自力式管帽及自力式管帽安装结构的制作方法

本实用新型涉及一种管端排放防雨装置，特别涉及适用于室外排放压力较高的放空管道端部的防雨装置。

背景技术：

在高压聚乙烯(LDPE)装置中，对大气排放的高压爆破片、高压放空阀门的出口的低压放空管道的端部管帽通常为普通管帽、轻质一次性管帽或采用T型放空口。在生产过程中，由于对系统的超压保护，高压爆破片和高压放空阀门等的出口所排放的气流对放空管道端部的管帽或T型放空口会产出强大的推力。而普通管帽的生根结构难以承受排放气流的冲击。一次性轻质管帽虽比普通管帽安全，但更换频繁。实际应用中，上述管帽常发生管帽飞逸并伴有高空坠物的危害；而且管帽所在管端均位于高于建构筑物3.5米以上的高空处，安装难度大；T型放空口连接强度虽然能耐排放气流的冲击，但其排放阻力大，对管道会产生很大的向上的荷载，这使得相应的放空管道在支架上需要特殊考虑，以避免强大的拔力破坏管道，而且排放介质在T型口的高度上水平方向扩散半径大，对周围的操作人员会造成一定的危险。

放空的高压管道或与高压管道相连接的高压爆破片、高压放空阀门的出口的低压放空管道的端部防雨措施已成为高压聚乙烯装置的设计及生产维护的一个公认的难点。

技术实现要素：

为了克服现有技术下的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种自力式管帽及自力式管帽安装结构，该自力式管帽能保持高速排放气体竖直向上排放，降低介质排放对管端产生的侧向荷载，缩小排放介质在一定高度下的水平扩散半径，保证附近操作人员的安全，还能够避免管帽飞逸产生高空坠物危害。

本实用新型的技术方案是：

一种自力式管帽，包括护板和顶板，所述护板的左侧竖直板面上焊接有垂直于板面向左外伸的固定耳，所述顶板呈水平方向通过其左端下表面与转动耳的顶面焊接连接，所述固定耳通过转轴与所述转动耳铰接，所述转轴呈前后水平方向延伸，所述转动耳上设有转动限位结构，所述转轴上套设有弹簧，所述弹簧的一端延伸段焊接在所述护板的左侧竖直板面上，所述弹簧的另一端延伸段向左插在所述转动耳左侧壁上设置的限位孔中。

所述顶板是底面具有多排加强凹槽的金属薄板。

所述加强凹槽所占据的平面区域不超出相应放空管道管口所围成的区域。

所述加强凹槽的延伸方向垂直于所述顶板所在平面。

所述自力式管帽还包括固定卡和防飞逸索，所述防飞逸索的两端分别连接在所述顶板的左端和所述固定卡的一端上。

所述顶板的左端设有长圆孔，所述防飞逸索一端环绕连接在所述长圆孔中，所述防飞逸索的另一端环绕连接在所述固定卡一端的紧固螺栓上。

所述转动限位结构是所述转动耳上具有特定结构和尺寸特点的外表面，其中所述转轴中心到所述转动耳的底平面的距离等于所述转轴中心到所述护板的左侧竖直板面的距离，所述转轴中心到所述转动耳的右平面的距离等于或小于所述转轴中心到所述护板的左侧竖直板面的距离，所述转动耳右下外表面是平面或曲面，且不超出以所述转轴中心为中心、以所述转轴中心到所述护板的左侧竖直板面的距离为半径的圆柱面，且所述转动耳右下外表面向右向下延伸的端部边缘位于或超出所述圆柱面的右下四分之一柱面的边缘。

所述转轴中心到所述转动耳的右平面的距离小于所述转轴中心到所述护板的左侧竖直板面的距离。

一种自力式管帽安装结构，所采用的管帽为上述自力式管帽，所述护板固定连接在放空管道管口处的外壁上，其位置是使所述顶板能够与放空管道的管口平行接触的位置，所述固定卡通过紧固螺栓固定夹持在所述放空管道管端的外壁上，其位置是使所述顶板与放空管道的管口平行接触时所述防飞逸索恰好伸直或接近于伸直的位置，所述放空管道的管口边缘设置若干缺口，所述缺口为U型通风口。

所述加强凹槽所占据的平面区域正对所述放空管道的管口围成的区域。

本实用新型的有益效果为：

结构简单、防雨充分，能保持高速排放气体竖直向上排放，降低了介质排放对管端产生的侧向荷载，缩小了排放介质在一定高度下水平扩散半径，保证了附近操作人员的安全；降低了高压放空管道管帽维修更换的频率，节约了高空维修作业的成本；避免了管帽飞逸产生的高空坠物危害。

