一种固定锥形阀的制作方法

1.本发明涉及锥形阀技术领域，尤其涉及一种固定锥形阀。


背景技术：

2.固定锥形阀常用于水库生态放水和重力输水领域中，通过阀内导流片和导流锥筒将上游压力水分割成多道喷射流，让水流和空气大面积摩擦，从而产生雾化效果，实现水流的消能，并通过调节套筒闸与导流锥筒间相对位置来改变介质过流面积，从而实现调节流量的效果。
3.现有公开号为cn205745394u的实用新型，其公开了一种固定锥形阀，套上设有锥形部，该锥形部只在阀套处于第二位置时与密封件相贴合，使得阀套密封可靠，而在阀套打开时，密封件不与阀套内壁贴合，使得产品开启方便，密封件不易磨损，密封效果好。
4.上述技术方案中，为了实现对水流的分散导流，其设置了导流锥，但是，导流锥的锥顶处会造成流道的突变，使阀内出现涡流区，导致阀门通流能力的下降以及振动、噪声的加剧；除此之外，导流锥的固定为单端固定式结构，当固定锥形阀的口径较大、行程较长时，其刚性不足，同样会加剧阀体的振动。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提出了一种固定锥形阀，能够消除阀内的流道突变，提高阀门的通流能力和降振效果。
6.本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种固定锥形阀，包括阀体、导流锥筒、导流片、密封件和闸筒，其中，
7.所述阀体的一端为入水口；
8.所述导流锥筒位于所述阀体远离所述入水口的一端；
9.还包括过渡锥筒，所述过渡锥筒的一端固定设置在所述导流锥筒靠近所述入水口的一端，其另一端上固定设置有球形堵头，所述过渡锥筒和所述导流锥筒靠近所述入水口一端的外径均小于其远离所述入水口一端的外径，且所述过渡锥筒的半顶角小于所述导流锥筒的半顶角；
10.所述导流片固定设置在所述阀体、所述导流锥筒和所述过渡锥筒之间；
11.所述密封件固定设置在所述导流锥筒上；
12.所述闸筒密封设置在所述阀体的外侧，并分别与所述阀体和所述导流片滑动连接，以选择性抵持所述密封件。
13.在以上技术方案的基础上，优选的，所述阀体、所述导流锥筒和所述过渡锥筒同轴设置。
14.更进一步优选的，所述过渡锥筒的一端位于所述阀体内，所述过渡锥筒的半顶角不大于30度，且其与所述导流锥筒的半顶角差值不大于35度。
15.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括固定筒，所述固定筒包括安装段、导向
段和扩口段，其中，
16.所述安装段固定设置在阀体的外侧，并与所述闸筒之间设置有间隔；
17.所述导向段固定设置在所述安装段远离所述入水口的一端，所述导向段为锥管状结构，其半顶角不小于所述导流锥筒的半顶角；
18.所述扩口段固定设置在所述导向段远离所述入水口的一端，所述导流锥筒位于所述导向段和所述扩口段的内部。
19.更进一步优选的，还包括固定架，所述固定架包括固定圈、加固环和连接筋板，其中，
20.所述加固环套在所述固定圈上；
21.所述连接筋板固定设置在所述加固环和所述扩口段之间；
22.所述导流锥筒远离所述入水口的一侧固定设置有连接板，所述连接板远离所述导流锥筒的一侧固定设置有安装环，所述固定圈可拆式固定在所述安装环远离所述入水口的一侧。
23.更进一步优选的，所述固定架还包括加强筋板，所述加强筋板固定设置在所述固定圈内。
24.更进一步优选的，所述连接板、所述导流片、所述连接筋板和所述加强筋板均设置有多个，且多个所述连接板、所述导流片、所述连接筋板和所述加强筋板关于所述阀体的中心线圆周阵列设置。
25.更进一步优选的，所述固定架还包括减震垫片，所述减震垫片分别固定设置在所述安装环和所述固定圈之间以及所述固定圈和所述加固环之间。
