CN102840367B - 爆管自动水流超速增阻器 - Google Patents
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Abstract
爆管自动水流超速增阻器，包括阀体、阀板和阀轴。阀体为两端开口的圆筒形，阀体两侧分别一体设置有凸出的偏心安装室，并装阀轴。阀板的阀板本体通过固定在其上的轴座装设在阀轴上，阀板本体迎水面的边缘一体设置有向上翘起的翘板，阀板本体上与翘板相对的一侧的半椭圆部分上开设有排水孔。阀体内壁上下分别固定有第一、第二挡圈，两个挡圈和阀板上下边缘位置相配合。阀体内壁位于阀板本体两侧下方分别对称固定有定位销。正常输水时阀板本体保持水平。水流超速后关闭，从排水孔泄水，并可在水流停止后自动复位。本装置可用于输水管道控制水流速度过快，通过翘板实现增加局部阻力。避免发生高速泄流的危害，在正常输水时水阻低，结构简单且紧凑合理。
Description
技术领域
本发明属于爆管水流超速增阻器领域，特别涉及爆管自动水流超速增阻器。
背景技术
由于管道老化或者腐蚀等原因,造成输水管道在运行过程中突然破裂造成水流瞬间增大的情况，高速水流不但会对管路和设备造成危害,还可能危及爆管点周边群众的生命财产安全，产生较大损失。
现在使用的限流装置通常是通过人工控制调节或者自动控制，存在一些缺点，例如人工调节的及时性大大降低,自动控制复杂成本较高等,仍存在安全隐患，难免会发生事故。
发明内容
本发明的目的是提供爆管自动水流超速增阻器。本增阻器使用偏心阀轴及偏心孔板设计，可以在水流突然增大时，自动关闭，结构简单，安全可靠。
采用的技术方案是：
爆管自动水流超速增阻器，包括阀体、阀板和阀轴。
其技术要点在于：
阀体为两端开口的圆筒形，在阀体两侧设定位置分别一体设置有安装室，两安装室以半径相互对称，两安装室的连线位于阀体横向直径的下方，为在阀体上偏心设置的安装室，即圆的周向上两安装室之间的连线偏离圆心，并与直径相平行。
阀轴的两端装设在两安装室内。
阀板包括一体结构的阀板本体和翘板，翘板和阀板本体成设定角度。
阀板本体通过至少两个固定在阀板本体上的轴座装设在阀轴上，阀板本体迎水面的边缘一体设置有向上翘起的翘板，阀板本体上与翘板相对的一侧的半椭圆部分上开设有至少一个排水孔，所述的至少一个排水孔即为在阀板偏心设置的排水孔。
在阀体内壁上下设定的位置分别固定有第一挡圈和第二挡圈，所述的两个挡圈和阀板的上下边缘位置相互配合，当阀板关闭时，所述的两个挡圈将阀板固定，并阻止于阀体内壁。
在阀体内壁位于阀板本体两侧下方的设定位置分别对称固定有定位销，当水流速度正常或者无流水通过时，阀板本体支撑在两定位销上，使阀板本体保持水平。
所述的排水孔可为圆形或椭圆形，方便使水流过。
所述的翘板与阀板本体的延长线所夹的锐角角A根据设定的启动流速而确定。
所述的阀板为椭圆形，当阀板关闭时，阀板的边缘与管道的内壁形状相配合。
阀体可通过焊接或通过法兰盘与管道连接。
本阀板的重心O1位于阀轴和翘板之间的设定位置，使阀板可以在水流停止或前后压力平衡后能自动复位。
当输水流速正常时，该装置水流阻力很小，只有流速超过设定值时，超速水流才使带排水孔的阀板启动并关闭。
其工作原理为：
1、正常输水状态
当正常输水时，如图1，阀板受重力G和水流冲击力绕阀轴o产生的扭矩M，此时，由于水流速度较低的V0时，水流冲击力产生的力矩不足以克服重力G，使阀板有顺时针旋转的趋势，该趋势被位于阀轴附近的限制转动的定位销阻止，使阀板保持水平状态。此时阀板不动，水流从阀板两侧流过，水阻很小。
2、水流超速时启动状态
如图2，当输水管道因局部爆管等因素引发超速泄水时，超过正常流速的水流(水流速度V1)会使偏转力N增加，当其与阀板重力G绕阀轴o产生的扭矩有使阀板有逆时针旋转的趋势时，本装置处于启动状态。
3、水流超速后的关闭状态
如图3，当水流速度继续增加（V2），阀板将沿阀轴o逆时针旋转，阀板上的偏心排水孔也使偏转力N迅速增大，直到阀板彻底关闭。阀板的上下边缘分别由两个挡圈限位固定。
