專利名稱：輸氣管萬(wàn)向排水閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸氣管排水閥，尤其涉及一種水下復(fù)雜安裝環(huán)境下輸氣管排水 閥。
背景技術(shù)：
揚(yáng)水曝氣器、同溫層曝氣器等充氧混合設(shè)備安裝于水庫(kù)和湖泊中，用于改善水庫(kù) 湖泊水質(zhì)。充氧混合設(shè)備以壓縮空氣為氣源，由安裝于岸邊的空壓機(jī)，通過(guò)水下輸氣管向其 供氣。在大型水體中安裝輸氣管時(shí)，不可能將水抽干后在水底安裝，而是在水面接管后綁縛 重塊下沉到水底。由于水下地形復(fù)雜，高低起伏，因此只能采用低密度聚乙烯管、橡膠管等 柔性管道，安裝好的管道也隨地形高低起伏。輸氣管起端與大氣相通，末端與水庫(kù)水體相 通，在經(jīng)歷了幾次輸氣、停氣周期后，在高低起伏的輸氣管中會(huì)出現(xiàn)氣、水相間的現(xiàn)象，即空 氣聚集到管道上彎的高處，水積蓄到管道下彎的低處。這種高處集氣、低處積水的現(xiàn)象猶如 一個(gè)個(gè)串聯(lián)的U形管，對(duì)流體的輸送產(chǎn)生了很大的阻力，引起兩個(gè)嚴(yán)重的后果。一是空壓機(jī) 向設(shè)備輸氣時(shí)需要更高的壓力，將每個(gè)U形彎下部的水向管道末端驅(qū)趕，通過(guò)管道出口進(jìn) 入水庫(kù)，才能使輸氣暢通。二是當(dāng)空壓機(jī)停止供氣后，輸氣管進(jìn)口與空氣相通，管內(nèi)空氣壓 力降為零，在輸氣管末端，水倒灌到輸氣管中，維持管內(nèi)外壓力平衡，但由于眾多U形管阻 力的存在，水不能倒灌到輸氣管靠近水庫(kù)岸邊的起端，輸氣管在外水壓力擠壓下被壓扁，長(zhǎng) 此以往會(huì)在管道兩側(cè)產(chǎn)生縱向裂縫，使管道破裂。為了解決這一問(wèn)題，需要在輸氣管U形彎 的下凹處安裝一種閥件，當(dāng)輸氣時(shí)能排除管道內(nèi)積水，當(dāng)停止運(yùn)行時(shí)能使外水進(jìn)入管道，但 不能讓管道內(nèi)氣體排出?，F(xiàn)有的技術(shù)中，疏水閥能排除管道積水而不排氣，止回閥能讓外水 進(jìn)入而不排氣。這兩種閥門(mén)在管道上的安裝位置、安裝角度有較高要求，從水面下沉的非剛 性輸氣管在下沉過(guò)程中會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)、歪斜等移位，下沉到水底后也不能保證疏水閥和單向 閥所需的安裝角度，兩閥將不能正常工作，還可能發(fā)生漏氣現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種輸氣管萬(wàn)向排水閥，該排 水閥能夠在各種安裝角度下排除管道內(nèi)積水，消除U形存水彎現(xiàn)象，降低輸氣壓力。當(dāng)安裝 于水下輸氣管上時(shí)，在不輸氣時(shí)能使外水進(jìn)入管道，防止管道被外水壓力壓扁。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案在中空的圓柱狀閥殼環(huán)向設(shè)有至少 4個(gè)閥芯安裝孔和至少4個(gè)閥芯，閥芯安裝在閥芯安裝孔內(nèi)，閥芯的軸線與閥殼的軸線垂 直。