一種自吸閥的設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種自吸閥的設(shè)計(jì)方法，利用幾個(gè)關(guān)系式來確定自吸閥的浮球直徑D、閥孔開口面積s、浮球壁厚a。本發(fā)明所述設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的自吸閥不僅降低了自吸泵的水力損失提高了自吸性能，同時(shí)提高泵效率和可靠性。
【專利說明】一種自吸閥的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于機(jī)械領(lǐng)域，尤其是一種自吸閥的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般的自吸泵不附帶其他專門的自吸裝置，例如內(nèi)混式和外混式自吸泵，該類自吸泵由于帶有回流孔、儲液室等泵效率偏低且汽蝕性能也差些。而帶有自吸裝置的自吸泵需要附帶有抽真空的容積泵等抽氣裝置，容積泵一般采用隔膜泵等，通過自吸閥控制容積泵抽真空，在帶有自吸裝置的自吸泵的設(shè)計(jì)中，很大程度上自吸閥決定著泵的自吸性能和泵的真空度，因此，在該類自吸泵中自吸閥的設(shè)計(jì)在整個(gè)自吸泵自吸性能設(shè)計(jì)中起著關(guān)鍵作用。
[0003]目前，國內(nèi)很少有關(guān)于該類自吸泵的設(shè)計(jì)方法，特別是該類自吸泵的自吸閥的設(shè)計(jì)，缺乏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，對于在一般的自吸控制閥中普通浮球式控制閥經(jīng)常被使用，雖然其原理結(jié)構(gòu)簡單，對泵自吸控制方便，但也存在著一個(gè)比較突出的問題，即閥門關(guān)閉不嚴(yán)，滲漏較重，無法保證水泵在變工況運(yùn)轉(zhuǎn)處于正常水位，當(dāng)容積泵失效或者抽真空停止時(shí)，自吸閥不能有效工作，這既造成了自吸泵的水力損失和自吸性能的降低，同時(shí)也造成了泵效率和可靠性的降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有自吸泵的自吸閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法上的不足，本發(fā)明提供了一種自吸閥的設(shè)計(jì)方法。
[0005]用本發(fā)明設(shè)計(jì)的自吸閥保證了在泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抽真空容積泵停止工作或者失效狀態(tài)下自吸泵仍然能夠正常工作，不僅改善了自吸泵內(nèi)的流動情況，同時(shí)提高了自吸泵的性能和運(yùn)行可靠性，滿足了自吸閥設(shè)計(jì)要求。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的的技術(shù)方案:
[0007]—種自吸閥的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，利用以下幾個(gè)關(guān)系式來確定自吸閥的浮球直徑D,浮球壁厚a,閥孔開口面積s:
[0008]
D = ^o/6.87Ft/^(p-p )
[0009]a = 4.17 σ D/E+C^+C^+C^ ；
[0010]
s = [π?'(ρ -φρ{) )/6- φ?7' ]/(Pil-P,)
[0011]式中:D—浮球直徑，米；
[0012]a一浮球壁厚,米；
[0013]s—閥孔開口面積；
[0014]Fx—重量修正數(shù)，頂桿、密封橡膠板、橡膠板緊固螺母的重量，牛；[0015]k 一焊縫強(qiáng)度系數(shù)；
[0016]P。一浮球密度，千克/立方米；
[0017]P —工質(zhì)液體密度，千克/立方米；
[0018]σ—材料的許用應(yīng)力，千克/平方米；
[0019]C1+材料加工時(shí)的厚度偏差值；
[0020]C2—腐蝕裕度；
[0021 ]C3—沖壓拉伸甲供材料的減薄；
[0022]P—閥門閉門力的門重修正系數(shù)；
[0023]P。一真空泵失效壓力，牛/平方米；
[0024]P1—自吸泵進(jìn)口壓力，牛/平方米。
[0025]優(yōu)選地，焊縫強(qiáng)度系數(shù)k的取值范圍為0.8?I。
[0026]優(yōu)選地，沖壓拉伸甲供材料的減薄C3的取值范圍為0.1?0.2a。
[0027]優(yōu)選地，閥門閉門力的門重修正系數(shù)P的取值范圍為1.1?1.2。
[0028]優(yōu)選地，材料加工時(shí)的厚度偏差值C1取0.135厘米。
[0029]優(yōu)選地，當(dāng)浮球的材質(zhì)為不銹鋼時(shí)，腐蝕裕度C2取O厘米。