“爆管自动水流超速增阻器”关闭后，水流只能从阀板的偏心排水孔流过，使得输水管道的局部水头损失巨增，从而使超速水流得到有效控制。
4、“爆管自动水流超速增阻器”自动复位
当管道水流停止（水流泄尽或者该装置前后的检修阀门关闭），水流产生的偏转力N降低至0，阀板会在重力G作用下沿阀轴o顺时针旋转复位至正常状态，由定位销定位，恢复初始状态。
其优点在于：
本装置为适合应用于输水管道的起控制水流速度过快的机械设备，是利用水力学和杠杆原理，通过高速水流对局部翘起的阀板产生侧向力，启动并关闭阀板，达到增加输水管路的局部阻力的效果。本装置既避免了当发生管道爆管等状况时产生高速泄流的危害，也具有在正常输水时水阻低，经济节能、工艺巧妙、启动迅速、自动复位、整体结构简单、紧凑合理的特点。
附图说明
图1为本发明在正常输水状态时的结构示意图。
图2为本发明在水流超速启动状态时的结构示意图。
图3为本发明在水流超速后关闭状态时的结构示意图。
图4为开一个排水孔的阀板的主视图。
图5为开多个排水孔的阀板的主视图。
图6为阀体和阀轴的装配结构示意图。
图7为阀体的俯视图。
图8为图1中K部的局部放大图。
具体实施方式
爆管自动水流超速增阻器，包括阀体1、阀板2和阀轴3。
阀体1为两端开口的圆筒形，在阀体1两侧设定位置分别一体设置有凸出的安装室6，两安装室6以半径相互对称，两安装室6的连线位于阀体1横向直径的下方，为在阀体1上偏心设置的安装室6，即圆的周向上两凸起的安装室6之间的连线偏离圆心，并与直径相平行。
阀轴3的两端装设在两安装室6内。
阀板2包括一体结构的阀板本体11和翘板9，翘板9和阀板本体11成设定角度。
阀板本体11通过两个固定在阀板本体11上的轴座8装设在阀轴3上，阀板本体11迎水面的边缘一体设置有向上翘起的翘板9，阀板本体11上与翘板9相对的一侧的半椭圆部分上开设有一个排水孔7，所述的一个排水孔7即为在阀板2偏心设置的排水孔。
在阀体1内壁上下设定的位置分别固定有第一挡圈4和第二挡圈5，所述的两个挡圈和阀板2上下边缘位置相互配合，当阀板2关闭时，所述的两个挡圈将阀板2的固定，并封闭住阀体1内壁。
在阀体1内壁位于阀板本体11两侧下方的设定位置分别对称固定有定位销10，当水流速度正常或者无流水通过时，阀板本体11支撑在两定位销10上，使阀板本体11保持水平。
所述的排水孔7为圆形，方便使水流过。
所述的翘板9与阀板本体11的延长线所夹的锐角角A为7度。
所述的阀板2为椭圆形，当阀板2关闭时，阀板2的边缘与管道12的内壁形状相配合。
阀体1可通过焊接与管道12连接。
实施例2
实施例2与实施例1基本相同，其不同之处在于所述的排水孔7为椭圆形。
Claims (4)
1.爆管自动水流超速增阻器，包括阀体(1)、阀板(2)和阀轴(3)；其特征在于：
阀体(1)为两端开口的圆筒形，在阀体(1)两侧设定位置分别一体设置有凸出的安装室(6)，两安装室(6)以半径相互对称，两安装室(6)的连线位于阀体(1)横向直径的下方，为在阀体(1)上偏心设置的安装室(6)；
阀轴(3)的两端装设在两安装室(6)内；
阀板(2)包括一体结构的阀板本体(11)和翘板(9)；
阀板本体(11)通过至少两个固定在阀板本体(11)上的轴座(8)装设在阀轴(3)上，阀板本体(11)迎水面的边缘一体设置有向上翘起的翘板(9)，阀板本体(11)上与翘板(9)相对的一侧的半椭圆部分上开设有至少一个排水孔；
在阀体(1)内壁上下分别固定有第一挡圈(4)和第二挡圈(5)，所述的两个挡圈和阀板(2)的上下边缘位置相互配合；
在阀体(1)内壁位于阀板本体(11)两侧下方分别对称固定有定位销(10)。
2.根据权利要求1所述的爆管自动水流超速增阻器，其特征在于：所述的排水孔为圆形或椭圆形。
3.根据权利要求1或2所述的爆管自动水流超速增阻器，其特征在于：所述的翘板(9)与阀板本体(11)的延长线所夹的锐角角A为7度。
4.根据权利要求3所述的爆管自动水流超速增阻器，其特征在于：所述的阀板(2)为椭圆形。
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