CN114198647A - 一种爆管感应装置和爆管控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种爆管感应装置和爆管控制器。该爆管感应装置包括控制器体、控制器座、转轴、检测臂、一对顶杆和一对预固定机构，检测臂的顶部与转轴转动连接，顶杆均滑动贯穿控制器座，且底端分别与检测臂构成传动机构，使检测臂的摆动将带动一个顶杆向上滑动，带动另一个顶杆向下滑动，预固定机构用于分别对各个顶杆施加预固定力。通过合理设定预固定力的大小，即可实现在输水管道正常输水时，保持检测臂不动，在输水管道下游发生爆管时，检测臂克服预固定力带动顶杆向上或向下滑动，从而实现对输水管道的爆管进行动作响应，整个装置结构简单，占用空间小，安装后不易被破坏，且检测臂可以双向摆动，对任一方向的水流进行监测。

Description

一种爆管感应装置和爆管控制器

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种爆管感应装置和爆管控制器。

背景技术

爆管控制器一般安装在输水干管上，管线正常状态时，爆管控制器是处于常开状态，当爆管控制器的阀后(下游)发生爆管事故时，爆管控制器能自动关闭，切断爆管管路，防止爆管损失的扩大，爆管控制器是新型节能环保型阀门产品。现有的爆管控制器，大都需要设置复杂的机械传动机构，将爆管前、后的水流流速变化转化为机械控制信号，占用设备空间较大，在管道上安装固定后，容易被外力所损坏，且只能对一个方向上的水流进行监测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种爆管感应装置和爆管控制器，结构简单，安装使用可靠性强，且能够监测管道内双向的水流。

为了解决上述技术问题，本发明的一种爆管感应装置，包括控制器体，所述控制器体呈管状，底端与输水管道连通；控制器座，所述控制器座盖设于所述控制器体的顶端；转轴，所述转轴设于所述控制器体内，且沿垂直于所述输水管道内的水流方向布置；检测臂，所述检测臂的顶部与所述转轴转动连接，所述检测臂的底部伸入所述输水管道内，用于承受所述输水管道内的水流冲击力；一对顶杆，所述顶杆均滑动贯穿所述控制器座，且底端分别与所述检测臂构成传动机构，使所述检测臂的摆动将带动一个所述顶杆向上滑动，带动另一个所述顶杆向下滑动，所述顶杆的顶端均伸出到所述控制器座的外侧；一对预固定机构，所述预固定机构用于分别对各个所述顶杆施加预固定力，并通过所述传动机构的传递，作用在所述检测臂上，使所述检测臂在所述输水管道正常输水时，保持不动，在所述输水管道下游发生爆管时，向水流方向摆动，带动一个所述顶杆向上滑动，带动另一个所述顶杆向下滑动。

在上述爆管感应装置中，通过将检测臂和顶杆构成传动机构，不仅使检测臂发生摆动时，会带动顶杆在控制器座内滑动，也使作用在顶杆的预固定力传递给检测臂，在一定范围内限制检测臂的摆动。通过合理设定预固定力的大小，即可实现在输水管道正常输水时，保持检测臂不动，在输水管道下游发生爆管时，水流速度变大，检测臂受到较大的水流冲击力，能够克服预固定力带动顶杆向上或向下滑动，从而在控制器座的外侧表现为顶杆的顶端伸出或缩短一定距离，实现对输水管道的爆管进行动作响应，传递出代表输水管道异常的机械信号。整个装置结构简单，占用空间小；对爆管动作响应的传动机构，除顶杆的顶端外均由控制器体和控制器座构成的管状密闭结构所保护，管状结构强度高，安装后不易被损坏，使用可靠性高、实用性强。

另外，采用一对顶杆对检测臂的摆动做出相反方向的滑动响应，在实际安装完成后，不论水流从哪一方向作用在检测臂上，在控制器座的外侧均表现为顶杆一伸一缩的机械动作响应，从而实现双向监测，并且简化与其他机构的配合结构，实现稳定、可靠的控制。

作为本发明爆管感应装置的改进，所述预固定机构包括螺纹连接于所述顶杆顶端的第一螺母、设于所述第一螺母底部的弹簧压板，以及设于所述弹簧压板和所述控制器座顶面之间的所述顶杆外侧的第一弹簧。

