CN216408146U - 水锤消除装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水锤消除装置，包括管道，管道侧壁上设置有通孔，连通一储水室，所述通孔处设有挡块A，所述挡块A通过第一弹性件连接固定。本申请水锤消除装置通过简单的结构设计，在水锤引起的管道侧壁设置储水室，已达到缓冲消解高压液体势能，并通过储水室提供压力缓冲空间，高压缓冲后再排出储水室内的液体即可。本实用新型的水锤消除装置通过的增加空间原理，给高压流体提供缓冲压力区域，依次消除高压，不仅给装置本身带来保护，而且最后还可以通过排液口收集泄压腔中被消除水锤的液体，不造成浪费。

Description

水锤消除装置

技术领域

本实用新型涉及大流量工况下的水锤消除技术，尤其涉及一种水锤消除装置。

背景技术

水锤指的是管道中运动的流体因为流量的突然变化从而产生高压冲击波的作用。如果水锤发生在家庭里，会造成水龙头出口流体激喷，水花溅射，影响家庭卫生；而且水锤会冲击管道，产生噪音。如果水锤发生在工业管道上，因为所输送液体的流量很大，会因水锤产生很高的压力，从而使得管道由内而外破裂，设备受到损害，液体渗漏给工程管道运输带来不便，并且提高了检修费用。市面上所采用的水锤装置，一方面因为体积太大，运用范围有限；另一方面体积小的消除水锤能力有限，并不能完全符合民用和工业运用的需求。针对上述技术问题，有必要提供一种新型的水锤消除装置。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述现有技术，本申请提供了一种新型结构的水锤消除装置。

技术方案：本申请所述的一种水锤消除装置，包括管道，管道侧壁上设置有通孔，连通一储水室，所述通孔处设有挡块A，所述挡块A通过第一弹性件连接固定。

其中，所述储水室可通过焊接连接在管道侧壁上。

进一步的，所述储水室内设有一活塞，通过活塞将储水室一分为二，所述活塞通过第二弹性件连接固定。

进一步的，所述挡块A中空，内部有多孔小球，所述挡块A靠近管道端设有一挡板，所述挡板通过第三弹性件与挡块A连接，使得所述挡板可上下自由平移。

进一步的，所述活塞和管道壁之间的储水室侧壁上设有压力表和排液口。

作为一种优选的技术方案，本申请所述的一种水锤消除装置，包括管道，所述管道一端设有入水口，另一端设有出水口，侧壁上设置有通孔，所述通孔连通一储水室；所述通孔处设有挡块A，所述挡块A通过第一弹性件与储水室连接；所述储水室内设置有活塞，所述活塞通过第二弹性件与储水室连接；所述挡块中空，内部有多孔小球，所述挡块底部有挡板，所述挡板通过第三弹性件与挡块连接，使得所述挡板可上下自由平移。其中，所述储水室设置在所述管道的外侧壁，所述储水室通过所述通孔与所述管道内部连通。所述挡块的直径不小于所述通孔的直径，采用与通孔相契合的结构形式。所述活塞与储水室内壁密封性良好，不会有液体渗漏。所述储水室侧壁上设有压力表和泄水口，当所述储水室内的液体过多，所述压力表的值就会增加，所述泄水口就可以打开排除一部分或全部液体。所述储水室通过焊接连接在管道侧壁上。所述管道的横截面为方形或圆形。上述第一弹性件、第二弹性件和第三弹性件均为弹簧。进一步的，上述挡块、挡板、活塞等均可通过焊接与弹簧连接。

上述水锤消除装置安装在下游阀门前端，当流体通过进水口流入管道内部时，流体冲击挡板进入挡块中，在设置有多孔小球的情况下，多孔小球可以缓冲一部分流体势能；当流量过大时，高压流体可以冲开挡块，进入储水室中，使得活塞上移，储水室下方空间增大，可以进一步地缓冲流体的高压势能；当储水室内的液体过多，压力表的值增加，泄水口打开排除一部分或全部液体。

作为另一种技术方案，所述储水室内设有一活塞，所述挡块A通过第一弹性件与活塞相连接；所述储水室与通孔相对的另一端设挡块B，挡块B连接固定的弹簧B，使得活塞和挡块B之间形成液压缸腔体。

优选的，所述液压缸腔体呈“L”型，并且连接活塞端的内径大于连接挡块B端的内径。

进一步的，所述活塞和管道壁之间的储水室侧壁上设有排液口。

所述挡块A、活塞、挡块B分别通过密封圈与壁面形成良好的密封连接。

进一步的，本申请所述的一种液压式水锤消除装置，包括管道，管道一端设有进水口，另一端设有出水口，侧壁上设有通孔，所述通孔连通有储水室；所述储水室设置在所述管道的外侧壁，所述储水室通过所述通孔与所述管道内部连通，所述储水室内设置有A挡块和活塞，并通过第一弹性件连接，所述储水室壁上有排液口；所述活塞外侧为液压缸腔体，所述液压缸腔体另一端设有B挡块，B挡块连接固定的B弹簧。其中，所述A挡块、活塞、B挡块分别通过密封圈与壁面形成良好的密封。优选的，B挡块通过B弹簧与固定壁面连接。在液压缸腔体中采用矿物油润滑，并且利用液压缸腔体直径不等的办法和帕斯卡定律，作用在活塞上的压力可以被进一步消解。

