CN102535406B - 压差控制式高精度逆止阀设备及应用方法 - Google Patents

压差控制式高精度逆止阀设备及应用方法 Download PDF

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一种压差控制式高精度逆止阀设备，包括外腔薄壁容器壁，在外腔薄壁容器壁的一侧设置第一出水口和第二出水口，在外腔薄壁容器壁的另一侧设置进水口。外腔薄壁容器壁内形成的容器外腔中设有内腔下容器壁和内腔上容器壁密闭连接形成的内腔，内腔被设置在其中的弹性薄膜分隔成上内腔和下内腔。内腔下容器壁与所述第一出水口固定连接并相通，所述内腔上容器壁上设置进出水通道，内腔上容器壁上固定连接有三角架，弹性薄膜与活塞杆固定连接，活塞杆穿过内腔上容器壁后与平衡杆铰接，平衡杆与三角架铰接，平衡杆上对应第二出水口设有凹槽，所述凹槽内固定有弹性薄膜垫。本发明提高了逆止阀的开启精度，可实现无人值守在低水压差条件下自动开关的功能。

Description

压差控制式高精度逆止阀设备及应用方法
技术领域
本发明涉及水利工程技术领域，具体是一种压差控制式高精度逆止阀设备及应用方法。
背景技术
在输水渠道的设计和施工中，为了提高渠道输水效率，杜绝或减少由渠道渗入渠床损失水量，需要对输水渠道进行防渗工程措施。渠道防渗工程措施是在渠床上面铺设土工膜，在土工膜上铺设刚性衬砌。由于刚性衬砌厚度很薄，当渠坡地下水位高于渠道内水位10～15cm时，水压力将衬砌板浮起而破坏，这是一个条件苛刻而难以稳定安全的棘手问题。
目前解决这个问题的途径是采用排水减压措施，尽可能减少水头差。这就涉及到单向排水阀即逆止阀，通过逆止阀，渠道内的水不能流向渠道外，而当渠道外的水头高于渠道内时，渠道外的水可以自由流到渠道内。目前已有的逆止阀，中国专利申请CN85107804公开了一种可控式逆止阀、底阀，其是采用人工的办法控制闸板的开闭，不能实现自动开关的功能；中国专利申请CN200620006928.1公开了一种防渗渠道反向排水逆止阀，其是采用弹簧的方式密封排水口，其水头开启压力超过50cm，均不能有效解决目前渠坡稳定性问题，而且逆止阀的开启精度不够。
发明内容
本发明提供一种压差控制式高精度逆止阀设备，提高了逆止阀的开启精度，可实现无人值守在低水压差条件下自动开关的功能；可以控制水流的单方向通过，满足渠道外水可以自由流到渠道内，而渠道内水不能流到渠道外的要求，从而提高防渗渠道的稳固性和延长使用寿命。
一种压差控制式高精度逆止阀设备，包括外腔薄壁容器壁，在外腔薄壁容器壁的一侧设置第一出水口和第二出水口，在外腔薄壁容器壁的另一侧设置进水口，外腔薄壁容器壁内形成的容器外腔中设有内腔下容器壁和内腔上容器壁，所述内腔下容器壁和内腔上容器壁密闭连接形成一个内腔，所述内腔被设置在其中的弹性薄膜分隔成上内腔和下内腔，所述内腔下容器壁与所述第一出水口固定连接并相通，所述内腔上容器壁上设置进出水通道，所述内腔上容器壁上固定连接有三角架，弹性薄膜与活塞杆固定连接，活塞杆穿过内腔上容器壁后与平衡杆铰接，平衡杆与三角架铰接，平衡杆上对应第二出水口设有凹槽，所述凹槽内固定有弹性薄膜垫。
如上所述的压差控制式高精度逆止阀设备，所述弹性薄膜的周边与内腔下容器壁和内腔上容器壁用螺栓固定连接。
如上所述的压差控制式高精度逆止阀设备，弹性薄膜与活塞杆固定连接具体为：弹性薄膜的中心位置用连接螺栓与活塞杆)固定连接。
一种压差控制式高精度逆止阀设备的应用方法，将上述压差控制式高精度逆止阀安装在渠道边坡上，其中进水口与土工膜采用软管连接，逆止阀与砼面板间置止水圈，将阀面板与砼面板固定，当第一出水口和第二出水口的水头高于进水口的水头时，平衡杆上的弹性薄膜垫紧靠在第二出水口上，形成止水状态；当进水口的水头高于第一出水口、第二出水口的水头时，平衡杆上的弹性薄膜垫离开在第二出水口，形成通路状态。
本发明采用弹性薄膜增大作用力和作用力矩的扩大原理，启动水头小于5厘米，当渠坡地下水位高于渠道水位时，逆止阀可自动打开排水，当渠道水位高于渠坡地下水位时，逆止阀可自动关闭，阻止渠道水流入渠坡；由于利用了腹膜技术和杠杆原理，提高了逆止阀的开启精度，实现了无人值守在低水压差条件下自动开关的功能，即便在低水头条件下也无渗漏现象，较现有的逆止阀有明显改进。
附图说明
图1是本发明压差控制式高精度逆止阀的结构示意图；
图2是本发明压差控制式高精度逆止阀在渠道边坡上的应用安装简图。
