一种新型液体管道限压阀

技术领域

本发明涉及液体管道降压技术领域，更具体地说，涉及一种新型液体管道限压阀。

背景技术

在液体管道降压领域，为了保证液体有足够的传输能力，因此会通过调节液体管道内液体压力的方式来增加传输距离，但过大的液体压力会造成输出终端资源浪费以及安全事故，因此业界通用做法为在液体流出终端增加限压阀设备，降低输出端的最大液体压力。传统的限压阀设计是主要通过调节阀门的拨片位置，以此来减小液体单位时间内的流出量，从而降低液体管道的流出速度。传统的机械式限压阀使用时，通过调节调节手柄1，间接地通过联动轴2带动拨片3旋转。如图1所示，当拨片3旋转至与管道垂直形成90度夹角时，拨片3的上下两端与管道壁紧密接触，从而断截开水流的流出；同理，如图2和3所示，通过调节拨片3的位置，可以实现水流的减速、全速流出，以此实现降低管道内液体流速，从而降低管道流出液体压力。但是此种方式最大的弊端是拨片位置一但调好即不再变化，拨片位置无法根据实际液体压力自动调节，即阀门无法根据管道内的液体压力，动态地调整液体的流出速度或输出压力，实现精确的管道内液体流出的减压。因此，如何解决现有技术中限压阀无法根据液体管道内的实际液体压力，动态调整液体的流出速度，实现精确降压的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型液体管道限压阀，以解决现有技术中限压阀无法根据液体管道内的实际液体压力，动态调整液体的流出速度，实现精确降压的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供的一种新型液体管道限压阀，包括阀体和竖直设置在所述阀体内的管道，所述管道包括上管段、位于所述上管段下方的下管段和设置在所述上管段与所述下管段之间的调节管段，沿所述上管段至所述下管段的方向、所述调节管段的横截面逐渐增大；还包括可升降地设置在所述调节管段中的阀芯，所述阀芯根据所述管道内的液体流速调整在所述调节管段中的高度位置、以控制所述管道的单位时间液体流出量，并且所述阀芯能够堵住所述上管段的下端口和所述下管段的上端口，当所述阀芯堵住所述上管段的下端口时、所述阀芯位于上截止位，当所述阀芯堵住所述下管段的上端口时、所述阀芯位于下截止位。

优选地，所述上管段为进水端，所述下管段为出水端，所述阀芯为能够在液体浮力作用下向上浮起的浮力件，当所述管道内液体流速为零时，所述浮力件位于所述上截止位；当所述管道内液体流速为管道预设流速时，所述浮力件位于限速平衡位；当所述管道内液体流速大于零且小于所述管道预设流速时，所述浮力件位于所述上截止位与所述限速平衡位之间；当所述管道内液体流速大于所述管道预设流速时，所述浮力件位于所述限速平衡位与所述下截止位之间。

优选地，所述上管段为出水端，所述下管段为进水端，所述阀芯为能够在液体中下沉的重力件，当所述管道内液体流速为零时，所述重力件位于所述下截止位；当所述管道内液体流速为管道预设流速时，所述重力件位于限速平衡位；当所述管道内液体流速大于零且小于所述管道预设流速时，所述重力件位于所述下截止位与所述限速平衡位之间；当所述管道内液体流速大于所述管道预设流速时，所述重力件位于所述限速平衡位与所述上截止位之间。

