CN114321463A - 一种基于虹吸原理的调压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于虹吸原理的调压装置，其包括主体和调节组件，所述主体内部设置有中空内腔，并且中空内腔通过出水口连通外界，主体上凸出形成进水口，并且进水口向主体延伸形成进水管，进水管上设置有容纳腔，并且进水管连通容纳腔，容纳腔通过连通孔连通中空内腔，并且容纳腔内设置有虹吸管，所述虹吸管一端连通进水管内部，虹吸管另一端连通中空内腔；当进水口和进水管内的水流压力减小时，伸缩杆内的气体气压大于活动板受到的水压施加给伸缩杆的压力时，伸缩杆伸长，使活动板封闭进水管，同时虹吸管将中空内腔内的水流在虹吸原理的作用下吸入进水管，平衡水压，对水锤作用力的缓冲反应更快。

Description

一种基于虹吸原理的调压装置

技术领域

本发明涉及管道保护技术领域，特别是一种基于虹吸原理的调压装置。

背景技术

管道主要用来输送液体，如水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。水锤效应是指在水管内部，管内壁光滑，水流动自如，当打开的阀门突然关闭，水流对阀门及管壁，主要是阀门会产生一个压力，由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，迅速达到最大，并产生破坏作用，这就是水利学当中所说的“水锤效应”,水锤效应有极大的破坏性：压强过高，将引起管子的破裂，反之，压强过低又会导致管子的瘪塌，还会损坏阀门和固定件。

现有的管道调压装置一般通过在靠近阀门管道的侧面上设置活塞缓冲机构，来对向四周管壁冲击的水流作用力进行缓冲，在实际生产的使用过程中存在着能源消耗大、出水量低、结构复杂、安全性低的缺点，对水锤作用力的缓冲效率慢、减压效果不理想。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

因此，本发明所要解决的技术问题是：现有的调压装置在实际生产的使用过程中存在着能源消耗大、出水量低、结构复杂、安全性低的缺点，对水锤作用力的缓冲效率慢、减压效果不理想。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于虹吸原理的调压装置，其包括主体和调节组件，所述主体内部设置有中空内腔，并且中空内腔通过出水口连通外界，主体上凸出形成进水口，并且进水口向主体延伸形成进水管，进水管上设置有容纳腔，并且进水管连通容纳腔，容纳腔通过连通孔连通中空内腔，并且容纳腔内设置有虹吸管，所述虹吸管一端连通进水管内部，虹吸管另一端连通中空内腔；所述调节组件包括活动板和伸缩杆，所述活动板一端铰接连接进水管内壁，活动板上铰接连接伸缩杆一端，伸缩杆另一端铰接连接活动板内壁。

作为本发明所述基于虹吸原理的调压装置的一种优选方案，其中：所述进水管外壁凸出形成外管，进水管外壁与外管内壁之间形成保护腔，虹吸管固定连接保护腔内壁。

作为本发明所述基于虹吸原理的调压装置的一种优选方案，其中：所述虹吸管包括第一段、接口和第二段，所述第一段通过接口连通第二段，所述第一段固定连接保护腔内壁，并且第一段端口穿过进水管，接口位于进水管上方，并且第二段相对远离接口一端接触中空内腔底壁，第二段上设置有通水孔。

作为本发明所述基于虹吸原理的调压装置的一种优选方案，其中：所述虹吸管上设置有止逆件，所述止逆件包括固定环、挡板和连接杆，所述连接杆穿过挡板，并且连接杆两端固定连接固定环，挡板和固定环滑动连接第一段内壁，第一段上设置有出水孔，并且出水孔位于进水管内部。

作为本发明所述基于虹吸原理的调压装置的一种优选方案，其中：所述第一段端口内壁设置有限位环。

作为本发明所述基于虹吸原理的调压装置的一种优选方案，其中：所述进水管截面为方形。

作为本发明所述基于虹吸原理的调压装置的一种优选方案，其中：所述调节组件还包括气管、活动软管和储气腔，所述活动软管一端连接伸缩杆，活动软管另一端连接气管一端，气管穿过进水管、外管、容纳腔壁和主体连通储气腔，储气腔外壁固定连接主体外壁。

作为本发明所述基于虹吸原理的调压装置的一种优选方案，其中：所述调节组件还包括主动气缸和活塞，所述主动气缸通过固定座固定连接主体外壁，并且主动气缸连接活塞，活塞活动连接储气腔内壁。

