CN1148524C - 自力通球式管道爆破保护装置 - Google Patents

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CN1148524C CNB018072291A CN01807229A CN1148524C CN 1148524 C CN1148524 C CN 1148524C CN B018072291 A CNB018072291 A CN B018072291A CN 01807229 A CN01807229 A CN 01807229A CN 1148524 C CN1148524 C CN 1148524C
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Abstract

本发明公开了一种自力通球式管道爆破保护装置，包括主阀(1)和用于控制主阀开启与关闭的第一控制器。主阀(1)具有与流体管(2)连通的阀体、配置在阀体中的主阀芯以及与所述主阀芯相联的主阀杆(3)。第一控制器包括第一活塞式液压控制缸(4)，与设置在该液压缸缸体内的控制活塞(5)连接的控制杆(7)与所述主阀杆(3)传动相联，用于将所述活塞的直线往复移动转换为所述主阀芯的启闭运动；所述第一液压缸的缸腔由所述活塞分隔成第一腔和第二腔，所述第一腔中装设有使所述控制活塞(5)复位的复位弹簧(6)，所述第二腔形成有用于排放其中的流体的第一缸口(10)，控制阀设置用来控制第二腔中的流体经由所述第一缸口的排放；以及感流器(18)，用以感测所述流体管中流体的流速，并根据所述流体管中流体的流速控制所述流体管与所述液压缸第二腔的连通或断开，在流体的流速超过一预先设定的流速值时，所述感流器将所述流体管与所述液压缸的第二腔连通；所述感流器(15)可在位于流体管中的第一位置和从流体管中移出的第二位置间移动。所述自力通球式管道爆破保护装置还包括用以控制所述感流器移动的控制装置。

Description

自力通球式管道爆破保护装置
所属技术领域
本发明涉及流体管线的控制装置，特别是能通行清管器的长途输送流体的管线的管道爆破保护装置。
背景技术
已有的管道爆破保护系统有气液联动紧急截断系统，利用多个阀门和储能罐将爆破引起的压力降信号经多级传递、转换、放大，形成足够大的推力，推动液力驱动装置以驱动球阀截断流道。这种管道爆破保护系统的结构复杂，压力降信号传递线路长，必须借助于储能罐等外加力才能实现管线的关闭保护。
输送流体的管道，尤其是有介质沉积和有管壁腐蚀剥离物的管道，需要在管道内通行清管器对管道进行清理以恢复管道的输送能力。由于清管器必须与管孔孔径良好配合，因此通常情况下，清管器在阀门置于全开状态时可在流体管线中通行而对管道进行清洁。
技术解决方案
鉴于此，本发明的目的在于提供一种既能在管道因爆破而泄漏时利用管道中的流体将阀门自力式关闭，又能通行清管器的自力通球式管道爆破保护装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种自力通球式管道爆破保护装置，包括：
主阀以及用于控制主阀开启与关闭的第一控制器，所述主阀具有与流体管连通的阀体、配置在阀体中的主阀芯以及与所述主阀芯相联的主阀杆；
所述第一控制器包括：
第一活塞式液压控制缸，与设置在该液压缸缸体内的控制活塞连接的控制杆与所述主阀杆传动相联，用于将所述活塞的直线往复移动转换为所述主阀芯的启闭运动；所述第一液压缸的缸腔由所述活塞分隔成第一腔和第二腔，所述第一腔中装设有使所述控制活塞复位的复位弹簧，所述第二腔形成有用于排放其中的流体的第一缸口，控制阀设置用来控制第二腔中的流体经由所述第一缸口的排放；
感流器，用以感测所述流体管中流体的流速，并根据所述流体管中流体的流速控制所述流体管与所述液压缸第二腔的连通或断开，在流体的流速超过一预先设定的流速值时，所述感流器将所述流体管与所述液压缸的第二腔连通；所述感流器可在位于流体管中的第一位置和从流体管中移出的第二位置间移动；以及
