压力使得连杆上行，可以在杠杆同一侧另外设置轻浮体。轻浮体、排气阀和进气阀的连杆及止回板在无水、无压状态下与杠杆支点另一端悬挂的重物应使杠杆保持基本平衡。 

排气阀连杆和进气阀连杆的上部应设置一校正装置，确保两个连杆只是上下运动而不会左右运动，使得进气阀和排气阀的止回板不会偏离进气口和排气口。 

重浮体最好做成圆柱体，其比重接近而稍小于气压差水泵的工作介质。如重浮体与水泵容器相比直径 较小，最好在水泵容器底部设置出水容器，出水容器与水泵容器的出水口直接连接，将重浮体置于出水容器内，这样当水位下降到出水容器顶部时，出水容器外面水位不再变化，而出水容器内水位可以快速下降，此时重浮体的重力拉拽作用突然快速增强，被拉拽的排气阀的止回板与排气口的脱离动作得以在瞬间完成。 

以上所述的联动阀一般置于单筒式容积水泵内，容积水泵的抽水过程由于有进水换气过程的存在，单筒式容积水泵的扬水过程会有明显的脉冲现象。为使抽水过程尽可能避免脉冲，可以将两套联动阀分别置于两个容器水泵内，然后再次使用杠杆，对两套联动阀进行同步逆向联动。杠杆支点的两端分别连接两个气压差水泵的排气阀连杆，当一个气压差水泵的排气阀连杆上行关闭，水泵扬水到高处的时候，另一个气压差水泵的排气阀的止回板则下行打开，水泵容器排气进水。一套联动阀的进排气阀开启或关闭的瞬间，通过中间设置的杠杆的联动作用，另一套联动阀则同时进行相反的动作。由于两套水泵的联动阀之间的联动，并连的出水管可以实现连续抽水到高处。 

以上所述对两套联动阀进行并连联动的结构以下简称为并联联动阀，单筒式气压差水泵的制动装置为轻浮体和重浮体，即轻浮体的浮力和重浮体的重力单独发挥作用时候，联动阀可以实现切换动作。对于双筒式气压差水泵，其制动动力可以设置成一个水泵容器内的重浮体在水位下降时显现的重力和另一个容器水泵的轻浮体在水位上升时显现的浮力共同作用力，即其中一个气压差水泵内水位下降到重浮体处时，另一个气压差水泵内水位上升至轻浮体处，轻重浮体的浮力和重力同时发挥作用，以共同克服处于关闭状态的排气阀止回板和另一气压差水泵进气阀止回板所受的压力，在连杆和杠杆的带动下四个阀门同时进行相反的切换。 

但并联联动阀单独使用足够大的轻浮体或重浮体进行制动也能够有效实现对并联的联动阀制动，即并联连接的的两个气压差水泵所使用的两个联动阀，每一个都可以只是使用足够大的轻浮体制动而不设置重浮体，即水位上升，轻浮体的浮力足以单独制动并联联动阀，使阀门进行反向切换。同样，安装在双筒气压差水泵上的并联联动阀也可以单独设置两个足够大的重浮体而不设置轻浮体也能够有效制动。 

本发明所述的联动阀也可以用于制作使用真空抽水的气压差水泵。这种水泵一般安装在高处，进水管的进口设置于下游蓄水池，使用真空把水抽吸到水泵内后再排出。但是使用真空抽水的双筒式气压差水泵，其并联联动阀之间的连接应通过进气阀连杆而不是排气阀连杆。 

当使用气压差水泵用于输送高粘稠性物料或其他液体的时候，其进气阀和排气阀结构也可以使用本发明所提供的方式，对于气压差水泵用于腐蚀性较强或危险液体的输送，本发明的阀门机构应谨慎使用，排气出口应当用管道连接到安全处，确保随快速排出的高压气体带出的少量腐蚀性液滴或气体不至于对周围带来影响，但该阀门机构一般不安装在用于挥发性强的物料输送的气压能水泵上。 

