CN111043347A - 一种多功能截流装置、控制系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能截流装置、控制系统及使用方法，该装置包括：橡胶套筒，橡胶套筒设有贯穿的流通通道；壳体，壳体两端开口，套设于橡胶套筒上，壳体内壁与橡胶套筒的外壁之间形安装腔；下压囊，下压囊内具有充压腔，下压囊上设置有与充压腔连通的进出孔，下压囊设置于安装腔内，位于橡胶套筒的一侧，且下压囊充压变形用于挤压橡胶套筒向内变形调节流通通道。本发明具有密封效果好，结构简单的优点。

Description

一种多功能截流装置、控制系统及使用方法

技术领域

本发明涉及排水设备技术领域，具体涉及一种多功能截流装置、控制系统及使用方法。

背景技术

柔性截流装置是一种应用在分流井的出水口或者排口的截流设施，其结构一般包括外壳体和橡胶套筒，外壳体与橡胶套筒之间形成充压腔体，橡胶套筒的端部与外壳体的端部通过法兰盘密封连接，当向充压腔体内充入有压气体时，橡胶套筒相对向内变形，橡胶套筒内壁贴合，流通通道截止。但是由于分流井对接的排水管道或者排口的管径较大时(如管径为DN400以上)，所需要的压力较大，橡胶套筒的管径和变形量均较大，此时，橡胶套筒端部与外壳体端部在较大变形下，橡胶套筒端部滑出法兰盘和外壳体端部之间，造成充压腔体密封不好。

且上述结构的截流装置的橡胶套筒只能实现开启或者完全关闭两种状态。虽然可以通过控制充压大小控制气动管夹阀的开度，但是由于气压作用下的整个橡胶管均处于形变状态，管道截面大小与压力之间的关系很难计算并进行开度控制，也不能控制截流高度，因此现有技术的截流装置只适用用于开和关的场合，不能应用于需要对开度进行调节的情况，因此，亟待一种密封效果好、使用范围广的多功能截流装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种多功能截流装置、控制系统及使用方法，具有密封效果好，结构简单的优点。

本发明提供了一种多功能截流装置，包括：

橡胶套筒，所述橡胶套筒设有贯穿的流通通道；

壳体，所述壳体两端开口，套设于所述橡胶套筒上，所述壳体内壁与所述橡胶套筒的外壁之间形安装腔；

下压囊，所述下压囊内具有充压腔，所述下压囊上设置有与所述充压腔连通的进出孔，所述下压囊设置于所述安装腔内，位于所述橡胶套筒的一侧，且所述下压囊充压变形用于挤压所述橡胶套筒向内变形调节所述流通通道。

可选的，还包括上压囊，所所述上压囊内具有充压腔，所述下压囊上设置有与所述充压腔连通的进出孔，所述上压囊设置于所述安装腔内，所述上压囊与下压囊分别位于所述橡胶套筒两侧且相对设置，所述上压囊与所述下压囊充压变形分别挤压其所在侧的橡胶套筒向内变形调节所述流通通道。

可选的，所述上压囊与下压囊的轴线与所述橡胶套筒的轴线交叉设置。

可选的，所述下压囊和/或上压囊为气囊或气枕。

可选的，所述下压囊的轴线与所述橡胶套筒的轴线交叉设置。

可选的，所述壳体包括外罩和法兰连接部，所述外罩套设于所述橡胶套筒上，且所述橡胶套筒的端部夹设于所述外罩的端部和法兰连接部之间。

又一方面，本发明提供了一种多功能截流装置的控制系统，包括：

上述任一项所述的多功能截流装置；

液位监测装置，所述液位监测装置用于监测所述多功能截流装置前后的液位值；

压力源和输送管路，所述压力源通过所述输送管路与进出孔(3)连通，所述输送管路上设置有控制阀；

控制器，所述控制器与所述液位监测装置和所述控制阀信号连接，所述控制器用于根据所述液位监测装置的液位值控制所述控制阀打开或关闭。

可选的，当设置上压囊时，所述输送管路包括第一管路和第二管路，所述第一管路与所述第二管路，所述第一管路连通所述压力源和所述下压囊，所述第二管路连通所述压力源和所述上压囊，所述第一管路和所述第二管路分别设置控制阀。