26.在以上技术方案的基础上，优选的，所述导流锥筒上开设有固定槽；
27.所述密封件包括密封垫和卡环，其中，
28.所述密封垫固定设置在所述固定槽内，所述闸筒选择性与所述密封垫相抵持；
29.所述卡环固定设置在所述导流锥筒上，并与所述密封垫相抵持。
30.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括液压缸，所述液压缸固定设置在所述阀体上，且其伸缩端与所述闸筒固定连接，所述液压缸设置有两个，且两个所述液压缸关于所述阀体的中心线对称设置。
31.本发明的一种固定锥形阀相对于现有技术具有以下有益效果：
32.(1)通过设置过渡锥筒，并在过渡锥筒上设置球形堵头，配合导流锥筒形成了渐进式的导流结构，可以消除流道突变，使得阀体内介质的流速和流向变化平稳，有效提高了本阀门的通流能力，降低了其振动和噪声；
33.(2)通过设置固定架，配合导流片可以对导流锥筒进行两端固定，通过设置固定圈和加固环，并在固定圈和加固环之间以及固定圈和安装板之间设置减震垫片，可以提升本阀门的固定牢固性能和减震效果；
34.(3)通过将连接筋板、加强筋板、连接板和导流片均呈圆周排列的方式设置多个，可以提升本阀门的分流能力，增大水流与空气的摩擦，从而加强本阀门的消能效果。
附图说明
35.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。
36.图1为本发明的一种固定锥形阀的剖视图；
37.图2为本发明的一种固定锥形阀中阀体内的剖视图；
38.图3为本发明的一种固定锥形阀的爆炸图；
39.图4为本发明的一种固定锥形阀中球形堵头处的立体图；
40.图5为本发明的一种固定锥形阀中连接板处的立体图；
41.图6为本发明的一种固定锥形阀中固定架处的立体图；
42.图7为本发明的一种固定锥形阀图1中a处的放大图；
43.图8为本发明的一种固定锥形阀图2中b处的放大图；
44.图9为本发明的一种固定锥形阀对比例1的剖视图；
45.图10为本发明的一种固定锥形阀实施例1内介质的流速矢量图；
46.图11为本发明的一种固定锥形阀对比例1内介质的流速矢量图。
47.其中：1、阀体；101、入水口；2、导流锥筒；21、连接板；22、安装环；201、固定槽；3、过渡锥筒；31、球形堵头；4、导流片；5、密封件；51、密封垫；52、卡环；6、闸筒；7、固定筒；71、安装段；72、导向段；73、扩口段；8、固定架；81、固定圈；82、加固环；83、连接筋板；84、加强筋板；85、减震垫片；9、液压缸。
具体实施方式
48.下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
49.如图1-11所示，本发明的一种固定锥形阀，包括阀体1、导流锥筒2、过渡锥筒3、导流片4、密封件5和闸筒6。
50.其中，阀体1为管状结构，是本阀门的主体框架，阀体1的一端为入水口101，另一端为出水口。
51.导流锥筒2用于对阀门内的介质进行分流，使介质分散流出阀门，导流锥筒2位于阀体1远离入水口101的一端，即位于阀体1出水口的一端。
52.过渡锥筒3用于使阀体1内介质平顺的流向导流锥筒2，过渡锥筒3的一端固定设置在导流锥筒2靠近入水口101的一端，其另一端上固定设置有球形堵头31，过渡锥筒3和导流锥筒2靠近入水口101一端的外径均小于其远离入水口101一端的外径，且过渡锥筒3的半顶角小于导流锥筒2的半顶角；过渡锥筒3和球形堵头31，配合导流锥筒2形成了渐进式的导流结构，如图1所示，当介质由左侧的入水口101流入阀体1后，经过球形堵头31、过渡锥筒3和导流锥筒2的导流，可以平顺的流出阀体1，消除阀体1内的流道突变，使得阀体1内介质的流速和流向更加平稳，有效提高了本阀门的通流能力，降低了其振动和噪声。