顶杆从控制器座的上端面伸出一定距离，通过弹簧压板和第一螺母配合压紧第一弹簧，对顶杆施加一轴向力作为预固定力，限制另一个顶杆的向下滑动，进而限制检测臂的摆动；通过旋转第一螺母，可以调节第一弹簧的压缩量，压缩的越多，顶杆受到的轴向拉力越大，进而顶杆滑动需要克服的预固定力越大，实现对预固定力的调节，可以适用于多种应用的场合，结构简单，调节容易。

作为本发明爆管感应装置的另一种改进，所述控制器座包括盘状的盖板，所述盖板盖设于所述控制器体的顶端并密封，所述盖板的中部向两侧延伸形成柱状的座体，在所述座体内关于其轴线对称开有两个轴向的通孔，且两个所述通孔沿所述输水管道的水流方向间隔布置，所述通孔用于与所述顶杆滑动配合。整个控制器座的结构设计巧妙，既对控制器体进行密封，又能够为检测臂的摆动、顶杆的滑动提供支撑以及布置空间，同时安装后，能够实现对几乎整个传动结构的良好保护，防止安装后被外力损坏，无需其他防护措施。

进一步的，位于所述盖板顶部的所述座体向两侧延伸形成一对长方体状的滑动限位部，所述滑动限位部内均设有弹性卡凸，所述弹性卡凸的凸起件伸入所述通孔内，所述顶杆的中部自上向下间隔设置有第一限位凹槽和第二滑动凹槽，所述第一限位凹槽与所述第二滑动凹槽顶端的间距，以及所述第二滑动凹槽的长度均等于所述顶杆的滑动行程，在所述输水管道正常输水，所述检测臂保持不动时，两个所述弹性卡凸的凸起件分别与对应的所述第二滑动凹槽的顶端卡止。

在所述输水管道下游发生爆管，检测臂向水流方向摆动时，位于水流上游的所述弹性卡凸的凸起件与对应的所述第一限位凹槽卡止，位于水流下游的所述弹性卡凸的凸起件与对应的所述第二滑动凹槽的底端卡止，对爆管发生后顶杆顶出或收缩的距离进行限制，即顶杆一旦动作响应后，将保持在响应的状态，持续输出稳定、可控的机械式信号，且只有通过人工操作进行复位，保证安全；另外，也防止顶杆损坏与自身配合的其他控制结构。

作为本发明爆管感应装置的再一种改进，所述通孔的底端均设置有阶梯孔结构，所述阶梯孔结构内设有铜套，所述铜套的中孔与所述通孔对齐，提供所述顶杆滑动的通道。

铜套具有自润滑性，能够与顶杆构成摩擦系数较低的摩擦副，使顶杆自由的滑动。同时铜套外侧设有安装O型密封圈的槽，，在顶杆上与铜套滑动配合段也开有安装O型密封圈的槽，从而实现顶杆相对通孔的自由滑动及滑动密封。

作为本发明爆管感应装置的又一种改进，所述检测臂包括长条板状的摆臂，所述摆臂的顶端与所述转轴转动连接，并向所述转轴的两侧延伸凸出形成一对传动耳部，所述传动耳部分别与对应侧的所述顶杆构成所述传动机构，所述摆臂的底端伸入所述输水管道内，且设有圆形板状流速感应板，所述流速感应板板面沿垂直所述水流方向布置。传动耳部与顶杆的底端够成传动机构，和连杆机构中的定块机构的动作原理类似，相互传递运动和力。

进一步的，所述顶杆的底端设置有板状的连接头，所述连接头的端部铰接有H形连接架，所述H形连接架的另一端与所述传动耳部铰接。连接头和传动耳部都是板状，嵌入到H形连接架的两端，然后通过销轴连接，即可实现传动。

为了解决上述技术问题，本发明一种爆管控制器，包括上述的爆管感应装置，还包括液控阀门、液控驱动装置和两个机动换向阀，所述液控阀门设于所述输水管道上，用于控制所述输水管道的开闭，所述液控驱动装置用于通过液压回路控制所述液控阀门的开闭，所述机动换向阀的阀芯推杆分别对齐设于一个所述顶杆的顶部，且所述顶杆向上滑动时，推动所述阀芯推杆，改变流过所述机动换向阀的液流流向，两个所述机动换向阀分别接入所述液控驱动装置的液压回路中，使得：在所述输水管道正常输水时，所述液控驱动装置保持所述液控阀门处于打开状态；在所述输水管道下游发生爆管时，所述液控驱动装置关闭所述液控阀门。优选的，两个所述机动换向阀并联接入所述所述液控驱动装置的液压回路中。