又一方面，本发明还提供了一种多功能截流装置的使用方法，

将上述所述的一种多功能截流装置安装与分流井或排口的管道内，其中所述截流装置的下压囊位于管道的下半部，该装置包括截流状态和截止状态，根据使用需求选以下的截流状态或截止状态：

从下压囊的进出孔充入一定压力的介质，所述下压囊所在侧的橡胶套筒受到下压囊的挤压向上变形具有一定的截流高度，流通通道处于截流状态；

从下压囊的进出孔持续充入一定压力的介质，所述下压囊的所在侧的橡胶套筒与上部的橡胶套筒内壁贴合，流通通道处于截止状态。

又一方面，本发明还提供了一种多功能截流装置的使用方法，

将上述所述的一种多功能截流装置安装与分流井或排口的管道内，其中所述截流装置的下压囊位于管道的下半部，该装置包括截流状态和截止状态，根据使用需求选以下的截流状态或截止状态：

从下压囊的进出孔充入一定压力的介质，所述下压囊所在侧的橡胶套筒受到下压囊的挤压向上变形具有一定的截流高度，流通通道处于截流状态；

从下压囊和上压囊的进出孔分别充入一定压力的介质，所述下压囊所在侧的橡胶套筒与上压囊所在侧的橡胶套筒相对变形至贴合，流通通道处于截止状态。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

(1)本发明的一种多功能截流装置中的流通通道的关闭是通过下压囊和/或上压囊充压变形挤压橡胶套筒向内变形逐渐关闭，流通通道的打开是通过下压囊和/或上压囊的放压恢复变形释放橡胶套筒受到的挤压力恢复变形逐渐打开，因此，橡胶套筒与壳体之间不存在密封的问题，结构简单，下压囊和/或上压囊均为一体结构的囊体结构，仅仅设置进出孔，密封性好，结构简单。

(2)本发明的一种多功能截流装置的橡胶套筒内设置一个独立的囊体或者两独立的囊体，橡胶套筒除了具有传统的关闭流通通道的功能以外，还具有截流功能，可以只对下压囊进行充压，下压囊所在侧的橡胶层被挤压向上隆起，充气变形后的橡胶套筒的下半部相当于一座可以调节高度的调节堰，当水位上升至截流高度以上时，水可以从上面进行溢流。这样可以拦截管道底部的积泥或者分流井内的积泥，防止底部的积泥随雨水进入自然水体，对自然水体造成污染。另外用在排水口处，能够根据自然水位情况，调节橡胶套筒下半部的截流高度，防止自然水体的水倒灌，在防倒灌的同时也从橡胶套筒下半部的顶部溢流不影响行洪。

(3)本发明的一种多功能截流装置中设置上压囊和下压囊分别单独施压控制，所需要的压力较小，在较低的压力(低于2bar)下即可实现零泄露，密封效果好，气压低，密封结构简单，也不影响流通通道的通行能力。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为实施例2的截流装置打开状态下的结构示意图。

图3为实施例2的主视图。

图4为图3的A-A剖视图。

图5为实施例2中截流装置截止状态下的结构示意图。

图6为实施例2中截流装置截止状态下橡胶套筒与上压囊和下压囊的布置关系图。

附图标记：1-橡胶套筒，10-流通通道，2-壳体，20-安装腔，21-外罩，22-法兰连接部，3-下压囊，30-充压腔，31-进出孔，4-上压囊。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

参见图1至图6所示，本发明提供一种多功能截流装置，包括橡胶套筒1、壳体2和下压囊3，其中，

橡胶套筒1设有贯穿的流通通道10，流通通道10随橡胶套筒1的打开导通，随橡胶套筒1的关闭截止，本实施例中的橡胶套筒1呈圆筒状，为可变形的橡胶材质。

壳体2，壳体2两端开口，套设于橡胶套筒1上，壳体1内壁与橡胶套筒2的外壁之间形安装腔20，本实施例中壳体1为中部为方形两端为锥形的结构且锥形远离中部的地方的管径小于靠近中部的地方的管径，壳体2两端的端口与橡胶套筒1通过法兰盘固定连接；

