本實(shí)用新型涉及一種進(jìn)排氣閥門，尤其涉及防冰凍防水錘復(fù)合式高速排氣進(jìn)氣閥。

背景技術(shù)：

為了提高輸水效率和防止輸水管道因負(fù)壓而受到損壞，復(fù)合式高速排氣進(jìn)氣閥（以下簡稱排氣閥）廣泛應(yīng)用于輸水管道路上。其主要功能是：初次供水時(shí)，由大排氣孔進(jìn)行快速大量排氣，快速排氣后，大排氣孔關(guān)閉；正常供水時(shí)，水中含有的空氣積聚到排氣閥頂部，隨著氣壓的升高或降低，由小排氣孔進(jìn)行反復(fù)排氣；當(dāng)輸水管道中出現(xiàn)負(fù)壓，例如停電或檢修停水時(shí)，大排氣孔迅速打開，外界空氣經(jīng)排氣閥進(jìn)入管道，消除了管內(nèi)負(fù)壓。CN200420103028X專利公開了一種目前使用比較普遍、已被國標(biāo)列為典型構(gòu)造的排氣閥，但經(jīng)使用證實(shí)，這種排氣閥尚存在下列不足：1）由于在工作狀態(tài)下閥內(nèi)基本上是滿水的，因此防水錘能力差，當(dāng)閥后截止閥快速關(guān)閉或首次供水大排氣孔快速關(guān)閉產(chǎn)生水錘時(shí)，容易造成浮球等強(qiáng)度較弱的零件損壞；此外不能在嚴(yán)寒地區(qū)使用，否則因水冰凍膨脹，造成閥體等零件破裂；2）輸送的水中不免帶有微量雜質(zhì)，使用日久不免積存在閥內(nèi)，造成排氣閥漏水或小排氣孔堵塞，定期拆卸清洗又比較麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，從而開發(fā)一種能防止冰凍、能消除水錘沖擊的復(fù)合式高速排氣進(jìn)氣閥。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：一種防冰凍防水錘復(fù)合式高速排氣進(jìn)氣閥，具有閥體、閥蓋、浮球，浮球罩、升降罩，排氣罩，其特征在于：閥體與浮球罩之間設(shè)有隔套，隔套筒體與閥體之間形成排氣閥外圍的容量較大的密閉環(huán)形空氣腔；所述閥蓋中心設(shè)有大排氣孔，底面有大、小直徑的上、下二個(gè)環(huán)形凹坑，并有若干條徑向泄水槽；排氣罩中部與升降罩的連接部位設(shè)有雜質(zhì)排放機(jī)構(gòu)，可隨時(shí)方便地清除積聚在排氣閥中的污物。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還可以進(jìn)一步完善：

作為優(yōu)選，閥體是下端具有法蘭、中部具有圓筒的中空閥殼，下端進(jìn)水口的直徑比圓筒的直徑小，下端的法蘭一般用螺栓與檢修閥的上法蘭連接，檢修閥的下法蘭與管道上的法蘭連接，連接后排氣閥的垂直度應(yīng)控制在2°之內(nèi)。在檢修排氣閥時(shí)，將檢修閥關(guān)閉，以免管道內(nèi)的水噴出；閥體上端面呈圓周均布的若干個(gè)螺孔用螺栓及墊圈一將閥體、排氣罩、若干個(gè)套筒、閥蓋、密封墊、隔套、浮球罩緊固成一體，O形密封圈用以防止介質(zhì)外泄。

作為優(yōu)選，排氣罩用以防止從大排氣孔噴出的水向四周飛濺，并防止污物進(jìn)入排氣閥，形似一只倒扣的碟子，外徑比閥蓋的外徑大；外緣四周鉆有若干個(gè)安裝孔，數(shù)量、尺寸和分布與閥體1上端面的螺孔一致；中部焊接有帶內(nèi)螺紋的螺套；螺套的內(nèi)螺紋中旋合有帶有中心孔的推桿，平時(shí)將推桿調(diào)整到最高位置；推桿的上端連接有手輪。