阀门的结构和联动特点使得给进排气口的实际通径可以增大或减小有了更大空间，因此对气压差水泵适用不同扬程和流量的场合提供了方便。但是当进气口实际通径增大，气压压力一定的情况下，会增加进气阀打开时的阻力，应增大轻浮体的实际浮力。同样，排气阀排气口的实际通径一旦增大，为使重浮体能够在水位下降时将进气阀止回板拽下，也应当使用更大体积的重浮体。 

本发明所述联动阀的阀门切换完全利用轻重浮体的浮力和重力变化及气压压力方向、大小变化来使得阀门进行联动启闭，一旦阀门开始切换，其联动切换动作可以在瞬间内完成，阀门瞬时的联动切换动作减少了气体的流量损失，也提高了阀门的灵敏性。 

以上所述的联动阀的阀体采用的是止回式结构，结构简单，易于加工。各种部件也不需要大行程的运动和飞速的旋转，阀门切换对阀体没有磨损，也不使用弹簧等易疲劳或易损耗部件。联动阀的各种部件会有更长的使用寿命。 

附图说明：

图1是用于单筒式气压差水泵的液控联动阀的一个示意图。 

图2是用于双筒式气压差水泵的液控并联联动阀只使用一个重浮体进行制动切换的一个示意图。 

具体实施方式：

如图1所示，1为气压差水泵容器，2为排气阀，3为进气阀，4为杠杆，5为杠杆支点，6为排气阀 连杆，7为进气阀连杆，8为轻浮体，9为排气阀止回板，10为进气阀止回板，11为排气口，12为进气口，13为排气阀连杆固定装置，14为进气阀连杆固定装置，15为软绳，16为重浮体，17为重物，18为出水容器。 

如图2所示，19和20均为气压差水泵容器，21和22均为排气阀，23和24均为进气阀，25、26和29均为杠杆，27和28均为轻浮体。 

具体实施方式：

如图1所示：当容器1内水位上升，至轻浮体8处，产生浮力。水位快速上升，浮力积累，在克服进气阀3的止回板10所受的最大气压压力后，进气阀的止回板10与进气口12脱离，气体泄漏，压力快速减小，轻浮体8所受到的浮力被释放，轻浮体迅即快速上行，在轻浮体带动下，连杆6带动止回板9也快速向上移动，止回板9在压力下与排气口11实现密封，排气阀2关闭，同时进气阀的止回板10与进气口12完全脱离接触，进气阀3也完全打开。 

当水位下降到出水容器18的顶部时，出水容器18外部水位不再变化，而其内部水位则快速下降，重浮体16的重力作用通过软绳15迅速作用于杠杆4，在杠杆4和连杆6的联动作用下，排气阀止回板9迅即与排气口11脱离接触，并迅速下行，排气阀2打开。在杠杆的联动作用下，进气阀的止回板10也快速下行，并在压力下与进气口12实现密封，进气阀3关闭。 

如图2所示：当气压差水泵19扬水时，气压差水泵20内水位进气阀和排气阀分别处于关闭和打开状态，容器内水位正在持续上升。但当水位上升至轻浮体28上部时，浮力足以克服进气阀24和排气阀21的止回板通过杠杆26和杠杆31所传导的压力，压力泄露并瞬间减小，而轻浮体28在浮力作用下快速上行，并通过杠杆26、杠杆31和杠杆25的传导，排气阀22关闭、进气阀24则打开，气压差水泵20开始进气扬水。同步切换的是排气阀21实现了开启，进气阀23被关闭气压差开始排气进水。同样，气压差水泵19进水并在水位上升至轻浮体27上部时，轻浮体27的浮力显现并最终克服压力带动整套并联联动阀进行相反的运动实现新一轮的逆向切换。 

Claims (3)

1.一种液控联动阀，应用于气压能压差水泵的利用液位上下运动的行程进行控制可以使多个阀门联动瞬间逆向启闭的结构，其特征在于气压能压差水泵的进气阀与排气阀均为止回阀结构，并使用两个连杆分别连接两个止回阀的止回板。 

2.根据权利要求1所述的液控联动阀，其特征在于连接进气阀和排气阀止回板的连杆连接在杠杆的同一端。 

3.根据权利要求1所述的液控联动阀，其特征在于在杠杆连接排气阀止回板的一端顶部设置轻浮体，底部设置重浮体，或仅在相应位置设置其中一个浮体。 

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