CN203797122U - 一种可调控的呼吸阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调控的呼吸阀，可调控的呼吸阀包括：上壳体、下壳体、浮子、连接部、垫片和格栅，上壳体和下壳体通过连接部螺栓连接，浮子设于上壳体内，垫片和格栅设于上壳体与下壳体之间；上壳体包括：左腔体、右腔体、透气管、顶封板、顶板连接孔、上壳体法兰和开关阀，所述左腔体和右腔体对称连接，透气管通过顶板连接孔与顶封板连接，顶封板与左腔体和右腔体顶端连接，顶板连接孔设于顶封板中央，上壳体法兰与左腔体和右腔体的底端连接，开关阀设于上壳体法兰与左腔体和右腔体之间。本实用新型对将传统的单腔体结构改造成双腔体结构，通过开关阀能有效控制呼吸阀的工作量，尤其针对小型排泥管带来的低需求和多变化的问题。

Description

一种可调控的呼吸阀

技术领域

本实用新型涉及一种呼吸阀，具体涉及一种可调控的呼吸阀。

背景技术

吹填管线上安装呼吸阀的作用为排泥管内压力低于大气压力时，浮子在下，排泥管与大气通，可吸入空气，避免管内水击作用。当排泥管内压力大于大气压力时，浮子上升而关闭呼吸阀，即可进行正常输泥。这种呼吸阀在串联泥泵之间管路、接力泵前后、陆上长管线管线驼峰高点处及用浮管时是必需安装。现有的排泥管呼吸阀由于容积过小存在排气不足的问题，一般是采用增加数量的方式来实现排气，这种做法效果差，而且成本很高，维护难等问题；另一方面传统技术浮子由于起球的压力过低等问题容易被空气吹起，使得呼吸阀无法正常工作，结果就是造成排泥管充气浮起，造成断管，影响整个施工进度。

而在实际的工作过程中，由于排泥管的管径不同，导致其排泥量层次不齐，一些排泥量非常小的排泥管不适合用普通的呼吸阀，而如果通过设计更小尺寸的呼吸阀从成本上说也并不是最优解。

因此需要设计一种针对不同情况下的排泥管专用可调控呼吸阀，用来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种可调控的呼吸阀，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。

一种可调控的呼吸阀，其特征在于，包括：上壳体、下壳体、浮子、连接部、垫片和格栅，所述上壳体和下壳体通过连接部螺栓连接，所述浮子设于上壳体内，所述垫片和格栅设于上壳体与下壳体之间；

其中，所述上壳体包括：左腔体、右腔体、透气管、顶封板、顶板连接孔、上壳体法兰和开关阀，所述左腔体和右腔体对称连接，所述透气管通过顶板连接孔与顶封板连接，所述顶封板与左腔体和右腔体顶端连接，所述顶板连接孔设于顶封板中央，所述上壳体法兰与左腔体和右腔体的底端连接，所述开关阀设于上壳体法兰与左腔体和右腔体之间。

进一步，所述浮子包括：浮体、导向块、复板、座板和密封环，所述浮子的数量为，所述浮子分别设于左腔体和右腔体内，所述浮体通过导向块与上壳体的内壁触接，所述座板设于浮体顶端，所述密封环环绕于浮体顶端。

进一步，所述导向块的外缘设有弧形结构的导向块密封圈，所述导向块包括：上导向块和下导向块，所述上导向块与浮体上端的外壁固定连接，所述下导向块通过复板与浮体下端的外壁固定连接。

进一步，所述座板包括：座板底板、座板接管、中间孔和螺塞，所述座板底板通过座板接管与浮体连接，所述中间孔设于座板底板中间，所述螺塞与中间孔连接。

进一步，所述密封环包括：密封环底板、外挡板、密封圈和螺钉，所述密封环底板为圆盘型结构，所述外挡板与密封环底板的外缘顶板垂直连接，所述密封圈固定于外挡板和螺钉之间，所述螺钉通过螺孔与密封环底板连接。

进一步，所述下壳体包括：下壳体法兰、支架、泥管连接段，所述支架十字交叉连接于下壳体法兰的底端和泥管连接段的内壁上，所述泥管连接段一端与上壳体法兰连接，所述泥管连接段的另一端与排泥管连接。

