一种基于阀门的可有效降低水锤效应的结构的制作方法

[0001]
本发明涉及阀门技术领域，更具体地说，涉及一种基于阀门的可有效降低水锤效应的结构。


背景技术：

[0002]
水锤又称水击,在有压管道中流动的液体，由于某种原因流速发生突然变化(阀门突然关闭、水泵突然停止、骤然启闭导叶等)，由于液体的惯性，引起压力急剧增高或降低的交替变化，即压力波，这种现象称为水锤。由于管道的内壁是光滑的，水流动自如,当打开的阀门突然关闭或水泵突然停止，后续水流在惯性的作用下，继续流动，当停止流动后，管路内的水将反向回流，此时会对水泵、阀门、管道产生很大的冲击力和水压力，并产生破坏作用，由于管路光滑，水在管路中的流动循环以上过程，很久才能停止流动循环，这就是水力学当中的水锤效应。水锤效应有极大的破坏性：压强过高，将引起管子的破裂，反之，压强过低又会导致管子的瘪塌，还会损坏阀门和水泵等。
[0003]
现有技术中解决水锤效应的方式为缓慢启动水泵（阀门）、缓慢关闭水泵（阀门）或安装水锤消除器等方式，上述方式在正常情况下可有效使用，当遇停电等突发意外时，水泵（阀门）骤停，水锤效应仍会发生，因而不能完全的降低水锤效应的产生，效果较为不理想。