下压囊3，下压囊3内具有充压腔30，下压囊3上设置有与充压腔30连通的进出孔31，进出孔31可以为设置于下压囊3上的两个孔分别为进孔和出孔，也可以是设置在下压囊3上的一个孔，在与该孔相连的管路上进行分支进孔和出孔，下压囊3的充压腔可以充入气压、油压或者水压，作为优选地，本实施例中的下压囊3为一体结构的气囊、气枕结构。下压囊3设置于安装腔20内，位于橡胶套筒1的一侧，且下压囊3充压变形用于挤压橡胶套筒1向内变形调节流通通道10，当下压囊3充压膨胀变形时挤压其所在侧的橡胶套筒1，橡胶套筒1向另一侧变形，当下压囊3充压至足够大时，其所在侧的橡胶套筒1与另一侧的橡胶套筒1的内壁贴合，流通通道10关闭，本实施例中橡胶套筒1与壳体2之间不存在密封问题，安装结构简单，下压囊3是一体化结构，只设置有进出孔，结构简单，密封容易，整个截流装置的密封性好。

作为优选地，本实施例中的橡胶套筒1沿水平方向横向布置，下压囊3设置于橡胶套筒1的下方纵向布置，下压囊3的轴线方向与橡胶套筒1的直线方向垂直设置，下压囊3的最高隆起部位位于橡胶套筒1的中部，当下压囊3充压变形时纵向挤压橡胶套筒1，流通通道10逐渐变小至截止，下压囊3与橡胶套筒1呈线性接触，流通通道截止状态下，密封效果好，所需压力小。

作为优选地，本实施例中的壳体2包括外罩21和法兰连接部22，外罩21套设于橡胶套筒1上，且橡胶套筒1的端部夹设于外罩21的端部和法兰连接部22之间。外罩21具有容纳下压囊3的腔体，且外罩21上设置有开孔供与下压囊3的进出孔相连的管路走线使用，外罩21为板材成型而成，与橡胶套筒1的安装结构简单，结构紧凑，无需密封。

作为优选地，一种多功能截流装置的控制系统，包括：

本实施例中的多功能截流装置；

液位监测装置，液位监测装置用于监测多功能截流装置前后的液位值即多功能截流装置上游和下游的液位值；

压力源和输送管路，压力源通过输送管路与进出孔3连通，输送管路上设置有控制阀；

控制器，控制器与液位监测装置和控制阀信号连接，控制器用于根据液位监测装置的液位值控制控制阀打开或关闭。具体地，当多功能流量装置下游的液位值高于上游的液位值，则控制器控制控制阀动作，下压囊3入一定的压力膨胀挤压橡胶套筒1隆起一定的高度，防止截流装置下游的水倒灌到截流装置上游进行防倒灌。本实施例中控制器控制多功能截流装置的具体逻辑可参见现有技术中使用闸门、堰门类的设备的控制逻辑，其中，闸门或堰门类控制关闭时对应控制下压囊充压，闸门类或堰门类设备控制开启时控制下压囊放压，闸门或堰门类控制截流时对应控制下压囊3充压或放压以使其保有一定的压力部分打开，如申请号CN201610242466.1、CN201711020257.3、CN201710915382.4专利中记载的逻辑相似。

本实施例还提供一种多功能截流装置的使用方法：

将安装本实施例1一种多功能截流装置安装与分流井或排口的管道内，其中截流装置的下压囊3位于管道的下半部，该装置包括截流状态和截止状态，根据使用需求选以下的截流状态或截止状态：

从下压囊3的进出孔充入一定压力的介质，下压囊3所在侧的橡胶套筒1受到下压囊3的挤压向上变形具有一定的截流高度，流通通道10处于截流状态，截流状态下的橡胶套筒1相当于一座可以调节的溢流堰，水流从橡胶套筒1隆起的顶部溢流至下游，而水中的悬浮物垃圾被阻挡聚集在橡胶套筒1隆起位置的前侧，避免了污染物下河，还具有防倒灌的功能；

从下压囊3的进出孔持续充入一定压力的介质，下压囊3的所在侧的橡胶套筒1与上部的橡胶套筒1内壁贴合，流通通道10处于截止状态。本实施例中的截流装置从截流状态切换至截止状态，持续的对下充压囊3充压即可，从截止状态切换至截流状态，下充压囊3放压，两种状态切换速度快，易操作。