所述自力通球式管道爆破保护装置还包括用以控制所述感流器移动的控制装置。
优选地，所述感流器包括感流管和经阀座与感流管连通的控流管，感流管中设置有与阀座呈启闭配合的阀芯以及使阀芯复位的复位弹簧，感流管配置在流体管中并与流体管的流道相通，控流管与所述液压缸的所述第二腔连通，在流体的流速超过一预先设定的流速值时，所述阀芯与阀座呈开启状态
优选地，所述感流器设置在主阀芯中，所述感流器的控流管沿轴线延伸穿过管形的主阀杆并可相对于所述主阀杆移动。
优选地，还包括储压缸，所述第二液压缸第二腔形成有第二缸口，储压缸与控流管连通并经由所述第二缸口与第一液压缸的所述第二腔连通，在储压缸中装设有气囊，在所述第一液压缸第二腔与储压缸的连接通路上设置有反向阻尼调节阀。
优选地，所述第一液压缸第一腔上形成有一第三缸口，所述第三缸口与流体管连通，反向阻尼调节阀或电磁阀设置在所述第三缸口中或连通所述第三缸口与流体管的管路上，所述感流管位于流体管的大致中央位置。
优选地，所述第一缸口经由管路与流体管连通。
优选地，所述控制阀为一电磁阀或手动阀。
优选地，所述感流管沿流体管中流体的流线设置并与控流管连接呈T字形。
优选地，所述第一液压缸的控制杆上形成有齿条，所述齿条与安装在所述主阀的主阀杆上的齿轮相啮合。
优选地，用以控制所述感流器移动的控制装置包括：第二液压缸，其包括配置在第二液压缸缸体中的活塞以及与活塞相连的活塞杆，该活塞杆与所述感流器传动连接，用以驱动感流器使感流器移动；通行阀，所述通行阀配置在连通流体管与第二液压缸的管路上；以及第二控制器，用于控制通行阀动作以便利用流体管中的压力流体控制第二液压缸活塞的往复移动。
优选地，所述通行阀用于控制第二液压缸的由活塞分隔开的两腔与流体管和大气之间的连通，通行阀阀芯可通过启动第二控制器而进入其第二工作位置，在通行阀阀芯位于该第二工作位置上时，流体管与液压缸第一腔连通，而第二腔与大气连通；同时通行阀阀芯可通过停用第二控制器而返回其第一工作位置，在通行阀阀芯位于该第一工作位置上时，流体管与第二液压缸第二腔连通，而第一腔与大气连通。
优选地，所述第二控制器包括与通行阀的阀芯相连的通行阀杆，在通行阀阀芯位于其第二工作位置上时，通行阀杆的背离通行阀阀芯的一端伸入流体管中，并如此设置使得行进中的清管器能外推通行阀杆而将通行阀阀芯移至其所述第一工作位置；所述控制器还包括与通行阀操作连接的液力保持缸以及复位阀，复位阀设置在通行阀的下游侧；复位阀的阀芯连接有一复位阀杆，复位阀芯连同复位阀杆被一弹簧偏压于其第一工作位置上，在该第一工作位置上，复位阀杆的背离复位阀阀芯的一端伸入流体管中，并如此设置使得行进中的清管器能克服弹簧的偏压而外推复位阀杆以将复位阀阀芯切换至其第二工作位置；在通行阀阀芯被清管器外推至其第二工作位置时，第二控制器被启用，液力保持缸经由复位阀和通行阀与流体管连通，用以将通行阀阀芯保持在其第二工作位置上；而在复位阀被清管器外推至其第二工作位置上时，控制器被停用，液力保持缸经由复位阀和通行阀与大气连通，通行阀阀芯返回其第一工作位置。
优选地，所述通行阀为一两位四通阀，而所述复位阀为一两位三通阀。
优选地，所述第二液压缸与通行阀间的管路上设有双向调节阀。
优选地，所述第二液压缸的活塞杆与感流器的控流管同轴线联接并与控流管形成一体。
优选地，所述第一液压缸的第一腔形成有一第三缸口，该第三缸口经由管路与第二液压缸的第二腔连通，第三缸口装有电磁阀或反向阻尼调节阀。
所述主阀可以是能通行清管器的阀门，如球阀、闸板阀等；也可以是本发明人已经申请专利的能通行清管器的阀。
本发明的上述结构，使其具有如下的优点和效果。
一、本发明的感流器、和控制缸结构，利用管道爆破故障，流体泄漏导致流体管中流体的流速急剧变化而在感流器的感流管两端产生动能差，传至感流器中的感流管，推动阀芯，使呈常闭状态的阀芯与阀座转成开启状态，流体从感流管经阀座、控流管进入控制缸，推动控制活塞，经控制杆、主阀杆传动而关闭主阀，关断管线，从而保护管线、防止大量流体泄漏损失；当感流管两端动能平衡时，阀芯在弹簧作用下复位，阀芯与阀座复位呈关闭状态，在故障排除后控制缸复位，传动主阀复位，从而实现对主阀的控制。本发明具有利用流体动能自力控制主阀保护流体管线的优点；特别是由于感流器能接受主阀前方和后方的流体动能变化而具有无须人为操作的优点。