技术实现要素：

[0004]
1．要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于阀门的可有效降低水锤效应的结构，它可以通过转换结构和转换启停结构之间的配合使用，既能起到阀门开启时水流速度加快的作用，又能起到阀门关闭时减缓水流因惯性流动对阀门的冲击的作用，可有效保护阀门不易损坏。
[0005]
2．技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
[0006]
一种基于阀门的可有效降低水锤效应的结构，包括水流管道、两个阀门、至少一个转换结构和至少一个转换启停结构；所述水流管道左右两端分别与阀门相连接，所述水流管道内为水流通过的主通道；所述转换结构设于水流管道上，且转换结构内部与水流管道内部相连通，所述转换结构内为水流通过的辅助通道，且辅助通道路径可变；所述转换结构用于加快阀门打开状态下水流管道内水流通过的速度；所述转换结构还可用于减缓阀门关闭状态下水流管道内的水流因惯性流动对阀门的冲击，以保护阀门不受损坏；所述转换启停结构连接于转换结构与水流管道之间并用于切换转换结构内水流通过路径以使转换结构实现加快水流通过速度或使转换结构实现减缓水流对阀门冲击。
[0007]
进一步的，所述转换结构包括加速管道和减速管道，且加速管道位于减速管道的
左侧，所述转换启停结构连接于加速管道与减速管道相互靠近的一端以及水流管道之间，所述加速管道远离减速管道的一端与水流管道外壁相固定，所述减速管道远离加速管道的一端与水流管道外壁相固定，是加速管道和减速管道均与水流管道内部相连通，当阀门打开状态下，水流一部分经水流管道流出，部分经加速管道加速后再回流至水流管道内，进而使用水时水流速度加快，当阀门关闭状态下，水流部分经水流管道流出，部分经过加速管道后再从减速管道流出，减速管道流出的水流汇入到水流管道内，与水流管道内的水流方向相反，进而可对水流管道内的水流起到减速作用，降低了阀门关闭瞬间水因惯性流出的速度，进而使得水流的冲击力不易过大而对阀门造成损坏。
[0008]
进一步的，所述加速管道远离减速管道的一端和减速管道远离加速管道的一端均为相对水流管道的向右倾斜结构，且减速管道与水流管道之间的倾斜角小于加速管道与水流管道之间的倾斜角，加速管道的向右倾斜设置有利于水流顺利进入加速管道内，进而可加速水流的通过速度，减速管道的向右倾斜设置有利于阀门关闭时，从减速管道内出来的水流有向左流动的趋势，进而可减缓水流因惯性向右流动时对阀门的冲击。
[0009]
进一步的，所述加速管道和减速管道的内径均小于水流管道的内径，水流管道内的水流量大于加速管道和减速管道内的水流量。
[0010]
进一步的，所述转换结构的数量为多个，且多个转换结构呈对称的两排分布在水流管道上，两排所述转换结构之间相错位，通过相错位的两排转换结构的设置，使加速管道对水流的加速和减速管道对水流的减速作用呈层级递进式进行，加速和减速效率更高。
[0011]
进一步的，所述转换启停结构包括电动三通阀和固设于电动三通阀底部的出水管道，所述电动三通阀左上端与加速管道远离水流管道的一端相固定，所述出水管道右上端与减速管道远离水流管道的一端相固定，所述出水管道远离电动三通阀的一端与水流管道相固定，且出水管道与水流管道内部相连通，对水流进行加速作用时，电动三通阀将加速管道与出水管道之间进行导通，对水流进行减速作用时，电动三通阀将加速管道与减速管道之间导通。
[0012]
进一步的，所述出水管道为相对水流管道的倾斜向右设置，使加速水的流动时，经加速管道流入出水管道流出时的水流具有向右的流动趋势，即与水流通过方向相同，有利于进一步加速水的流动。
[0013]
进一步的，所述阀门打开状态下，所述水流管道、加速管道、电动三通阀和出水管道之间形成水流通路，以实现用水时水流的加速，所述阀门关闭状态下，所述水流管道、加速管道、电动三通阀和减速管道之间形成水流通路，以实现阀门关闭瞬间水流的减速，进而可减缓水流因惯性向右流动时对阀门的冲击。
[0014]
3．有益效果相比于现有技术，本发明的优点在于：（1）本方案提供了一种新的技术思路，可以通过转换结构和转换启停结构之间的配合使用，既能起到阀门开启时水流速度加快的作用，又能起到阀门关闭时减缓水流因惯性流动对阀门的冲击的作用，可有效保护阀门不易损坏。
[0015]
（2）本方案降低水锤效应的方式无机械结构的运动，可减少部件间的相对摩擦，进而可提高部件的使用寿命。
[0016]
（3）加快水流动速度和减缓水流动速度时，通过相互错位的两排转换结构的设置，
使得加快和减缓效果均层级递进，效果更佳。
附图说明
[0017]
图1为本发明的正面结构示意图；图2为本发明的水流管道、转换结构和转换启停结构部分的立体结构示意图；图3为本发明的加速管道和出水管道导通时的水流通路结构示意图；图4为本发明的加速管道和减速管道导通时的水流通路结构示意图。
[0018]
图中标号说明：1水流管道、2转换结构、21加速管道、22减速管道、3转换启停结构、31电动三通阀、32出水管道、4阀门。