附图说明

图1是本实用新型的自力式管帽正常闭合状态下的示意图；

图2是本实用新型的自力式管帽工作状态下最大开启时的示意图；

图3是带有加强凹槽的顶板的侧视示意图；

图4是单个弹簧自由态的示意图；

图5是开启时所述转动耳的俯视示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型提供了一种自力式管帽及采用该种管帽的安装结构。所述自力式管帽包括护板6和顶板1，所述护板的左侧竖直板面上焊接有垂直于板面向左外伸的固定耳3，所述固定耳通过转轴8与转动耳2铰接，转动耳2与固定耳3之间应有足够的转动间隙。所述转轴8呈前后水平方向延伸。所述顶板呈水平方向并通过其左端下表面与所述转动耳的顶面焊接连接，所述转动耳上设有转动限位结构，用于限定所述顶板翻开的程度，例如限制所述顶板从水平位置逆时针转动到80-100度范围截止。所述转轴上套设有弹簧7，所述弹簧(参见图1、2、4)的两端各自设有延伸段，一端延伸段7.1(与放空管道9管端相邻的一端延伸段)焊接在所述护板的左侧竖直板面上，所述弹簧的另一端延伸段7.2向左插在所述转动耳左侧壁上设置的限位孔中，所述限位孔可以是水平延伸的孔，也可以是略微倾斜的孔。延伸段7.2末端经过冷压扩大处理，以防止该延伸段从限位孔中脱离。

所述自力式管帽还包括固定卡4和防飞逸索5，所述防飞逸索5的两端分别连接在所述顶板的左端和所述固定卡的一端上。图1、2的实施例中，所述顶板的左端设有长圆孔，所述防飞逸索一端环绕在所述长圆孔中，并保证能灵活转动，所述防飞逸索的另一端环绕连接在所述固定卡一端的紧固螺栓上。固定卡应根据防飞逸索的长度确定在放空管道9管端的安装位置，此位置应能保证管帽在闭合状态时，防飞逸索恰好伸直或近似伸直。防飞逸索在管帽顶板和放空管道之间实现具有一定强度的柔性连接，两端连接处均可自由转动。

所述转动限位结构是所述转动耳上具有特定结构和尺寸特点的外表面，本实施例中具体为：所述转轴中心到所述转动耳的底平面的距离等于所述转轴中心到所述护板的左侧竖直板面的距离，当转动耳逆时针旋转到所述转动耳的底平面抵靠在所述护板的左侧竖直板面上时，管帽达到最大开启位置，将顶板从水平位置到最大开启位置时的角度定为80-100度，既不影响气流的竖直排放，又能避免顶板张开过大不易恢复闭合。所述转轴中心到所述转动耳的右平面的距离小于所述转轴中心到所述护板的左侧竖直板面的距离，所述转动耳右下角外表面是圆柱面，该圆柱面是以所述转轴中心为中心、以所述转轴中心到所述护板的左侧竖直板面的距离为半径的圆柱面，且该圆柱面不少于右下四分之一柱面。所述转动耳的右平面和右下角曲面的设置不影响转动耳在允许范围内的自由转动。

如图5所示，所述转动耳2可以是四面为侧壁，两面敞口的中空框架式结构。固定耳3伸入转动耳2的中空的腔内，二者通过转轴8铰接，二者可绕转轴8相对转动。为了使顶板受到均衡的弹簧推力，优选采用两根所述弹簧分别套设在固定耳3前后两侧的转轴上，且优选为对称布置。

如图3所示，所述顶板优选为底面具有多排加强凹槽1.1的金属薄板。所述加强凹槽的延伸方向优选为垂直于所述顶板所在平面的方向。所述顶板应该足够大以保证雨水不会从U型通风口进入到管道内。所述加强凹槽所占据的平面区域优选不超出相应放空管道管口所围成的区域，以减少或避免雨水因加强凹槽被导流到管道内。所述加强凹槽可以为放空管道内残留的气体的排放和扩散提供流通空间。

本申请的自力式管帽安装结构是将所述自力式管帽与放空管道9管端相结合的安装结构。首先在放空管道末端管口边缘加工出一定数量的具有一定尺寸的缺口，这些缺口形成U型通风口9.1。将所述护板6焊接固定连接在放空管道9管口处的外壁上，所述护板的位置是使所述顶板能够与放空管道的管口平行接触的位置，即能够正常闭合管帽。所述固定卡4通过紧固螺栓固定夹持在所述放空管道管端的外壁上，其位置是使所述顶板与放空管道9的管口平行接触时所述防飞逸索恰好伸直或接近于伸直的位置。

由于所述顶板足够大，其边缘超出放空管道的管口边缘，同时所述加强凹槽所占据的平面区域正对所述放空管道的管口围成的区域。

本实用新型的工作原理是：当放空管道未排放介质时，管帽的顶板与放空管道9管端平行接触，此时弹簧的两个延伸段夹角为a(如图1所示)，且刚好为自由态；当排放气流排放至放空管道9管端时，推动管帽顶板绕转轴旋启，转动限位结构在顶板旋转到一定角度b(如图2所示)后限制顶板过度旋启。在此过程中，转动耳扭转弹簧，使其发生弹性形变储存弹性势能；当排放气流压力降低到一定值时，管帽顶板在已经储存了弹性势能的弹簧的推动下逐渐闭合，当管帽顶板完全闭合时，弹簧恢复自由态。弹簧在管帽开启过程中还起到弹力缓冲作用。由于管帽顶板的加强凹槽1.1和放空管道管端的U型通风口9.1，管道内的气体仍可以从管端靠较低压力排放或靠浓度扩散到空气中。

本实用新型所称的上、下、左、右、顶、底均为说明各零件或零件上各结构要素的相对位置关系，不构成对本实用新型具体结构的限定。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。