CN104315296A - 一种自清理的呼吸阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自清理的呼吸阀，自清理的呼吸阀包括：上壳体、下壳体、浮子、连接部、垫片、格栅和喷水管，上壳体和下壳体通过连接部螺栓连接，浮子设于上壳体内，垫片和格栅设于上壳体与下壳体之间，喷水管一端与喷水部连接，喷水管另一端设于上壳体的顶端。本发明增加了喷水管系统，对透气管和上壳体内的淤泥进去定时冲洗，在浮子上增加螺旋片，通过螺旋片有效清理上壳体上的结块淤泥，同时对格栅进行改进，增加入泥量。

Description

一种自清理的呼吸阀
技术领域
本发明涉及一种呼吸阀，具体涉及一种可自清理的排泥管呼吸阀。
背景技术
吹填管线上安装呼吸阀的作用为排泥管内压力低于大气压力时，浮子在下，排泥管与大气通，可吸入空气，避免管内水击作用。当排泥管内压力大于大气压力时，浮子上升而关闭呼吸阀，即可进行正常输泥。这种呼吸阀在串联泥泵之间管路、接力泵前后、陆上长管线管线驼峰高点处及用浮管时是必需安装。现有的排泥管呼吸阀在一些特殊的淤泥区面临着管道堵塞的问题，而且如果呼吸阀一旦被淤泥结块依附，那么不仅需要停工，而且清理也需要花费大量的时间，极大的影响工作效率。
因此需要设计一种能够自我清洁排泥管专用呼吸阀，用来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种自清理的呼吸阀，可以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。
一种自清理的呼吸阀，其特征在于，包括：上壳体、下壳体、浮子、连接部、垫片、格栅和喷水管，所述上壳体和下壳体通过连接部螺栓连接，所述浮子设于上壳体内，所述垫片和格栅设于上壳体与下壳体之间，所述喷水管一端与喷水部连接，所述喷水管另一端设于上壳体的顶端；
其中，所述浮子包括：浮体、螺旋片、橡胶圈、磨砂层、座板、密封环，所述浮体通过螺旋片上壳体的内壁触接，所述螺旋片设于浮体表面，所述橡胶圈环套于螺旋片上，所述磨砂层设于橡胶圈表面，所述座板设于浮体顶端，所述密封环环绕于浮体顶端。
进一步，所述螺旋片还包括：上刮板和下刮板，所述上刮板和下刮板为鳞状结构，所述上刮板和下刮板与浮体表面呈45°。
进一步，所述座板包括：座板底板、座板接管、中间孔和螺塞，所述座板底板通过座板接管与浮体连接，所述中间孔设于座板底板中间，所述螺塞与中间孔连接。
进一步，所述密封环包括：密封环底板、外挡板、密封圈和螺钉，所述密封环底板为圆盘型结构，所述外挡板与密封环底板的外缘顶板垂直连接，所述密封圈固定于外挡板和螺钉之间，所述螺钉通过螺孔与密封环底板连接。
进一步，所述上壳体包括：透气管、顶封板、顶板连接孔、腔体和上壳体法兰，所述透气管通过顶板连接孔与顶封板连接，所述顶封板与腔体顶端连接，所述顶板连接孔设于顶封板中央，所述上壳体法兰与腔体的底端连接。
进一步，所述下壳体包括：下壳体法兰、支架、泥管连接段，所述支架十字交叉连接于下壳体法兰的底端和泥管连接段的内壁上，所述泥管连接段一端与上壳体法兰连接，所述泥管连接段的另一端与排泥管连接。
进一步，所述连接部包括：螺栓、螺母和垫圈，所述螺栓与螺母将上壳体法兰、下壳体法兰和格栅螺栓连接，所述垫圈设于螺母与上壳体法兰之间。
进一步，所述格栅包括：边框和锚链，所述边框为圆形框型结构，所述锚链设于边框内，所述锚链互相交叉连接。
进一步，所述喷水管包括：连通管、双向喷口和高压喷嘴巴，所述连通管一端与喷水部连接，所述连通管另一端与双向喷口连接，所述双向喷口的上端面向透气管，所述所述双向喷口的下端面向上壳体的内壁。
本发明的有益效果：
1、本发明增加了喷水管系统，对透气管和上壳体内的淤泥进去定时冲洗。
2、本发明在浮子上增加螺旋片，通过螺旋片有效清理上壳体上的结块淤泥。
3、本发明对格栅进行改进，采用锚链组成一个个可自我调节大小的孔，增加入泥量。
附图说明
图1为本发明的整体结构图。
图2为座板的结构图。
图3为密封环的结构图。
图4为上壳体的结构图。
图5为下壳体的结构图。
图6为下壳体的俯视结构。
图7为格栅的结构图。
图8为传统的呼吸阀的结构图。
附图标记：