实施例2

参见图2至图6所示，本实施例2提供一种多功能截流装置，与实施例1的区别在于：

实施例1中多功能截流装置包括橡胶套筒1、壳体2和下压囊3；

实施例2中的多功能截流装置除包括实施例1中的橡胶套筒1、壳体2和下压囊3，还包括上压囊4，上压囊4内具有充压腔30，下压囊3上设置有与充压腔30连通的进出孔31，上压囊4设置于安装腔20内，上压囊4与下压囊3分别位于橡胶套筒1两侧且相对设置，上压囊4与下压囊3的纵向布置，上压囊4和下压囊3的轴线与橡胶套筒1的轴线垂直设置，上压囊4与下压囊3充压变形分别挤压其所在侧的橡胶套筒1向内变形调节流通通道10。本实施例上压囊4和下压囊3的结构相同，均可以为气囊或者气枕结构，上压囊4和下压囊3均为独立结构所需的气压较低，相较于之前单压囊结构气压值减小，较小气压即可以实现橡胶套筒1零泄漏，密封效果好。

本实施例2还提供一种多功能截流装置的控制系统，包括：

本实施例2中的多功能截流装置；

液位监测装置，液位监测装置用于监测多功能截流装置前后的液位值即多功能截流装置上游和下游的液位值；

压力源和输送管路，压力源通过输送管路与进出孔3连通，输送管路上设置有控制阀，输送管路包括第一管路和第二管路，第一管路连通压力源和下压囊3，第二管路连通压力源和上压囊4，第一管路和第二管路分别设置控制阀；

控制器，控制器与液位监测装置和控制阀信号连接，控制器用于根据液位监测装置的液位值控制控制阀打开或关闭。具体地，当多功能流量装置下游的液位值高于上游的液位值，则控制器控制控制阀动作，下压囊3入一定的压力膨胀挤压橡胶套筒1隆起一定的高度，防止截流装置下游的水倒灌到截流装置上游进行防倒灌。本实施例中控制器控制多功能截流装置的具体逻辑可参见现有技术中使用闸门、堰门类的设备的控制逻辑，其中闸门或堰门类控制关闭时对应控制下压囊3和上压囊4均充压，闸门类或堰门类设备控制打开时对应控制下压囊3和上压囊4放压，闸门类或堰门类设备控制溢流时对应控制下压囊3充压隆起一定高度，此时上压囊4为充压处于自然状态。

本实施例还提供一种多功能截流装置的使用方法：将安装本实施例2的一种多功能截流装置安装与分流井或排口的管道内，其中截流装置的下压囊3位于管道的下半部，该装置包括截流状态和截止状态，根据使用需求选以下的截流状态或截止状态：

从下压囊3的进出孔充入一定压力的介质，下压囊3所在侧的橡胶套筒2受到下压囊3的挤压向上变形具有一定的截流高度，流通通道10处于截流状态，在截流状态下，上压囊4处于未充压的自然状态，下压囊3隆起的高度即使橡胶套筒1的截流高度；

从下压囊3和上压囊4的进出孔分别充入一定压力的介质，下压囊3所在侧的橡胶套筒1与上压囊4所在侧的橡胶套筒1相对变形至贴合，流通通道10处于截止状态。从截止状态切换至截流状态时，上压囊4放压恢复自然状态，位于上压囊4侧的橡胶套筒恢复变形，从截流状态切换至截止状态时，对上压囊4充压挤压其所在侧的橡胶套筒1变形，橡胶套筒1的内壁贴合，流通通道10截止，由此可见，从两种状态切换只需要控制上压囊4充放气即可，操作简单，需求响应速度快。

本实施例1和2中的截流状态是指橡胶套筒1隆起一定的高度，水流可以从橡胶套筒1隆起位置溢流进入下游，由可以阻挡一部分的水势。

实施例1和2中的截止状态是指橡胶套筒1的内壁忒和，流通通道10截止，水流无法从流通通道10通过。

实施例1和2中还具有全开状态是至橡胶套筒1未变形，流通通道10的截面积最大，水流可以从流通通道10流入下游，无阻挡水势。

实施例1和2具体何种情况下使用截流状态、截止状态、全开状态，由本领域技术人员根据实际使用需求选择，不做具体限定。

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。

说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种多功能截流装置，其特征在于，包括：

橡胶套筒(1)，所述橡胶套筒(1)设有贯穿的流通通道(10)；

壳体(2)，所述壳体(2)两端开口，套设于所述橡胶套筒(1)上，所述壳体(1)内壁与所述橡胶套筒(2)的外壁之间形安装腔(20)；

下压囊(3)，所述下压囊(3)内具有充压腔(30)，所述下压囊(3)上设置有与所述充压腔(30)连通的进出孔(31)，所述下压囊(3)设置于所述安装腔(20)内，位于所述橡胶套筒(1)的一侧，且所述下压囊(3)充压变形用于挤压所述橡胶套筒(1)向内变形调节所述流通通道(10)。

