CN110081266A - 一种用于阀门保护的水锤消除减压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于水利工程领域，尤其是涉及一种用于阀门保护的水锤消除减压装置，包括管体，所述管体上设有阀门，所述管体的内侧壁上固定连接有环形伸缩囊，所述管体的下侧壁固定连接有柱形管，所述柱形管的直径小于管体的直径，所述柱形管垂直管体并贯穿管体的侧壁设置，所述环形伸缩囊与柱形管连通，所述柱形管的侧壁上固定连接有两个限位环，两个所述限位环之间设有密封块，所述密封块与柱形管的内侧壁密封滑动连接，所述柱形管内填充有非牛顿液体。本发明可在水锤发生时，非牛顿液体填充在环形伸缩囊内，隔挡水锤，防止水锤直接作用在阀门上，对阀门进行保护，结构简单实用，制作成本低，防水锤效果好，有效的降低了水锤发生时产生的震动和噪音。

Description

一种用于阀门保护的水锤消除减压装置
技术领域
本发明属于水利工程领域，尤其是涉及一种用于阀门保护的水锤消除减压装置。
背景技术
水锤效应是指给水泵在启动和停止时，水流冲击管道，产生的一种严重水击。由于在水管内部，管内壁是光滑的，水流动自如。当打开的阀门突然关闭或给水泵停止，水流对阀门及管壁，主要是阀门或泵会产生一个压力。由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，水力迅速达到最大，并产生破坏作用，这就是水力学当中的“水锤效应”，也就是水锤。
水锤瞬间压力大大超过正常压力，并经常产生破坏性影响，导致管道系统产生强烈振动或噪声，并可能破坏阀门接头，对管道系统有很大的破坏作用。目前，大多管道系统会选择安装水锤消除器来消除或减轻水锤作用，而现有的水锤消除器大多结构复杂，制作成本较高。
非牛顿液体，是指不满足牛顿黏性实验定律的流体，即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。非牛顿液体的基本特征是能够流动，但流动过程中剪切应力与速度悌度之间的关系不符合牛顿内摩擦定律，并且包括那些只有在有限大小剪切应力作用下才能开始流动的物质。简易的非牛顿液体制作方法，可由淀粉和水按3∶1比例混合制成。
发明内容
本发明的目的是针对水锤会对阀门造成破坏的问题，提供一种可消除水锤保护阀门的用于阀门保护的水锤消除减压装置。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种用于阀门保护的水锤消除减压装置，包括管体，所述管体上设有阀门，所述管体的内侧壁上安装有环形伸缩囊，所述管体的下侧壁固定连接有柱形管，所述柱形管的直径小于管体的直径，所述柱形管垂直管体并贯穿管体的侧壁设置，所述环形伸缩囊与柱形管连通，所述柱形管的内侧壁上同轴固定连接有两个限位环，两个所述限位环之间设有密封块，所述密封块与柱形管的内侧壁密封滑动连接，所述柱形管内填充有非牛顿液体。
在上述的用于阀门保护的水锤消除减压装置中，所述柱形管的上端固定连通有软管，所述软管的上端延伸至环形伸缩囊内并与环形伸缩囊密封滑动连接，所述管体的内侧壁上设有环形槽，所述环形伸缩囊与环形槽的侧壁滑动连接，所述环形伸缩囊的侧壁上固定连接有两根弹簧，所述弹簧的另一端与环形槽的侧壁固定连接。
与现有的技术相比，本用于阀门保护的水锤消除减压装置的优点在于：
1、本发明通过设置环形伸缩囊可在阀门关闭，水流在惯性作用下流动时膨胀，将柱形管内的非牛顿液体吸入环环形伸缩囊内，使管体内部密封，水锤发生时，水回流产生巨大冲击力，会撞击在环形伸缩囊上，防止水锤直接作用在阀门上，对阀门进行保护，结构简单实用，制作成本较低，防水锤效果好。
2、环形伸缩囊在水锤冲击下在环形槽内滑动，由于弹簧的缓冲作用，有效的降低了水锤发生时产生的震动和噪音，对管道系统进行保护，同时防止噪音对人体造成伤害。
附图说明
图1是本发明提供的一种用于阀门保护的水锤消除减压装置实施例1的结构示意图；
图2是本发明提供的一种用于阀门保护的水锤消除减压装置实施例1的侧面结构示意图；
图3是本发明提供的一种用于阀门保护的水锤消除减压装置实施例1水锤发生时的结构示意图；