上述水锤消除装置安装在下游阀门前端，当流体通过进水口流入管道内部时，当流量较小时，流体高压较低，活塞位置几乎不动，挡块A可以被弹簧带动上下平移，当挡块A移动到储水室中上部分时，流体冲击挡块A进入储水室中，一部分高压流体通过排液口被排除，可以消除压力势能；当流量过大时不足以消解所有压力，此时通过液压缸腔体使得作用在活塞上的压力被传递到挡块B上，并且由于挡块B的直径小于活塞的直径，使得高压流体的压力被缩小，因此得以进一步消除高压势能。进一步地，为了防止压力过大时挡块被冲出液压缸腔体外，采用固定壁面和弹簧给挡块B一个和高压流体方向相反的力。

作为另一种技术方案，所述储水室内设有一渗液板，所述挡块A通过第一弹性件与渗液板相连接；所述储水室与通孔对应端设挡块B，挡块B连接固定的弹簧B。

进一步的，所述渗液板和挡块B之间的腔室呈“L”型，拐角位置设置有橡胶膜。

进一步的，本申请所述的一种水锤消除装置，包括管道，管道一端设有进水口，另一端设有出水口，侧壁上设置有通孔，所述通孔连通储水室，所述储水室内通过渗液板分割成A泄压腔和B泄压腔；所述A泄压腔内设置有A挡锤，所述A挡锤通过第一弹性件连接一渗液板，所述A泄压腔的壁面上有排液口；所述B泄压腔呈L型，拐角位置设置有橡胶膜，出口位置设有B挡锤，所述B挡锤通过B弹簧与固定壁面连接。

进一步的，所述A泄压腔设置在管道的外侧壁，所述A泄压腔通过通孔与管道内部连通。所述A挡锤直径大于通孔直径，以便于实现堵塞。进一步的，所述渗液板固定安装在泄压腔壳体壁面上，所述渗液板上开有错列呈圆周阵列分布的渗液口。还包括一底座，所述底座固定安装在渗液板上，A弹簧与底座固定连接。所述橡胶膜与泄压腔壳体的密封性良好。所述管道壳体的横截面为方形或圆形。

上述水锤消除装置安装在下游阀门前端，当流体通过进水口流入管道内部时，流体冲击A挡锤进入A泄压腔中，继而推动A挡锤上移，然后通过渗液板上的渗液口进入 B泄压腔中，一部分液体撞击在橡胶膜上，使得橡胶膜变形，B泄压腔空间得以进一步扩大，最后液体撞击在B挡锤上，通过B弹簧的变形作用拉动B挡锤向B泄压腔出口方向移动，B泄压腔的空间得以进一步扩大。

本申请没有写明的零部件或者相互之间的位置关系、连接关系等均可以通过任何现有技术实现。

有益效果：相比较于现有技术，本申请水锤消除装置通过简单的结构设计，在水锤引起的管道侧壁设置储水室，已达到缓冲消解高压液体势能，并通过储水室提供压力缓冲空间，高压缓冲后再排出储水室内的液体即可。本实用新型的水锤消除装置通过的增加空间原理，给高压流体提供缓冲压力区域，依次消除高压，不仅给装置本身带来保护，而且最后还可以通过排液口收集泄压腔中被消除水锤的液体，不造成浪费。

附图说明

图1为本申请水锤消除装置的结构示意图；

图2是本申请另一水锤消除装置的结构示意图；

图3是本申请另一水锤消除装置的结构示意图；

图4是底座和渗液板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

如图1所示的水锤消除装置，包括管道1，管道1的一端设有入水口1-1，另一端设有出水口1-2，侧壁上设置有通孔2，通孔2连通一储水室3，储水室3设置在管道1 的外侧壁，通过通孔2与管道1内部连通，储水室3内设有活塞6，活塞6通过第二弹性件7(弹簧)与储水室3连接，活塞6的直径略微小于储水室3的内径，活塞6与储水室3内壁密封性良好，不会有液体渗漏，活塞6上方密闭空间被气体充斥，下方空间可以进入流体；活塞6和通孔2之间腔室的内壁面设置有压力表8和泄水口9，其中泄水口9位于压力表8下方。