上壳体100、透气管110、顶封板120、顶板连接孔130、腔体140和上壳体法兰150。
下壳体200、下壳体法兰210、支架220和泥管连接段230。
浮子300、浮体310、螺旋片320、上刮板321、下刮板322、橡胶圈330和磨砂层340。
座板350、座板底板351、座板接管352、中间孔353、螺塞354、密封环360、密封环底板361、外挡板362、密封圈363和螺钉364。
连接部400、螺栓410、螺母420、垫圈430、垫片500、格栅600、边框610和锚链620。
喷水管700、连通管710、双向喷口720、高压喷嘴巴730和排泥管800。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
图1为本发明的整体结构图。图2为座板的结构图。图3为密封环的结构图。图4为上壳体的结构图。图5为下壳体的结构图。图6为下壳体的俯视结构。图7为格栅的结构图。图8为传统的呼吸阀的结构图。
如图1所示，一种自清理的呼吸阀包括：上壳体100、下壳体200、浮子300、连接部400、垫片500、格栅600和喷水管700，上壳体100和下壳体200通过连接部400螺栓连接，浮子300设于上壳体100内，垫片500和格栅600设于上壳体100与下壳体200之间，喷水管700一端与喷水部连接，喷水管700另一端设于上壳体100的顶端；
其中，浮子300包括：浮体310、螺旋片320、橡胶圈330、磨砂层340、座板350、密封环360，浮体310通过螺旋片320上壳体100的内壁触接，螺旋片320设于浮体310表面，橡胶圈330环套于螺旋片320上，磨砂层340设于橡胶圈330表面，座板350设于浮体310顶端，密封环360环绕于浮体310顶端。
螺旋片320还包括：上刮板321和下刮板322，上刮板321和下刮板322为鳞状结构，上刮板321和下刮板322与浮体310表面呈45°。
如图2所示，座板350包括：座板底板351、座板接管352、中间孔353和螺塞354，座板底板351通过座板接管352与浮体310连接，中间孔353设于座板底板351中间，螺塞354与中间孔353连接。
如图3所示，密封环360包括：密封环底板361、外挡板362、密封圈363和螺钉364，密封环底板361为圆盘型结构，外挡板362与密封环底板361的外缘顶板垂直连接，密封圈363固定于外挡板362和螺钉364之间，螺钉364通过螺孔与密封环底板361连接。
如图4所示，上壳体100包括：透气管110、顶封板120、顶板连接孔130、腔体140和上壳体法兰150，透气管110通过顶板连接孔130与顶封板120连接，顶封板120与腔体140顶端连接，顶板连接孔130设于顶封板120中央，上壳体法兰150与腔体140的底端连接。
如图5和图6所示，下壳体200包括：下壳体法兰210、支架220、泥管连接段230，支架220十字交叉连接于下壳体法兰210的底端和泥管连接段230的内壁上，泥管连接段230一端与上壳体法兰150连接，泥管连接段230的另一端与排泥管800连接。
连接部400包括：螺栓410、螺母420和垫圈430，螺栓410与螺母420将上壳体法兰150、下壳体法兰210和格栅600螺栓连接，垫圈430设于螺母420与上壳体法兰150之间。
如图7所示，格栅600包括：边框610和锚链620，边框610为圆形框型结构，锚链620设于边框610内，锚链620互相交叉连接。
喷水管700包括：连通管710、双向喷口720和高压喷嘴巴730，连通管710一端与喷水部连接，连通管710另一端与双向喷口720连接，双向喷口720的上端面向透气管110，双向喷口720的下端面向上壳体100的内壁。
如图8所示，传统的呼吸阀的主要部件包括：上壳体100、下壳体200和与上壳体连接的透气管110，位于上壳体100内的浮子300为球体结构，格栅600为了配合浮子300的结构，采用的是盆状结构，为了能够使浮子300上浮使能够准确的堵住顶板连接孔130，腔体140的容积都有严格的规定，容积过大会导致浮子无法准确的与顶板连接孔130对位，导致排气能力不足，必须依赖多台呼吸阀才能保证排泥管800的稳定工作。由于浮子300是采用球体结构，使得浮子300的起球压力过低，本应该被泥水冲击上浮的浮子很容易被空气就吹起，然后与顶板连接孔130对位，导致整个呼吸阀的运作中断，最后造成排泥管800充气浮起，造成断管。
