CN102390487B - 一种可闭式止回型自动泄水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可闭式止回型自动泄水装置，主要包括本体、控制杆、止挡板、弹簧和密封垫。在“自动”状态下，该装置排水口的水位高于安装平面一定高度时，装置通路自动开启并排水；排水通道的开度随水位的高度增加而增大，当水位大于等于设定满开高度时，排水通道全部自动打开，实现最大流量排水。在“开启”状态时，该装置处于常开状态，即保持舱室排水口与排水管路的连通，只要自动泄水装置附近有水，即可排出。积水泄放后，止挡板下部的弹簧作用力使止挡板复位实现止回功能，处于常闭截止状态，隔断舱室排水口与排水管路的连通，停止排水。自动止回功能可防止舰船破损下沉后舷外水进入排水舱内，也可避免不同舱之间水互相流动。

Description

一种可闭式止回型自动泄水装置

技术领域

本发明属于船舶舱室排水技术领域，具体涉及一种用于船舶舱室内排水的泄水装置。

背景技术

在船舶上，有大量的舱室(如厨房、餐厅、淋浴室、盥洗室等生活舱室、及其它可能产生积水的设备舱室与机械处所)需要设置排水口排出舱内积水，排水口连通的排水管一般采用分区、就近合并，在满载水线上排出，几层甲板的多个舱室共用一个舷侧排出口，现有可用排水装置一般为直通甲板漏水口与带截止功能甲板漏水口。现有方式存在如下问题：1.正常使用时，由于船的摇动，上层甲板的污水可能会从下层甲板的漏水口溢出，造成交叉污染；2.当船破损后，破损舱的浸水可能会从甲板漏水口及排水管路进入相连通的其它舱室，产生二次进水的危险。

发明内容

本发明所解决的技术问题是针对现有技术存在的不足而提供一种可闭式止回型自动泄水装置，可自动泄水，并且具有止回功能，能够充分提高设置排水口舱室的安全性。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：

一种可闭式止回型自动泄水装置，其特征在于主要包括本体、控制杆、止挡板、弹簧、操纵头、密封垫和焊接座板；本体上端为内空的圆柱形筒体，下部的内空收缩锥体大头与筒体底部相连，筒体上部边缘往外延伸形成环形台面，环形台面的下端面边缘到筒体底部之间设置本体支撑肋；焊接座板直接焊接在污水井底部，座板上端内侧呈阶梯状卡口，上端面与污水井底部平齐，下端面与本体的环形台面相接触固定；

本体内设置止挡板，止挡板的中心柱沿本体的中心竖直，中心柱的外围有一个往外延伸的水平圆盘状板体，板体位于中心柱上端起1/5-1/4处，板体的外边缘设置有利于往下方外侧弯曲的泄水沿；板体上端的中心柱中心设置竖直的台阶形圆孔，底部圆孔孔径大于上部圆孔，控制杆穿过卡套插入中心柱的该圆孔中并能够沿底部圆孔的竖直高度上下移动，且能在圆孔的台阶处被卡止防止脱出；板体下端的中心柱穿过本体下部设置的卡挡圈并在卡挡圈底部形成卡台防止中心柱脱出，弹簧套设在中心柱上并在卡挡圈和止挡板的板体之间延伸；

卡套位于污水井中并沿本体中心竖直设置，卡套的中心为圆形通孔，通孔内壁设置与控制杆相匹配的螺纹，卡套上设置往下方外侧斜拉伸的板状三角形加强筋，加强筋的底边圆台位于本体的上端台面上并与焊接座板的阶梯状卡口卡合固定；

控制杆顶端伸出本体的顶端，控制杆的中部还设置有控制杆下行限位板，控制杆底端设置能够使控制杆底端移动到止挡板圆孔的台阶处时被卡止的卡止板；控制杆的顶端设置可使控制杆上下移动的旋转操纵头；

卡套底边圆台的下方、止挡板的板体上方以及本体的环形台面内壁之间设置密封条；密封条与卡套底边圆台以及本体的环形台面的内侧空间在排水时形成排水通道，水流由卡套与污水井之间的空间流入排水通道后泄入本体中被排走。