作為優(yōu)選，隔套是一個(gè)下端具有進(jìn)水孔,上端具有法蘭的中空薄壁筒體，被夾緊在閥蓋的上凹坑與閥體的上端面之間；上端的法蘭外徑與閥蓋底面的大凹坑外徑滑配；筒體上方的外徑與閥體的上通孔滑配，并加工有安裝O形密封圈的溝槽；上端的通孔直徑比其內(nèi)腔直徑小，通孔的上端有上、下二個(gè)環(huán)形凹槽。按照使用要求，隔套材料可以是金屬或其它隔熱材料，例如傳熱系數(shù)低的樹脂等；隔套筒體的外圓與閥體圓筒的內(nèi)壁形成環(huán)形空氣腔，用以形成密閉的、有彈性的、保溫隔熱的空氣層。

作為優(yōu)選，浮球罩是一個(gè)上端帶有短邊法蘭的有底薄壁圓筒，上法蘭設(shè)置在隔套上端的下凹槽中，筒體外圓上部與隔套上端的通孔滑配，并被夾緊在密封墊和隔套的下凹槽之間；筒底呈球冠狀，底部中央的孔中設(shè)有帶進(jìn)水小孔的緩沖墊，用以在浮球快速下落時(shí)免受損壞；筒體上方四周的壁上設(shè)有若干個(gè)均布的通氣窗，筒體的外壁與隔套的內(nèi)壁之間形成環(huán)形腔。

作為優(yōu)選，浮球是一個(gè)上、下端帶有球冠的、具有不銹鋼外殼的圓柱體，比重比水小（一般取0.7-0.8）；頂端固定有圓錐銷，圓錐銷的中心線與浮球的中心線一致；浮球動(dòng)配在浮球罩的內(nèi)孔中，二者的間隙能確保其安裝垂直度為3°時(shí)，浮球可在浮球罩的內(nèi)孔中上下自由移動(dòng)。

作為優(yōu)選，升降罩設(shè)置在浮球上方，由略帶弧形的密封罩和焊接在其中心孔中、且與其垂直的導(dǎo)向桿組成，導(dǎo)向桿動(dòng)配在排氣罩中心的推桿的內(nèi)孔中，可在其中上下自由移動(dòng)；下端有徑向小孔和軸向錐孔，軸向錐孔和浮球頂端的圓錐銷的錐度完全一致，二者密配后能將其中的水分全部擠出，并不會(huì)發(fā)生漏水或漏氣；導(dǎo)向桿的上端旋合有螺母和墊圈，用以控制升降罩下落的最低位置。導(dǎo)向桿與密封罩的相對位置必須保證升降罩在最低位置時(shí)，密封罩的外緣在排氣窗下邊略向下的位置，以免影響排氣。

作為優(yōu)選，密封墊是一個(gè)扁平的圓環(huán)，設(shè)置在閥蓋底面的小凹坑和隔套上端的上凹槽中，并被夾緊在二者之間，中心孔的直徑等于大排氣孔的直徑，下錐孔的斜度與升降罩的密封罩斜度相同，二者組成大排氣孔的閥口。密封墊由硬橡膠等彈性材料制成。

本實(shí)用新型有益效果是：

1）在排氣閥的外圍設(shè)有容量較大的環(huán)形空氣腔，在正常供水情況下，即使閥內(nèi)充滿了水，空氣腔內(nèi)也充滿空氣，不會(huì)被水占領(lǐng)，所以當(dāng)下游產(chǎn)生的水錘沖擊波傳遞到閥內(nèi)時(shí)，因?yàn)榭諝馐菑椥泽w，容易被壓縮而吸收，從而消除了水錘的沖擊；此外，在嚴(yán)寒地區(qū)使用時(shí)，由于外圍的環(huán)形空氣層相當(dāng)于保溫隔熱層，能有效防止內(nèi)腔水結(jié)冰，特別嚴(yán)寒時(shí)，即使內(nèi)腔的水結(jié)冰，因?yàn)榭諝庖妆粔嚎s，也不會(huì)因水冰凍膨脹而使閥體等零件破裂；

2）采取了多項(xiàng)防止或消除冰凍的措施：例如，在正常供水小排氣孔關(guān)閉的工況下，將小排氣孔中的水全部擠出；又如，從大、小排氣孔排氣時(shí)，總有少量的水被帶出，帶出的水能通過閥蓋下方的幾條泄水槽向外排出，使積存在大排氣孔與升降罩連接凹坑中的積水極小，并被很快地蒸發(fā)掉，因此能有效防止二者因冰凍而“固結(jié)”，影響升降罩的動(dòng)作；再如，萬一二者被冰凍“固結(jié)”了，可將排氣罩中部的推桿壓下，破碎冰凍；