二、本发明的与感流器传动相联的液力缸结构，和连通液力缸与流体管的通行阀结构，其液力缸和通行阀能将流体管中的压力流体送进和排出液力缸，利用流体自身的动能驱动液力缸运动，操纵感流器作进入工作位和退出工作位的升降运动，在主阀全开时使管线畅通；通行阀的有液力保持缸和复位阀的控制器结构，使感流器能保持在退出工作位状态，从而具有保证清管器顺畅通过的优点。
三、本发明的将感流器设置在主阀的主阀芯的流道中的一体式结构，和与液力缸的活塞相连的组合结构，不仅具有使清管器能顺畅通过的优点，而且具有整体体积小，便于在管道上安装的优点。储能缸中的气囊结构，在流体经储能缸进入控制缸的前段时间流体动能较大时储蓄能量，在主阀关闭尾段时间，流体动能较小时释放能量，具有主阀关闭可靠的优点。
四、本发明的控制缸缸口的反向阻尼调节阀结构，具有延时作用，以保持主阀的当前状态。即可保持主阀的开启状态或关闭状态。本发明的控制缸缸口及其电磁阀结构，能将电磁阀的控制器作远距离设置，因此在自力式的基础上能实现远程控制，控制缸缸口的手控阀结构，能在通过感流器和控制缸自力式关闭主阀后，采用人为式开启缸口的手控阀，使主阀和控制缸复位，本发明的液力缸与通行阀间的管路上的双向调节阀结构，能调节送进、排出液力缸的流体的流量，从而具有调整感流器进入和退出工作位快慢速度的优点。
五、本发明的控制缸的控制杆与主阀杆呈齿轮齿条传动联接，具有结构简单，运行可靠的优点。
附图的简要说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，其中
图1是本发明自力通球式管道爆破保护装置的第一实施例的结构示意图，显示了感流器开启初始且控制缸尚未动作时的状态；
图2是类似于图1的视图，显示了用清管器对流体输送管线进行清洁时的状态；
图3是本发明自力通球式管道爆破保护装置的第二实施例的结构示意图，其中感流器装设在主阀内。
优选实施例的详细说明
实施例1
如图1和2所示，本发明第一实施例的自力通球式管道爆破保护装置由主阀和控制装置构成。控制装置由控制缸4、储压缸16、感流器18、液力缸25、通行阀29和控制器构成，控制器用以控制通行阀并由液力保持缸43、复位阀48等构成。主阀装接在流体管线中，感流器18、通行阀29和复位阀48固装在一适当长度的接管上，接管与主阀连接并与流体管线相吻合而成为流体管的一部分。液力缸25叠置在储压缸16上方，控制缸4配置在液力缸一侧，液力保持缸43叠置在通行阀上方。
主阀1用通常的结构接通在流体管2中，并具有呈通常腔体形的阀体，阀体中的主阀芯与主阀杆3相连。在阀体的上端可以有阀盖，阀体与阀盖可以采用通常的一体式结构，也可以采用通常的法兰式联接结构。主阀杆3与主阀芯间可以采用通常的固联结构，这种结构的阀门可以是球阀等；也可以采用通常的旋转式联接结构，相应的主阀芯为往复运动式结构，这种结构的阀门可以是闸阀、闸板阀等，也可以是本发明人的能通行清管器的阀。
控制缸4为一传统圆筒形液压缸。控制缸的缸体内有通常结构的圆柱形的控制活塞5，在控制活塞左端的缸腔中设置有用于使控制活基复位的螺旋弹簧6，与控制活塞相连的控制杆7的伸出端部制成齿条8。控制缸的右端有缸口9和缸口10，左端有缸口11。缸口9装有通常的反向阻尼调节阀，并经管路60与储压缸16连通。缸口10装有通常的电磁阀，并经管路12与流体管2连通。缸口11装有通常的电磁阀或反向阻尼调节阀。上述各缸口的阀门也可以换装成手动阀如手动闸阀。控制缸4呈横置地置于主阀上方，并用通常结构与液力缸固连成一体。与控制活塞相连的控制杆7与主阀杆3相垂直，并在主阀杆上固装与齿条8相啮合的齿轮13。从而主阀杆3能随控制杆7的往复运动而作旋转运动。
