一种界面阀及其故障预警方法与流程

本发明涉及阀门的技术领域，特别是涉及一种界面阀及其故障预警方法。

背景技术：

现在排水领域常规采用阶梯状阀芯或锥度阀芯在阀体内滑动，从而实现对流体的开启或关闭，但是在真空排污领域中，常规阀芯与阀体无论是从相应速度、密封性和可靠性等方面均不具有理想的效果，在此背景下，人们开发了真空界面阀，具有高响应速度、高通量和高密封性的优点。

然而，现有技术中的真空界面阀，由于真空室中真空和标准大气压的切换速度快，会使得界面阀中的活塞隔膜在开启和关闭时受到强烈的冲击，极容易造成活塞隔膜的疲劳损坏，由于活塞隔膜的疲劳损坏是渐进的，在损坏初期不易被发现，因而无法及时采取维护措施，当活塞隔膜出现严重损坏后，排污系统则要被迫停止运行，造成了系统性的影响。

技术实现要素：

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种界面阀及其故障预警方法，使得界面阀在损坏初期能够被及时发现，从而主动执行维护措施。

为实现上述目的，本发明提出了一种界面阀，包括顶部具有法兰孔的阀体和位于所述阀体中的活塞隔膜，所述活塞隔膜与阀体的顶壁围成一个隔膜腔，所述阀体上方设置有气压室，所述气压室通过所述法兰孔与所述隔膜腔导通，其特征在于：所述活塞隔膜包括第一活塞隔膜和套装在第一活塞隔膜外的第二活塞隔膜，所述第一活塞隔膜和第二活塞隔膜的上边沿向外扩展，行成一个环槽，所述环槽上嵌装有一个密封环，所述密封环上设置有环内进水孔；所述阀体的内腔顶部边沿设置有环形的限位槽，所述阀体顶部还设置有通水孔，所述通水孔一端连接阀体内的限位槽，另一端连接至阀体外部；所述活塞隔膜的上沿与所述密封环一起嵌入到所述限位槽内，所述阀体外侧设置有液位水箱，所述液位水箱与所述阀体外侧的通水孔连通；液位水箱中填充有水，水经所述通水孔流至所述限位槽，并通过密封环的环内进水孔到达所述第一活塞隔膜与第二活塞隔膜之间的环槽处。

作为优选，所述第一活塞隔膜外和第二活塞隔膜的下沿分别设置有第一卷边和第二卷边，位于外侧的第二活塞隔膜的第二卷边将位于内侧的第一活塞隔膜的第一卷边包裹；所述第一活塞隔膜的下沿处还封装有隔膜底板。

作为优选，所述隔膜底板的中心设置有导向杆，所述导向杆的上端穿过所述阀体顶部的法兰孔后到达所述气压室内。

作为优选，所述法兰孔内设置有塞盖，所述塞盖上设置有通气孔，所述导向杆穿过所述塞盖的中心，并与塞盖通过动密封环可滑动的相连接。

作为优选，所述气压室上设置有气压孔，真空负压或大气压均通过所述气压孔导入到气压室内。

作为优选，所述气压室顶端设置有第一泄压孔，所述阀体顶端设置有第二泄压孔；所述第二泄压孔由阀体经塞盖上的通孔与所述活塞腔导通。

作为优选，所述动密封环与所述塞盖之间设置有缓冲弹簧，所述导向杆的中段设置有限位台阶，在活塞隔膜向上收起时，所述限位台阶撞击动密封环后依靠所述缓冲弹簧吸收撞击能量。

一种界面阀的故障预警方法，包括以下步骤：

a.检查第一活塞隔膜和第二活塞隔膜，确保无破损；

b.记录液位水箱中水的初始液位；

c.定期观察液位水箱中的实时液位，若实时液位下降，则说明有液体从第一活塞隔膜和第二活塞隔膜之间的夹层流失，间接说明活塞隔膜受到破损。

本发明的有益效果：本发明通过将活塞隔膜设置成由第一活塞隔膜和第二活塞隔膜组成的两层结构，并在阀体外部设置与两层活塞隔膜的结合面相通的液位水箱，若第一活塞隔膜和第二活塞隔膜中有任意一层或两层均出现破损时，通过观察液位水箱的液位便可以及时的发现活塞隔膜的破损问题，因而在活塞隔膜出现破损的早期就能及时对界面阀进行维修，避免影响使用；本发明所采取的界面阀故障预警方法，以简易而巧妙的结构作为基础，从而使发现故障的方法非常便捷，具有很高的实用价值。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明的整体结构剖视图；

图2是图1中的b部放大图；

图3是图1中的c部放大图；

图4是图1中的d部放大图；

图5是图4中的e部放大图；

图6是图1中的f部放大图。

图中：1-阀体、2-活塞隔膜、3-气压室、4-液位水箱、5-导杆、6-塞盖、7-动密封环、8-柔性喉箍、9-密封环、101-排污口、102-进污口、103-第二泄压孔、104-通水孔、105-限位槽、201-第一活塞隔膜、202-第二活塞隔膜、203-隔膜底板、204-环槽、205-隔膜腔、301-气压孔、302-第一泄压孔、601-通气孔、901-环内进水孔。