优选地，所述调节管段呈锥形。

优选地，所述阀芯为球体，所述球体的直径大于所述上管段的直径且大于所述下管段的直径。

优选地，还包括设置在所述调节管段与所述下管段之间的连接管段，所述连接管段与所述调节管段可拆卸连接。

优选地，所述调节管段和所述连接管段的连接处设有连接法兰，所述连接法兰上设有用于插装紧固件的安装孔。

优选地，所述安装孔至少为两个且沿所述连接法兰的周向均匀分布。

优选地，所述连接管段呈锥形，且沿所述上管段至所述下管段的方向、所述连接管段的横截面逐渐减小。

优选地，还包括设置在所述连接管段中、且能够阻止所述阀芯继续下移的限位结构。

本发明提供的技术方案中，一种新型液体管道限压阀包括阀体和竖直设置在阀体内的管道，管道包括上管段、位于上管段下方的下管段和设置在上管段与下管段之间的调节管段，沿上管段至下管段的方向、调节管段的横截面逐渐增大；还包括可升降地设置在调节管段中的阀芯，阀芯根据管道内的液体流速调整在调节管段中的高度位置、以控制管道的单位时间液体流出量，并且阀芯能够堵住上管段的下端口和下管段的上端口，当阀芯堵住上管段的下端口时、阀芯位于上截止位，当阀芯堵住下管段的上端口时、阀芯位于下截止位。如此设置，提供了一种全新的机械式限压阀门设计，通过阀芯上下移动可实现阀门根据液体出水管道的液体压力，动态调整液体的单位时间出水量，间接降低液体管道中的出水压力，降低管道的出水量，达到精准限压、动态降压，安全可靠，解决了现有技术中限压阀无法根据液体管道内的实际液体压力，动态调整液体的流出速度，实现精确降压的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中限压阀的工作状态示意图一；

图2为现有技术中限压阀的工作状态示意图二；

图3为现有技术中限压阀的工作状态示意图三；

图4为本发明实施例中新型液体管道限压阀内部管道结构示意图一；

图5为本发明一种实施例中阀芯位于上截止位时的工作状态示意图；

图6为本发明一种实施例中阀芯位于限速平衡位时的工作状态示意图；

图7为本发明一种实施例中阀芯位于下截止位时的工作状态示意图；

图8为本发明另一种实施例中阀芯位于上截止位时的工作状态示意图；

图9为本发明另一种实施例中阀芯位于限速平衡位时的工作状态示意图；

图10为本发明另一种实施例中阀芯位于下截止位时的工作状态示意图；

图11为本发明实施例中新型液体管道限压阀内部管道结构示意图二。

图1-图11中：

1-调节手柄；2-联动轴；3-拨片；4-管道；5-上管段；6-下管段；7-调节管段；8-阀芯；9-上截止位；10-下截止位；11-浮力件；12-限速平衡位；13-重力件；14-连接管段；15-连接法兰；16-紧固件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

以下，结合附图对实施例作详细说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明的内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

需要说明的是，以如图4所示的新型液体管道限压阀的摆放位置来说，图中上下方向即为所指上下方位、竖直方向，左右方向为水平方向。

请参考附图4-11，本实施例提供的新型液体管道限压阀包括阀体和竖直设置在阀体内的管道4，即管道4垂直于水平面安装。如图4所示，管道4包括上管段5、位于上管段5下方的下管段6和设置在上管段5与下管段6之间的调节管段7，沿上管段5至下管段6的方向即从上至下、调节管段7的横截面逐渐增大；还包括可升降地设置在调节管段7中的阀芯8，阀芯8根据管道4内的液体流速自动调整在调节管段7中的高度位置、以控制管道4的单位时间液体流出量，并且阀芯8能够堵住上管段5的下端口和下管段6的上端口，当阀芯8堵住上管段5的下端口时、阀芯8位于上截止位9，当阀芯8堵住下管段6的上端口时、阀芯8位于下截止位10。如此设置，提供了一种全新的机械式限压阀门设计，通过阀芯上下移动，动态调整在管道中的位置，可实现阀门根据液体出水管道的液体压力，动态调整液体的单位时间出水量，间接降低液体管道中的出水压力，降低管道的出水量，达到精准限压、动态降压，安全可靠，解决了现有技术中限压阀无法根据液体管道内的实际液体压力，动态调整液体的流出速度，实现精确降压的问题。