在流体管2的适当位置处固装有基座14，可制成适当形状的基座固连在流体管外，其底部形成有凹腔15，凹腔15的形状与流体管上形成的开口的形状相吻合。基座14中部形成有与凹腔相通并用于配装控流管20的管孔。
储压缸16可以制成圆筒形罐体，并叠置在基座上而与基座成一体结构，储压缸的缸腔与基座的管孔相通。在储压缸的缸腔中装有通常的内充气体的气囊17。储压缸的缸口经管路60与控制缸的缸口9接通，从而储压缸16与控制缸4相互连通。
感流器18为一T形管状结构，具有一沿流体管方向延伸的圆管形的感流管19，和与感流管垂直相通的圆管形的控流管20。感流管19设置在流体管中心并与流体管轴向相通，控流管20的上部为实心圆柱体，在感流管和控流管的结合部呈两圆柱孔相贯接形成的阀座21，在感流管中设置有可滑动地与阀座呈启闭配合的圆柱形的阀芯22。感流管中在阀芯22的两侧各有一个螺旋形复位弹簧23，从而使感流器具有对正反向流体的双向感流功能。也可以只在阀芯的一侧装设复位弹簧23，这种结构的感流器具有单向感流功能。感流器的感流管19装设在流体管2中，最好设置在流线中心，控流管20向上延伸穿过流体管、基座的凹腔15和管孔而伸入储压缸16的缸腔，控流管20的实心圆柱体部再向上延伸而穿过储压缸。在控流管与基座管孔和储压缸的缸壳间装设通常的密封件以防止流体外泄。在控流管20的管壁上形成有与控流管的管腔相通的沿控流管轴线延伸的长形通孔24，在控流管随感流器18上下运动时，应保持储压缸16经通孔24与控流管相通，从而使控流管20经储压缸16与控制缸4连通。
液力缸25为传统圆筒形液压缸，该液力缸置于储压缸上并制成与储压缸16成一体结构。液力缸中的活塞26与感流器18的控流管20的实心圆柱体部相连接，控流管与液力缸不相连通。液力缸中活塞26的上方为上腔27，活塞的下方为下腔28。在液力缸的上腔和下腔均制有缸口。液力缸的侧部与控制缸4固连成一体。
通行阀29为一二位多通活塞阀，具有一筒形壳体和在壳体中作往复运动的圆柱形阀芯34，并置于主阀1上游侧的流体管2上。通行阀壳体上形成有一上腔接口30、一下腔接口31、一流体管接口32以及一大气接口33。壳体中的通行阀芯34与圆杆形的通行阀杆35固联，通行阀杆35的下端伸入流体管中适当深度，并装设成使行进的清管器58能推动通行阀杆从而通行阀芯34。在通行阀杆35与流体管2之间应该设置密封结构。通行阀芯34上形成有当其置于通行阀内腔上部时，能接通下腔接口31与流体管接口32的通行道36，以及同时能接通上腔接口30与大气接口33的泄压道37；通行阀芯34上还形成有当其置于通行阀内腔下部时，能接通上腔接口30与流体管接口32的复位道38，以及同时能接通下腔接口31与大气接口33的泄压道39。上腔接口30用管路40与液力缸25的上腔27和控制缸4的缸口11接通。下腔接口31用管路41与液力缸的下腔28接通。流体管接口32经管路与流体管2接通，大气接口33可以经管路与大气接通或在管路下方设置蓄池42，从而用通行阀能将液力缸25与流体管或大气连通。可以在液力缸的上腔和下腔的缸口或相应的管路上分别装设双向调节阀。双向调节阀可以选用已有的本发明人的差流可调梭阀，用来调节管路中的正向和反向流体的流量。通行阀的结构也可以是阀芯作旋转运动的二位多通阀，采用此种结构时，应相应采用通常的阀芯传动结构。
液力保持缸43为传统圆筒形的活塞式液压缸结构，叠置在通行阀29的顶部而成一体结构，二者共用一个壳体并用隔板44分隔开。液力保持缸43与通行阀29也可以是分离式结构。液力保持缸的保持活塞45用向下延伸穿过隔板44的连杆46与通行阀的通行阀芯34相连。在连杆46与隔板44之间应该有密封结构。在保持活塞45上方的缸腔中有复位用的螺旋弹簧47。