53.进一步的，为了保证阀门内介质流动的均匀性，优选让阀体1、导流锥筒2和过渡锥筒3同轴设置。
54.更进一步的，优选让过渡锥筒3的一端位于阀体1内，提升过渡锥筒3对介质的导向效果，而为了防止阀体1内出现涡流区，过渡锥筒3的半顶角应不大于30度，且过渡锥筒3与导流锥筒2的半顶角差值不大于35度。
55.导流片4用于对阀体1内的介质进行分流，导流片4固定设置在阀体1、导流锥筒2和过渡锥筒3之间，可以将流经导流片4的介质分割成多道水流。
56.密封件5用于对阀体1进行密封，密封件5固定设置在导流锥筒2上。
57.闸筒6为本阀门的开关控制结构，闸筒6密封设置在阀体1的外侧，并分别与阀体1和导流片4滑动连接，以选择性抵持密封件5，如图1所示，当闸筒6向左移动时，可以让介质通过阀体1，而当闸筒6向右移动，并抵持密封件5后，则会将阀体1内的流道封闭，禁止介质的流通。
58.在安装固定锥形阀时，会在阀体1的外部设置固定筒7，固定筒7包括安装段71、导向段72和扩口段73，安装段71固定设置在阀体1的外侧，并与闸筒6之间设置有间隔，导向段72固定设置在安装段71远离入水口101的一端，导向段72为锥管状结构，其半顶角不小于导流锥筒2的半顶角，扩口段73固定设置在导向段72远离入水口101的一端，导流锥筒2位于导向段72和扩口段73的内部；如图1和图3所示，导向段72和扩口段73的内径增大，配合导流锥筒2对介质的分散，可以使介质在扩口段73的右端呈圆形喷洒而出，起到良好的消能效果；与此同时，通过使导向段72的半顶角不小于导流锥筒2的半顶角，即使导向段72的半顶角大于等于导流锥筒2的半顶角，如图1所示，当介质在导向段72和导流锥筒2之间流动时，不会使介质的流通截面越来越小，从而不会对介质的流通造成增压影响。
59.如图1所示，导流锥筒2的固定结构为左方的导流片4，在当阀门的口径较大或者行程较长时，导流锥筒2的固定刚性相对较差，会加剧振动等问题，为了解决此问题，可以设置固定架8，固定架8包括固定圈81、加固环82和连接筋板83，加固环82套在固定圈81上，连接筋板83固定设置在加固环82和扩口段73之间，连接筋板83不仅可以对加固环82进行固定，还可以对流出阀体1的介质进行分隔，提升本阀门的分流效果，导流锥筒2远离入水口101的一侧固定设置有连接板21，连接板21远离导流锥筒2的一侧固定设置有安装环22，固定圈81可拆式固定在安装环22远离入水口101的一侧；如图1、图5和图6所示，导流锥筒2的右侧固定有固定圈81，扩口段73的内部固定设置有连接筋板83和加固环82，固定圈81与加固环82为承插式结构，既配合导流片4形成了对导流锥筒2两端进行支撑的固定结构，又方便进行安装；而固定圈81内为空心结构，如图1所示，当介质在阀门内流通时，空气会向左流动至固定圈81的内部，再沿着导流锥筒2的右侧向着固定圈81的外部循环流动，从而向流出的介质中补充空气，增大空气与介质的摩擦，提升介质的雾化效果。
60.进一步的，可以在固定架8中设置加强筋板84，让加强筋板84固定设置在固定圈81内，不仅可以提升固定圈81的结构强度，还可以对循环空气进行分割，使其形成多道空气流；具体的，为了提升连接板21、导流片4和连接筋板83对阀体1内介质的分流效果和加强筋板84对空气的分割效果，如图4-图6所示，可以将连接板21、导流片4、连接筋板83和加强筋板84均设置多个，让多个连接板21、导流片4、连接筋板83和加强筋板84关于阀体1的中心线圆周阵列设置。