所述的閥芯由閥瓦、浮球、彈力蓋、0型密封圈、導(dǎo)向桿、濾網(wǎng)、濾網(wǎng)壓環(huán)、外螺栓、彈 力蓋壓環(huán)、內(nèi)螺栓組成，閥瓦為圓管形，一端開(kāi)口，一端有底板，底板上開(kāi)有進(jìn)出水孔，濾網(wǎng) 由濾網(wǎng)壓環(huán)和外螺栓固定在閥瓦底板外側(cè)，0型密封圈沾粘在閥瓦底板內(nèi)側(cè)進(jìn)出水孔四周， 至少6根導(dǎo)向桿環(huán)向圍繞0型密封圈的外側(cè)固定在閥瓦底板和側(cè)壁上，浮球放置在導(dǎo)向桿 圍成的圓柱形籠內(nèi)，彈力蓋由彈力蓋壓環(huán)和內(nèi)螺栓覆蓋固定在閥瓦開(kāi)口端。
所述的閥芯的閥瓦開(kāi)口向下放置于空氣中時(shí)，彈力蓋應(yīng)能承受浮球的自重，并將 浮球頂托擠靠在0型密封圈上，當(dāng)閥芯開(kāi)口向上淹沒(méi)于水中時(shí)，浮球能上浮頂起彈力蓋，使 浮球離開(kāi)0型密封圈，在浮球與0型密封圈之間出現(xiàn)縫隙。所述的彈力蓋為橡膠彈性材料制成，其上開(kāi)有過(guò)流孔。所述的導(dǎo)向桿為L(zhǎng)形桿。閥殼由直筒和法蘭組成。在直筒環(huán)向開(kāi)有閥芯安裝孔，用于安裝閥芯，兩端法蘭用 于與輸氣管連接。閥殼兩端直接與輸氣管相連，將輸氣管萬(wàn)向排水閥安裝于輸氣管上，輸送 的氣體從閥殼內(nèi)流過(guò)，閥芯能有控制地排除管道內(nèi)積水，并在外水壓力大于閥殼內(nèi)壓力時(shí) 進(jìn)水。輸氣管萬(wàn)向排水閥工作方式是閥殼兩端直接與輸氣管相連，將輸氣管萬(wàn)向排水 閥安裝于輸氣管上。當(dāng)閥殼所處的輸氣管道內(nèi)積水時(shí)，位于閥殼下側(cè)閥芯中的浮球在浮力 作用下浮起，向上頂托彈力蓋，浮球不再擠壓在0型密封圈上，它們之間出現(xiàn)了能過(guò)流的縫 隙，此時(shí)如果空壓機(jī)向輸氣管內(nèi)供氣，使管內(nèi)壓力大于管外壓力，管內(nèi)積水將從彈力蓋過(guò)流 孔、浮球與0型密封圈之間的縫隙、進(jìn)出水孔、濾網(wǎng)排出。當(dāng)管內(nèi)積水排完后，浮球失去浮 力，自動(dòng)回落到0型密封圈上，封住進(jìn)出水孔，阻止氣體排出。位于閥殼兩側(cè)和上側(cè)的閥芯 中的浮球被彈力蓋擠壓在0型密封圈上。當(dāng)空壓機(jī)停止供氣，管內(nèi)空氣壓力下降到小于管 外水壓時(shí)，位于閥殼上側(cè)閥芯中的浮球在自重和外水壓力作用下向下頂托彈力蓋，浮球不 再擠壓在0型密封圈上，它們之間出現(xiàn)了能過(guò)流的縫隙，外水從濾網(wǎng)、進(jìn)出水孔、浮球與0型 密封圈之間的縫隙、彈力蓋過(guò)流孔進(jìn)入閥殼內(nèi)，當(dāng)閥殼內(nèi)進(jìn)水并將位于下側(cè)的閥芯淹沒(méi)時(shí)， 下側(cè)閥芯中的浮球在浮力作用下浮起，水將從下側(cè)的閥芯進(jìn)入閥殼內(nèi)。進(jìn)出水孔外側(cè)覆蓋 有濾網(wǎng)，防止水中漂浮物進(jìn)入閥殼內(nèi)。當(dāng)管道內(nèi)充滿水，管道內(nèi)外水壓平衡時(shí)，除了位于閥 殼下側(cè)的閥芯中的浮球外，其他浮球均被彈力蓋擠壓到0型密封圈上。