复位阀48为一二位三通活塞阀，具有一筒形壳体和在壳体中作往复运动的圆柱形阀芯49，并置于主阀1上游侧的流体管2上。复位阀的复位阀芯49所联接的圆杆形复位阀杆50的前端伸入流体管中适当深度，装设成使行进的清管器58能推动复位阀杆50从而复位阀芯49。在复位阀杆50与流体管之间应该设置密封结构。在复位阀壳体的下部形成有与复位阀芯下方的阀腔相通的大气口51，上部形成有与复位阀芯上方的阀腔相通的缸口52，中部形成有在复位阀芯置于下部而关闭大气口51时经复位阀芯上方的阀腔与缸口52接通、而在复位阀芯置于中部并关闭缸口52时经复位阀芯下方的阀腔与大气口51接通的缸口53。缸口52用管路54与液力缸25的下腔28接通，缸口52也可以用管路54直接与通行阀29的下腔接口31接通。缸口53用管路55与液力保持缸43的保持活塞45下方的缸腔接通。在复位阀48的复位阀芯49上方的阀腔中有复位用的螺旋弹簧56。大气口51的下方可以有蓄池57。
本发明的保护装置特别适用于在长途输送流体的管线中管道爆破泄漏时自力式关闭流体管；同时特别适用于在对流体管线进行清洁时通行清管器58。
本发明的保护装置在输送流体的工作状态时，主阀1呈全开状态，感流器18的阀芯22与阀座21呈闭合配合即感流器关闭，控制缸4中的控制活塞5置于缸体内的右部，控制缸4的缸口10的电磁阀呈关闭状态，即缸口10关闭。
本发明的保护装置在处于输送流体的工作状态时，通行阀29的通行阀芯34和经连杆46相连接的液力保持缸43中的保持活塞45均置于各自壳体内腔的下部。通行阀杆35伸入流体管2中适当深度，通行阀芯上的复位道38将流体管接口32与上腔接口30接通，从而将流体管2经通行阀、管路40与液力缸25的上腔27连通，使液力缸上腔的压力与流体管压力大致相同；泄压道39将下腔接口31与大气接口33接通，从而经管路41将液力缸的下腔28与外界大气连通，使下腔中的压力为大气压力，即上腔27的压力大于下腔28的压力。复位阀48的复位阀芯49置于其壳体内腔的下部，复位阀杆50伸入流体管2中适当深度。复位阀芯上方的阀腔分别经缸口52和缸口53与液力缸的下腔28和液力保持缸43的保持活塞45下方的缸腔连通。感流器18的阀芯22与阀座21呈闭合配合，即感流器关闭。控制缸4的右端缸口9因感流器关闭而关闭，而缸口10关闭；左端的缸口11经管路40、通行阀的复位道38与流体管2接通。流体管中的流体经通行阀29的流体管接口32、复位道38、上腔接口30进入管路40，进入管路40的流体然后分成两路：一路经液力缸25的缸口进入上腔27，使活塞26置于液力缸的下部，从而保证感流器18的感流管19位于流体管的流线中心处；另一路径缸口11进入控制缸4的左端缸腔，使控制活塞5置于缸体内的右部，保证主阀1呈全开状态。
当流体管因爆破而泄漏时，流体管中流体的流速急剧增大，高速流体冲击感流器中的阀芯22。流体管2中的流体无论是从左向右的正向流动，还是从右向左的反向流动，无论是主阀1右端的流体管爆破泄漏，还是主阀左端的流体管爆破泄漏，保护装置都可以实现管线的保护。当流体正向流动时，高速流体从左端进入感流器18，推动阀芯22右移，并压缩阀芯右侧的复位弹簧23；当流体反向流动时，高速流体从右端进入感流器18，推动阀芯20左移，并压缩阀芯左侧的复位弹簧23。上述正反方向的高速流体均能使阀芯与阀座呈开启状态即使得感流器18开启。流体经感流管19、阀座21、控流管20进入储压缸16并压缩储压缸中的气囊17，进入储压缸的流体再经管路60、控制缸的缸口9进入控制缸4的右端缸腔；同时由于流体管中流线中心部的流体的动能大于边界流体的动能，从而控制活塞5在右缸缸腔和左缸缸腔中的流体压差作用下左行并压缩弹簧6，因此控制缸4左端缸腔中的流体经缸口11、管路40、通行阀29的复位道38排入流体管2。其结果是，控制杆7随控制活塞5左行，并经控制杆上的齿条8驱动齿轮13从而主阀杆3转动，关闭主阀1。在主阀的关闭过程中，流体管中流速及压力逐渐降低，感流器18的阀芯22在复位弹簧23的作用下逐渐关闭。当储压缸16和控制缸4右端缸腔中的压力降低时，气囊17释放压力并膨胀，将储压缸中的流体压入控制缸而进一步向右推进控制活塞5，以保证主阀可靠地完全关闭，切断流体管中的流体，实现管线保护。