在上述爆管控制器中，通过分别在爆管控制器的两个顶杆上部各设置一个机动换向阀，利用顶杆在管路发生爆管时向上滑动的动作，推动对应机动换向阀的阀芯推杆，进而改变液压驱动装置中的液压回路，控制液控阀门关闭输水管道，减少爆管损失。输水管道正常时，液控驱动装置始终保持液控阀门处于开启状态。整个爆管控制器具有爆管感应装置的所有有益效果。

作为本发明爆管控制器的改进，所述液控驱动装置包括油箱、蓄能罐、油缸和重锤，所述油箱与所述油缸的有杆腔连通，所述油箱和所述蓄能罐通过所述机动换向阀与所述油缸的无杆腔连通，所述油缸的活塞杆用于推动所述重锤摆动，所述重锤的连杆端部与驱动所述液控阀门开关的阀轴连接，所述机动换向阀具有两种工作状态：使所述油箱与所述油缸的无杆腔连通；使所述蓄能罐与所述油缸的无杆腔连通。

通过机动换向阀控制油缸的无杆腔油压，在输水管道正常输水时，保持蓄能罐与油缸的无杆腔连通，使油缸的活塞杆推动重锤的连杆，保持重锤扬起，保持液控阀门打开；在输水管道发生爆管时，位于水流下游的顶杆将上滑推动对应的机动换向阀的阀芯推杆，使油箱与无杆腔连通，进而油缸的活塞杆失去推力，重锤落下，将液控阀门关闭。

综上所述，采用上述爆管感应装置和爆管控制器，具有的有益效果如下：

①爆管响应动作的机械传动机构设于控制器体内，整体结构简单，占用空间小，且安装后，各部件不易被损坏，运行可靠；

②采用纯机械自力驱动动作，检测结果可靠；

③安装后检测臂能够双向摆动，实现双向监测管道内任一方向的水流；

④可以根据应用场合调节顶杆滑动的预固定力，以提供更多的应用场合。

附图说明

在附图中：

图1为本发明爆管感应装置安装在输水管道上的结构图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为本发明爆管感应装置剖视图。

图4为图3的B-B剖视图。

图5为本发明爆管感应装置的控制器体结构图

图6为图5的剖视图。

图7为本发明爆管感应装置的控制器座结构图。

图8为本发明爆管感应装置的控制器座另一方向结构图。

图9为图8的剖视图。

图10为本发明爆管感应装置的铜套结构图。

图11为本发明爆管感应装置的支架结构图。

图12为本发明爆管感应装置的传动结构图。

图13为本发明爆管控制器结构图。

图14为本发明爆管控制器控制液控阀门打开时的结构图。

图15为本发明爆管控制器控制液控阀门关闭时的结构图。

图16为本发明爆管控制器的液压回路示意图。

图中，1、控制器体；11、摆动限位孔道；111、螺纹孔部；112、光孔部；12、摆动限位螺栓；121、螺纹杆段；122、光杆段；123、限位环；124、开口销；2、控制器座；21、盖板；22、座体；23、通孔；24、滑动限位部；25、阶梯孔结构；26、铜套；3、支架；31、转轴；32、连接板；33、转轴座板；34、过孔；35、自润滑轴承；4、检测臂；41、摆臂；411、上摆臂；412、下摆臂；413、螺栓孔；414、螺栓孔组；42、传动耳部；43、流速感应板；5、顶杆；51、第一限位凹槽；52、第二滑动凹槽；53、连接头；54、H形连接架；6、预固定机构；61、第一螺母；62、弹簧压板；63、第一弹簧；7、弹性卡凸；71、弹性件；72、钢球；73、施力孔道；74、施力螺栓；75、后弹簧座；76、前弹簧座；77、第二螺母；81、液控阀门；82、液控驱动装置；821、油箱；822、蓄能罐；823、油缸；824、重锤；8201、油泵；8202、调速阀；8203、压力表；8204、单向阀；8205、溢流阀；8206、高压过滤器；8207、截止阀；8208、手动泵；83、机动换向阀；91、接管；92、输水管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1

如图1-4所示，本发明一种爆管感应装置，包括控制器体1，控制器体1呈管状，底端与输水管道92连通；控制器座2，控制器座2盖设于控制器体1的顶端；转轴31，转轴31设于控制器体1内，且沿垂直于输水管道92内的水流方向布置；检测臂4，检测臂4的顶部与转轴31转动连接，检测臂4的底部伸入输水管道92内，用于承受输水管道92内的水流冲击力；一对顶杆5，顶杆5均滑动贯穿控制器座2，且底端分别与检测臂4构成传动机构，使检测臂4的摆动将带动一个顶杆5向上滑动，带动另一个顶杆5向下滑动，顶杆5的顶端均伸出到控制器座2的外侧；一对预固定机构6，预固定机构6用于分别对各个顶杆5施加预固定力，并通过传动机构的传递，作用在检测臂4上，使检测臂4在输水管道92正常输水时，保持不动，在输水管道92下游发生爆管时，向水流方向摆动，带动一个顶杆5向上滑动，带动另一个顶杆5向下滑动。