由于本發(fā)明閥殼環(huán)向多個(gè)方向均勻安裝有至少4個(gè)閥芯，各自能獨(dú)立工作，將本 發(fā)明安裝在非剛性輸氣管上，下沉到水底時(shí)，無(wú)論管道發(fā)生扭轉(zhuǎn)還是傾斜，總有某些閥芯位 于閥殼下側(cè)或上側(cè)，能聯(lián)合發(fā)揮排水和進(jìn)水功能，保障本發(fā)明功能的發(fā)揮。本發(fā)明結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，生產(chǎn)制造容易，成本低，安裝使用方便。其有益效果是在非 剛性輸氣管水下復(fù)雜安裝條件下，本發(fā)明不受安裝角度限制，在管道輸氣時(shí)排除管道內(nèi)積 水，消除管道內(nèi)氣水相間形成的U形管存水現(xiàn)象，降低輸氣壓力，節(jié)約能源。當(dāng)管道停止輸 氣泄壓時(shí)，能使外水進(jìn)入管道，保持內(nèi)外水壓平衡，防止管道受外壓變形而破裂，延長(zhǎng)輸氣 管使用壽命。閥芯的進(jìn)出水孔外側(cè)覆蓋有濾網(wǎng)，防止水中漂浮物進(jìn)入閥殼內(nèi)，避免因水中雜 物影響閥芯的密閉性能和輸氣管輸氣效率。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的橫向任意角度安裝示意圖；圖4是本發(fā)明的縱向任意角度安裝示意圖。圖中，1-閥殼，2-閥芯，3-直筒，4-法蘭，5-閥芯安裝孔，6_閥瓦，7_浮球，8_彈力蓋，9-0型密封圈，10-導(dǎo)向桿，11-濾網(wǎng)，12-外壓環(huán)，13-外螺栓，14-內(nèi)壓環(huán)，15-內(nèi)螺栓， 16-進(jìn)出水孔，17-過(guò)流孔。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2所示，輸氣管萬(wàn)向排水閥由閥殼1和4個(gè)閥芯2組成。閥殼1和閥芯 2均為柱狀，閥芯2垂直安裝于閥殼1上。閥殼1由直筒3和法蘭4組成，在直筒3環(huán)向開(kāi) 有4個(gè)閥芯安裝孔5，用于安裝閥芯2。閥芯2通過(guò)螺紋固定于閥芯安裝孔5內(nèi)。閥殼1通 過(guò)兩端的法蘭4與輸氣管相連。閥殼1用金屬或硬質(zhì)非金屬材料制成。閥芯2由閥瓦6、浮 球7、彈力蓋8、0型密封圈9、導(dǎo)向桿10、濾網(wǎng)11、濾網(wǎng)壓環(huán)12、外螺栓13、彈力蓋壓環(huán)14、 內(nèi)螺栓15組成。閥瓦6為圓管形，一端開(kāi)口，一端有底板，底板上開(kāi)有進(jìn)出水孔16，閥瓦6 用金屬或硬質(zhì)非金屬制成。濾網(wǎng)11用防腐金屬絲或非金屬絲編織而成，用圓環(huán)形的濾網(wǎng)壓 環(huán)12、外螺栓13將濾網(wǎng)11固定在閥瓦6底板外側(cè)。0型密封圈9沾粘在閥瓦底板內(nèi)側(cè)進(jìn) 出水孔16四周。6根L形導(dǎo)向桿10環(huán)向圍繞0型密封圈9的外側(cè)，垂直焊接固定在閥瓦6 底板和側(cè)壁上。在導(dǎo)向桿10圍成的圓柱形籠內(nèi)放置浮球7，浮球7采用金屬空心球或硬質(zhì) 塑料空心球。彈力蓋8為圓盤(pán)形，其上開(kāi)有能過(guò)流的過(guò)流孔17，彈力蓋8用橡膠等具有較強(qiáng) 彈性的材料制成。用圓環(huán)形的彈力蓋壓環(huán)14和內(nèi)螺栓15將彈力蓋8覆蓋固定在閥瓦6開(kāi) 口端。