具体实施方式
[0019]
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
[0020]
请参阅图1-4的一种基于阀门的可有效降低水锤效应的结构，它包括水流管道1、两个阀门4、至少一个转换结构2和至少一个转换启停结构3。
[0021]
水流管道1左右两端分别与阀门4相连接，水流管道1内为水流通过的主通道。
[0022]
转换结构2设于水流管道1上，且转换结构2内部与水流管道1内部相连通，转换结构2内为水流通过的辅助通道，且辅助通道路径可变。
[0023]
转换结构2用于加快阀门4打开状态下水流管道1内水流通过的速度；转换结构2还可用于减缓阀门4关闭状态下水流管道1内的水流因惯性流动对阀门4的冲击，以保护阀门4不受损坏。
[0024]
转换结构2的数量为多个，且多个转换结构2呈对称的两排分布在水流管道1上，两排转换结构2之间相错位，通过相错位的两排转换结构2的设置，使加速管道21对水流的加速和减速管道22对水流的减速作用呈层级递进式进行，加速和减速效率更高。
[0025]
转换结构2包括加速管道21和减速管道22，且加速管道21位于减速管道22的左侧，转换启停结构3连接于加速管道21与减速管道22相互靠近的一端以及水流管道1之间，加速管道21远离减速管道22的一端与水流管道1外壁相固定，减速管道22远离加速管道21的一端与水流管道1外壁相固定，是加速管道21和减速管道22均与水流管道1内部相连通，当阀门4打开状态下，水流一部分经水流管道1流出，部分经加速管道21加速后再回流至水流管道1内，进而使用水时水流速度加快，当阀门4关闭状态下，水流部分经水流管道1流出，部分经过加速管道21后再从减速管道22流出，减速管道22流出的水流汇入到水流管道1内，与水流管道1内的水流方向相反，进而可对水流管道1内的水流起到减速作用，降低了阀门4关闭瞬间水因惯性流出的速度，进而使得水流的冲击力不易过大而对阀门4造成损坏。
[0026]
加速管道21远离减速管道22的一端和减速管道22远离加速管道21的一端均为相对水流管道1的向右倾斜结构，且减速管道22与水流管道1之间的倾斜角小于加速管道21与水流管道1之间的倾斜角，加速管道21的向右倾斜设置有利于水流顺利进入加速管道21内，
进而可加速水流的通过速度，减速管道22的向右倾斜设置有利于阀门4关闭时，从减速管道22内出来的水流有向左流动的趋势，进而可减缓水流因惯性向右流动时对阀门4的冲击。
[0027]
加速管道21和减速管道22的内径均小于水流管道1的内径，水流管道1内的水流量大于加速管道21和减速管道22内的水流量。
[0028]
转换启停结构3连接于转换结构2与水流管道1之间并用于切换转换结构2内水流通过路径以使转换结构2实现加快水流通过速度或使转换结构2实现减缓水流对阀门4冲击，转换启停结构3包括电动三通阀31和固设于电动三通阀31底部的出水管道32，电动三通阀31左上端与加速管道21远离水流管道1的一端相固定，出水管道32右上端与减速管道22远离水流管道1的一端相固定，出水管道32远离电动三通阀31的一端与水流管道1相固定，且出水管道32与水流管道1内部相连通，对水流进行加速作用时，电动三通阀31将加速管道21与出水管道32之间进行导通，对水流进行减速作用时，电动三通阀31将加速管道21与减速管道22之间导通。
[0029]
出水管道32为相对水流管道1的倾斜向右设置，使加速水的流动时，经加速管道21流入出水管道32流出时的水流具有向右的流动趋势，即与水流通过方向相同，有利于进一步加速水的流动。
[0030]
阀门4打开状态下，水流管道1、加速管道21、电动三通阀31和出水管道32之间形成水流通路，以实现用水时水流的加速，阀门4关闭状态下，水流管道1、加速管道21、电动三通阀31和减速管道22之间形成水流通路，以实现阀门4关闭瞬间水流的减速，进而可减缓水流因惯性向右流动时对阀门4的冲击。
[0031]
总水管道上设有控制器，控制器用于控制电动三通阀31的启动与关闭，阀门4为电动阀门，当控制器检测到阀门4启动（关闭）时，控制器控制电动三通阀31启动，使加速管道21与出水管道32之间导通（使加速管道21与减速管道22之间导通），或阀门4为普通阀门，但阀门4上设有检测装置（该检测装置为本领域技术人员的公知技术），用于检测阀门4的开关操作，并将开关操作信息传送至控制器，控制器控制电动三通阀31启动，使加速管道21与出水管道32之间导通或使加速管道21与减速管道22之间导通。
[0032]
可以通过转换结构2和转换启停结构3之间的配合使用，既能起到阀门4开启时水流速度加快的作用，又能起到阀门4关闭时减缓水流因惯性流动对阀门4的冲击，可有效保护阀门4不易损坏。
[0033]
转换结构2和转换启停结构3之间的配合作用还可应用于其他需要消除水锤效应的结构上。
[0034]
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。