2.如权利要求1所述的一种多功能截流装置，其特征在于：还包括上压囊(4)，所所述上压囊(4)内具有充压腔(30)，所述下压囊(3)上设置有与所述充压腔(30)连通的进出孔(31)，所述上压囊(4)设置于所述安装腔(20)内，所述上压囊(4)与下压囊(3)分别位于所述橡胶套筒(1)两侧且相对设置，所述上压囊(4)与所述下压囊(3)充压变形分别挤压其所在侧的橡胶套筒(1)向内变形调节所述流通通道(10)。

3.如权利要求2所述的一种多功能截流装置，其特征在于：所述上压囊(4)与下压囊(3)的轴线与所述橡胶套筒(1)的轴线交叉设置。

4.如权利要求2所述的一种多功能截流装置，其特征在于：所述下压囊(3)和/或上压囊(4)为气囊或气枕。

5.如权利要求1所述的一种多功能截流装置，其特征在于：所述下压囊(3)的轴线与所述橡胶套筒(1)的轴线交叉设置。

6.如权利要求1所述的一种多功能截流装置，其特征在于：所述壳体(2)包括外罩(21)和法兰连接部(22)，所述外罩(21)套设于所述橡胶套筒(1)上，且所述橡胶套筒(1)的端部夹设于所述外罩(21)的端部和法兰连接部(22)之间。

7.一种多功能截流装置的控制系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至6任一项所述的多功能截流装置；

液位监测装置，所述液位监测装置用于监测所述多功能截流装置前后的液位值；

压力源和输送管路，所述压力源通过所述输送管路与进出孔(3)连通，所述输送管路上设置有控制阀；

控制器，所述控制器与所述液位监测装置和所述控制阀信号连接，所述控制器用于根据所述液位监测装置的液位值控制所述控制阀打开或关闭。

8.如权利要求7所述的多功能截流装置的控制系统，其特征在于：当设置上压囊(4)时，所述输送管路包括第一管路和第二管路，所述第一管路与所述第二管路，所述第一管路连通所述压力源和所述下压囊(3)，所述第二管路连通所述压力源和所述上压囊(4)，所述第一管路和所述第二管路分别设置控制阀。

9.一种多功能截流装置的使用方法，其特征在于：

将安装如权利要求1所述的一种多功能截流装置安装与分流井或排口的管道内，其中所述截流装置的下压囊(3)位于管道的下半部，该装置包括截流状态和截止状态，根据使用需求选以下的截流状态或截止状态：

从下压囊(3)的进出孔充入一定压力的介质，所述下压囊(3)所在侧的橡胶套筒(1)受到下压囊(3)的挤压向上变形具有一定的截流高度，流通通道(10)处于截流状态；

从下压囊(3)的进出孔持续充入一定压力的介质，所述下压囊(3)的所在侧的橡胶套筒(1)与上部的橡胶套筒(1)内壁贴合，流通通道(10)处于截止状态。

10.一种多功能截流装置的使用方法，其特征在于：

将安装如权利要求2所述的一种多功能截流装置安装与分流井或排口的管道内，其中所述截流装置的下压囊(3)位于管道的下半部，该装置包括截流状态和截止状态，根据使用需求选以下的截流状态或截止状态：

从下压囊(3)的进出孔充入一定压力的介质，所述下压囊(3)所在侧的橡胶套筒(2)受到下压囊(3)的挤压向上变形具有一定的截流高度，流通通道(10)处于截流状态；

从下压囊(3)和上压囊(4)的进出孔分别充入一定压力的介质，所述下压囊(3)所在侧的橡胶套筒(1)与上压囊(4)所在侧的橡胶套筒(1)相对变形至贴合，流通通道(10)处于截止状态。

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