上述通孔2的形状为倒锥形，通孔2处设置有一相契合的中空梯形挡块4，挡块4 通过第一弹性件5(弹簧)与储水室3连接，活塞6与第一弹性件5弹簧之间的密封性良好，不会有液体渗漏。挡块4内部有多孔小球4-1，挡块4下面有挡板4-2，挡板4-2 通过第三弹性件4-3(弹簧)与挡块4连接，挡块4直径不小于通孔,2，中间不会有流体渗漏。其中，第二弹性件7为两个关于储水室中心线对称的弹簧，活塞6被第二弹性件7弹簧拉住，最低位置始终高于挡块4。

上述水锤消除装置安装在下游阀门前端，当管内流量在短时间突然变化时，管内压力剧增，流体因出水口1-2关闭往进水口1-1方向回流，高压流体遇到挡板4-2，此时第三弹性件4-3(弹簧)的压力小于高压流体压力被压缩，挡板4-2上移，高压流体进入挡块4中，多孔小球4-1消解掉高压流体的压能，起到消除水锤的作用。当流量过大时，高压流体的压能无法被挡块4中的多孔小球完全消解，因此高压流体会冲击整个挡块4，使得第一弹性件5被压缩，挡块4位置上升。高压流体通过挡块4与通孔2间的间隙进入储水室3，高压流体得以冲击活塞6，使得第二弹性件7弹簧被压缩，活塞6 下方空间增大，高压流体压能被消解，从而起到消除大流量水锤的目的。当储水室4 的侧壁上设有压力表8和泄水口9的时候，泄水口9位于压力表8下方，当储水室3 下方的空间液体过多，压力表的值会增大，可以打开泄水口9排除储水室中的一部分液体。

实施例2

如图2所示的水锤消除装置，包括管道1，管道1一端设有进水口1-1，另一端设有出水口1-2，侧壁设置有通孔2，通孔2的形状为阶梯圆台形，通孔2处焊接连通有储水室3，储水室3内设有一活塞6，通孔2处设有相契合堵塞的挡块A4，挡块A4通过第一弹性件5弹簧与活塞6相连接。储水室3与通孔2相对的另一端设挡块B10，挡块B10连接固定的弹簧B11，使得活塞6和通孔2之间形成A泄压腔16，活塞6和挡块B之间形成液压缸腔体(12)，液压缸腔体12呈“L”型，并且连接活塞端的内径大于连接挡块B端的内径。活塞6和管道1壁之间的储水室侧壁上设有排液口9，挡块 A4、活塞6、挡块B10分别通过密封圈13与壁面形成良好的密封连接。第一弹性件5 弹簧原始处于压缩状态，B弹簧11初始状态处于压缩状态，液压缸腔体12为圆柱空间，液压缸腔体12内的液体为矿物油，液压缸腔体12的竖直方向(连接活塞6端)直径大于连接B挡块10端直径，B弹簧连接至固定壁面17，B挡块10可以在液压缸腔体12 内左右平移，活塞6可以在液压缸腔体12内上下平移，B挡块10不会运动超出液压缸腔体12，因为一方面有B弹簧的挤压作用，另一方面有液压强缸体的结构作用。

上述液压式水锤消除装置安装在下游阀门前端，当管内流量在短时间突然变化时，管内压力剧增，流体因出水口1-2关闭往进水口1-1方向回流，高压流体遇到A挡块4，此时第一弹性件5弹簧的推力小于高压流体的压力被压缩，A挡板4上移，高压流体进入A泄压腔16中，随后一部分流体通过排液口9排出，降低高压流体一部分压力。进一步地，如果所输送流体的流量过大，无法完全消除高压流体压力，于是高压流体继续往上运动，推动活塞6往上移动。由帕斯卡定律可知，作用在活塞6上的压强与作用在 B挡块10上的压强相等，同时由于B挡块10的直径小于活塞6的直径，最终作用在B 挡块10上的压力小于作用在活塞6上的压力，所以进一步地缓冲了高压流体的一部分压力。为了避免流体压力过大导致B挡块10运动到液压缸腔体12外部，采用连接在固定壁面17上的B弹簧11与B挡块10连接，B弹簧11处于压缩状态，给B挡块10 一个推力。

实施例3

如图3所示的一种水锤消除装置，包括管道1，管道1的一端设有进水口1-1，另一端设有出水口1-2，壁面设置有通孔2，通孔2的截面形状为球形；通孔2连通储水室3，通孔2处设有挡块A4挡锤，储水室3内设有一渗液板14，挡块A4挡锤通过第一弹性件5弹簧与渗液板14相连接；储水室3与通孔2对应的另一端设挡块B10挡锤，挡块B10挡锤连接固定的弹簧B11，B弹簧11与固定壁面17连接。渗液板14和通孔2之间的空间为A泄压腔16，渗液板14和挡块B10挡锤之间的空间为B泄压腔18。