作为本发明所述基于虹吸原理的调压装置的一种优选方案，其中：所述活塞上设置有密封圈，并且密封圈配合储气腔内壁。

作为本发明所述基于虹吸原理的调压装置的一种优选方案，其中：所述进水口和出水口上分别设置有连接法兰。

本发明的有益效果：本发明中当进水口和进水管内的水流压力减小时，伸缩杆内的气体气压大于活动板受到的水压施加给伸缩杆的压力时，伸缩杆伸长，使活动板封闭进水管，同时虹吸管将中空内腔内的水流在虹吸原理的作用下吸入进水管，平衡水压，对水锤作用力的缓冲反应更快，能够根据水压大小进行被动发应，进行被动调节，同时结构简单，安全性高，有利于保证减压效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。其中：

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明剖视图。

图3为本发明图2中A处放大示意图。

图4为本发明中的进水管内部水水流压力增大时活动板位置示意图。

图5为本发明中的进水管结构示意图。

图6为本发明中的虹吸管结构示意图。

图7为本发明中的储气腔和主动气缸结构示意图。

图8为本发明中的止逆件封闭第一段时，第一段的剖示图。

图9为本发明中的止逆件结构示意图。

图10为本发明中的水流从第一段流出时，第一段的剖示图。

图中；主体100，中空内腔101，出水口101a，进水口102，进水管103，外管103a，保护腔103b，容纳腔104，连通孔104a，虹吸管105，第一段105a，出水孔105a-1，限位环105a-2，接口105b，第二段105c，通水孔105c-1，止逆件106，固定环106a，挡板106b，连接杆106c，法兰107，调节组件200，活动板201，伸缩杆202，气管203，活动软管204、储气腔205，主动气缸206，固定座206a，活塞207，密封圈207a。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1、2，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种基于虹吸原理的调压装置，包括主体100和调节组件200，主体100内部设置有中空内腔101，并且中空内腔101通过出水口101a连通外界，中空内腔101内部的水能够通过出水口101a流入外界，主体100上凸出形成进水口102，并且进水口102向主体延伸形成进水管103，外界的管道连接在进水口102上后，外界管道中的水能够通过进水口102进入进水管103中，进水管103上设置有容纳腔104，并且进水管103连通容纳腔104，进水管103中的水能够进入容纳腔104，容纳腔104通过连通孔104a连通中空内腔101，容纳腔104中的水能够通过连通孔104a连通中空内腔101；由于水流从进水管103通过容纳腔104内进入中空内腔101，水流的方向发生变化，水流压力冲向容纳腔104壁，通过容纳腔104来承受水流的压力，有利于对管道起到保护作用；并且容纳腔104内设置有虹吸管105，虹吸管105一端连通进水管103内部，虹吸管105另一端连通中空内腔101，当进水口102和进水管103内的水流压力减小时，虹吸管105将中空内腔101内的水流在虹吸原理的作用下吸入进水管103，平衡水压。

调节组件200包括活动板201和伸缩杆202，活动板201一端铰接连接进水管103内壁，活动板201上铰接连接伸缩杆202一端，伸缩杆202另一端铰接连接活动板201内壁。外部水流通过进水口102进入进水管103时，进水管103内水流压力增大，水通过进水管103内向上流，此时活动板201被水流冲开，伸缩杆202收缩运动，伸缩杆202内气体的压力增大，能够平衡水流的压力，对水流压力在碰撞到活动板201上时起到被动的缓冲作用，然后水流进水管103进入容纳腔104，从容纳腔104的下部连通孔104a流入中空内腔101内部，水流最终从出水口101a流出。

当进水口102和进水管103内的水流压力减小时，伸缩杆202内的气体气压大于活动板201受到的水压施加给伸缩杆202的压力时，伸缩杆202伸长，使活动板201封闭进水管103，同时虹吸管105将中空内腔101内的水流在虹吸原理的作用下吸入进水管103，平衡水压，对水锤作用力的缓冲反应更快，能够根据水压大小进行被动发应，进行被动调节，同时结构简单，安全性高，有利于保证减压效果。

实施例2

参照图3~6，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，

本实施例中具体的，进水管103外壁凸出形成外管103a，进水管103和外管103a一体设置，进水管103外壁与外管103a内壁之间形成保护腔103b，虹吸管105固定连接保护腔103b内壁，虹吸管105设置有多组，圆周环绕设置在保护腔103b内壁。