另一方面，我们可以发现，呼吸阀在工作中需要不停的交换淤泥，而有时候淤泥会依附于内部或者管口，往往会造成淤泥结块造成堵塞情况，而且呼吸阀的拆卸是非常麻烦的。
为了解决上述问题，本发明从浮子的结构和上壳体的结构两方面进行改进以满足排泥管800的排气要求同时使呼吸阀能做到自我清洁。
浮子300包括：浮体310、螺旋片320、橡胶圈330、磨砂层340、座板350和密封环360。
为了实现自我清理功能，我们总共设计了两套措施。首先是在浮体310上增加了螺旋片320，使整个浮体310看上去就像绞龙结构一样，在螺旋片320的表面还包裹了橡胶圈330，橡胶圈330能够减少螺旋片320对上壳体100内壁的摩擦，防止磨损过渡。橡胶圈330外还设有磨砂层340。整个浮体310在工作过程中会处于一直相对固定的状态，同时由于螺旋片320的作用，会产生一定的以自己为中心的缓慢旋转，然后在磨砂层340可以将上壳体内壁上的结块淤泥刮下，保证呼吸阀的顺畅。同时，设于螺旋片上的上刮板321和下刮板322，可以在旋转时候对一些顽固的淤泥块进行彻底清理。
另一个是通过喷水管700对一些比较容易结块的地方进行针对性清理，连通管710一端与喷水部连接，连通管710另一端与双向喷口720连接，双向喷口720的上端面向透气管110，双向喷口720的下端面向上壳体100的内壁，通过将水变成高压喷射形式对透气管110的管口和上壳体100的内壁进行冲洗，然后再配合螺旋片320进行清理。
为了实现浮子300的定位，我们将整个浮子300设计成了一个柱体结构，体积比原来大得多，这么做一方面通过增加重量以提高起球压力，另一方面是适应腔体140容积的变化。
同时设于螺旋片上的上刮板321和下刮板322，其主要的目的是在浮体310上浮的过程中，利用上刮板321和下刮板322与上壳体100内壁的触接，保证浮体310位置稳定不会歪斜，从而快捷、准确的完成对位工作。
座板350设于浮体310顶端，密封环360环绕于浮体310顶端。
如图3所示，座板350包括：座板底板351、座板接管352、中间孔353和螺塞354，座板底板351通过座板接管352与浮体310连接，中间孔353设于座板底板351中间，螺塞354与中间孔353连接。座板的主要作用是用以与顶板连接孔130连接，起到堵孔对位的作用。由于浮体310是圆柱体结构，因此在与传统球体相比是有劣势的，即使将浮体310的两端设计椭圆形封头效果也不好。为了解决这个问题，我们还在浮体310的顶端设计了密封环360。
如图4所示，密封环360包括：密封环底板361、外挡板362、密封圈363和螺钉364，密封环底板361为圆盘型结构，外挡板362与密封环底板361的外缘顶板垂直连接，密封圈363固定于外挡板362和螺钉364之间，螺钉364通过螺孔与密封环底板361连接。这种设计使得浮体310的顶端与顶封板120触接时，密封圈363能够与之贴合形成密封结构，保证使用效果。
本发明的使用方法是：当排泥管800内压力低于大气压力时，浮子300位于上壳体100底部，打开呼吸阀，浮子300开始上浮，上壳体100通过透气管110吸入外围空气对排泥管800进行输气；
当排泥管内压力高于大气压力时，关闭呼吸阀，泥水从泥管连接段230涌入下壳体200，使浮子300上升，浮子通过上刮板321和下刮板322与腔体140的内壁触接，保证浮子300的不倾斜，使浮子300能够准确的与顶板连接孔130连接，阻止空气流入腔体140内，使排泥管800进行正常输泥。在此过程中，浮子300会自旋转时通过螺旋片320将上壳体100上内壁上的结块淤泥刮下，保证呼吸阀通畅。
传统的格栅600是采用铁质的盘状结构在上面打孔的方式，以避免结块的淤泥堵塞呼吸阀，而本发明则能够有效的解决这个问题，因此我们采用的是锚链620交叉形成网状结构实现格栅600的功能，这种结构的优势是能够进行一定程度的扩张，增加工作效率，所带来的副作用也可以通过自清理系统进行解决。
以上对本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明并不以此为限，只要不脱离本发明的宗旨，本发明还可以有各种变化。