61.更进一步的，为了减轻导流锥筒2的振动，如图7所示，还可以在固定架8中设置减震垫片85，将减震垫片85分别固定设置在安装环22和固定圈81之间以及固定圈81和加固环
82之间，实现对导流锥筒2进行减震的效果。
62.作为一种优选实施方式，针对于密封件5的具体结构，可以在导流锥筒2上开设固定槽201，如图8所示，让密封件5包括密封垫51和卡环52，密封垫51固定设置在固定槽201内，让可以滑动的闸筒6选择性与密封垫51相抵持，让卡环52固定设置在导流锥筒2上，并与密封垫51相抵持，以对密封垫51进行固定。
63.为了方便对闸筒6进行滑动，可以设置液压缸9，如图1所示，让液压缸9固定设置在阀体1上，使其伸缩端与闸筒6固定连接，为了保证闸筒6的移动平稳性，可以将液压缸9设置两个，让两个液压缸9关于阀体1的中心线对称设置。
64.本发明的一种固定锥形阀的工作原理如下：
65.如图1所示，将液压缸9的伸缩端进行收缩，让介质由入水口101流入阀体1，介质经过导流片4、球形堵头31、过渡锥筒3和导流锥筒2的导向，会呈分散状向右排出，在排出的过程中，固定圈81、导流锥筒2之间的空气循环可以不断的向分散排出的介质中补充空气，且连接筋板83会对喷出的介质进行分隔，让介质呈雾状排出，从而实现更好的消能效果。
66.为进一步说明本发明的技术效果，下面结合实施例和对比例进行详细的阐述。
67.实施例1
68.如图1所示，过渡锥筒3的半顶角为10度，导流锥筒2的半顶角为45度，导向段72的半顶角为45度，导流锥筒2的右端设置固定架8。
69.对比例1
70.如图9所示，导流锥筒2的半顶角为45度，导向段72的半顶角为45度，导流锥筒2上设置现有技术中的圆柱状连接杆，代替本发明中的过渡锥筒3，且导流锥筒2为现有单侧固定式结构。
71.测试例1
72.分别对实施例1和对比例1两种阀门结构内的介质流量进行检测，检测结果见图10和图11，图11为对比例1内介质的流速矢量图，从图中可见，导流锥筒2的左侧位置出现了两个介质涡流区，导流锥筒2右侧介质排出位置介质的流速较大，图10为实施例1内介质的流速矢量图，从图中可见，阀体1内的涡流区已经被消除，且导流锥筒2右侧介质排出位置介质的流速相对较小，说明过渡锥筒3可以使得阀体1内介质的流速和流向平稳，有效提高了本阀门的通流能力，降低了其振动和噪声，而固定圈81与过渡锥筒3所实现的空气循环，可以降低介质的流动速度，实现更好的消能效果。
73.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种固定锥形阀，包括阀体(1)、导流锥筒(2)、导流片(4)、密封件(5)和闸筒(6)，其中，所述阀体(1)的一端为入水口(101)；所述导流锥筒(2)位于所述阀体(1)远离所述入水口(101)的一端；其特征在于：还包括过渡锥筒(3)，所述过渡锥筒(3)的一端固定设置在所述导流锥筒(2)靠近所述入水口(101)的一端，其另一端上固定设置有球形堵头(31)，所述过渡锥筒(3)和所述导流锥筒(2)靠近所述入水口(101)一端的外径均小于其远离所述入水口(101)一端的外径，且所述过渡锥筒(3)的半顶角小于所述导流锥筒(2)的半顶角；所述导流片(4)固定设置在所述阀体(1)、所述导流锥筒(2)和所述过渡锥筒(3)之间；所述密封件(5)固定设置在所述导流锥筒(2)上；所述闸筒(6)密封设置在所述阀体(1)的外侧，并分别与所述阀体(1)和所述导流片(4)滑动连接，以选择性抵持所述密封件(5)。2.如权利要求1所述的一种固定锥形阀，其特征在于：所述阀体(1)、所述导流锥筒(2)和所述过渡锥筒(3)同轴设置。3.