一種智能延時防水擊管道切斷裝置的製作方法

2023-05-26 12:51:16 1

本實用新型涉及管道安全領域，特別涉及一種智能延時防水擊管道切斷裝置。

背景技術：

管道運輸作為五大運輸手段之一，已成為工業國家的主動脈。在管道的使用過程中, 若發生管道破裂, 大量的高壓流體從破裂處噴出，釋放出巨大的能量，傷害人和動物，摧毀建築，破壞周邊環境。而水擊是有壓管道中發生爆裂的重要原因之一，水擊是因外界原因管道內流速發生劇烈變化時，所帶來的一種水體內部壓強交替升降的現象。水擊發生時，水電站壓力管道中壓強急劇改變。若關閉閥門，則壓力管道中壓強急劇升高，反之，開啟閥門，則壓力管道中壓強急劇降低。這種壓強的升高或降低，有時會達到很大的數值，同時又具有較高的頻率，對壓力管道危害很大。巨大的正壓力會使壓力管道爆裂、而巨大的負壓又會使壓力管道吸扁。

常見的減小水擊壓力的措施有設置調壓室；縮短管線長度；增大管徑，減小流速；改變導葉關閉規律；減小管道流速變化梯度等。理論上雖有很多措施，實際大部分很難實施或者不經濟，沒有特別有效可行的措施。如設置調壓室可以使水擊波儘早地反射回壓力管道末端，從而減小水擊壓力，這是目前工程上最常用的方法，但是調壓室造價高，施工複雜，工程量大且不適宜在山區建造。

技術實現要素：

本實用新型針對背景技術中存在的問題提供一種智能延時防水擊管道切斷裝置，本裝置利用分段展開式閥瓣和反流管，延緩在流體被截斷時的裝置關閉時間，減小水擊對管道的影響。

為實現本裝置之目的，採用以下技術方案予以實現。

一種智能延時防水擊管道切斷裝置，其特徵在於：包括主閥門、反流管以及控制系統，所述主閥門設於待切斷的流體管道上，主閥門包括主閥瓣和次閥瓣，主閥瓣由四單獨扇形閘板組成，四個扇形閘板為相同對稱布置，四個扇形閥瓣閉合後中間形成一反流孔，其中一個扇形閥瓣內設有可將返流孔閉合的次閥瓣；所述次閥瓣為一方形鋼閘板，閘板面積與主閥瓣內構反流孔相等，閥瓣內一扇形閘板內設有可將反流孔閉合的次閥瓣，所述次閥瓣和主閥瓣分別通過第一電磁閥和第二電磁閥控制，所述反流管包括循環外管、導流內管、啟閉裝置、伸縮裝置、單向閥，所述循環外管通過單向閥與主閥門上遊的流體管道相連；所述單向閥為彈簧自力式，可以單獨限制流體的單向流動。

所述導流內管設於主閥門下遊的流體管道內，導流內管前端設有導流管口，導流管口與閉合後主閥瓣中間的反流孔密封對接，主閥門下遊的流體管道上設有啟閉裝置，所述導流內管通過管壁的啟閉裝置延伸出，與循環外管由伸縮裝置相連，啟閉裝置包括套管、軟質墊片、漲環螺帽和設於套管內的臺階，所述套管分為大直徑段和小直徑段兩部分，套管大直徑段的內徑大於導流管口的長度，所述導流內管與套管小直徑段通過密封裝置間隙配合，所述套管大直徑段靠近流體管道處設有切斷球閥。

作為改進，所述軟質墊片為套在導流內管上直徑相同的環形墊片，所述漲環螺帽中間設有可供導流內管穿過的通孔，漲環螺帽外周與套管內壁通過螺紋配合，所述臺階設於套管變徑處，通過擰緊漲環螺帽將軟質墊片壓緊在臺階上，軟質墊片受到擠壓後貼緊導流內管上，從而將導流內管與臺階以及漲環螺帽之間間隙密封，防止管道內流體倒流。

作為改進，所述伸縮裝置包括旋鈕套筒和固定旋鈕，所述循環外管套在導流內管上，兩者可相對滑動的間隙密封配合連接，所述旋鈕套筒套在與導流內管相接觸部分的循環外管，所述固定旋鈕設於旋鈕套筒套上用於固定循環外管和導流內管的相對位置。

作為改進，所述反流孔為一方孔，相應的所述次閥瓣為方形閘板，所述導流管口大於反流孔。

作為改進，所述主閥瓣由四單獨扇形閘板組成，四個扇形閘板為相同對稱布置，四個扇形閘板邊緣均用橡膠材料包裹。

本實用新型的有益效果：

通過主閥門加次閥瓣和反流管設計，保證了裝置關閉時流體向前輸送被截斷的效果，同時有效減緩了裝置關閉的時間，降低了水擊現象發生的可能性，減少了管道閥門突然啟閉時對管道的影響；裝置採用智能實用設計，操作簡單，節省人力管理消耗。

附圖說明

圖1為本實用新型一較佳實施例的的整體結構示意圖。

圖2為本實用新型的主閥門結構示意圖。

圖3為本實用新型的啟閉裝置和套管結構示意圖。

圖4為本實用新型的伸縮裝置的結構示意圖。

圖5為本實用新型的控制系統的電路結構示意圖。

圖中：1-主閥瓣，2-次閥瓣，3-第一電磁閥，4-橡膠材料，5-導流內管，6-循環外管，7-啟閉裝置，701-切斷球閥，702-套管，703-軟質墊片，704-漲環螺帽，8-伸縮裝置，801-旋鈕套筒，802-固定旋鈕，9-蓄電池，10-裝置開關，11-單片機，12-控制系統，13-主閥門，14-流體管道，15-單向閥，16-第二電磁閥，17-電動機，18-導流管口，19-反流孔，20-臺階。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型進行進一步說明。