进一步，所述连接部包括：螺栓、螺母和垫圈，所述螺栓与螺母将上壳体法兰、下壳体法兰和格栅螺栓连接，所述垫圈设于螺母与上壳体法兰之间。

进一步，所述格栅为圆盘状结构，所述格栅上设有复数格栅孔。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型对将传统的单腔体结构改造成双腔体结构，通过开关阀可以根据情况开关左腔体和右腔体，有效对排泥管进行适度控制。

2、本实用新型为了解决腔体变小的问题，在导向块边缘增加了导向块密封圈，一方面可以避免浮体频繁与腔体内部摩擦导致腔体损坏，另一方面通过导向块密封圈的特性，减少因为空间变小导致的浮体对位不稳定的问题。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图。

图2为上壳体的结构图。

图3为下壳体的结构图。

图4为下壳体的俯视结构。

图5为浮子的整体结构图。

图6为导向块的结构图。

图7为座板的结构图。

图8为密封环的结构图。

图9为格栅的结构图。

图10为传统的呼吸阀的结构图。

图11为复数个本实用新型的使用效果图。

附图标记：

左腔体110、右腔体120、透气管130、顶封板140、顶板连接孔150、上壳体法兰160和开关阀170。

下壳体200、下壳体法兰210、支架220和泥管连接段230。

浮子300、浮体310、导向块320、上导向块321、下导向块322、导向块密封圈323和复板330。

座板340、座板底板341、座板接管342、中间孔343、螺塞344、密封环350、密封环底板351、外挡板352、密封圈353和螺钉354。

连接部400、螺栓410、螺母420、垫圈430、垫片500、格栅600、格栅孔610和排泥管700。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限定本实用新型的范围。

图1为本实用新型的整体结构图。图2为上壳体的结构图。图3为下壳体的结构图。图4为下壳体的俯视结构。图5为浮子的整体结构图。图6为导向块的结构图。图7为座板的结构图。图8为密封环的结构图。图9为格栅的结构图。图10为传统的呼吸阀的结构图。图11为复数个本实用新型的使用效果图。

如图1所示，一种可调控的呼吸阀，包括：上壳体100、下壳体200、浮子300、连接部400、垫片500和格栅600，上壳体100和下壳体200通过连接部400螺栓连接，浮子300设于上壳体100内，垫片500和格栅600设于上壳体100与下壳体200之间。

如图2所示，上壳体100包括：左腔体110、右腔体120、透气管130、顶封板140、顶板连接孔150、上壳体法兰160和开关阀170，左腔体110和右腔体120对称连接，透气管130通过顶板连接孔150与顶封板140连接，顶封板140与左腔体110和右腔体120顶端连接，顶板连接孔150设于顶封板140中央，上壳体法兰160与左腔体110和右腔体120的底端连接，开关阀170设于上壳体法兰160与左腔体110和右腔体120之间。

如图3和图4所示，下壳体200包括：下壳体法兰210、支架220、泥管连接段230，支架220十字交叉连接于下壳体法兰210的底端和泥管连接段230的内壁上，泥管连接段230一端与上壳体法兰150连接，泥管连接段230的另一端与排泥管700连接。

如图5所示，浮子300包括：浮体310、导向块320、复板330、座板340和密封环350，浮子300的数量为2，浮子300分别设于左腔体110和右腔体120内，浮体310通过导向块320与上壳体100的内壁触接，座板340设于浮体310顶端，密封环350环绕于浮体310顶端。

如图6所示，导向块320的外缘设有弧形结构的导向块密封圈323，导向块320包括：上导向块321和下导向块322，上导向块321与浮体310上端的外壁固定连接，下导向块322通过复板330与浮体310下端的外壁固定连接，浮体310通过导向块320与上壳体100的内壁触接。导向块320采用的是底面积2.5m*4.8cm的矩形结构，厚度为0.8cm，整体成片状构造。其主要的目的是在浮体310上浮的过程中，利用导向块320与上壳体100内壁的触接，保证浮体310位置稳定不会歪斜，从而快捷、准确的完成对位工作。导向块300分为上导向块321和下导向块322两部分，分别设于浮体310的上下两端。本实施例中，上导向块321和下导向块322各有4块。