控制杆的下行限位板上端面上设置状态指示器，所述状态指示器在高度方向上分别标记有“自动”、“开启”或“关闭”三种状态，通过控制杆的上下移动使状态指示器的标记按高度露出显示三种状态。

板体与中心柱之间设置斜拉加强筋。

泄水装置本体与焊接座板连接并通过螺栓固定在甲板的污水井底部，且泄水装置整体与甲板平齐，与排水管路的连接采用法兰连接。

泄水装置上设置滤网，滤网安装在污水井的顶部与舱室甲板平齐。

通过转动操纵头调节控制杆上下移动能够手动强制将该装置打开或关闭；控制杆处于最高位置时也即在止挡板被向上拉动将排水通道封闭时，泄水装置被强制关闭；控制杆处于最低位置时也即控制杆的下行限位板被卡套阻挡时，泄水装置被强制打开；控制杆位于最高位置与最低位置之间时，泄水装置处于“自动”开或闭状态。

泄水装置在“自动”开或闭状态时，止挡板在弹簧的弹力作用下与排水通道的通道内壁贴合，排水口处于隔断状态；当该装置安装处水位高于止挡板板体上平面一定高度时，水的重力克服弹簧作用力将止挡板压下，使装置排水通路自动开启并排水，当水位大于等于设定高度时，排水通道全部自动打开，加快排水速度；当该装置安装处排水完成时，弹簧使止挡板复位，起止回作用；当排水管道所连通外界水位高于舱内积水水位时，止挡板会在水的压差力与弹簧的弹力作用下自动关闭，保证外界水无法进入舱内。

按上述技术方案，泄水装置处于自动开或闭状态时，通过调节弹簧的弹力改变开启水位高度。

本装置可用于舱室积水的手动排放、手动锁闭以及自动排放。在“自动”开或闭状态下，该装置排水口的水位高于安装平面一定高度时，水的压力克服弹簧作用力将止挡板压下，使装置通路自动开启并排水；排水通道的开度随水位的高度增加而增大，当水位大于等于设定满开高度时，排水通道全部自动打开，实现最大流量排水。积水泄放后，止挡板下部的弹簧作用力使止挡板复位实现止回功能，即水只能从舱内流向排水管道，管内水无法进入舱内。在“开启”状态时，该装置处于常开状态，即保持舱室排水口与排水管路的连通，只要自动泄水装置附近有水，即可排出。在“关闭”状态下，该装置处于常闭截止状态，隔断舱室排水口与排水管路的连通，停止排水。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、安全。泄水装置具有止回功能，可强制打开或关闭，可防止舰船破损下沉后舷外水进入排水舱内，也可避免不同舱之间水互相流动。

2、使用方便。安装泄水装置的积水达一定量时便可自动开启排水，水排干后自动关闭。

3、拆装简单。与排水管路的连接安装采用法兰连接，易于安装、拆卸和维修。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图；

图2为图1中的装置位于自动工作状态时的受力分析图。

图中各附图标记对应如下：1本体、2控制杆、3止挡板、4滤网、5状态指示器、6弹簧、7操纵头、8密封条、9焊接座板、10污水井、11甲板、12-排水通道(10和11为船体部分，12为排水时形成)

具体实施方式

以下结合实施例及附图1-2对本发明作进一步说明，但不限定本发明。

一种可闭式止回型自动泄水装置，主要包括本体1、控制杆2、止挡板3、弹簧6、操纵头7、密封垫8和焊接座板9；本体1上端为内空的圆柱形筒体，下部的内空收缩锥体大头与筒体底部相连，筒体上部边缘往外延伸形成环形台面，环形台面的下端面边缘到筒体底部之间设置本体支撑肋；焊接座板9直接焊接在甲板11或污水井10的底部，座板9上端内侧呈阶梯状卡口，上端面与甲板11或污水井10的底部平齐，下端面与本体1的环形台面相接触固定；

