一种智能延时防水击管道切断装置的制作方法

本实用新型涉及管道安全领域，特别涉及一种智能延时防水击管道切断装置。

背景技术：

管道运输作为五大运输手段之一，已成为工业国家的主动脉。在管道的使用过程中, 若发生管道破裂, 大量的高压流体从破裂处喷出，释放出巨大的能量，伤害人和动物，摧毁建筑，破坏周边环境。而水击是有压管道中发生爆裂的重要原因之一，水击是因外界原因管道内流速发生剧烈变化时，所带来的一种水体内部压强交替升降的现象。水击发生时，水电站压力管道中压强急剧改变。若关闭阀门，则压力管道中压强急剧升高，反之，开启阀门，则压力管道中压强急剧降低。这种压强的升高或降低，有时会达到很大的数值，同时又具有较高的频率，对压力管道危害很大。巨大的正压力会使压力管道爆裂、而巨大的负压又会使压力管道吸扁。

常见的减小水击压力的措施有设置调压室；缩短管线长度；增大管径，减小流速；改变导叶关闭规律；减小管道流速变化梯度等。理论上虽有很多措施，实际大部分很难实施或者不经济，没有特别有效可行的措施。如设置调压室可以使水击波尽早地反射回压力管道末端，从而减小水击压力，这是目前工程上最常用的方法，但是调压室造价高，施工复杂，工程量大且不适宜在山区建造。

技术实现要素：

本实用新型针对背景技术中存在的问题提供一种智能延时防水击管道切断装置，本装置利用分段展开式阀瓣和反流管，延缓在流体被截断时的装置关闭时间，减小水击对管道的影响。

为实现本装置之目的，采用以下技术方案予以实现。

一种智能延时防水击管道切断装置，其特征在于：包括主阀门、反流管以及控制系统，所述主阀门设于待切断的流体管道上，主阀门包括主阀瓣和次阀瓣，主阀瓣由四单独扇形闸板组成，四个扇形闸板为相同对称布置，四个扇形阀瓣闭合后中间形成一反流孔，其中一个扇形阀瓣内设有可将返流孔闭合的次阀瓣；所述次阀瓣为一方形钢闸板，闸板面积与主阀瓣内构反流孔相等，阀瓣内一扇形闸板内设有可将反流孔闭合的次阀瓣，所述次阀瓣和主阀瓣分别通过第一电磁阀和第二电磁阀控制，所述反流管包括循环外管、导流内管、启闭装置、伸缩装置、单向阀，所述循环外管通过单向阀与主阀门上游的流体管道相连；所述单向阀为弹簧自力式，可以单独限制流体的单向流动。

所述导流内管设于主阀门下游的流体管道内，导流内管前端设有导流管口，导流管口与闭合后主阀瓣中间的反流孔密封对接，主阀门下游的流体管道上设有启闭装置，所述导流内管通过管壁的启闭装置延伸出，与循环外管由伸缩装置相连，启闭装置包括套管、软质垫片、涨环螺帽和设于套管内的台阶，所述套管分为大直径段和小直径段两部分，套管大直径段的内径大于导流管口的长度，所述导流内管与套管小直径段通过密封装置间隙配合，所述套管大直径段靠近流体管道处设有切断球阀。

作为改进，所述软质垫片为套在导流内管上直径相同的环形垫片，所述涨环螺帽中间设有可供导流内管穿过的通孔，涨环螺帽外周与套管内壁通过螺纹配合，所述台阶设于套管变径处，通过拧紧涨环螺帽将软质垫片压紧在台阶上，软质垫片受到挤压后贴紧导流内管上，从而将导流内管与台阶以及涨环螺帽之间间隙密封，防止管道内流体倒流。

作为改进，所述伸缩装置包括旋钮套筒和固定旋钮，所述循环外管套在导流内管上，两者可相对滑动的间隙密封配合连接，所述旋钮套筒套在与导流内管相接触部分的循环外管，所述固定旋钮设于旋钮套筒套上用于固定循环外管和导流内管的相对位置。

作为改进，所述反流孔为一方孔，相应的所述次阀瓣为方形闸板，所述导流管口大于反流孔。

作为改进，所述主阀瓣由四单独扇形闸板组成，四个扇形闸板为相同对称布置，四个扇形闸板边缘均用橡胶材料包裹。

本实用新型的有益效果：

通过主阀门加次阀瓣和反流管设计，保证了装置关闭时流体向前输送被截断的效果，同时有效减缓了装置关闭的时间，降低了水击现象发生的可能性，减少了管道阀门突然启闭时对管道的影响；装置采用智能实用设计，操作简单，节省人力管理消耗。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的的整体结构示意图。

图2为本实用新型的主阀门结构示意图。

图3为本实用新型的启闭装置和套管结构示意图。

图4为本实用新型的伸缩装置的结构示意图。

图5为本实用新型的控制系统的电路结构示意图。

图中：1-主阀瓣，2-次阀瓣，3-第一电磁阀，4-橡胶材料，5-导流内管，6-循环外管，7-启闭装置，701-切断球阀，702-套管，703-软质垫片，704-涨环螺帽，8-伸缩装置，801-旋钮套筒，802-固定旋钮，9-蓄电池，10-装置开关，11-单片机，12-控制系统，13-主阀门，14-流体管道，15-单向阀，16-第二电磁阀，17-电动机，18-导流管口，19-反流孔，20-台阶。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型进行进一步说明。