3）設(shè)有排污機(jī)構(gòu)，可隨時(shí)方便地清除積聚在排氣閥中的污物。

附圖說明

附圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖（閥內(nèi)無水時(shí)的狀態(tài)）；

附圖2是圖1的排氣結(jié)束狀態(tài)。

附圖標(biāo)記說明：1、閥體，2、防沖墊，3、浮球，4、浮球罩，5、圓錐銷，6、隔套，7、升降罩，8、O形密封圈，9、密封墊，10、閥蓋，11、套筒，12、排氣罩，13、螺栓，14、墊圈一，15、手輪，16、推桿，17、螺母，18、墊圈二，19、保溫套；

H1、環(huán)形空氣腔，H2、環(huán)形腔，H3、排氣腔；

a 、進(jìn)水口，b 、進(jìn)水孔，c、進(jìn)水小孔，d、排氣窗，e 、大排氣孔， f、徑向小孔，g、軸向錐孔，h 、徑向泄水槽。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。

實(shí)施例：

如圖所示，本實(shí)用新型由閥體1、防沖墊2、浮球3、浮球罩4、圓錐銷5、隔套6、升降罩7、O形密封圈8、密封墊9、閥蓋10、套筒11、排氣罩12、螺栓13、墊圈一14、手輪15、推桿16、螺母17、墊圈二18等零件組成；除套筒11、螺栓13、墊圈一14外，其它各零件在裝配后位于同一中心線上。

閥體1是下端具有法蘭、中部具有圓筒的中空閥殼，下端進(jìn)水口a的直徑比圓筒的內(nèi)徑小，下端的法蘭一般用螺栓與檢修閥（圖中未畫出）的上法蘭連接，檢修閥的下法蘭與管道上的相應(yīng)法蘭連接，連接后排氣閥的垂直度應(yīng)控制在2°之內(nèi)，在檢修排氣閥時(shí)，將檢修閥關(guān)閉，以免管道內(nèi)的水噴出；閥體1上端面呈圓周均布8-12個(gè)螺孔，用螺栓13及墊圈一14將閥體1、排氣罩12、若干個(gè)套筒11、閥蓋10、密封墊9、隔套6、浮球罩4緊固成一體，O形密封圈8用以防止介質(zhì)外泄。保溫套19由傳熱系數(shù)低的彈性材料制成。

閥蓋10是一個(gè)扁平的圓環(huán)，中心設(shè)有大排氣孔e，外緣的端面上加工有若干個(gè)安裝孔，數(shù)量、尺寸、分布與閥體1上端面上的螺孔一致；底面有大、小直徑的上、下二個(gè)環(huán)形凹坑，并有4-6條5×5mm的徑向泄水槽h。

隔套6是一個(gè)下端具有進(jìn)水孔b,上端具有法蘭的中空薄壁筒體，被夾緊在閥蓋10的上凹坑與閥體1的上端面之間；上端的法蘭外徑與閥蓋10底面的大凹坑外徑滑配；筒體上方的外徑與閥體1的上通孔滑配，并加工有安裝O形密封圈8的溝槽；上端的通孔直徑比其內(nèi)腔直徑小，通孔的上端有上下二個(gè)環(huán)形凹槽；根據(jù)使用要求，隔套6材料可以是金屬或其它隔熱材料，例如傳熱系數(shù)低的樹脂等。隔套6筒體的外圓與閥體1圓筒的內(nèi)壁形成環(huán)形空氣腔H1，用以形成密閉的、有彈性的、保溫隔熱的空氣層。

密封墊9是一個(gè)扁平的圓環(huán)，設(shè)置在閥蓋10底面的小凹坑和隔套6上端的上凹槽中，并被夾緊在二者之間，中心孔的直徑等于大排氣孔e的直徑，下錐孔的斜度與升降罩7的密封罩斜度相同，二者組成大排氣孔的閥口。密封墊9由硬橡膠等彈性材料制成。