[0030]本發(fā)明所述的自吸閥設(shè)計(jì)方法所設(shè)計(jì)的自吸閥，在抽真空容積泵停止工作時(shí)，浮球浮力能夠克服閥門外部壓力以及頂桿閥門重力，壓緊閥門防止氣體泄漏，使自吸泵能正常工作，不僅降低了自吸泵的水力損失和提高了自吸性能，而且還提高泵效率和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明所述自吸閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖中:1_閥體，2-浮球,3_頂桿活動套,4-頂桿,5_氣閥口蓋,6-閥體蓋,7-密封橡膠板，8-橡膠板緊固螺母，9-閥孔。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0034]圖1為自吸閥的結(jié)構(gòu)示意圖，主要由閥體1、浮球2、頂桿活動套3、頂桿4、氣閥口蓋5、閥體蓋6、密封橡膠板7、橡膠板緊固螺母8組成，氣閥口蓋5上設(shè)有閥孔9。閥體蓋6連接真空泵進(jìn)氣口，閥體2連接于自吸泵進(jìn)口的上方，浮球2通過頂桿4連接密封橡膠板7，頂桿4可在頂桿活動套3中上下活動。在自吸泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)前，在浮球2的重力作用下，密封橡膠板7與氣閥口蓋5分離，從而使氣閥口蓋5上的閥孔9處于打開狀態(tài)。通過容積泵進(jìn)行吸氣，氣體通過閥孔9進(jìn)入真空泵，使自吸泵進(jìn)口抽真空，繼而使自吸泵進(jìn)口充滿液體，真空泵正常工作，當(dāng)液體上升到一定程度時(shí)液體對浮球2產(chǎn)生向上浮力，最終水位上升到一定高度時(shí)，浮球2上升推動密封橡膠板7壓緊閥孔9，閥門關(guān)上。
[0035]本發(fā)明所述設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)目標(biāo)是:在真空泵停止工作時(shí)，真空泵壓力升高，閥門外部壓力增大，使浮球2的浮力能夠克服閥門外部壓力以及頂桿閥門重力，以壓緊閥門，防止氣體泄漏，使自吸泵能正常工作。使自吸閥的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)浮球直徑D、閥孔開口面積S、浮球壁厚a滿足以下目標(biāo)關(guān)系式:[0036]
π?%(ρ - φρ?)Iβ - φΡχ - (P0 -P^s > O
[0037]式中:D—浮球直徑，米；
[0038]P。一浮球密度，千克/立方米；
[0039]P 一工質(zhì)液體密度，千克/立方米；
[0040]Fx—重量修正數(shù)，頂桿、密封橡膠板等重量，牛；
[0041]免一閥門閉門力的門重修正系數(shù)，取1.1~1.2 ;
[0042]P。一真空泵失效壓力，牛/平方米；
[0043]P1—自吸泵進(jìn)口壓力，牛/平方米；
[0044]s一閥孔9開口面積，平方米。
[0045]根據(jù)以上目標(biāo)關(guān)系式，確定自吸閥的浮球直徑D、閥孔開口面積S、浮球壁厚a:
【權(quán)利要求】
1.一種自吸閥的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，利用以下幾個(gè)關(guān)系式來確定自吸閥的浮球直徑D，浮球壁厚a，閥孔開口面積s:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自吸閥的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，焊縫強(qiáng)度系數(shù)k的取值范圍為0.8~I。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自吸閥的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，沖壓拉伸甲供材料的減薄C3的取值范圍為0.1~0.2a。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自吸閥的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，閥門閉門力的門重修正系數(shù)爐的取值范圍為1.1~1.2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自吸閥的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，材料加工時(shí)的厚度偏差值C1取0.135厘米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自吸閥的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，浮球的材質(zhì)為不銹鋼，腐蝕裕度C2取O厘米。
【文檔編號】F04B39/10GK103994054SQ201410180636
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】付強(qiáng), 朱榮生, 王秀禮 申請人:江蘇大學(xué)