【具体实施方式】

参阅图1～图6，本发明一种界面阀，包括顶部具有法兰孔106的阀体1和位于所述阀体中的活塞隔膜2，所述活塞隔膜与阀体的顶壁围成一个隔膜腔205，所述阀体上方设置有气压室3，所述气压室通过所述法兰孔与所述隔膜腔导通，其特征在于：所述活塞隔膜2包括第一活塞隔膜201和套装在第一活塞隔膜外的第二活塞隔膜202，所述第一活塞隔膜和第二活塞隔膜的上边沿向外扩展，行成一个环槽204，所述环槽上嵌装有一个密封环9，所述密封环上设置有环内进水孔901；所述阀体的内腔顶部边沿设置有环形的限位槽105，所述阀体顶部还设置有通水孔104，所述通水孔一端连接阀体内的限位槽，另一端连接至阀体外部；所述活塞隔膜2的上沿与所述密封环9一起嵌入到所述限位槽105内，所述阀体1外侧设置有液位水箱4，所述液位水箱与所述阀体外侧的通水孔104连通；液位水箱中填充有水，水经所述通水孔流至所述限位槽105，并通过密封环9的环内进水孔901到达所述第一活塞隔膜201与第二活塞隔膜202之间的环槽204处。

所述第一活塞隔膜外201和第二活塞隔膜202的下沿分别设置有第一卷边201a和第二卷边202a，位于外侧的第二活塞隔膜的第二卷边202a将位于内侧的第一活塞隔膜的第一卷边201a包裹；所述第一活塞隔膜的下沿处还封装有隔膜底板203；封装的方式可以是螺丝固定、胶封或铆固等连接方式。

活塞隔膜2的截面呈c型结构，在圆柱侧面的内凹处套装有一个柔性喉箍8，所述柔性喉箍的弹性对活塞隔膜的侧壁在径向上产生约束力，使得活塞隔膜2在气压作用下，其轴向的运动更加灵敏。

所述隔膜底板203的中心设置有导向杆5，所述导向杆的上端穿过所述阀体顶部的法兰孔106后到达所述气压室3内。

所述法兰孔106内设置有塞盖6，所述塞盖上设置有通气孔601，所述导向杆5穿过所述塞盖6的中心，并与塞盖通过动密封环7可滑动的相连接。

所述气压室3上设置有气压孔301，真空负压或大气压均通过所述气压孔301导入到气压室3内。

所述气压室3顶端设置有第一泄压孔302，所述阀体1顶端设置有第二泄压孔103；所述第二泄压孔103由阀体1经塞盖6上的通气孔601与所述活塞腔205导通。

所述动密封环7与所述塞盖6之间设置有缓冲弹簧，所述导向杆5的中段设置有限位台阶，在活塞隔膜2向上收起时，所述限位台阶撞击动密封环7后依靠所述缓冲弹簧吸收撞击能量。

一种界面阀的故障预警方法，包括以下步骤：

a.检查第一活塞隔膜201和第二活塞隔膜202，确保无破损；

b.记录液位水箱4中水的初始液位；

c.定期观察液位水箱4中的实时液位，若实时液位下降，则说明有液体从第一活塞隔膜201和第二活塞隔膜202之间的夹层流失，间接说明活塞隔膜2受到破损。

阀体1的进污口102和排污口101由断开状态转移到导通状态的过程：

首先气压口301接通真空负压，隔膜腔205被抽真空，其气压小于阀体1中处于活塞隔膜2之外区域的气压，因此活塞隔膜2收缩，隔膜底板203向上移动，且导向杆5同步向上移动，当导向杆5上的限位台阶抵住动密封环7时，动密封环7受到的冲击被缓冲弹簧吸收，依靠缓冲弹簧的作用，活塞隔膜2重新达到受力平衡，隔膜底板203上移后，进污口102则被打开，排污口101接通真空负压，则污物便经过进污口102和阀体1内部之后，从排污口101处排出；

阀体1的进污口102和排污口101由导通状态转移到断开状态的过程：

首先气压口301接通外界大气压，隔膜腔205由负压状态切换成外界大气压状态，由于阀体1中受排污口101的负压作用，所以隔膜腔205中的气压大于阀体1中处于活塞隔膜2之外区域的气压，因此活塞隔膜2膨胀，隔膜底板203向下移动，且导向杆5同步向下移动，隔膜底板203下移至进污口102处(阀体的底壁)，进污口102则被封堵，于是进污口102与排污口101则被切断。

故障预警的过程：

在正常状态下，第一活塞隔膜201和第二活塞隔膜202的结合面贴合，或有少量水以水膜的形式位于第一活塞隔膜201和第二活塞隔膜202的结合面之间，但因为没有泄露，所以液位水箱4中的水位处于稳定位置，当活塞隔膜2在多次开合切换之后，第一活塞隔膜201和/或第二活塞隔膜202因疲劳损坏而出现破损，则液位水箱4中的水便会依次经过通水孔104、限位槽105、密封环9上的环内进水孔901和环槽204后，流入第一活塞隔膜201和第二活塞隔膜202的结合面之间，并从破损口处流出，因此通过观察液位水箱4中的水位变化，便可以对界面阀的故障进行判断。

本发明通过将活塞隔膜设置成由第一活塞隔膜和第二活塞隔膜组成的两层结构，并在阀体外部设置与两层活塞隔膜的结合面相通的液位水箱，若第一活塞隔膜和第二活塞隔膜中有任意一层或两层均出现破损时，通过观察液位水箱的液位便可以及时的发现活塞隔膜的破损问题，因而在活塞隔膜出现破损的早期就能及时对界面阀进行维修，避免影响使用；本发明所采取的界面阀故障预警方法，以简易而巧妙的结构作为基础，从而使发现故障的方法非常便捷，具有很高的实用价值。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。