座板340设于浮体310顶端，密封环350环绕于浮体310顶端。

如图7所示，座板340包括：座板底板341、座板接管342、中间孔343和螺塞344，座板底板341通过座板接管342与浮体310连接，中间孔343设于座板底板341中间，螺塞344与中间孔343连接。座板的主要作用是用以与顶板连接孔130连接，起到堵孔对位的作用。由于浮体310是圆柱体结构，因此在与传统球体相比是有劣势的，即使将浮体310的两端设计椭圆形封头效果也不好。为了解决这个问题，我们还在浮体310的顶端设计了密封环350。

如图8所示，密封环350包括：密封环底板351、外挡板352、密封圈353和螺钉354，密封环底板351为圆盘型结构，外挡板352与密封环底板351的外缘顶板垂直连接，密封圈353固定于外挡板352和螺钉354之间，螺钉354通过螺孔与密封环底板351连接。这种设计使得浮体310的顶端与顶封板120触接时，密封圈353能够与之贴合形成密封结构，保证使用效果。

如图1所示，连接部400包括：螺栓410、螺母420和垫圈430，螺栓410与螺母420将上壳体法兰150、下壳体法兰210和格栅600螺栓连接，垫圈430设于螺母420与上壳体法兰150之间，能够稳固将上壳体100与下壳体200进行连接。

如图9所示，格栅600为圆盘状结构，格栅600上设有复数格栅孔610，能有效过滤泥水中的石块等杂物，避免呼吸阀损坏。

如图10所示，传统的呼吸阀的主要部件包括：上壳体100、下壳体200和与上壳体连接的透气管110，位于上壳体100内的浮子300为球体结构，格栅600为了配合浮子300的结构，采用的是盆状结构，为了能够使浮子300上浮使能够准确的堵住顶板连接孔130，腔体140的容积都有严格的规定，容积过大会导致浮子无法准确的与顶板连接孔130对位，导致排气能力不足，必须依赖多台呼吸阀才能保证排泥管700的稳定工作。

而另一方面，由于浮子300是采用球体结构，使得浮子300的起球压力过低，本应该被泥水冲击上浮的浮子很容易被空气就吹起，然后与顶板连接孔130对位，导致整个呼吸阀的运作中断，最后造成排泥管700充气浮起，造成断管。

为了解决上述问题，本实用新型从浮子的结构和上壳体的结构两方面进行改进以满足排泥管700的排气要求。

首先的排气量的问题，其实排气量归根结底是由整个呼吸阀的腔体140容积决定的，容积越大，泥水和空气的接收量则越多。因此与传统的呼吸阀相比，本实用新型将上壳体的容积进行了增大。传统的呼吸阀，其腔体140底面直径一般为30cm，其高度一般为25cm。而本实用新型的的左腔体和右腔体的底面直径为19cm，两者平行对称连接，总直径达到38cm，腔体高度更是达到了50cm，整个容积约为传统腔体的2倍。

如图11所示，再从排气量需求进行计算。1、挖泥船泥泵流量为14400m³/h，排泥管管径为1m。2、排泥管首段为浮管，后面为水下管，沉在水底，内部充满水。3、排气只排船上管道和浮管内的气体。4、呼吸阀安装在浮管的末端。

增大了容积的呼吸阀只需要2个就可以满足排泥管700的排气量要求，大大减少了安装的数量，减少了人力物力。

但是这种改进会带来一个问题，如果浮子300还是采用传统的球体结构，那么由于容积变大，整个浮子300移动范围变广，从而很难准确对位，堵住透气管110。

因此在对浮子的改进方面我们着眼于两个目的，一个是增加浮子300的起球压力，另一方面是提高浮子的对位精度和速度。

但是这种增加容积的方式会带来一个很大的问题，传统的呼吸阀由于容积小，遇到大排泥量的排泥管他可以选择增加数量，反之他可以减少数量。而增加容积后的呼吸阀遇到小排泥量的排泥管的话，即使只有1个可能也没还是过犹不及，这样反而会影响该区域的排泥效果。

为了解决这个问题，我们将上壳体内的容积分成等分的左腔体110和右腔体120，然后将开关阀170设于上壳体法兰160与左腔体110和右腔体120之间，可以控制左腔体110和右腔体120的开关。

