CN204878803U - 一种超大型水库放空阀结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水力水电工程水库放空阀领域，具体地指一种超大型水库放空阀结构。包括阀体；阀体出水口一端的外侧套设有可沿水流方向滑动的并与之同轴的套筒，阀体出水口一端的内侧设置有与阀体同轴的导流锥；导流锥固定在阀体上与阀体之间留有间隙，导流锥同滑动到最前端的套筒端部密封连接，还包括开敞式导流罩；导流罩为直径大于导流锥直径的环形结构，导流罩布置于导流锥的外侧与之同轴布置。本实用新型结构简单，安装方便，具有大口径、大流量、耐中压等特点，可应用于各种大中型的水库，有利于水库的快速放空，极大程度的降低了水库放空结构的建设成本，有利于提高整个水库的施工进度，具有极大的推广价值。

Description

一种超大型水库放空阀结构

技术领域

本实用新型涉及水力水电工程水库放空阀领域，具体地指一种超大型水库放空阀结构。

背景技术

水利水电工程的水库通常需要设置放空结构，放空阀是一个常用的技术手段，利用放空阀能够快速安全的将水库排空，相较于其他放空结构，放空阀具有很多的优点。使用放空阀比建设深孔闸门水库放空设施可以节约大量的资金，也可以取代使用控爆螺栓堵头开启闸门放空水库的模式，大大提高了水库放空的安全性能，还能极大程度的缩短水库蓄水的工期。

现有技术的放空阀通常使用导流罩对放空阀的整体结构做进一步的增强，导流罩具有减轻负压、噪声和气蚀等作用。专利号为“CN202023986U”的名为“固定锥形放空阀”的中国实用新型专利介绍了一种用于水库放空的锥形放空阀，该结构包括一个可移动的套管，套管内设有导流锥，通过套管的前后移动，改变与导流锥之间的空隙大小，控制放空水流的大小。导流罩与移动套管连接，导流罩随移动套管在驱动装置的驱动下同步运动。该实用新型的导流罩的导流效果良好，能够很好的控制锥阀运行过程中出现的负压、振动、噪声等常规放空阀存在的问题，但是该结构还存在以下问题：

1、导流罩安装在移动套筒的端部上，对于中小型的固定锥形放空阀应用没有问题，但是应用于直径大于2.2m和水压大于90m的大型放空阀时，喷射水流会对导流罩和套管产生很大的压强，长期使用，容易造成套筒的变形，破坏套管的结构，导致整个放空阀的寿命大幅度的降低甚至损毁放空阀。

2、导流罩为封闭型导流罩，导流罩上需要添加补气设备，增加了锥阀的结构成本，也增加了后期维修的成本，对于中小型的固定锥形放空阀应用没有问题，但是对于大型锥阀的补气效果不理想，缩小了锥阀的应用范围，不利于锥阀的推广应用。

综上所述，现有技术的放空阀的导流罩的结构只适用于中小型的固定锥形放空阀。在应用于直径大于2.2m和水压大于90m的超大型放空阀时，存在容易破坏套管的结构，导致整个放空阀的寿命大幅度的降低甚至损毁放空阀；存在补气效果不理想、增加了补气设备的成本和后期维修的成本等诸多问题，因此需要开发一种能应用于各种大中型水库的大口径、耐中压的超大型水库放空阀的结构。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术放空阀的导流罩设计不合理，不能应用于大中型水库的放空和放空阀使用寿命不长的问题，提供一种能应用于各种大中型水库的大口径、耐中压的超大型水库放空阀的结构。

本实用新型的技术方案为：一种超大型水库放空阀结构，包括固定于水库的钢筋混凝土基础上的阀体；所述阀体出水口一端设置有与阀体同轴的导流锥，所述的导流锥固定在阀体，导流锥的顶尖部朝向阀体出水口端部，导流锥的锥面与阀体出水口端部之间留有出水间隙；所述的阀体出水口一端的外侧套设有可沿水流方向滑动的并能调节出水间隙大小的套筒；其特征在于：还包括固定于阀体出水口一侧的钢筋混凝土基础上的喇叭口形状的导流罩；所述导流罩小端直径大于阀体直径，所述导流罩沿轴向套设在所述阀体出水口一端，其中，所述导流罩的小端位于所述套筒与导流锥之间的出水间隙外面，所述导流罩的大端位于导流锥的外面。