閥芯2的特征是，當(dāng)閥芯2開(kāi)口向下放置于空氣中時(shí)，彈力蓋8應(yīng)能承受浮球7的自 重，并將浮球7頂托擠靠在0型密封圈9上。當(dāng)閥芯2開(kāi)口向上淹沒(méi)于水中時(shí)，浮球7能上 浮頂起彈力蓋8，使浮球7離開(kāi)0型密封圈9。閥瓦6開(kāi)口端向內(nèi)垂直安裝于閥殼1上。輸氣管萬(wàn)向排水閥工作方式是，將閥殼1兩端直接與輸氣管相連。當(dāng)閥殼1所處 的輸氣管道內(nèi)積水時(shí)，位于閥殼1下側(cè)閥芯2中的浮球7在浮力作用下浮起，向上頂托彈力 蓋8，浮球7不再擠壓在0型密封圈9上，它們之間出現(xiàn)了能過(guò)流的縫隙，此時(shí)如果空壓機(jī)向 輸氣管內(nèi)供氣，使管內(nèi)壓力大于管外壓力，管內(nèi)積水將從彈力蓋過(guò)流孔17、浮球7與0型密 封圈9之間的縫隙、進(jìn)出水孔16、濾網(wǎng)11排出。當(dāng)管內(nèi)積水排完后，浮球7失去浮力，自動(dòng) 回落到0型密封圈9上，封住進(jìn)出水孔16，阻止管道內(nèi)空氣泄漏出管道。位于閥殼兩側(cè)和 上側(cè)的閥芯2中的浮球7被彈力蓋8擠壓在0型密封圈9上。當(dāng)空壓機(jī)停止供氣，管內(nèi)空 氣壓力下降到小于管道外水壓時(shí)，位于閥殼1上側(cè)閥芯2中的浮球7在自重和外水壓力作 用下向下頂托彈力蓋8，浮球7與0型密封圈9之間出現(xiàn)了能過(guò)流的縫隙，外水從濾網(wǎng)11、 進(jìn)出水孔16、浮球7與0型密封圈9之間的縫隙、彈力蓋過(guò)流孔17進(jìn)入閥殼1內(nèi)，當(dāng)閥殼1 內(nèi)進(jìn)水并將位于下側(cè)的閥芯2淹沒(méi)時(shí)，下側(cè)閥芯中的浮球7在浮力作用下浮起，水將從下側(cè) 的閥芯2進(jìn)入閥殼1內(nèi)。當(dāng)管道內(nèi)充滿水，管道內(nèi)外水壓平衡時(shí)，除了位于閥殼1下側(cè)的閥 芯2中的浮球7外，其他浮球7均被彈力蓋8擠壓到0型密封圈9上。圖3所示，當(dāng)輸氣管發(fā)生旋轉(zhuǎn)，輸氣管萬(wàn)向排水閥處于橫向任意角度時(shí)，處于下側(cè) 的兩個(gè)閥芯2中的浮球浮起，相應(yīng)的兩個(gè)進(jìn)出水孔能過(guò)水。輸氣管停氣泄壓時(shí)，上側(cè)的兩個(gè) 閥芯2中的浮球7在自重和外壓作用下下降，相應(yīng)的進(jìn)出水孔能進(jìn)水。圖4所示，當(dāng)輸氣管縱向傾斜，輸氣管萬(wàn)向排水閥處于縱向任意角度時(shí)，處于下側(cè) 的閥芯2中的浮球浮起，相應(yīng)的進(jìn)出水孔能過(guò)水。輸氣管停氣泄壓時(shí)，上側(cè)的閥芯2中的浮 球在自重和外壓作用下下降，相應(yīng)的進(jìn)出水孔能進(jìn)水。
權(quán)利要求