图4是本发明提供的一种用于阀门保护的水锤消除减压装置实施例2的结构示意图。
图中，1管体、2阀门、3环形伸缩囊、4柱形管、5限位环、6密封块、7非牛顿液体、8环形槽、9弹簧、10软管。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例1
如图1-3所示，一种用于阀门保护的水锤消除减压装置，包括管体1，管体1上设有阀门2，阀门2贯穿管体1设置，管体1的内侧壁上固定连接有环形伸缩囊3，环形伸缩囊3由弹性橡胶材料制成，且环形伸缩囊3可向其圆心方向伸缩，膨胀至圆盘形状，其管体1的下侧壁固定连接有柱形管4，柱形管4的上端和下端均开口设置，柱形管4的直径小于管体1的直径，柱形管4的轴线与管体1的轴线正交，柱形管4贯穿管体1的侧壁设置，环形伸缩囊3与柱形管4连通，柱形管4的内侧壁上同轴固定连接有两个限位环5，两个限位环5之间设有密封块6，密封块6为圆形橡胶密封塞，限位环5的内圈直径小于密封块6的直径，对密封块6进行限位，密封块6与柱形管4的内侧壁密封滑动连接，柱形管4内填充有非牛顿液体7。
本实施例工作时，管体1内水流方向与图1中箭头方向一致，在阀门2关闭后，水流在惯性作用下继续流动，则阀门2处形成真空环境，继而使环形伸缩囊3膨胀，由于非牛顿液体7从管径较小的柱形管4进入环形气囊3内时，不发生形变，因此在气压作用下，将柱形管4内的非牛顿液体7吸入环环形伸缩囊3内，此时环形伸缩囊3膨胀填充在管体1内将管体1密封，水锤发生时，水回流产生巨大冲击力，此时阀门2处的真空环境消失，而由于柱形管4的管径较小，非牛顿液体7在受到瞬间冲击作用时不易发生形变，因此非牛顿液体7不会从空间较大的环形伸缩囊3流回柱形管4内，则水锤会撞击在环形伸缩囊3上，对阀门2进行保护，结构简单实用，制作成本较低，且防水锤效果好。
水锤结束后，非牛顿液体7在重力作用下，缓慢流回柱形管4内，此时密封块6向下移动至限位环5处，使非牛顿液体7储存在柱形管4内以备下一次水锤发生时使用。
实施例2
如图4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：柱形管4的上端固定连通有软管10，所述软管10的上端延伸至环形伸缩囊3内并与环形伸缩囊3密封滑动连接，管体1的内侧壁上设有环形槽8，环形伸缩囊3设置在环形槽8内，降低了环形伸缩囊3对管体1内水流的流动的影响，环形伸缩囊3与环形槽8的侧壁滑动连接，环形伸缩囊3的侧壁上固定连接有两根弹簧9，弹簧9的另一端与环形槽8的侧壁固定连接，起到了减震和降噪的效果，对管道系统进行保护，同时降低了噪音对人体造成的伤害。
本实施例中，水锤发生时，水回流撞击在环形伸缩囊3上，环形伸缩囊3在水锤冲击下在环形槽8内滑动，由于弹簧9的缓冲作用，有利于缓解水锤造成的冲击力，有效的降低了水锤发生时产生的震动和噪音，对管道系统进行保护，同时降低了噪音对人体造成的伤害。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于阀门保护的水锤消除减压装置，包括管体(1)，所述管体(1)上设有阀门(2)，其特征在于，所述管体(1)的内侧壁上安装有环形伸缩囊(3)，所述管体(1)的下侧壁固定连接有柱形管(4)，所述柱形管(4)的直径小于管体(1)的直径，所述柱形管(4)垂直管体(1)并贯穿管体(1)的侧壁设置，所述环形伸缩囊(3)与柱形管(4)连通，所述柱形管(4)的内侧壁上同轴固定连接有两个限位环(5)，两个所述限位环(5)之间设有密封块(6)，所述密封块(6)与柱形管(4)的内侧壁密封滑动连接，所述柱形管(4)内填充有非牛顿液体(7)。
2.根据权利要求1所述的用于阀门保护的水锤消除减压装置，其特征在于，所述柱形管(4)的上端固定连通有软管(10)，所述软管(10)的上端延伸至环形伸缩囊(3)内并与环形伸缩囊(3)密封滑动连接，所述管体(1)的内侧壁上设有环形槽(8)，所述环形伸缩囊(3)与环形槽(8)的侧壁滑动连接，所述环形伸缩囊(3)的侧壁上固定连接有两根弹簧(9)，所述弹簧(9)的另一端与环形槽(8)的侧壁固定连接。
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