此时，感流器18中的阀芯22在复位弹簧23的作用下复位，阀芯22与阀座21闭合，感流器18关闭。当管线修复后，控制缸的右端缸口10在电磁阀的控制下开启，而缸口9由于感流器关闭而关闭。控制活塞5在复位弹簧6的作用下右移，从而控制缸4右端缸腔中的流体经缸口10、管路12排入流体管2；同时，流体管2中的压力流体经通行阀的复位道38、管路40、控制缸左端的缸口11进入控制缸4的左端缸腔。从而控制杆7右行回位，控制杆上的齿条8反向驱动齿轮13从而主阀杆3反转，主阀1复位开启直至全开，本系统恢复输送流体的工作状态，而控制缸4的缸口10在电磁阀的控制下关闭。
图2示出用清管器58对流体输送管线进行清洁的状态。当清管器58从左向右行进至主阀1上游侧的通行阀29时上推通行阀杆35，使通行阀芯34上升至壳体内腔上部，并经连杆46使液力保持缸43的保持活塞45上升至壳体内腔的上部。通行阀芯34上的复位道38、泄压道39同时被切断，而通行道36将流体管接口32与下腔接口31接通，同时泄压道37将上腔接口30与大气接口33接通。流体管2中的压力流体经通行阀的流体管接口32、通行道36、下腔接口31、管路41进入液力缸25的下腔28，使下腔内的流体压力与流体管2中的流体压力大致相同；同时，控制缸4的缸口11在电磁阀或反向阻尼调节阀控制下关闭，液力缸上腔27中的流体经管路40、通行阀的上腔接口30、泄压道37、大气接口33与外界大气接通，使液力缸上腔27内的压力为大气压力，即液力缸的下腔压力大于上腔压力。此时复位阀48的复位阀杆50仍然伸入在流体管2中，其复位阀芯49仍置于壳体内腔下部。进入液力缸下腔28的少量压力流体经管路54、复位阀的缸口52、复位阀芯上方的阀腔、缸口53和管路55进入液力保持缸43的保持活塞45下方的缸腔，使保持活塞和经连杆46与保持活塞连接的通行阀的通行阀芯34保持在各自壳体内腔的上部位置，以保持流体管2至液力缸下腔28的流道呈通路状态。流体管2中的压力流体不断地进入液力缸的下腔28，活塞26被流体上推而置于液力缸的上部，并经感流器18的控流管20提升感流器并使感流管19全部进入基座14的凹腔15中，以让行进的清管器顺畅通过，此时本系统处于清管器通行状态。
当清管器58行进至主阀1上游侧的复位阀48时，上推复位阀杆50，使复位阀芯49上行并压缩弹簧56而使复位阀芯49置于复位阀中部。缸口52被复位阀芯阻断，缸口53经复位阀芯下方的阀腔与大气口51接通。液力保持缸43中的保持活塞45下方的缸腔中的流体经管路55、复位阀的缸口53、复位阀芯下方的阀腔从大气口51排出或排入蓄池57，液力保持缸泄压。在弹簧47的作用下，保持活塞45下行复位，经连杆46带动通行阀29的通行阀芯34下行复位。通行阀29复位后，液力缸25中的活塞26下行复位，再通过感流器18的控流管20带动感流器下行复位，而复位阀芯49也在弹簧56的作用下下行复位。本系统恢复输送流体的工作状态，而控制缸的缸口11在电磁阀或反向阻尼调节阀控制下开启。
根据本实施例，由于控制缸4的缸口10经管路12与流体管2接通，其特别的优点是：在运行过程中，控制缸4右端缸腔中的流体排入流体管2而不会向外界排出流体，从而避免流体污染环境，并减少流体的外排损失。作为一种替代方案，可以将与控制缸4缸口10接通的管路12与大气相通，或在管路出口加装蓄池，使控制缸排出的流体排入蓄池。这种结构在管线修复后控制缸复位时，控制缸右端缸腔的压力为大气压，而使复位更加可靠，但会有从管路12排出的少量流体损失。
实施例2
本发明自力通球式管道爆破保护装置的第二实施例示于图3中，其结构与实施例1基本相同，其运行也基本相同。
本实施例自力通球式管道爆破保护装置的结构特点是：感流器18设置在主阀1内，储压缸16和液力缸25叠置在主阀1上而制成一体结构，采用通常结构将控制缸4与主阀左上端和储压缸相固连。主阀1可以选用球阀，也可以是蝶阀或闸阀。用选用球阀时，在呈球形的主阀芯59的内腔流道的顶部，制出能容纳感流器18的感流管19的凹腔15。主阀的主阀杆3制成为圆管形，且圆管的管腔与主阀芯59的流道贯通。感流器的控流管套装在主阀杆的管腔中而呈可滑动配合，在控流管与管腔之间设置密封结构。