本体1内设置止挡板3，止挡板3的中心柱沿本体1的中心竖直，中心柱的外围有一个往外延伸的水平圆盘状板体，板体位于中心柱上端起约1/4处，在1/5-1/4之间均可，板体的外边缘优选往下方外侧弯曲以利于泄水；板体与中心柱之间优选设置斜拉加强筋；板体上端的中心柱中心设置竖直的台阶形圆孔，底部圆孔孔径大于上部圆孔，控制杆2穿过卡套插入中心柱的该圆孔中并能够沿底部圆孔的竖直高度上下移动，且能在圆孔的台阶处被卡止防止脱出；板体下端的中心柱穿过本体1下部设置的卡挡圈并在卡挡圈底部形成卡台防止中心柱脱出，弹簧6套设在中心柱上并在卡挡圈和止挡板3的板体之间延伸；

卡套位于污水井10中并沿本体1中心竖直设置，卡套的中心为圆形通孔，通孔内壁设置与控制杆2相匹配的螺纹，卡套上设置往下方外侧斜拉伸的板状三角形加强筋，加强筋的底边圆台位于本体1的上端台面上并与焊接座板9的阶梯状卡口卡合固定；

控制杆2顶端伸出本体1的顶端，控制杆2的中部还设置有控制杆下行限位板，控制杆2底端设置卡止板，以便能够使控制杆2底端移动到止挡板3圆孔的台阶处时，该卡止板被台阶卡止防止控制杆2脱出；控制杆2的顶端设置操纵头7，操纵头7的转动可使控制杆2上下移动；

卡套底边圆台的下方、止挡板3的板体上方以及本体1的环形台面内壁之间设置密封条8；密封条8与卡套底边圆台以及本体1的环形台面的内侧空间在排水时形成排水通道12，流水由卡套与污水井10之间的空间流入排水通道12后泄入本体1中被排走。

泄水装置通过本体1与焊接座板9连接并通过螺栓固定在甲板11的污水井10底部，与排水管路的连接采用法兰连接，拆装方便。为了防止舱室积水中较大固体垃圾进入管道形成堵塞，还可以在泄水装置上设置滤网4(如附图1)，滤网4安装在污水井10的顶部与舱室甲板11平齐，过滤排水舱内的固体垃圾，安装完成后，泄水装置整体与甲板11平齐，不占用舱室内空间，且尽量保证舱室甲板面的平整性。

另外，优选控制杆2的下行限位板上端面上设置状态指示器5，所述状态指示器5在高度方向上分别标记有“自动”、“开启”或“关闭”三种状态，通过控制杆2的上下移动可使状态指示器5的标记按高度露出显示，表明该装置分别处于“自动”、“开启”或“关闭”三种状态。

通过转动操纵头7调节控制杆2上下移动可手动强制将该装置打开或关闭。控制杆2处于最高位置时也即在止挡板3被向上拉动将排水通道12封闭时，泄水装置被强制关闭；控制杆2处于最低位置时也即控制杆2的下行限位板被卡套阻挡时，泄水装置被强制打开。控制杆2位于最高位置与最低位置之间的中间位置时(如附图1所示)，泄水装置处于“自动”状态。

泄水装置在“自动”状态时，止挡板3在弹簧6的弹力作用下与排水通道12的通道内壁贴合，排水口处于隔断状态；当该装置安装处水位高于止挡板3板体上平面一定高度时，水的重力克服弹簧6作用力将止挡板3压下，使装置排水通路自动开启并排水，当水位大于等于设定高度时，排水通道全部自动打开，加快排水速度；当该装置安装处排水完成时，弹簧6可使止挡板3复位，起止回作用；当排水管道所连通外界水位高于舱内积水水位时，止挡板3会在水的压差力与弹簧6的弹力作用下自动关闭，保证外界水无法进入舱内。