使用时，将该爆管感应装置安装到输水管道92的干管上，在输水管道92正常输水时，检测臂4的底端受到水流的冲击力作用，使检测臂4具有绕转轴31转动即向水流方向摆动的趋势，但由于检测臂4和顶杆5构成了传动机构，通过预固定机构6给顶杆5施加的预固定力，限制顶杆5滑动的同时，也限制了检测臂4的摆动，使检测臂4保持在初始位置，不发生摆动。

在输水管道92的下游发生爆管后，水流速度陡然变大，使检测臂4受到的水流冲击力瞬间变大，继而能够克服预固定力通过顶杆5对检测臂4摆动的限制，使检测臂4向水流方向摆动，带动一个顶杆5向上滑动，另一个顶杆5向下滑动。在控制器座2的外侧表现为一个顶杆5的顶端伸出一定距离，另一个顶杆5的顶端缩短一定距离，从而实现对输水管道92的爆管进行动作响应，传递出代表输水管道92异常的机械动作信号，并且对输水管道内92不同方向的爆管水流，两个顶杆5可以产生相反的动作响应，实现双向监测。另外该爆管感应装置可与其他机构配合，利用顶杆5上下滑动的机械式动作进行控制，实现稳定、可靠的控制效果。预固定力的大小根据具体的应用场合，进行计算、测量后设定。

在图3和图4中，预固定机构6包括螺纹连接于顶杆5顶端的第一螺母61、设于第一螺母61底部的弹簧压板62，以及设于弹簧压板62和控制器座2顶面之间的顶杆5外侧的第一弹簧63。

顶杆5从控制器座2的上端面伸出一定距离，通过弹簧压板62和第一螺母61配合压紧第一弹簧63，对顶杆5施加一轴向力作为预固定力，限制另一个顶杆5的向下滑动，进而限制检测臂4的摆动。并且通过旋转第一螺母61,可以调节第一弹簧63的压缩量，压缩的越多，顶杆5受到的轴向拉力越大，进而顶杆5滑动需要克服的预固定力越大，实现对预固定力的调节，可以适用于多种应用的场合。

在图3中，控制器体1呈两端具有法兰的管状，且底端通过一接管91与输水管道92连通，在控制器体1的底端，沿检测臂4的摆动平面上对称设置有一对摆动限位孔道11，摆动限位孔道11内设有摆动限位螺栓12，摆动限位螺栓12从控制器体1的外部螺旋旋入摆动限位孔道11并密封，且末端伸入到中空腔体内。

如图5所示，控制器体1呈两端都有法兰的管状，便于在输水管道92上安装固定并密封。安装时，如图1所示，通常在输水管道92上连接一段接管91，接管91中部上设一支管，通过控制器体1底端的法兰与支管法兰螺栓锁紧连接，两者之间采用橡胶垫密封；控制器体1上端与控制器座2盖板21也法兰螺栓锁紧连接，两者之间采用O型密封圈密封，密封槽设在控制器体1上端面上。

两个摆动限位螺栓12的插入端对称的伸入到控制器体1的中空腔体内，并位于检测臂4的摆动路径上，通过接触限位将检测臂4的摆动限定在一定的范围内，并且旋转摆动限位螺栓12可以调节伸入的长度，进而不仅限定了顶杆5爆管响应的滑动行程，防止爆管发生时较大的摆动，损坏与顶杆5的传动机构，而且可以调节检测臂4的摆动幅度，使输出的机械式信号稳定、可控。如图6所示，虚线示意的检测臂4在摆动限位螺栓12的限制下能够摆动范围。

可选的，为了便于摆动限位螺栓12在控制器体1底端的插入，在控制器体1的底端法兰上设置对称柱形结构，用于开设摆动限位孔道11。并且摆动限位孔道11包括外端的螺纹孔部111和内端的光孔部112，且光孔部112的孔径较小。摆动限位螺栓12包括螺纹杆段121，用于与螺纹孔部111配合，进而可以旋转调节摆动限位螺栓12的插入深度，调节对检测臂4摆动限位位置，最终调节顶杆5的爆管滑动动作行程；还包括光杆段122，光杆段122上设有密封槽，用于安装O型密封圈，与光孔部112滑动配合，实现摆动限位螺栓12与摆动限位孔道11之间的密封；以及设于光杆段122末端的限位环123，限位环123通过开口销124固定，用于限制摆动限位螺栓12旋出最大距离，防止O型密封圈退出光孔部112，失去密封性。