挡块A4挡锤球形端能够堵塞通孔2，结合图4，挡块A4挡锤通过第一弹性件5弹簧连接底座19，底座19固定连接渗液板14，渗液板14固定安装在储水室3壳体上，如图4所示，渗液板14上开有呈圆周分列的渗液口20，渗液口20在渗液板14上为圆周阵列分布，并且两组渗液口20位于不同半径上，两组不同半径上的渗液口20错列分布。

A泄压腔16的壁面上还设有排液口9，挡块A4挡锤在下游阀门关闭前和通孔2紧密贴合。渗液板14和挡块B10之间的腔室，即B泄压腔18，呈“L”型，拐角位置设置有橡胶膜15，橡胶膜15的四周与泄压腔壳体之间密封良好，不会有液体渗漏，且橡胶膜15与泄压腔壳体之间为中空结构，挡块B10挡锤位于B泄压腔18的出口位置，其球形端位于B泄压腔18内部，圆形端通过B弹簧11与固定壁面17连接，固定壁面17 相对泄压腔壳体位置不变，挡块B10挡锤不会运动超出B泄压腔18，因为一方面有B 弹簧11的挤压作用，另一方面有液压强缸体的结构作用。上述挡锤的一端为球形表面，通过液体与球形表面各点的接触时间不同，分别消除高压流体压力，减小对挡锤表面的冲击和对弹簧带来的损耗。

上述水锤消除装置安装在下游阀门前端，当管内流量在短时间突然变化时，管内压力剧增，流体因出水口1-2关闭往进水口1-1方向回流，高压流体遇到挡块A4挡锤，此时第一弹性件5弹簧的推力小于高压流体的压力被压缩，挡块A4挡锤上移，高压流体进入A泄压腔16中，随后液体通过渗液板14上的渗液口20进入B泄压腔18中，首先已被卸载了一部分压力的高压液体会撞击在橡胶膜15上，橡胶膜15通过变形扩大 B泄压腔18的体积，消除掉一部分高压流体压力，最后剩余的高压流体往B泄压腔18 的出口移动，撞击在挡块B10挡锤上，与挡块B10挡锤连接的B弹簧11被压缩，挡块 B10挡锤向固定壁面方向移动，B泄压腔18的体积再一次扩大，高压液体的压力再一次被卸载。在A泄压腔16的侧壁开有排液口9时，在水锤消除完毕后可以打开排液口9将A泄压腔16和B泄压腔18内的液体排出。

Claims (10)

1.一种水锤消除装置，其特征在于，包括管道(1)，管道(1)侧壁上设置有通孔(2)，连通一储水室(3)，通孔(2)位于储水室(3)一侧设有挡块A(4)，挡块A(4)通过设置在储水室(3)中的第一弹性件(5)连接固定。

2.根据权利要求1所述的水锤消除装置，其特征在于，所述储水室(3)内设有一活塞(6)，所述活塞(6)通过第二弹性件(7)连接固定。

3.根据权利要求1所述的水锤消除装置，其特征在于，所述挡块A(4)中空，内部有多孔小球(4-1)，所述挡块A(4)靠近管道端设有一挡板(4-2)，所述挡板(4-2)通过第三弹性件(4-3)与挡块A(4)连接，使得所述挡板(4-2)可上下自由平移。

4.根据权利要求2所述的水锤消除装置，其特征在于，所述活塞(6)和管道壁之间的储水室侧壁上设有压力表(8)和排液口(9)。

5.根据权利要求1所述的水锤消除装置，其特征在于，所述储水室(3)内设有一活塞(6)，所述挡块A(4)通过第一弹性件(5)与活塞(6)相连接；所述储水室(3)与通孔(2)相对的另一端设挡块B(10)，挡块B(10)连接固定的弹簧B(11)，使得活塞(6)和挡块B(10)之间形成液压缸腔体(12)。

6.根据权利要求5所述的水锤消除装置，其特征在于，所述液压缸腔体(12)呈“L”型，并且连接活塞端的内径大于连接挡块B端的内径。

7.根据权利要求5所述的水锤消除装置，其特征在于，所述活塞(6)和管道壁之间的储水室侧壁上设有排液口(9)。

8.根据权利要求5所述的水锤消除装置，其特征在于，所述挡块A(4)、活塞(6)、挡块B(10)分别通过密封圈(13)与壁面形成密封连接。

9.根据权利要求1所述的水锤消除装置，其特征在于，所述储水室(3)内设有一渗液板(14)，所述挡块A(4)通过第一弹性件(5)与渗液板(14)相连接；所述储水室(3)与通孔对应端设挡块B(10)，挡块B(10)连接固定的弹簧B(11)。

10.根据权利要求9所述的水锤消除装置，其特征在于，所述渗液板(14)和挡块B(10)之间的腔室呈“L”型，拐角位置设置有橡胶膜(15)。

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