如权利要求2所述的一种固定锥形阀，其特征在于：所述过渡锥筒(3)的一端位于所述阀体(1)内，所述过渡锥筒(3)的半顶角不大于30度，且其与所述导流锥筒(2)的半顶角差值不大于35度。4.如权利要求1-3任一项所述的一种固定锥形阀，其特征在于：还包括固定筒(7)，所述固定筒(7)包括安装段(71)、导向段(72)和扩口段(73)，其中，所述安装段(71)固定设置在阀体(1)的外侧，并与所述闸筒(6)之间设置有间隔；所述导向段(72)固定设置在所述安装段(71)远离所述入水口(101)的一端，所述导向段(72)为锥管状结构，其半顶角不小于所述导流锥筒(2)的半顶角；所述扩口段(73)固定设置在所述导向段(72)远离所述入水口(101)的一端，所述导流锥筒(2)位于所述导向段(72)和所述扩口段(73)的内部。5.如权利要求4所述的一种固定锥形阀，其特征在于：还包括固定架(8)，所述固定架(8)包括固定圈(81)、加固环(82)和连接筋板(83)，其中，所述加固环(82)套在所述固定圈(81)上；所述连接筋板(83)固定设置在所述加固环(82)和所述扩口段(73)之间；所述导流锥筒(2)远离所述入水口(101)的一侧固定设置有连接板(21)，所述连接板(21)远离所述导流锥筒(2)的一侧固定设置有安装环(22)，所述固定圈(81)可拆式固定在所述安装环(22)远离所述入水口(101)的一侧。6.如权利要求5所述的一种固定锥形阀，其特征在于：所述固定架(8)还包括加强筋板(84)，所述加强筋板(84)固定设置在所述固定圈(81)内。7.如权利要求6所述的一种固定锥形阀，其特征在于：所述连接板(21)、所述导流片(4)、所述连接筋板(83)和所述加强筋板(84)均设置有多个，且多个所述连接板(21)、所述导流片(4)、所述连接筋板(83)和所述加强筋板(84)关于所述阀体(1)的中心线圆周阵列设置。8.如权利要求7所述的一种固定锥形阀，其特征在于：所述固定架(8)还包括减震垫片(85)，所述减震垫片(85)分别固定设置在所述安装环(22)和所述固定圈(81)之间以及所述
固定圈(81)和所述加固环(82)之间。9.如权利要求1所述的一种固定锥形阀，其特征在于：所述导流锥筒(2)上开设有固定槽(201)；所述密封件(5)包括密封垫(51)和卡环(52)，其中，所述密封垫(51)固定设置在所述固定槽(201)内，所述闸筒(6)选择性与所述密封垫(51)相抵持；所述卡环(52)固定设置在所述导流锥筒(2)上，并与所述密封垫(51)相抵持。10.如权利要求1所述的一种固定锥形阀，其特征在于：还包括液压缸(9)，所述液压缸(9)固定设置在所述阀体(1)上，且其伸缩端与所述闸筒(6)固定连接，所述液压缸(9)设置有两个，且两个所述液压缸(9)关于所述阀体(1)的中心线对称设置。

技术总结
本发明涉及锥形阀技术领域，本发明提出了一种固定锥形阀，包括阀体、导流锥筒、导流片、密封件和闸筒；还包括过渡锥筒，所述过渡锥筒的一端固定设置在所述导流锥筒靠近所述入水口的一端，所述过渡锥筒和所述导流锥筒靠近所述入水口一端的外径均小于其远离所述入水口一端的外径，且所述过渡锥筒的半顶角小于所述导流锥筒的半顶角；所述闸筒密封设置在所述阀体的外侧，并分别与所述阀体和所述导流片滑动连接。本发明通过设置过渡锥筒，并在过渡锥筒上设置球形堵头，配合导流锥筒形成了渐进式的导流结构，可以消除流道突变，使得阀体内介质的流速和流向变化平稳，有效提高了本阀门的通流能力，降低了其振动和噪声。降低了其振动和噪声。降低了其振动和噪声。


技术研发人员：王洪运 王雄文 刘飞 杨呈
受保护的技术使用者：湖北洪城通用机械有限公司
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/8/16