CN113374972A - 一种供配水管网的智能自适应防水锤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种供配水管网的智能自适应防水锤装置，包括与管道固定连接的导向轴，导向轴设有螺旋导槽，所述导向轴滑动套设有顶推套筒，所述顶推套筒设有利用水流驱动旋转的叶片，所述顶推套筒设有在顺水流方向运动时与螺旋导槽配合、逆水流方向运动时与螺旋导槽脱离配合的自适应导向机构，所述顶推套筒下方设有水锤缓冲机构，用以解决水锤现象使供配水管网损坏的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种供配水管网的智能自适应防水锤装置。
背景技术
在有压力管路中，由于某种外界原因(如阀门突然关闭、水泵机组突然停车)使水的流速突然发生变化，从而引起水击，这种水力现象称为水击或水锤。
水锤是在突然停电或者在阀门关闭太快时，由于压力水流的惯性，产生水流冲击波，就像锤子敲打一样，所以叫水锤。水流冲击波来回产生的力，有时会很大，从而破坏阀门。
发明内容
本发明提出一种供配水管网的智能自适应防水锤装置，以解决水锤现象使供配水管网损坏的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种供配水管网的智能自适应防水锤装置，包括与管道固定连接的导向轴，导向轴设有螺旋导槽，所述导向轴滑动套设有顶推套筒，所述顶推套筒设有利用水流驱动旋转的叶片，所述顶推套筒设有在顺水流方向运动时与螺旋导槽配合、逆水流方向运动时与螺旋导槽脱离配合的自适应导向机构，所述顶推套筒下方设有水锤缓冲机构。
进一步的，所述自适应导向机构包括设置于顶推套筒的安装槽，所述安装槽设有第一转轴，所述第一转轴转动设有卡块，所述卡块靠近顶推套筒一侧设有止转凸起，所述第一转轴与卡块之间设有使卡块趋向于朝止转凸起转动的扭转弹性件。
进一步的，所述水锤缓冲机构包括上下两端在导向轴横截面的投影绕导向轴的中心轴线均匀分布的弹性弹条，所述弹性弹条上下两端的投影周向错位以实现弹性弹条轴向运动时伴随着周向转动，所述弹性弹条靠近顶推套筒一端设有与顶推套筒顶推配合的顶推环，所述顶推环设有顶推水流的环状挡片，所述挡片由至少两个挡止叶片围成，所述挡止叶片通过第二转轴与顶推环转动连接，所述挡止叶片位于第二转轴一侧的质量大于挡止叶片位于第二转轴另一侧的质量。
进一步的，所述螺旋导槽远离顶推套筒的一端设有与螺旋导槽顺滑连通的环槽。
进一步的，所述第二转轴的横截面为T形，所述第二转轴与挡止叶片固定连接。
进一步的，所述扭转弹性件为扭簧。
进一步的，所述导向轴通过连接杆与管道固定连接。
进一步的，所述导向轴下端设有用于固定弹性弹条的固定块。
进一步的，所述挡止叶片为四个且绕导向轴均匀分布。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明的供配水管网的智能自适应防水锤装置的挡片朝叶片方向运动以将挡片上方的水推开，增大了挡片与阀门之间的缓冲空间，当水锤现象产生的水流冲击至挡片时，挡片可以缓冲该水流的冲击，避免水流对阀门的较大冲击。
进一步的，在关闭阀门的同时水流即被切断，本发明的弹性弹条此时即释放弹性势能，为将要到来的水锤现象提前做出准备，该准备的时机恰到好处，避免水流对阀门的较大冲击。
进一步的，因为挡止叶片位于第二转轴一侧的质量大于挡止叶片位于第二转轴另一侧的质量，且环状的挡片由挡止叶片围成，在挡止叶片转动时围成挡片并挡止水流，而在水流冲击过大时，挡止叶片被迫倾斜以将过载的水流卸载，避免水锤现象的冲击水流将冲击力集中于挡止叶片处。
进一步的，叶片在水流冲击下会转动，故此时叶片将水流的直线冲击转化为转动惯量，削弱了冲击水流的冲击能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明供配水管网的智能自适应防水锤装置的安装示意图；
图2为本发明供配水管网的智能自适应防水锤装置的结构示意图；
图3为本发明供配水管网的智能自适应防水锤装置的结构剖视图；
图4为图2中I处放大图；
图5为图3中II处放大图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种供配水管网的智能自适应防水锤装置实施例1，如图1-5所示，包括与管道1固定连接的导向轴2，导向轴设有螺旋导槽3，导向轴滑动套设有顶推套筒4，顶推套筒设有利用水流驱动旋转的叶片5，顶推套筒设有在顺水流方向运动时与螺旋导槽配合、逆水流方向运动时与螺旋导槽脱离配合的自适应导向机构，顶推套筒下方设有水锤缓冲机构。