在图3中，控制器座2包括盘状的盖板21，盖板21盖设于控制器体1的顶端并密封，盖板21的中部向两侧延伸形成柱状的座体22，在座体22内关于其轴线对称开有两个轴向的通孔23，且两个通孔23沿输水管道92的水流方向间隔布置，通孔23用于与顶杆5滑动配合。

如图7和图8所示，盖板21和座体22是一体式的结构，盖板21呈盘状，且设有与控制器体1顶端连接的法兰，座体22上的通孔23是顶杆5滑动的载体，座体22整体呈柱状，使顶杆5与通孔23具有较长的接触面，为后面将提及的二者之间的滑动密封结构和滑动限位结构提供充足的空间，并最大程度对顶杆5实现包裹保护，防止安装后受损。

可选的，如图3和图7所示，位于盖板21顶部的座体22向两侧延伸形成一对长方体状的滑动限位部24，滑动限位部24内均设有弹性卡凸7，弹性卡凸7的凸起件伸入通孔23内，顶杆5的中部自上向下间隔设置有第一限位凹槽51和第二滑动凹槽52，第一限位凹槽51与第二滑动凹槽52顶端的间距，以及第二滑动凹槽52的长度均等于顶杆5的滑动行程，在输水管道92正常输水，检测臂4保持不动时，两个弹性卡凸7的凸起件分别与对应的第二滑动凹槽52的顶端卡止。

在顶杆5上设置第一限位凹槽51和第二滑动凹槽52两个凹槽，与弹性卡凸7的凸起件配合，分别在顶杆5的滑动初始位和终止位置进行限位。在输水管道92正常输水，检测臂4保持不动时，顶杆5位于初始位置，两个弹性卡凸7的凸起件分别与对应的第二滑动凹槽52的顶端卡止，对顶杆5的向下滑动提供一定的限位作用；在输水管道92下游发生爆管，检测臂4向水流方向摆动时，位于水流上游的弹性卡凸7的凸起件与对应的第一限位凹槽51卡止，位于水流下游的弹性卡凸7的凸起件与对应的第二滑动凹槽52的底端卡止，进一步对爆管发生后，顶杆5顶出或收缩的距离进行限制，使输出的机械式信号稳定、可控，并且在顶杆5动作后形成较好的限位作用，保持传递水流异常情况。

进一步的，如图3所示，弹性卡凸7包括弹性件71和钢球72，弹性件71用于将钢球72弹性推出通孔23的侧壁。为了能够调节弹性卡凸7的限位力的大小，弹性卡凸7的一侧设置有弹力调节机构，弹力调节机构具有设于滑动限位部24内的施力孔道73和施力螺栓74，施力孔道73用于放置弹性件71和钢球72，施力螺栓74从控制器座2的外部螺旋旋入施力孔道73，压缩弹性件71紧推钢球72，进而调节弹性卡凸7的凸起件被推出通孔23侧壁的初始弹力大小，保证对顶杆5产生合适大小的限位力。优选的，施力孔道73沿顶杆5径向布置于控制器座2内。

可选的，弹性件71可以采用弹簧，在弹簧的两端分别放置后弹簧座75和前弹簧座76，施力螺栓74的旋入端顶住前弹簧座76，进而通过旋转施力螺栓74可以调节弹性件71的压缩量，压缩的越多，顶杆5受到径向的推力越大。螺栓上配有第二螺母77，当弹簧的力调节好后，通过第二螺母77锁紧施力螺栓74，保持固定。

通过调节施力弹簧76旋入的深度，可以改变弹性卡凸7的凸起件与凹槽配合卡止力的大小，进而也可以辅助改变顶杆5相对于控制器座2滑动需要克服预固定力的大小，根据爆管感应装置的应用场合具体计算设置，以提供更多的应用场合。

如图3和图9所示，为了实现顶杆5相对通孔23的自由滑动及滑动密封，通孔23的底端均设置有阶梯孔结构25，阶梯孔结构25内设有铜套26，铜套26的中孔与通孔23对齐，提供顶杆5滑动的通道。铜套26具有自润滑性，能够与顶杆5构成摩擦系数较低的摩擦副，使顶杆5自由的滑动。铜套26的结构如图10所示，呈阶梯轴套状，外侧设有安装O型密封圈的槽，与通孔23实现密封。在顶杆5上与铜套26滑动配合段也开有安装O型密封圈的槽，实现铜套26与顶杆5的滑动密封。