1.一種輸氣管萬(wàn)向排水閥，包括中空的圓柱狀閥殼(1)，其特征是所述閥殼(1)環(huán)向設(shè) 有至少4個(gè)閥芯安裝孔(5)和至少4個(gè)閥芯O)，閥芯(2)安裝在閥芯安裝孔(5)內(nèi)，閥芯 (2)的軸線與閥殼(1)的軸線垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸氣管萬(wàn)向排水閥，其特征是所述的閥芯(2)由閥瓦(6)、浮 球(7)、彈力蓋(8)、0型密封圈(9)、導(dǎo)向桿(10)、濾網(wǎng)(11)、濾網(wǎng)壓環(huán)(12)、外螺栓(13)、 彈力蓋壓環(huán)(14)、內(nèi)螺栓(15)組成，閥瓦(6)為圓管形，一端開(kāi)口，一端有底板，底板上開(kāi)有 進(jìn)出水孔(16)，濾網(wǎng)(11)由濾網(wǎng)壓環(huán)(12)和外螺栓(13)固定在閥瓦(6)底板外側(cè)，0型 密封圈(9)沾粘在閥瓦(6)底板內(nèi)側(cè)進(jìn)出水孔(16)四周，至少6根導(dǎo)向桿(10)環(huán)向圍繞 0型密封圈(9)的外側(cè)固定在閥瓦(6)底板和側(cè)壁上，浮球(7)放置在導(dǎo)向桿(10)圍成的 圓柱形籠內(nèi)，彈力蓋(8)由彈力蓋壓環(huán)(14)和內(nèi)螺栓(15)覆蓋固定在閥瓦(6)開(kāi)口端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸氣管萬(wàn)向排水閥，其特征是所述的閥芯⑵的閥瓦(6) 開(kāi)口向下放置于空氣中時(shí)，彈力蓋(8)應(yīng)能承受浮球(7)的自重，并將浮球(7)頂托擠靠在 0型密封圈(9)上，當(dāng)閥芯(2)開(kāi)口向上淹沒(méi)于水中時(shí)，浮球(7)能上浮頂起彈力蓋(8)，使 浮球(7)離開(kāi)0型密封圈(9)，在浮球(7)與0型密封圈(9)之間出現(xiàn)縫隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸氣管萬(wàn)向排水閥，其特征是所述的彈力蓋(8)為橡膠彈性 材料制成，其上開(kāi)有過(guò)流孔(17)。
全文摘要
輸氣管萬(wàn)向排水閥，屬于閘閥技術(shù)領(lǐng)域。在中空的圓柱狀閥殼環(huán)向設(shè)有至少4個(gè)閥芯安裝孔和至少4個(gè)閥芯，閥芯安裝在閥芯安裝孔內(nèi)，閥芯的軸線與閥殼的軸線垂直。本發(fā)明結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，生產(chǎn)制造容易，成本低，安裝使用方便。用于復(fù)雜安裝條件下水下非剛性輸氣管的排水和進(jìn)水，能在任意橫向和縱向安裝角度下工作。在管道輸氣時(shí)排除管道內(nèi)積水，消除管道內(nèi)氣水相間形成的U形管存水現(xiàn)象，降低輸氣壓力，節(jié)約能源。當(dāng)管道停止輸氣泄壓時(shí)，能使外水進(jìn)入管道，保持內(nèi)外水壓平衡，防止管道受外壓變形而破裂，延長(zhǎng)輸氣管使用壽命。閥芯的進(jìn)出水孔外側(cè)覆蓋有濾網(wǎng)，防止水中漂浮物進(jìn)入閥殼內(nèi)，避免因水中雜物影響閥芯的密閉性能和輸氣管輸氣效率。
文檔編號(hào)F16K31/20GK102128287SQ20101059811
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者叢海兵, 黃廷林 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大學(xué), 西安建筑科技大學(xué)