上面结合附图和实施例对本发明作了说明。但是，业内人士应当理解，上述实施例只是用于说明本发明而非限制本发明，在不背离本发明精神和范围的前提下，可以对本发明作出各种修改和改进。作为一种替代方案，控制缸4的缸口11可通过管路直接与流体管连通；此外，控制缸4也可以不设缸口11。另外，也可以不设置储压缸16，而使控流管20经由控制缸4的缸口9直接与控制缸连通。

Claims (16)

1.一种自力通球式管道爆破保护装置，包括：
主阀(1)以及用于控制主阀开启与关闭的第一控制器，所述主阀(1)具有与流体管(2)连通的阀体、配置在阀体中的主阀芯以及与所述主阀芯相联的主阀杆(3)；
其特征在于，所述第一控制器包括：
第一活塞式液压控制缸(4)，与设置在该液压缸缸体内的控制活塞(5)连接的控制杆(7)与所述主阀杆(3)传动相联，用于将所述活塞的直线往复移动转换为所述主阀芯的启闭运动；所述第一液压缸的缸腔由所述活塞分隔成第一腔和第二腔，所述第一腔中装设有使所述控制活塞(5)复位的复位弹簧(6)，所述第二腔形成有用于排放其中的流体的第一缸口(10)，控制阀设置用来控制第二腔中的流体经由所述第一缸口的排放；
感流器(18)，用以感测所述流体管中流体的流速，并根据所述流体管中流体的流速控制所述流体管与所述液压缸第二腔的连通或断开，在流体的流速超过一预先设定的流速值时，所述感流器将所述流体管与所述液压缸的第二腔连通；所述感流器(15)可在位于流体管中的第一位置和从流体管中移出的第二位置间移动；
所述自力通球式管道爆破保护装置还包括用以控制所述感流器移动的控制装置。
2.根据权利要求1所述自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，所述感流器包括感流管(19)和经阀座(21)与感流管连通的控流管(20)，感流管中设置有与阀座呈启闭配合的阀芯(22)以及使阀芯(22)复位的复位弹簧(23)，感流管配置在流体管(2)中并与流体管的流道相通，控流管与所述液压缸的所述第二腔连通，在流体的流速超过一预先设定的流速值时，所述阀芯与阀座呈开启状态
3.根据权利要求2所述自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，所述感流器(18)设置在主阀芯(59)中，所述感流器的控流管(20)沿轴线延伸穿过管形的主阀杆(3)并可相对于所述主阀杆移动。
4.根据权利要求2所述的自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，还包括储压缸(16)，所述第二液压缸第二腔形成有第二缸口(9)，储压缸与控流管(20)连通并经由所述第二缸口(9)与第一液压缸(4)的所述第二腔连通，在储压缸中装设有气囊(17)，在所述第一液压缸(4)第二腔与储压缸(16)的连接通路上设置有反向阻尼调节阀。
5.根据权利要求2所述的自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，所述第一液压缸第一腔上形成有一第三缸口(11)，所述第三缸口与流体管(2)连通，反向阻尼调节阀或电磁阀设置在所述第三缸口中或连通所述第三缸口与流体管的管路上，所述感流管(19)位于流体管(2)的大致中央位置。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，所述第一缸口(10)经由管路(12)与流体管连通。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，所述控制阀为一电磁阀或手动阀。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，所述感流管(19)沿流体管(2)中流体的流线设置并与控流管(20)连接呈T字形。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，所述第一液压缸(4)的控制杆(7)上形成有齿条(8)，所述齿条与安装在所述主阀(1)的主阀杆(3)上的齿轮(13)相啮合。