如图4和图11所示，座体22的底部设有支架3，支架3包括盘状的连接板32，连接板32与座体22的底面固定连接，连接板32的底部间隔设置有一对转轴座板33，转轴座板33之间设置有转轴31，转轴31与座体22的轴线垂直相交，且与水流方向垂直。转轴31在实际安装时，沿水平并垂直于水流的方向布置，便于检测臂4受水流的冲击而摆动。为了方便转轴31的安装，在座体22的底部设置支架3，支架3的结构如图11所示，连接板32通过螺栓与座体22的底面固定，在与通孔23对应处开有过孔34，使顶杆5的底端通过。

为了使检测臂4在转轴31上转动灵活，转轴31的两端均与转轴座板33转动连接，转轴31与检测臂4也转动连接，双级转动保证检测臂4的转动灵活，响应快速。如图4所示，转轴座板33的安装孔于转轴31端部之间设置有自润滑轴承35，检测臂4的顶端安装孔内也固定有自润滑轴承35，实现转轴31的自由转动，以及检测臂4的自由摆动。

如图3和图12所示，检测臂4包括长条板状的摆臂41，摆臂41的顶端与转轴31转动连接，并向转轴31的两侧延伸凸出形成一对传动耳部42，传动耳部42分别与对应侧的顶杆5构成传动机构，摆臂41的底端伸入输水管道92内，且设有圆形板状流速感应板43，流速感应板43板面沿垂直水流方向布置。

流速感应板43板面沿垂直于水流方向布置，承受水流冲击力，使检测臂4具有向水流方向摆动的趋势。摆臂41板面沿平行水流方向布置，顶端中部设置有转轴孔，两侧对称的设置有两个传动耳部42，传动耳部42与顶杆5的底端够成传动机构，和连杆机构中的定块机构的动作原理类似，相互传递运动和力。

优选的，顶杆5的底端设置有板状的连接头53，连接头53的端部铰接有H形连接架54，H形连接架54的另一端与传动耳部42铰接。

在图12中，摆臂41为可伸缩结构，可以调节检测臂4的长度，使其适用于多种工作场合。具体的，摆臂41包括上摆臂411、和下摆臂412，上摆臂411的底端间隔设有若干螺栓孔413，下摆臂412呈双层板状，底端与流速感应板43固定连接，顶端设有与螺栓孔413相适配的螺栓孔组414，适用时，将下摆臂412夹在上摆臂411上，并上下调整到合适位置后，通过螺栓固定即可。

如图13-15所示，本发明一种爆管控制器，包括上述的爆管感应装置，还包括液控阀门81、液控驱动装置82和两个机动换向阀83，所述液控阀门81设于所述输水管道92上，用于控制所述输水管道92的开闭，所述液控驱动装置82用于通过液压回路控制所述液控阀门81的开闭，所述机动换向阀83的阀芯推杆分别对齐设于一个所述顶杆5的顶部，且所述顶杆5向上滑动时，推动所述阀芯推杆，改变流过所述机动换向阀83的液流流向，两个所述机动换向阀83分别接入所述液控驱动装置82的液压回路中，使得：在所述输水管道92正常输水时，所述液控驱动装置82保持所述液控阀门81处于打开状态；在所述输水管道92下游发生爆管时，所述液控驱动装置82关闭所述液控阀门81。优选的，两个所述机动换向阀83并联接入所述所述液控驱动装置82的液压回路中。

使用时，管线正常输水工作时，流量在正常范围内变动，爆管控制器的液控阀门81始终处于开启状态，正常输水；当爆管控制器阀后出现爆管事故，流经爆管控制器的流量超过爆管感应装置设定的爆管动作流量，爆管感应装置上的顶杆5向上滑动，推动机动换向阀83的阀芯，使液控驱动装置82的液压回路改变，立即执行关闭液控阀门81动作，切断爆管管路中的水流，防止爆管损失的扩大。