进一步的所述的导流罩的小端直径为阀体直径的2～3倍。

进一步的所述的导流罩大端一侧设置有环状类锥体收口部分；所述的收口部分与导流罩同轴布置，其大端一侧固定在导流罩上。

进一步的所述的收口部分的小端直径大于导流罩小端直径、小于或等于导流罩的大端直径。

进一步的所述的导流罩的外侧面的下部设置有两个对称的支脚；所述的支脚固定在钢筋混凝土基础上。

进一步的还包括安装板；所述的安装板固定在阀体出水口一侧的钢筋混凝土基础上，安装板与导流罩的外侧面之间设置有多个支撑板，相邻支撑板之间留有补气间隙，导流罩通过支撑板的支撑固定于钢筋混凝土基础上。

进一步的所述的导流锥包括其顶尖部朝向阀体出水口端部的圆锥体形的导流板；所述的导流板的外侧面上设置有多个筋板，筋板另一端固定在阀体出水口一端的内侧，导流板与阀体同轴通过筋板支撑布置于阀体出水口一端的前方，导流板的圆锥底面与阀体出水口一端的端面平行但不重合。

进一步的所述的筋板有八片，相互均匀间隔的分布于导流板的外侧。

本实用新型具有的优点有：1、本实用新型的导流罩固定安装在钢筋混凝土基础上，水流冲击的力度传递不到阀体上，不会对阀体产生冲击力，延长了阀体的使用寿命；

2、本实用新型的导流罩采用的是开敞式的结构，有效解决了放空阀的补气问题，免除了封闭型导流罩上需要添加的补气设备，减小了锥阀的结构成本和后期的维修成本。

3、本实用新型通过开敞式导流罩对喷出水流进行引导，使出水的射程更远，高速水流以宽广的放射状对空喷射扩散，通过水流和空气大面积的摩擦产生雾化，实现大气消能，保护了下游河道的设施和环境安全。

4、本实用新型的导流锥直接固定在阀体内侧面上，解决了通过轴体固定连接的不稳定性和易损坏性的问题，延长了整个阀体的使用寿命；

5、本实用新型结构简单，安装方便，具有大口径、大流量、耐中压等特点，可应用于各种大中型的水库，有利于水库的快速放空，极大程度的降低了水库放空结构的建设成本，有利于提高整个水库的施工进度，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本实用新型的锥阀与导流罩竖直剖面图；

图2：本实用新型的导流罩的侧视图；

图3：本实用新型的导流罩的主视图；

图4：本实用新型的放空阀的侧视图；

其中：1—钢筋混凝土基础；2—阀体；3—套筒；4—导流锥；5—导流罩；6—收口部分；7—排气管路；8—安装板；9—支撑板；10—支脚；11—支座；12—导流板；13—筋板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1～3，本实施例使用的放空阀为锥阀，包括固定于水库钢筋混凝土基础1上的阀体2，阀体2出水口一端的外侧套设有可沿水流方向滑动的并与之同轴的套筒3，阀体2出水口一端的内侧设置有与阀体2同轴的导流锥4，导流锥4固定在阀体2上，导流锥4的顶尖部朝向阀体2的出水口端部，导流锥4与阀体2的出水口端部之间留有出水间隙，导流锥4与阀体2之间的出水间隙形成出水通道。套筒3可以向前滑动到最远端与导流锥4的锥底密封，通过套筒3的滑动来调节出水间隙的大小，从而控制锥阀的开启程度。实际使用时，阀体2上设置有驱动装置驱动套筒3前后移动(如图1所示，图纸的右侧为前方，图纸的左侧为后方，垂直图纸向里的方向为右，垂直图纸向外的方向为左)，以控制整个锥阀的开启或者是关闭。

导流锥4的具体结构为：如图1和图4所示，导流锥4包括圆锥体形的导流板12，导流板12的顶尖部位朝向阀体2的出水口端部，导流板12与阀体2同轴。导流板12的外侧面上设置有八片筋板13并通过筋板13支撑布置于阀体2出水口一端的前方，导流板12的圆锥底面与阀体2出水口一端的端面平行但不重合。阀体2与导流板12的锥面之间形成出水间隙，水流沿该间隙流出锥阀。

筋板13为三角形的板状结构，八片筋板13相互均匀间隔的分布于导流板12的外侧。筋板13具有水力引导平衡功能，能够减小水力冲击和导流板12的振动。

阀体2的外侧面的下端两侧设置有支座11，支座11承担放空阀和阀内流体的重量。阀体2上设置有排气管路7，用于放空阀在关闭状态充水时排气使用。

为了减小喷出水流的冲击力度和范围，本实施例在钢筋混凝土基础1上设置有一个开敞式的导流罩5。导流罩5为喇叭口形状的结构，其小端直径为阀体2直径的2～3倍，导流罩5与阀体2同轴布置。