如图2所示，装置安装处水位与止挡板3上平面的高度差位h与弹簧弹力F之间的关系如下式：

$h=\frac{F-G}{\mathrm{\ρgS}}---\left(1\right)$

式中：G-止挡板3的重力，单位N；

F-弹簧的弹力，在弹簧的弹性范围内，与伸缩长度线形变化，假设泄水装置关闭时为F₁，全部打开时为F₂，单位N；

ρ-安装处排出液体的密度，一般为海水，单位为1.01×10³kg/m³；

S-排出水作用在止挡板3上的面积，单位为m²；关闭时

打开时d为连通通道的直径、D为止挡板3的最大直径，单位均为m；

h-该装置安装处水位与止挡板3上平面的高度差位，单位m；

当装置安装处水位与止挡板3上平面的高度差位

也即安装处水位高于止挡板3上平面一定值时，水的重力克服弹簧6作用力将止挡板3压下，使装置通路自动开启并排水；

当装置安装处水位与止挡板3上平面的高度差位

也即水位大于等于设定满开高度时，排水通道全部自动打开；安装处排水完成时，弹簧6的弹力F₁大于止挡板3的重力G，使止挡板3复位，起止回关闭作用；当外界水位高于该舱室内水位时，止挡板3会在水的压差力与弹簧6的弹力向上共同作用下自动关闭，外界水无法进入舱内。

由式(1)可知，通过调节弹簧6的弹力可改变“自动”状态时开启水位高度。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种可闭式止回型自动泄水装置，其特征在于主要包括本体、控制杆、止挡板、弹簧、操纵头、密封垫和焊接座板；本体上端为内空的圆柱形筒体，下部的内空收缩锥体大头与筒体底部相连，筒体上部边缘往外延伸形成环形台面，环形台面的下端面边缘到筒体底部之间设置本体支撑肋；焊接座板直接焊接在污水井底部，座板上端内侧呈阶梯状卡口，上端面与污水井底部平齐，下端面与本体的环形台面相接触固定；

本体内设置止挡板，止挡板的中心柱沿本体的中心竖直，中心柱的外围有一个往外延伸的水平圆盘状板体，板体位于中心柱上端起1/5-1/4处，板体的外边缘设置有利于往下方外侧弯曲的泄水沿；板体上端的中心柱中心设置竖直的台阶形圆孔，底部圆孔孔径大于上部圆孔，控制杆穿过卡套插入中心柱的该圆孔中并能够沿底部圆孔的竖直高度上下移动，且能在圆孔的台阶处被卡止防止脱出；板体下端的中心柱穿过本体下部设置的卡挡圈并在卡挡圈底部形成卡台防止中心柱脱出，弹簧套设在中心柱上并在卡挡圈和止挡板的板体之间延伸； 

卡套位于污水井中并沿本体中心竖直设置，卡套的中心为圆形通孔，通孔内壁设置与控制杆相匹配的螺纹，卡套上设置往下方外侧斜拉伸的板状三角形加强筋，加强筋的底边圆台位于本体的上端台面上并与焊接座板的阶梯状卡口卡合固定； 

控制杆顶端伸出本体的顶端，控制杆的中部还设置有控制杆下行限位板，控制杆底端设置能够使控制杆底端移动到止挡板圆孔的台阶处时被卡止的卡止板；控制杆的顶端设置可使控制杆上下移动的旋转操纵头；

卡套底边圆台的下方、止挡板的板体上方以及本体的环形台面内壁之间设置密封条；密封条与卡套底边圆台以及本体的环形台面的内侧空间在排水时形成排水通道，水流由卡套与污水井之间的空间流入排水通道后泄入本体中被排走。

2.根据权利要求1所述的泄水装置，其特征在于：控制杆的下行限位板上端面上设置状态指示器，所述状态指示器在高度方向上分别标记有“自动”、“开启”和“关闭”三种状态， 通过控制杆的上下移动使状态指示器的标记按高度露出显示三种状态。

3.根据权利要求2所述的泄水装置，其特征在于板体与中心柱之间设置斜拉加强筋。

4.根据权利要求1-3之一所述的泄水装置，其特征在于泄水装置本体与焊接座板连接并通过螺栓固定在甲板的污水井底部，且泄水装置整体与甲板平齐，与排水管路的连接采用法兰连接。

5.根据权利要求4所述的泄水装置，其特征在于泄水装置上设置滤网，滤网安装在污水井的顶部与舱室甲板平齐。

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