浮球罩4是一個(gè)上端帶有短邊法蘭的有底薄壁圓筒，上法蘭設(shè)置在隔套6上端的下凹槽中，筒體外圓上部與隔套6上端的通孔滑配，并被夾緊在密封墊9和隔套6的下凹槽之間；筒底呈球冠狀，底部中央的孔中設(shè)有帶進(jìn)水小孔c的緩沖墊2，用以在浮球3快速下落時(shí)免受損壞；筒體上方四周的壁上設(shè)有6個(gè)均布的通氣窗d。筒體的外壁與隔套6的內(nèi)壁之間形成環(huán)形腔H2。

浮球3是一個(gè)上下端帶有球冠的、具有不銹鋼外殼的圓柱體，比重比水?。ㄒ话闳?.7-0.8）；頂端固定有圓錐銷5，圓錐銷5的中心線與浮球3的中心線一致；浮球3動(dòng)配在浮球罩4的內(nèi)孔中，二者的間隙能確保安裝垂直度為3°時(shí)，浮球3可在浮球罩4的內(nèi)孔中上下自由移動(dòng)，不歪斜別死。

排氣罩12用以防止從大排氣孔e 噴出的水向四周飛濺，并防止污物進(jìn)入排氣閥，其形似一只倒扣的碟子，外徑比閥蓋10的外徑大；外緣四周鉆有4-8個(gè)安裝孔，數(shù)量、尺寸和分布與閥體1上端面的螺孔一致；中部焊接有帶內(nèi)螺紋的螺套；螺套的內(nèi)螺紋中旋合有帶有中心孔的推桿16，平時(shí)將推桿16調(diào)整到最高位置；推桿16的上端連接有手輪15。排氣罩12與閥蓋10之間的空腔為排氣腔H3。

升降罩7設(shè)置在浮球3上方，由略帶弧形的密封罩和焊接在其中心孔中且與其垂直的導(dǎo)向桿組成，導(dǎo)向桿動(dòng)配在推桿16的內(nèi)孔中，可在其中上下自由移動(dòng)；下端有徑向小孔f 和軸向錐孔g，軸向錐孔g 和圓錐銷5的錐度完全一致，二者密配后能將其中的水分全部擠出，并不會(huì)發(fā)生漏水或漏氣；導(dǎo)向桿的上端旋合有螺母17和墊圈18，用以控制升降罩7下落的最低位置。導(dǎo)向桿與密封罩的相對位置必須保證升降罩7在最低位置時(shí)，密封罩的外緣在排氣窗d 下邊略向下的位置，以免影響排氣。

雜質(zhì)排除機(jī)構(gòu)：

輸送的水中難免含有微量雜質(zhì)，日久必有部分積存在閥內(nèi)，對大、小排氣孔（徑向小孔）造成不良影響，例如嵌在密封面上造成泄漏或堵塞小排氣孔，因此需要定期進(jìn)行清理。清理方法如下：轉(zhuǎn)動(dòng)手輪15，使推桿16下降，直至將大排氣孔e 打開，閥內(nèi)帶著雜質(zhì)的壓力水從大排氣孔e 中噴出；清理完畢，反相轉(zhuǎn)動(dòng)手輪15，務(wù)必把推桿16上升到最高位置。本機(jī)構(gòu)還有下列二個(gè)功能：1）萬一大排氣孔被冰凍了，可用上法進(jìn)行破碎；2）初次供水時(shí)有時(shí)需確認(rèn)管道內(nèi)是否充滿了水，此時(shí)，首先確認(rèn)升降罩7的導(dǎo)向桿是否處于最高位置，然后降下推桿6，打開大排氣孔e ，如果有水排出，那么可確認(rèn)管道中已充滿了水，因?yàn)榕艢忾y一般安裝在管道的最高點(diǎn)。