Claims (9)

1.一种自清理的呼吸阀，其特征在于，包括：上壳体(100)、下壳体(200)、浮子(300)、连接部(400)、垫片(500)、格栅(600)和喷水管(700)，所述上壳体(100)和下壳体(200)通过连接部(400)螺栓连接，所述浮子(300)设于上壳体(100)内，所述垫片(500)和格栅(600)设于上壳体(100)与下壳体(200)之间，所述喷水管(700)一端与喷水部连接，所述喷水管(700)另一端设于上壳体(100)的顶端；
其中，所述浮子(300)包括：浮体(310)、螺旋片(320)、橡胶圈(330)、磨砂层(340)、座板(350)、密封环(360)，所述浮体(310)通过螺旋片(320)上壳体(100)的内壁触接，所述螺旋片(320)设于浮体(310)表面，所述橡胶圈(330)环套于螺旋片(320)上，所述磨砂层(340)设于橡胶圈(330)表面，所述座板(350)设于浮体(310)顶端，所述密封环(360)环绕于浮体(310)顶端。
2.根据权利要求1所述的一种自清理的呼吸阀，其特征在于：所述螺旋片(320)还包括：上刮板(321)和下刮板(322)，所述上刮板(321)和下刮板(322)为鳞状结构，所述上刮板(321)和下刮板(322)与浮体(310)表面呈45°。
3.根据权利要求1所述的一种自清理的呼吸阀，其特征在于：所述座板(350)包括：座板底板(351)、座板接管(352)、中间孔(353)和螺塞(354)，所述座板底板(351)通过座板接管(352)与浮体(310)连接，所述中间孔(353)设于座板底板(351)中间，所述螺塞(354)与中间孔(353)连接。
4.根据权利要求1所述的一种自清理的呼吸阀，其特征在于：所述密封环(360)包括：密封环底板(361)、外挡板(362)、密封圈(363)和螺钉(364)，所述密封环底板(361)为圆盘型结构，所述外挡板(362)与密封环底板(361)的外缘顶板垂直连接，所述密封圈(363)固定于外挡板(362)和螺钉(364)之间，所述螺钉(364)通过螺孔与密封环底板(361)连接。
5.根据权利要求1所述的一种自清理的呼吸阀，其特征在于：所述上壳体(100)包括：透气管(110)、顶封板(120)、顶板连接孔(130)、腔体(140)和上壳体法兰(150)，所述透气管(110)通过顶板连接孔(130)与顶封板(120)连接，所述顶封板(120)与腔体(140)顶端连接，所述顶板连接孔(130)设于顶封板(120)中央，所述上壳体法兰(150)与腔体(140)的底端连接。
6.根据权利要求1所述的一种自清理的呼吸阀，其特征在于：所述下壳体(200)包括：下壳体法兰(210)、支架(220)、泥管连接段(230)，所述支架(220)十字交叉连接于下壳体法兰(210)的底端和泥管连接段(230)的内壁上，所述泥管连接段(230)一端与上壳体法兰(150)连接，所述泥管连接段(230)的另一端与排泥管(800)连接。
7.根据权利要求1所述的一种自清理的呼吸阀，其特征在于：所述连接部(400)包括：螺栓(410)、螺母(420)和垫圈(430)，所述螺栓(410)与螺母(420)将上壳体法兰(150)、下壳体法兰(210)和格栅(600)螺栓连接，所述垫圈(430)设于螺母(420)与上壳体法兰(150)之间。
8.根据权利要求1所述的一种自清理的呼吸阀，其特征在于：所述格栅(600)包括：边框(610)和锚链(620)，所述边框(610)为圆形框型结构，所述锚链(620)设于边框(610)内，所述锚链(620)互相交叉连接。
9.根据权利要求1所述的一种自清理的呼吸阀，其特征在于：所述喷水管(700)包括：连通管(710)、双向喷口(720)和高压喷嘴巴(730)，所述连通管(710)一端与喷水部连接，所述连通管(710)另一端与双向喷口(720)连接，所述双向喷口(720)的上端面向透气管(110)，所述所述双向喷口(720)的下端面向上壳体(100)的内壁。
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