液控阀门81一般为液控蝶阀或液控偏心半球阀，这类液控阀门81在全开状态时只要阀轴顺时针旋转90°就会关闭。机动换向阀83采用两位三通机动式换向阀。

进一步的，所述液控驱动装置82包括油箱821、蓄能罐822、油缸823和重锤824，所述油箱821与所述油缸823的有杆腔连通，所述油箱821和所述蓄能罐822通过所述机动换向阀83与所述油缸823的无杆腔连通，所述油缸823的活塞杆用于推动所述重锤824摆动，所述重锤824的连杆端部与驱动所述液控阀门81开关的阀轴连接，所述机动换向阀83具有两种工作状态：使所述油箱821与所述油缸823的无杆腔连通；使所述蓄能罐822与所述油缸823的无杆腔连通。

使用时，机动换向阀83控制油缸823的无杆腔油压：

如图14所示，在输水管道92正常输水时，机动换向阀83没有被顶杆5推动，R口处于关闭状态，蓄能罐822内的油液从P口进A口出，保持蓄能罐822与油缸823的无杆腔连通，使油缸823的活塞杆推动重锤824的连杆，保持重锤824扬起，保持液控阀门81打开；

如图15所示，在输水管道92发生爆管时，机动换向阀83被顶杆推动，P口关闭，蓄能罐822与油缸823之间的油路被切断，此时A口和R口连通，在重锤824的作用力下，油缸823无杆腔的内的油迅速进入油箱821，有杆腔内会迅速进油，油缸823的活塞杆失去推力，重锤824落下，将液控阀门81关闭。

更进一步的，如图16所示，液控驱动装置82还包括油泵8201、调速阀8202、压力表8203、单向阀8204、溢流阀8205、高压过滤器8206、截止阀8207和手动泵8208，其中

油泵8201可以采用电机带动齿轮泵，用于将油箱821中的液压油运送给蓄能罐822，给蓄能罐822加压；

调速阀8202设置在机动换向阀83与油箱821的连通支路上，用于调节油速，油速越快液控阀门81关闭的越快；

压力表8203与蓄能罐822连通，用于读取蓄能罐822压力值；

单向阀8204共有三个，分别设在油泵8201的出油口、手动泵8208的出油口和机动换向阀83与蓄能罐822的连通支路上，用于阻止液压油回流；

溢流阀8205与蓄能罐822连通，用于在蓄能罐822里的超压时泄压，使蓄能罐822内保持恒压；

高压过滤器8206设在油泵8201和手动泵8208的出油口，用于过滤芯油液中的杂志；

截止阀8207设于机动换向阀83与油箱821的连通支路上，用于维修时使用，可以切断油路；

手动泵8208用于手动给蓄能罐822加压。

最后应当说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本发明后依然可对发明的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在发明待批的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种爆管感应装置，其特征在于，包括：

控制器体(1)，所述控制器体(1)呈管状，底端与输水管道(92)连通；

控制器座(2)，所述控制器座(2)盖设于所述控制器体(1)的顶端；

转轴(31)，所述转轴(31)设于所述控制器体(1)内，且沿垂直于所述输水管道(92)内的水流方向布置；

检测臂(4)，所述检测臂(4)的顶部与所述转轴(31)转动连接，所述检测臂(4)的底部伸入所述输水管道(92)内，用于承受所述输水管道(92)内的水流冲击力；

一对顶杆(5)，所述顶杆(5)均滑动贯穿所述控制器座(2)，且底端分别与所述检测臂(4)构成传动机构，使所述检测臂(4)的摆动将带动一个所述顶杆(5)向上滑动，带动另一个所述顶杆(5)向下滑动，所述顶杆(5)的顶端均伸出到所述控制器座(2)的外侧；

一对预固定机构(6)，所述预固定机构(6)用于分别对各个所述顶杆(5)施加预固定力，并通过所述传动机构的传递，作用在所述检测臂(4)上，使所述检测臂(4)

在所述输水管道(92)正常输水时，保持不动，

在所述输水管道(92)下游发生爆管时，向水流方向摆动，带动一个所述顶杆(5)向上滑动，带动另一个所述顶杆(5)向下滑动。

2.根据权利要求1所述的一种爆管感应装置，其特征在于，所述预固定机构(6)包括螺纹连接于所述顶杆(5)顶端的第一螺母(61)、设于所述第一螺母(61)底部的弹簧压板(62)，以及设于所述弹簧压板(62)和所述控制器座(2)顶面之间的所述顶杆(5)外侧的第一弹簧(63)。

3.根据权利要求1所述的一种爆管感应装置，其特征在于，所述控制器体(1)呈两端具有法兰的管状，且底端通过一接管(91)与所述输水管道(92)连通，在所述控制器体(1)的底端，沿所述检测臂(4)的摆动平面上对称设置有一对摆动限位孔道(11)，所述摆动限位孔道(11)内设有摆动限位螺栓(12)，所述摆动限位螺栓(12)从所述控制器体(1)的外部螺旋旋入所述摆动限位孔道(11)并密封，且末端伸入到所述中空腔体内。