自适应导向机构包括设置于顶推套筒的安装槽6，安装槽设有第一转轴7，第一转轴转动设有与螺旋导槽3导向配合卡块8，卡块靠近顶推套筒一侧设有止转凸起9，第一转轴与卡块之间设有使卡块趋向于朝止转凸起转动的扭转弹性件(图中未显示)。
水锤缓冲机构包括上下两端在导向轴横截面的投影绕导向轴的中心轴线均匀分布的若干个弹性弹条11，弹性弹条上下两端的投影周向错位以实现弹性弹条轴向运动时伴随着周向转动，弹性弹条靠近顶推套筒一端设有与顶推套筒顶推配合的顶推环12，弹性弹条靠近顶推套筒一端均共同固定于顶推环12上，顶推环设有顶推水流的环状挡片13，挡片由至少两个挡止叶片10围成，挡止叶片通过第二转轴14与顶推环转动连接，挡止叶片位于第二转轴一侧的质量大于挡止叶片位于第二转轴另一侧的质量。
一种供配水管网的智能自适应防水锤装置实施例2，与实施例1不同的是，螺旋导槽远离顶推套筒的一端设有与螺旋导槽顺滑连通的环槽15，第二转轴的横截面为T形，第二转轴与挡止叶片固定连接，扭转弹性件为扭簧，导向轴通过连接杆16与管道固定连接，导向轴下端设有用于固定弹性弹条的固定块17，挡止叶片为四个且绕导向轴均匀分布。
在使用时，阀门打开后，水流流经叶片5以驱动叶片5转动，因为顶推套筒4的卡块8与螺旋导槽3导向配合，故此时顶推套筒4沿着导向轴螺旋前进并缓慢顶推顶推环12做直线运动，此时弹性弹条11压缩蓄能，螺旋导槽3螺距越小则蓄能所需要的水流推力越小；当突然关闭阀门后，管道内的水不在流动，此时弹性弹条11释放弹性势能，此时卡块8从螺旋导槽3脱出以实现顶推套筒4的快速回位，此时弹性弹条11轴向运动的同时周向转动，弹性弹条11的周向转动驱动挡止叶片绕导向轴2转动，因为挡止叶片位于第二转轴一侧的质量大于挡止叶片位于第二转轴另一侧的质量，故挡止叶片转动时在其惯性作用下使挡止叶片所在平面与导向轴2近乎垂直，此时多个挡止叶片共同形成挡片13，挡片13朝叶片5方向运动以将挡片13上方的水推开，增大了挡片13与阀门之间的缓冲空间，当水锤现象产生的水流冲击至挡片13时，挡片13可以缓冲该水流的冲击，避免水流对阀门的较大冲击。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (9)
1.一种供配水管网的智能自适应防水锤装置，包括与管道固定连接的导向轴，其特征在于，所述导向轴设有螺旋导槽，所述导向轴滑动套设有顶推套筒，所述顶推套筒设有利用水流驱动旋转的叶片，所述顶推套筒设有在顺水流方向运动时与螺旋导槽配合、逆水流方向运动时与螺旋导槽脱离配合的自适应导向机构，所述顶推套筒下方设有水锤缓冲机构。
2.根据权利要求1所述的供配水管网的智能自适应防水锤装置，其特征在于，所述自适应导向机构包括设置于顶推套筒的安装槽，所述安装槽设有第一转轴，所述第一转轴转动设有卡块，所述卡块靠近顶推套筒一侧设有止转凸起，所述第一转轴与卡块之间设有使卡块趋向于朝止转凸起转动的扭转弹性件。
3.根据权利要求2所述的供配水管网的智能自适应防水锤装置，其特征在于，所述水锤缓冲机构包括上下两端在导向轴横截面的投影绕导向轴的中心轴线均匀分布的弹性弹条，所述弹性弹条上下两端的投影周向错位以实现弹性弹条轴向运动时伴随着周向转动，所述弹性弹条靠近顶推套筒一端设有与顶推套筒顶推配合的顶推环，所述顶推环设有顶推水流的环状挡片，所述挡片由至少两个挡止叶片围成，所述挡止叶片通过第二转轴与顶推环转动连接，所述挡止叶片位于第二转轴一侧的质量大于挡止叶片位于第二转轴另一侧的质量。
4.根据权利要求3所述的供配水管网的智能自适应防水锤装置，其特征在于，所述螺旋导槽远离顶推套筒的一端设有与螺旋导槽顺滑连通的环槽。
5.根据权利要求4所述的供配水管网的智能自适应防水锤装置，其特征在于，所述第二转轴的横截面为T形，所述第二转轴与挡止叶片固定连接。
6.根据权利要求5所述的供配水管网的智能自适应防水锤装置，其特征在于，所述扭转弹性件为扭簧。
7.根据权利要求6所述的供配水管网的智能自适应防水锤装置，其特征在于，所述导向轴通过连接杆与管道固定连接。
8.根据权利要求7所述的供配水管网的智能自适应防水锤装置，其特征在于，所述导向轴下端设有用于固定弹性弹条的固定块。
9.根据权利要求8所述的供配水管网的智能自适应防水锤装置，其特征在于，所述挡止叶片为四个且绕导向轴均匀分布。
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