本实施例中具体的，虹吸管105包括第一段105a、接口105b和第二段105c，第一段105a通过接口105b连通第二段105c，第一段105a固定连接保护腔103b内壁，并且第一段105a端口穿过进水管103，接口105b位于进水管103上方，接口105b为U型接口，并且第二段105c相对远离接口105b一端接触中空内腔101底壁，能够保证虹吸管105从中空内腔101底壁上吸水，进而排出中空内腔101内部的水，第二段105c上设置有通水孔105c-1，中空内腔101内部的水能够通过通水孔105c-1进入第二段105c，并通过接口105b和第一段105a进入进水管103内部。

本实施例中具体的，虹吸管105上设置有止逆件106，止逆件106能够防止进水管103内部的水通过虹吸管105流入中空内腔101，止逆件106包括固定环106a、挡板106b和连接杆106c，连接杆106c穿过挡板106b，并且连接杆106c两端固定连接固定环106a，挡板106b和固定环106a滑动连接第一段105a内壁，挡板106b和固定环106a能够在第一段105a内壁滑动，第一段105a上设置有出水孔105a-1，并且出水孔105a-1位于进水管103内部。

本实施例中具体的，外部水流通过进水口102进入进水管103时，进水管103内水流压力增大，水流推动挡板106b滑动，挡板106b一侧固定环106a碰到进水管103内壁时，挡板106b封闭进水管103内部，水流无法从第一段105a流到接口105b位置。

本实施例中具体的，第一段105a端口内壁设置有限位环105a-2，限位环105a-2能够起到对止逆件106限位作用，防止止逆件106滑出进水管103；当进水口102和进水管103内的水流压力减小时，虹吸管105将中空内腔101内的水流在虹吸原理的作用下，通过通水孔105c-1进入第二段105c，并通过接口105b进入第一段105a，水流通过推动挡板106b，使挡板106b另一侧固定环106a碰到限位环105a-2，水流能够通过出水孔105a-1进入进水管103内部。

本实施例中具体的，进水管103截面为方形，便于活动板201在进水管103内部围绕与进水管103内壁的铰接部分转动，便于活动板201控制进水管103的开闭。

本实施例中具体的，调节组件200还包括气管203、活动软管204和储气腔205，所述==活动软管204一端连接伸缩杆202，活动软管204另一端连接气管203一端，=气管203穿过进水管103、外管103a、容纳腔104壁和主体100连通储气腔205，储气腔205外壁固定连接主体100外壁。储气腔205内的气体能够通过气管203和活动软管204进入伸缩杆202，有利于对伸缩杆202内部的气压进行调节平衡。

本实施例中具体的，调节组件200还包括主动气缸206和活塞207，主动气缸206固定端通过固定座206a固定连接主体100外壁，能够对主动气缸206起到固定作用，并且主动气缸206活动端连接活塞207，活塞207活动连接储气腔205内壁，主动气缸206进行伸缩运动时，能够带动活塞207在储气腔205内壁滑动，对储气腔205内部及伸缩杆202内部的气压进行主动调节，改变水流压力对伸缩杆202伸缩能力的调节，调节伸缩杆202对水压的发应的敏感度。

本实施例中具体的，活塞207上设置有密封圈207a，并且密封圈207a配合储气腔205内壁，通过密封圈207a能够提高塞207在储气腔205内壁滑动时的密封性。

本实施例中具体的，进水口102和出水口101a上分别设置有连接法兰107，通过连接法兰107便于在进水口102和出水口101a上接入外接管道，使用安装更加方便。

实施例3

参照图3~6，为本发明第三个实施例，该实施例基于上一个实施例，使用时通过连接法兰107便于在进水口102和出水口101a上接入外接管道，外部管道的水流通过进水口102进入进水管103时，进水管103内水流压力增大，水通过进水管103内向上流，此时活动板201被水流冲开，伸缩杆202收缩运动，伸缩杆202内气体的压力增大，能够平衡水流的压力，对水流压力在碰撞到活动板201上时起到被动的缓冲作用，然后水流进水管103进入容纳腔104，从容纳腔104的下部连通孔104a流入中空内腔101内部，水流最终从出水口101a流出，通过止逆件106能够防止进水管103内部的水通过虹吸管105流入中空内腔101。