本實(shí)用新型的工作原理：

閥內(nèi)無水時(shí)（圖1），浮球3位于浮球罩4的底部，升降罩7處于最低位置, 此時(shí)圓錐銷5與升降罩7導(dǎo)向桿下端的軸向錐孔g是分離的。當(dāng)初次或管道系統(tǒng)檢修后再次向管道供水時(shí), 管道內(nèi)大量的空氣經(jīng)檢修閥、進(jìn)水口a 、進(jìn)水孔b、環(huán)形腔H2、排氣窗d 進(jìn)入浮球罩4內(nèi)，隨后通過大排氣孔e 和排氣腔H3快速向外排出。由于排氣閥一般安裝在管道的最高點(diǎn)，因此當(dāng)管道內(nèi)的空氣排凈后，水首先充滿管道，然后通過進(jìn)水口a 進(jìn)入排氣閥；由于環(huán)形空氣腔H1是向下開放的，當(dāng)水上升到其下口時(shí)，環(huán)形空氣腔H1 成為一個(gè)密閉的氣室，因此水不會(huì)進(jìn)入，所以會(huì)在排氣閥的整個(gè)外圍形成有一定厚度的環(huán)形空氣層；進(jìn)入閥內(nèi)的水通過進(jìn)水孔b在環(huán)形腔H2 中上升，同時(shí)水通過進(jìn)水小孔c 進(jìn)入浮球罩4下部，浮球3在浮力作用下上升，在圓錐銷5和圓錐孔g 密合后帶動(dòng)升降罩7一起上升，直至升降罩7下端的密封罩與密封墊9接觸，并在浮力作用下將大排氣孔e關(guān)閉、不漏水;關(guān)閉前瞬間，環(huán)形腔H2 中的空氣也已排盡，并允許有少量的水從大排氣孔e 中排出，排出的水通過閥蓋10下端面上的泄水槽h 向外排出；同時(shí)在浮力作用下，圓錐銷5和軸向錐孔g 緊壓在一起，將錐孔g中的水全部擠出，并不漏水、不漏氣；至此快速排氣結(jié)束（圖2）。當(dāng)快速排氣結(jié)束、充水完成、大、小（徑向小孔）排氣孔關(guān)閉后，浮球3上方尚存部分空氣，這部分空氣是密閉的，并具有一定的壓力，因此在正常供水時(shí)，大排氣孔e 是不會(huì)打開的。在供水過程中隨著溫度和壓力的變化，水中的空氣被釋放出來，并向浮球3上方、升降罩7下方的空間集聚，氣壓不斷升高，閥內(nèi)水位下降，浮球3所受的浮力也隨之降低，當(dāng)浮球3的重量超過所受的浮力與圓錐孔g 上端面積因內(nèi)外壓差所受的向上推力之和時(shí)，浮球3下降，小排氣孔（經(jīng)向小孔）f 打開，浮球3上方的有壓氣體通過軸向錐孔g 及進(jìn)水孔c 向外排出；有壓氣體排出后，閥內(nèi)水位升高，浮球3上升，再次將?。◤较蛐】祝┡艢饪钻P(guān)閉，如此反復(fù)循環(huán)?？諝鈴男∨艢饪着懦鰰r(shí)不免帶出少量水分，如果采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，水將會(huì)積存在小（徑向小孔）排氣孔中,在嚴(yán)寒季節(jié)會(huì)引起結(jié)冰而堵塞?。◤较蛐】祝┡艢饪?。本實(shí)用新型采用的結(jié)構(gòu)如前所述，能將積存在小排氣孔中的水分全部擠出，因此不會(huì)發(fā)生因冰凍堵塞的故障。

當(dāng)管道排水時(shí)，管道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，閥內(nèi)水位迅速下降，浮球3回落到浮球罩4的底部，升降罩7回落到最低點(diǎn)，大排氣孔e 打開，外界的空氣通過與排氣時(shí)相反的順序向管道內(nèi)補(bǔ)氣，防止了管道因產(chǎn)生負(fù)圧而損壞。

如上所述，因?yàn)榄h(huán)形空氣腔H1 是密閉的，所以水不會(huì)進(jìn)入，這相當(dāng)于排氣閥被一層較厚的環(huán)形空氣層所包圍，它是彈性體，又是保溫隔熱層，因此能吸收水錘產(chǎn)生的沖擊波，和使排氣閥免受冰凍，如果在嚴(yán)寒地區(qū)使用，隔套6可采用傳熱系數(shù)低的材料。此外，從大、小排氣孔排出的水可通過若干條泄水槽h 向外排出；遺留在軸向錐孔g 中的水能被全部擠出，這樣能防止大、小排氣孔發(fā)生冰凍，保證排氣閥可靠地工作。本實(shí)用新型用在嚴(yán)寒地區(qū)，既能防冰凍. 又能防水錘；如果用在熱帶地區(qū)，僅是為了防水錘，那么在結(jié)構(gòu)上稍作改動(dòng)就行了。