4.根据权利要求1或3所述的一种爆管感应装置，其特征在于，所述控制器座(2)包括盘状的盖板(21)，所述盖板(21)盖设于所述控制器体(1)的顶端并密封，所述盖板(21)的中部向两侧延伸形成柱状的座体(22)，在所述座体(22)内关于其轴线对称开有两个轴向的通孔(23)，且两个所述通孔(23)沿所述输水管道(92)的水流方向间隔布置，所述通孔(23)用于与所述顶杆(5)滑动配合。

5.根据权利要求4所述的一种爆管感应装置，其特征在于，位于所述盖板(21)顶部的所述座体(22)向两侧延伸形成一对长方体状的滑动限位部(24)，所述滑动限位部(24)内均设有弹性卡凸(7)，所述弹性卡凸(7)的凸起件伸入所述通孔(23)内，

所述顶杆(5)的中部自上向下间隔设置有第一限位凹槽(51)和第二滑动凹槽(52)，所述第一限位凹槽(51)与所述第二滑动凹槽(52)顶端的间距，以及所述第二滑动凹槽(52)的长度均等于所述顶杆(5)的滑动行程，

在所述输水管道(92)正常输水，所述检测臂(4)保持不动时，两个所述弹性卡凸(7)的凸起件分别与对应的所述第二滑动凹槽(52)的顶端卡止。

6.根据权利要求4所述的一种爆管感应装置，其特征在于，所述通孔(23)的底端均设置有阶梯孔结构(25)，所述阶梯孔结构(25)内设有铜套(26)，所述铜套(26)的中孔与所述通孔(23)对齐。

7.根据权利要求4所述的一种爆管感应装置，其特征在于，所述座体(22)的底部设有支架(3)，所述支架(3)包括盘状的连接板(32)，所述连接板(32)与所述座体(22)的底面固定连接，所述连接板(32)的底部间隔设置有一对转轴座板(33)，所述转轴座板(33)之间设置有所述转轴(31)，所述转轴(31)与所述座体(22)的轴线垂直相交，且与所述水流方向垂直。

8.根据权利要求1或7所述的一种爆管感应装置，其特征在于，所述检测臂(4)包括长条板状的摆臂(41)，所述摆臂(41)的顶端与所述转轴(31)转动连接，并向所述转轴(31)的两侧延伸凸出形成一对传动耳部(42)，所述传动耳部(42)分别与对应侧的所述顶杆(5)构成所述传动机构，所述摆臂(41)的底端伸入所述输水管道(92)内，且设有圆形板状流速感应板(43)，所述流速感应板(43)板面沿垂直所述水流方向布置。

9.一种爆管控制器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的爆管感应装置，还包括液控阀门(81)、液控驱动装置(82)和两个机动换向阀(83)，

所述液控阀门(81)设于所述输水管道(92)上，用于控制所述输水管道(92)的开闭，

所述液控驱动装置(82)用于通过液压回路控制所述液控阀门(81)的开闭，

所述机动换向阀(83)的阀芯推杆分别对齐设于一个所述顶杆(5)的顶部，且所述顶杆(5)向上滑动时，推动所述阀芯推杆，改变流过所述机动换向阀(83)的液流流向，

两个所述机动换向阀(83)分别接入所述液控驱动装置(82)的液压回路中，使得：

在所述输水管道(92)正常输水时，所述液控驱动装置(82)保持所述液控阀门(81)处于打开状态；

在所述输水管道(92)下游发生爆管时，所述液控驱动装置(82)关闭所述液控阀门(81)。

10.根据权利要求9所述的一种爆管控制器，所述液控驱动装置(82)包括油箱(821)、蓄能罐(822)、油缸(823)和重锤(824)，所述油箱(821)与所述油缸(823)的有杆腔连通，所述油箱(821)和所述蓄能罐(822)通过所述机动换向阀(83)与所述油缸(823)的无杆腔连通，所述油缸(823)的活塞杆用于推动所述重锤(824)摆动，所述重锤(824)的连杆端部与驱动所述液控阀门(81)开关的阀轴连接，所述机动换向阀(83)具有两种工作状态：

使所述油箱(821)与所述油缸(823)的无杆腔连通；

使所述蓄能罐(822)与所述油缸(823)的无杆腔连通。

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