当进水口102和进水管103内的水流压力减小时，伸缩杆202内的气体气压大于活动板201受到的水压施加给伸缩杆202的压力时，伸缩杆202伸长，使活动板201封闭进水管103，同时虹吸管105将中空内腔101内的水流在虹吸原理的作用下，通过通水孔105c-1进入第二段105c，并通过接口105b进入第一段105a，水流通过推动挡板106b，使挡板106b另一侧固定环106a碰到限位环105a-2，水流能够通过出水孔105a-1进入进水管103内部；能够平衡水压，对水锤作用力的缓冲反应更快，能够根据水压大小进行被动发应，进行被动调节，同时结构简单，安全性高，有利于保证减压效果。

通过控制主动气缸206进行伸缩运动，能够带动活塞207在储气腔205内壁滑动，对储气腔205内部及伸缩杆202内部的气压进行主动调节，改变水流压力对伸缩杆202伸缩能力的调节，调节伸缩杆202对水压的发应的敏感度。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种基于虹吸原理的调压装置，其特征在于：包括，

主体（100），所述主体（100）内部设置有中空内腔（101），并且中空内腔（101）通过出水口（101a）连通外界，主体（100）上凸出形成进水口（102），并且进水口（102）向主体延伸形成进水管（103），进水管（103）上设置有容纳腔（104），并且进水管（103）连通容纳腔（104），容纳腔（104）通过连通孔（104a）连通中空内腔（101），并且容纳腔（104）内设置有虹吸管（105），所述虹吸管（105）一端连通进水管（103）内部，虹吸管（105）另一端连通中空内腔（101）；

调节组件（200），所述调节组件（200）包括活动板（201）和伸缩杆（202），所述活动板（201）一端铰接连接进水管（103）内壁，活动板（201）上铰接连接伸缩杆（202）一端，伸缩杆（202）另一端铰接连接活动板（201）内壁。

2.如权利要求1所述的基于虹吸原理的调压装置，其特征在于：所述进水管（103）外壁凸出形成外管（103a），进水管（103）外壁与外管（103a）内壁之间形成保护腔（103b），虹吸管（105）固定连接保护腔（103b）内壁。

3.如权利要求2所述的基于虹吸原理的调压装置，其特征在于：所述虹吸管（105）包括第一段（105a）、接口（105b）和第二段（105c），所述第一段（105a）通过接口（105b）连通第二段（105c），所述第一段（105a）固定连接保护腔（103b）内壁，并且第一段（105a）端口穿过进水管（103），接口（105b）位于进水管（103）上方，并且第二段（105c）相对远离接口（105b）一端接触中空内腔（101）底壁，第二段（105c）上设置有通水孔（105c-1）。

4.如权利要求3所述的基于虹吸原理的调压装置，其特征在于：所述虹吸管（105）上设置有止逆件（106），所述止逆件（106）包括固定环（106a）、挡板（106b）和连接杆（106c），所述连接杆（106c）穿过挡板（106b），并且连接杆（106c）两端固定连接固定环（106a），挡板（106b）和固定环（106a）滑动连接第一段（105a）内壁，第一段（105a）上设置有出水孔（105a-1），并且出水孔（105a-1）位于进水管（103）内部。

5.如权利要求4所述的基于虹吸原理的调压装置，其特征在于：所述第一段（105a）端口内壁设置有限位环（105a-2）。

6.如权利要求5所述的基于虹吸原理的调压装置，其特征在于：所述进水管（103）截面为方形。

7.如权利要求6所述的基于虹吸原理的调压装置，其特征在于：所述调节组件（200）还包括气管（203）、活动软管（204）和储气腔（205），所述活动软管（204）一端连接伸缩杆（202），活动软管（204）另一端连接气管（203）一端，气管（203）穿过进水管（103）、外管（103a）、容纳腔（104）壁和主体（100）连通储气腔（205），储气腔（205）外壁固定连接主体（100）外壁。

8.如权利要求7所述的基于虹吸原理的调压装置，其特征在于：所述调节组件（200）还包括主动气缸（206）和活塞（207），所述主动气缸（206）通过固定座（206a）固定连接主体（100）外壁，并且主动气缸（206）连接活塞（207），活塞（207）活动连接储气腔（205）内壁。

9.如权利要求8所述的基于虹吸原理的调压装置，其特征在于：所述活塞（207）上设置有密封圈（207a），并且密封圈（207a）配合储气腔（205）内壁。

10.如权利要求1所述的基于虹吸原理的调压装置，其特征在于：所述进水口（102）和出水口（101a）上分别设置有连接法兰（107）。

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