在一种实施例中，上管段5为进水端，下管段6为出水端，即管道4垂直安装，液体自上向下流动，如箭头所示，阀芯8为能够在液体浮力作用下向上浮起的浮力件11。如图5所示，管道4内流有液体，当管道4内液体流速为零时，浮力件11因受浮力作用，向上漂浮，最终堵住上管段5的下端口，此时浮力件11位于上截止位9，下管段6无液体流出。如图6所示，当管道4内液体流速为管道预设流速时，浮力件11位于限速平衡位12，即下管道终端全部开启，液体流速达到阀门管道设计所设定承载的最大流速即管道预设流速后，浮力件11停留在限速平衡位12处，此时浮力件11所受冲击力F

在其他实施例中，上管段5为出水端，下管段6为进水端，即管道4垂直安装，液体自下向上流动，如箭头所示，阀芯8为能够在液体中下沉的重力件13。如图10所示，管道4内流有液体，当管道4内液体流速为零时，重力件13因受重力作用，向下运动，最终堵住下管段6的上端口，此时重力件13位于下截止位10，上端无液体流出。如图9所示，当管道4内液体流速为管道预设流速时，重力件13位于限速平衡位12，即上端管道终端全部开启，液体流速达到阀门管道设计所设定承载的最大流速即管道预设流速后，重力件13停留在限速平衡位12处，此时液体对重力件13的冲击力F

在本实施例中，调节管段7呈圆锥形，其小端在上，上端口直径与上管段5直径相同；大端在下，与下管段6呈台阶状连接，下端口直径与下管段6直径相同，这样便于加工制造。此外，各管段的直径、长度等参数根据实际设计要求而定。

作为可选的实施方式，阀芯8为球体，球体的直径大于上管段5的直径且大于下管段6的直径，以便能够封堵上管段和下管段，而球形阀芯可根据设计需求加工为浮力球或重力球，便于制造和使用。此外，管道4与阀芯8的尺寸关系等具体由限压阀的设计要求确定，以满足相应的降压需求。

在本实施例的优选方案中，新型液体管道限压阀还包括设置在调节管段7与下管段6之间的连接管段14，连接管段14与调节管段7可拆卸连接。这样将管段连接处的截面突变设计为渐变过渡连接，布局更加合理，且便于安装阀芯。需要注意的是，在各管段的连接处做好密封处理。

如图11所示，调节管段7和连接管段14的连接处设有连接法兰15，连接法兰15上设有用于插装紧固件16的安装孔。这样通过螺栓连接，能够快速安装与拆卸，提高装配效率，便于后期维护。具体地，安装孔至少为两个且沿连接法兰15的周向均匀分布。这样提高连接强度，保证各处接缝位置都紧密连接。

在本实施例中，连接管段14也设计为圆锥形，且沿上管段5至下管段6的方向即从上至下、连接管段14的横截面逐渐减小。其中，连接管段14的直径、长度等参数根据实际设计要求而定。连接管段也可起到与调节管段相当的作用，通过阀芯在连接管段的不同位置达到调节流量、自动减压的作用。如图11所示，调节管段7和连接管段14可组成新的调压管道，此时，沿上管段5至下管段6的方向，该调压管道横截面逐渐增大，直至到达最大限压位置后，该调压管道横截面逐渐减小，同理，阀芯8根据管道内的液体流速自动调整在该调压管道中的高度位置，以控制管道的单位时间液体流出量。该调压管道的工作原理与上述描述的工作原理大致相同，其中限速平衡位12可设计在最大横截面位置处。

此外，新型液体管道限压阀还包括设置在连接管段14中、且能够阻止阀芯8继续下移的限位结构。例如限位结构可为几个卡爪，能够卡住球形阀芯，从而起到限位作用。当然限位结构不限于此，也可为其他形式，可根据实际使用环境、需求等来具体设计。同样也可在调节管段7中设置限位结构，能够阻止阀芯继续上移。而限位结构的具体安装位置需根据限压阀的设计要求设定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。