如圖1所示，一種智能延時防水擊管道切斷裝置，包括主閥門13、反流管和控制系統12。

所述反流管包括循環外管6、導流內管5、啟閉裝置7、伸縮裝置8、單向閥15。所述導流內管5包括在橫管設置的導流管口18，導流內管5上端連接伸縮裝置8，設置於主閥門13下遊的流體管道14上，導流管口18為導流內管5末端延伸出的長度較小的水平段；所述單向閥15設於循環外管6反流回主閥門13上遊流體管道處，用於防止回主閥門13上遊流體通過循環外管6流到下遊；循環外管6為管道外循環管路，分三段：輸送段，水平段和反流段，輸送段下端與導流內管5上端直接套接相連，接收導流內管5的流體，水平段將流體輸送至裝置上遊段，反流段將流體再輸送至裝置上遊的流體管道14 中，實現流體的反流循環。

圖中，導流管口18和導流內管5橫截面積相同，且導流管口18橫截面面積略大於主閥13的主閥瓣1上的反流孔19，在主閥門13關閉時，伸縮裝置8帶動導流內管5伸到流體管道14中心處，導流管口18橫管截面中心與反流孔19中心位於同一高度，與反流孔19密封對接。

所述第一電磁閥3、第二電磁閥16和電動機17接受來自控制系統12的指令，作出對應動作，分別控制主閥瓣1、次閥瓣2、和啟閉裝置7、伸縮裝置8的啟閉。

所述控制系統12位於裝置外側，包括裝置開關10、單片機11、蓄電池9，通過內置電路控制電磁閥和電動機17。

如圖2所示，此為裝置使用時的實施例，所述主閥門13包括第一電磁閥3、主閥瓣1、次閥瓣2和第二電磁閥16，主閥瓣1由四單獨扇形閘板組成，四個扇形閘板為相同對稱布置，扇形閘板邊緣均用橡膠材料4包裹；所述扇形閘板為外周弧形內周直線的有一定厚度的扇形鋼板，裝置運行後四個扇形閘板完全展開時四內周直線構成一正方形，其餘相鄰邊相接貼合，構成一整圓；所述次閥瓣2為一方形鋼閘板，閘板面積與主閥瓣1內構反流孔19相等，所述次閥瓣2內嵌於一主閥瓣1的扇形閘板中，在主閥瓣1的扇形閘板中有一方形空腔，次閥瓣2可在其中正常上下移動，次閥瓣2通過第二電磁閥16驅動。

如圖3所示，啟閉裝置7位於主閥門13下遊的流體管道14上，安裝在管外壁，包括切斷球閥701、套管702、軟質墊片703、漲環螺帽704，所述套管702一端接入管道側壁，所述導流內管5套嵌在套管702內，為容納導流內管5前端橫向設置的導流管口18，呈一端寬一端窄，切斷球閥701設於套管702大直徑一段，控制套管702內通道的打開和隔斷；所述軟質墊片703為套在導流內管5上直徑相同的環形墊片，所述漲環螺帽704中間設有可供導流內管5穿過的通孔，漲環螺帽704外周與套管702內壁通過螺紋配合，所述臺階設於套管變徑處，通過擰緊漲環螺帽704將軟質墊片703壓緊在臺階上，軟質墊片703受到擠壓後貼緊導流內管5上，從而將導流內管5與臺階以及漲環螺帽704之間間隙密封。

如圖4所示，所述伸縮裝置8包括旋鈕套筒801、固定旋鈕802，旋鈕套筒801套在循環外管6的輸送段，循環外管6的輸送段套在導流內管5上，循環外管6的輸送段和導流內管5可相對自由的上下滑動，固定旋鈕802固定在旋鈕套筒801外，並伸入循環外管6內並頂在導流內管5上，通過旋轉固定旋鈕802可將導流內管5與循環外管6相對位置固定。

如圖5所示，控制系統12中包括單片機11、蓄電池9、裝置開關10，蓄電池9為裝置提供能源，單片機11通過內置電路控制電磁閥和電動機17，從而控制相應的主閥瓣1、次閥瓣2、以及啟閉裝置7、伸縮裝置8的啟閉。

操作實例：當需要切斷流體管道14內流動時，打開裝置開關10，單片機11開始運行，並發出相應指令，通過電動機17驅動啟閉裝置打開，防止管道14內的流體先倒流並控制伸縮裝置8將導流內管5釋放到流體管道14中心處相應位置，由於單向閥15的作用，使得流體僅能依次流經導流內管5和循環外管6後，最後通過單向閥15流至上遊。上述操作在極短時間完成後，單片機11通過第一電磁閥3控制主閥瓣1迅速合攏，合攏完成後主閥瓣1的反流孔19與導流內管5前端的導流管口18密封對接，實際上流體已被截斷，流體無法向下遊流動，而通過反流管反流至上遊，隨即單片機11通過第二電磁閥16控制次閥瓣2緩慢關閉，完成裝置的完全關閉，隨後通過電動機17控制伸縮裝置8，將導流內管5前端的導流管口18提升至套管702內，並關閉啟閉裝置7。

當需要打開裝置使流體重新流動時，單片機11通過第二電磁閥16開啟次閥瓣2，流體開始流動，隨後再通過第一電磁閥3開啟主閥瓣1，完成裝置的完全開啟。

以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非用於限定本實用新型的保護範圍，因此，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。