图中：1-第一出水口；2-外腔薄壁容器壁；3-内腔下容器壁；4-下内腔；5-弹性薄膜；6-上内腔；7-内腔上容器壁；8-进出水通道；9、12、17-连接螺栓；10-容器外腔；11-第二出水口；13-活塞杆；14-三角架；15-平衡杆；16-弹性薄膜垫；18-进水口；19-膨胀螺栓；20-止水圈。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参考图1，本发明提供一种压差控制式高精度逆止阀设备，包括外腔薄壁容器壁2，在外腔薄壁容器壁2的一侧设置第一出水口1和第二出水口11，在外腔薄壁容器壁2的另一侧设置进水口18。外腔薄壁容器壁2内形成的容器外腔10中设有内腔下容器壁3和内腔上容器壁7，所述内腔下容器壁3和内腔上容器壁7密闭连接形成一个内腔，所述内腔被设置在其中的弹性薄膜5分隔成上内腔6和下内腔4。所述内腔下容器壁3与所述第一出水口1固定连接并相通，所述内腔上容器壁7上设置进出水通道8，所述内腔上容器壁7上固定连接有三角架14。所述弹性薄膜5的周边与内腔下容器壁3和内腔上容器壁7用螺栓固定连接，弹性薄膜5的中心位置用连接螺栓12与活塞杆13固定连接，活塞杆13穿过内腔上容器壁7后与平衡杆15用连接螺栓9铰接，平衡杆15与三角架14用连接螺栓17铰接，平衡杆15上对应第二出水口11设有凹槽，所述凹槽内固定有弹性薄膜垫16。
请参考图2，将上述压差控制式高精度逆止阀安装在渠道边坡时，在混凝土面板施工时预留安装孔，逆止阀安装时逆止阀的进水口18与土工膜采用软管连接；在逆止阀与砼面板间置止水圈20，采用膨胀螺栓19将阀面板与砼面板固定。检修时，松开膨胀螺栓19，取出逆止阀即可。其工作原理为：当渠道内运行水流的水位高于渠道边坡内水位时，第一出水口1、第二出水口11的水头高于进水口18的水头时(例如5cm)，由于第一出水口1和第二出水口11的压强相等，而弹性薄膜5的面积远大于第二出水口11的面积，因此作用在弹性薄膜5上的力远大于作用在第二出水口11上平衡杆15处的力，导致内腔内弹性薄膜5向上内腔6移动，通过联动活塞杆13的移动使平衡杆15转动，同时活塞杆13的力矩至少是第二出水口11力矩的10倍，使平衡杆13上的弹性薄膜垫16紧靠在第二出水口11上，从而形成止水状态，逆止阀关闭，保证渠道内水流不流向边坡；当渠道内运行水流的水位低于渠道边坡内水位时，第一出水口1、第二出水口11的水头低于进水口18的水头，根据上述压强相等而面积不等关系，平衡杆15上的弹性薄膜垫16离开第二出水口11，形成通路状态，逆止阀开启，保证渠道边坡内水流流向渠道内，防止面板被冲坏。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种压差控制式高精度逆止阀设备，其特征在于：包括外腔薄壁容器壁(2)，在外腔薄壁容器壁(2)的一侧设置第一出水口(1)和第二出水口(11)，在外腔薄壁容器壁(2)的另一侧设置进水口(18)，外腔薄壁容器壁(2)内形成的容器外腔(10)中设有内腔下容器壁(3)和内腔上容器壁(7)，所述内腔下容器壁(3)和内腔上容器壁(7)密闭连接形成一个内腔，所述内腔被设置在其中的弹性薄膜(5)分隔成上内腔(6)和下内腔(4)，所述内腔下容器壁(3)与所述第一出水口(1)固定连接并相通，所述内腔上容器壁(7)上设置进出水通道(8)，所述内腔上容器壁(7)上固定连接有三角架(14)，弹性薄膜(5)与活塞杆(13)固定连接，活塞杆(13)穿过内腔上容器壁(7)后与平衡杆(15)铰接，平衡杆(15)与三角架(14)铰接，平衡杆(15)上对应第二出水口(11)设有凹槽，所述凹槽内固定有弹性薄膜垫(16)。
2.如权利要求1所述的压差控制式高精度逆止阀设备，其特征在于：所述弹性薄膜(5)的周边与内腔下容器壁(3)和内腔上容器壁(7)用螺栓固定连接。
3.如权利要求1所述的压差控制式高精度逆止阀设备，其特征在于：弹性薄膜(5)与活塞杆(13)固定连接具体为：弹性薄膜(5)的中心位置用连接螺栓(12)与活塞杆(13)固定连接。
4.一种压差控制式高精度逆止阀设备的应用方法，其特征在于：将权利要求1-3中任一所述压差控制式高精度逆止阀安装在渠道边坡上，其中进水口(18)与土工膜采用软管连接，逆止阀与砼面板间置止水圈(20)，将阀面板与砼面板固定，当第一出水口(1)和第二出水口(11)的水头高于进水口(18)的水头时，平衡杆(15)上的弹性薄膜垫(16)紧靠在第二出水口(11)上，形成止水状态；当进水口(18)的水头高于第一出水口(1)、第二出水口(11)的水头时，平衡杆(15)上的弹性薄膜垫(16)离开在第二出水口(11)，形成通路状态。
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