10.根据权利要求1所述的自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，用以控制所述感流器移动的控制装置包括：
第二液压缸(25)，其包括配置在第二液压缸缸体中的活塞(26)以及与活塞相连的活塞杆，该活塞杆与所述感流器(18)传动连接，用以驱动感流器(18)使感流器移动；
通行阀(29)，所述通行阀配置在连通流体管与第二液压缸的管路上；以及
第二控制器，用于控制通行阀动作以便利用流体管(2)中的压力流体控制第二液压缸活塞(26)的往复移动。
11.根据权利要求10所述的自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，所述通行阀(29)用于控制第二液压缸的由活塞分隔开的两腔(27，28)与流体管和大气之间的连通，通行阀阀芯(34)可通过启动第二控制器而进入其第二工作位置，在通行阀阀芯位于该第二工作位置上时，流体管与液压缸第一腔(28)连通，而第二腔(27)与大气连通；同时通行阀阀芯可通过停用第二控制器而返回其第一工作位置，在通行阀阀芯位于该第一工作位置上时，流体管与第二液压缸第二腔(27)连通，而第一腔(28)与大气连通。
12.根据权利要求11所述的自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，所述第二控制器包括与通行阀的阀芯相连的通行阀杆(35)，在通行阀阀芯位于其第二工作位置上时，通行阀杆的背离通行阀阀芯的一端伸入流体管(2)中，并如此设置使得行进中的清管器(58)能外推通行阀杆而将通行阀阀芯移至其所述第一工作位置；所述控制器还包括与通行阀(29)操作连接的液力保持缸(43)以及复位阀(48)，复位阀设置在通行阀的下游侧；复位阀(48)的阀芯(49)连接有一复位阀杆(50)，复位阀芯(49)连同复位阀杆被一弹簧(56)偏压于其第一工作位置上，在该第一工作位置上，复位阀杆的背离复位阀阀芯的一端伸入流体管(2)中，并如此设置使得行进中的清管器(58)能克服弹簧的偏压而外推复位阀杆以将复位阀阀芯切换至其第二工作位置；在通行阀阀芯(34)被清管器外推至其第二工作位置时，第二控制器被启用，液力保持缸(43)经由复位阀和通行阀与流体管(2)连通，用以将通行阀阀芯保持在其第二工作位置上；而在复位阀(48)被清管器外推至其第二工作位置上时，控制器被停用，液力保持缸(43)经由复位阀和通行阀与大气连通，通行阀阀芯返回其第一工作位置。
13.根据权利要求1 2所述的自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，所述通行阀(29)为一两位四通阀，而所述复位阀为一两位三通阀。
14.根据权利要求11所述的自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，所述第二液压缸(25)与通行阀(29)间的管路(40、41)上设有双向调节阀。
15.根据权利要求10所述的自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，所述第二液压缸(25)的活塞杆与感流器(18)的控流管(20)同轴线联接并与控流管形成一体。
16.根据权利要求11所述的自力通球式管道爆破保护装置，其特征在于，所述第一液压缸(4)的第一腔形成有一第三缸口(11)，该第三缸口经由管路与第二液压缸的第二腔(27)连通，第三缸口(11)装有电磁阀或反向阻尼调节阀。
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