这样设计之后还会有一个最后的问题，将腔体分成2个后，底面积变成原来的一半，高度不变，使得左腔体110和右腔体120之间的压力过大。这样浮子300会很难准确对位，同时浮子300也会对腔体内壁的产生大量磨损，影响呼吸阀的寿命。因此我们在导向块320的外缘设有弧形结构的导向块密封圈323，这样一方面导向块密封圈323能紧紧抓住腔内壁，加强导向块的对位效果；另一方面导向块密封圈323能使铁质的导向块320与内壁之间形成一个缓冲点，减少磨损。

以上对本实用新型的具体实施方式进行了说明，但本实用新型并不以此为限，只要不脱离本实用新型的宗旨，本实用新型还可以有各种变化。

Claims (8)

1.一种可调控的呼吸阀，其特征在于，包括：上壳体(100)、下壳体(200)、浮子(300)、连接部(400)、垫片(500)和格栅(600)，所述上壳体(100)和下壳体(200)通过连接部(400)螺栓连接，所述浮子(300)设于上壳体(100)内，所述垫片(500)和格栅(600)设于上壳体(100)与下壳体(200)之间；

其中，所述上壳体(100)包括：左腔体(110)、右腔体(120)、透气管(130)、顶封板(140)、顶板连接孔(150)、上壳体法兰(160)和开关阀(170)，所述左腔体(110)和右腔体(120)对称连接，所述透气管(130)通过顶板连接孔(150)与顶封板(140)连接，所述顶封板(140)与左腔体(110)和右腔体(120)顶端连接，所述顶板连接孔(150)设于顶封板(140)中央，所述上壳体法兰(160)与左腔体(110)和右腔体(120)的底端连接，所述开关阀(170)设于上壳体法兰(160)与左腔体(110)和右腔体(120)之间。

2.根据权利要求1所述的一种可调控的呼吸阀，其特征在于：所述浮子(300)包括：浮体(310)、导向块(320)、复板(330)、座板(340)和密封环(350)，所述浮子(300)的数量为2，所述浮子(300)分别设于左腔体(110)和右腔体(120)内，所述浮体(310)通过导向块(320)与上壳体(100)的内壁触接，所述座板(340)设于浮体(310)顶端，所述密封环(350)环绕于浮体(310)顶端。

3.根据权利要求2所述的一种可调控的呼吸阀，其特征在于：所述导向块(320)的外缘设有弧形结构的导向块密封圈(323)，所述导向块(320)包括：上导向块(321)和下导向块(322)，所述上导向块(321)与浮体(310)上端的外壁固定连接，所述下导向块(322)通过复板(330)与浮体(310)下端的外壁固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种可调控的呼吸阀，其特征在于：所述座板(340)包括：座板底板(341)、座板接管(342)、中间孔(343)和螺塞(344)，所述座板底板(341)通过座板接管(342)与浮体(310)连接，所述中间孔(343)设于座板底板(341)中间，所述螺塞(344)与中间孔(343)连接。

5.根据权利要求2所述的一种可调控的呼吸阀，其特征在于：所述密封环(350)包括：密封环底板(351)、外挡板(352)、密封圈(353)和螺钉(354)，所述密封环底板(351)为圆盘型结构，所述外挡板(352)与密封环底板(351)的外缘顶板垂直连接，所述密封圈(353)固定于外挡板(352)和螺钉(354)之间，所述螺钉(354)通过螺孔与密封环底板(351)连接。

6.根据权利要求1所述的一种可调控的呼吸阀，其特征在于：所述下壳体(200)包括：下壳体法兰(210)、支架(220)、泥管连接段(230)，所述支架(220)十字交叉连接于下壳体法兰(210)的底端和泥管连接段(230)的内壁上，所述泥管连接段(230)一端与上壳体法兰(150)连接，所述泥管连接段(230)的另一端与排泥管(700)连接。

7.根据权利要求1所述的一种可调控的呼吸阀，其特征在于：所述连接部(400)包括：螺栓(410)、螺母(420)和垫圈(430)，所述螺栓(410)与螺母(420)将上壳体法兰(150)、下壳体法兰(210)和格栅(600)螺栓连接，所述垫圈(430)设于螺母(420)与上壳体法兰(150)之间。

8.根据权利要求1所述的一种可调控的呼吸阀，其特征在于：所述格栅(600)为圆盘状结构，所述格栅(600)上设有复数格栅孔(610)。