如图1所示，一种智能延时防水击管道切断装置，包括主阀门13、反流管和控制系统12。

所述反流管包括循环外管6、导流内管5、启闭装置7、伸缩装置8、单向阀15。所述导流内管5包括在横管设置的导流管口18，导流内管5上端连接伸缩装置8，设置于主阀门13下游的流体管道14上，导流管口18为导流内管5末端延伸出的长度较小的水平段；所述单向阀15设于循环外管6反流回主阀门13上游流体管道处，用于防止回主阀门13上游流体通过循环外管6流到下游；循环外管6为管道外循环管路，分三段：输送段，水平段和反流段，输送段下端与导流内管5上端直接套接相连，接收导流内管5的流体，水平段将流体输送至装置上游段，反流段将流体再输送至装置上游的流体管道14 中，实现流体的反流循环。

图中，导流管口18和导流内管5横截面积相同，且导流管口18横截面面积略大于主阀13的主阀瓣1上的反流孔19，在主阀门13关闭时，伸缩装置8带动导流内管5伸到流体管道14中心处，导流管口18横管截面中心与反流孔19中心位于同一高度，与反流孔19密封对接。

所述第一电磁阀3、第二电磁阀16和电动机17接受来自控制系统12的指令，作出对应动作，分别控制主阀瓣1、次阀瓣2、和启闭装置7、伸缩装置8的启闭。

所述控制系统12位于装置外侧，包括装置开关10、单片机11、蓄电池9，通过内置电路控制电磁阀和电动机17。

如图2所示，此为装置使用时的实施例，所述主阀门13包括第一电磁阀3、主阀瓣1、次阀瓣2和第二电磁阀16，主阀瓣1由四单独扇形闸板组成，四个扇形闸板为相同对称布置，扇形闸板边缘均用橡胶材料4包裹；所述扇形闸板为外周弧形内周直线的有一定厚度的扇形钢板，装置运行后四个扇形闸板完全展开时四内周直线构成一正方形，其余相邻边相接贴合，构成一整圆；所述次阀瓣2为一方形钢闸板，闸板面积与主阀瓣1内构反流孔19相等，所述次阀瓣2内嵌于一主阀瓣1的扇形闸板中，在主阀瓣1的扇形闸板中有一方形空腔，次阀瓣2可在其中正常上下移动，次阀瓣2通过第二电磁阀16驱动。

如图3所示，启闭装置7位于主阀门13下游的流体管道14上，安装在管外壁，包括切断球阀701、套管702、软质垫片703、涨环螺帽704，所述套管702一端接入管道侧壁，所述导流内管5套嵌在套管702内，为容纳导流内管5前端横向设置的导流管口18，呈一端宽一端窄，切断球阀701设于套管702大直径一段，控制套管702内通道的打开和隔断；所述软质垫片703为套在导流内管5上直径相同的环形垫片，所述涨环螺帽704中间设有可供导流内管5穿过的通孔，涨环螺帽704外周与套管702内壁通过螺纹配合，所述台阶设于套管变径处，通过拧紧涨环螺帽704将软质垫片703压紧在台阶上，软质垫片703受到挤压后贴紧导流内管5上，从而将导流内管5与台阶以及涨环螺帽704之间间隙密封。

如图4所示，所述伸缩装置8包括旋钮套筒801、固定旋钮802，旋钮套筒801套在循环外管6的输送段，循环外管6的输送段套在导流内管5上，循环外管6的输送段和导流内管5可相对自由的上下滑动，固定旋钮802固定在旋钮套筒801外，并伸入循环外管6内并顶在导流内管5上，通过旋转固定旋钮802可将导流内管5与循环外管6相对位置固定。

如图5所示，控制系统12中包括单片机11、蓄电池9、装置开关10，蓄电池9为装置提供能源，单片机11通过内置电路控制电磁阀和电动机17，从而控制相应的主阀瓣1、次阀瓣2、以及启闭装置7、伸缩装置8的启闭。

操作实例：当需要切断流体管道14内流动时，打开装置开关10，单片机11开始运行，并发出相应指令，通过电动机17驱动启闭装置打开，防止管道14内的流体先倒流并控制伸缩装置8将导流内管5释放到流体管道14中心处相应位置，由于单向阀15的作用，使得流体仅能依次流经导流内管5和循环外管6后，最后通过单向阀15流至上游。上述操作在极短时间完成后，单片机11通过第一电磁阀3控制主阀瓣1迅速合拢，合拢完成后主阀瓣1的反流孔19与导流内管5前端的导流管口18密封对接，实际上流体已被截断，流体无法向下游流动，而通过反流管反流至上游，随即单片机11通过第二电磁阀16控制次阀瓣2缓慢关闭，完成装置的完全关闭，随后通过电动机17控制伸缩装置8，将导流内管5前端的导流管口18提升至套管702内，并关闭启闭装置7。

当需要打开装置使流体重新流动时，单片机11通过第二电磁阀16开启次阀瓣2，流体开始流动，随后再通过第一电磁阀3开启主阀瓣1，完成装置的完全开启。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。