如图1所示，导流罩5的小端位于套筒3与导流锥4之间的出水间隙外面，即导流罩5布置在出水通道的外侧，这样喷出的水流就会冲击在导流罩5的内侧面上，降低水流的冲击力度。导流罩5的大端位于导流锥4的外面，这样能够更好的约束喷射水流。

钢筋混凝土基础1上设置有安装板8，安装板8固定在钢筋混凝土基础1上，安装板8与导流罩5的外侧面之间设置有多个支撑板9，导流罩5通过支撑板9的支撑固定于钢筋混凝土基础1上。导流罩5固定于钢筋混凝土基础1上，水流冲击的力度传递到钢筋混凝土基础1上，不会对阀体2造成影响。

相邻支撑板9之间留有间隙，即导流罩5的入口端与钢筋混凝土基础1之间不密封，构成了敞开式的导流罩，这些间隙形成补气带，提供足够的空气作为导流罩5补气使用。本实施例的导流罩5不用添加任何补气设备即可完成导流罩的补气。

另外为了进一步降低喷出水流的冲击力度和范围，导流罩5的大端一侧设置有与其同轴的收口部分6，收口部分6为喇叭口形状的结构，收口部分6的大端一侧固定在导流罩5的大端上，收口部分6的大端直径与导流罩5的大端直径相同，其小端直径大于导流罩5的小端直径、小于或等于导流罩5的大端直径。

如图3所示，导流罩5的外侧面的下部设置有两个对称的支脚10，支脚10固定在钢筋混凝土基础1上，支脚10承受导流罩和罩内流体的重量，支脚10与安装板8和支撑板9联合作用，能够将一部分水流的冲击力传递到钢筋混凝土基础1上，避免了水流冲击太大导致导流罩5破损的现象。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种超大型水库放空阀结构，包括固定于水库钢筋混凝土基础(1)上的阀体(2)；所述阀体(2)出水口一端设置有与阀体(2)同轴的导流锥(4)，所述的导流锥(4)固定在阀体(2)，导流锥(4)的顶尖部朝向阀体(2)出水口端部，导流锥(4)的锥面与阀体(2)出水口端部之间留有出水间隙；所述的阀体(2)出水口一端的外侧套设有可沿水流方向滑动的并能调节出水间隙大小的套筒(3)；其特征在于：还包括固定于阀体(2)出水口一侧的钢筋混凝土基础(1)上的喇叭口形状的导流罩(5)；所述导流罩(5)小端直径大于阀体(2)直径，所述导流罩(5)沿轴向套设在所述阀体(2)出水口一端，其中，所述导流罩(5)的小端位于所述套筒(3)与导流锥(4)之间的出水间隙外面，所述导流罩(5)的大端位于导流锥(4)的外面。

2.如权利要求1所述的一种超大型水库放空阀结构，其特征在于：所述的导流罩(5)的小端直径为阀体(2)直径的2～3倍。

3.如权利要求2所述的一种超大型水库放空阀结构，其特征在于：所述的导流罩(5)大端一侧设置有喇叭口形状的收口部分(6)；所述的收口部分(6)与导流罩(5)同轴布置，其大端一侧固定在导流罩(5)上。

4.如权利要求3所述的一种超大型水库放空阀结构，其特征在于：所述的收口部分(6)的小端直径大于导流罩(5)小端直径、小于或等于导流罩(5)的大端直径。

5.如权利要求4所述的一种超大型水库放空阀结构，其特征在于：所述的导流罩(5)的外侧面的下部设置有两个对称的支脚(10)；所述的支脚(10)固定在钢筋混凝土基础(1)上。

6.如权利要求1所述的一种超大型水库放空阀结构，其特征在于：还包括安装板(8)；所述的安装板(8)固定在阀体(2)出水口一侧的钢筋混凝土基础(1)上，安装板(8)与导流罩(5)的外侧面之间设置有多个支撑板(9)，导流罩(5)通过支撑板(9)的支撑固定于钢筋混凝土基础(1)上，导流罩(5)的进口一端与钢筋混凝土基础(1)之间留有补气间隙。

7.如权利要求1所述的一种超大型水库放空阀结构，其特征在于：所述的导流锥(4)包括其顶尖部朝向阀体(2)出水口端部的圆锥体形的导流板(12)；所述的导流板(12)的外侧面上设置有多个筋板(13)，筋板(13)另一端固定在阀体(2)出水口一端的内侧，导流板(12)与阀体(2)同轴通过筋板(13)支撑布置于阀体(2)出水口一端的前方，导流板(12)的圆锥底面与阀体(2)出水口一端的端面平行但不重和。

8.如权利要求7所述的一种超大型水库放空阀结构，其特征在于：所述的筋板(13)有八片，相互均匀间隔的分布于导流板(12)的外侧。