專利名稱：一種四功能防水錘空氣閥組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣閥，尤其涉及一種獨(dú)立三功能加特殊復(fù)合功能的空氣閥組， 空氣閥的三個(gè)獨(dú)立功能是指高速排氣、高速吸氣和微量排氣；一個(gè)特殊功能是指高速吸氣與微量排氣的復(fù)合功能，具有抑制空腔彌合水錘的特殊功效。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的普通空氣閥采用的是高速排氣口和高速吸氣口為同一個(gè)孔口，不能夠獨(dú)立選型，普通的高速排氣孔口徑通常偏大，而吸氣孔口徑相對(duì)偏小，吸氣量明顯不足，負(fù)壓值偏高，微量排氣孔口單一、偏小，只有一個(gè)尺寸為1. 6mm，無法滿足大管微量排氣需求。管路或容器第一次充水時(shí)，高速排氣孔口高速排氣，孔口處會(huì)產(chǎn)生一定的氣體壓差，當(dāng)壓差達(dá)到2kPa 30kPa時(shí)，普通復(fù)合式排氣閥的浮球都會(huì)被高速氣流吹起上浮，堵住高速排氣大孔口，從而使高速排氣閥提前停止高速排氣，其后果是管線或容器內(nèi)大部分氣體沒有排出，管線或容器排氣不徹底，不能完全充水，半水半氣，嚴(yán)重影響管線輸水效率或者容器充水量，從而引發(fā)壓力不穩(wěn)定、交替接觸水汽而導(dǎo)致管壁腐蝕、計(jì)量不準(zhǔn)確等等問題。普通復(fù)合式排氣閥的大孔口提前吹堵之后，如果僅僅依賴微量排氣孔口排除剩余的大容量氣體，需要很長(zhǎng)的時(shí)間，將大幅度延長(zhǎng)管線或容器初次充水時(shí)間，嚴(yán)重降低工作效率，長(zhǎng)距離管線甚至可能需要1 2個(gè)月時(shí)間才能完成充水，這對(duì)于只有很短夏季的北方地區(qū)來說，影響尤為重大。為了降低孔口高速排氣時(shí)的氣體壓差，往往會(huì)設(shè)計(jì)選用過大尺寸的高速排氣孔口 ；也因?yàn)榕艢馀c吸氣是同一個(gè)孔口而不能獨(dú)立選型的缺陷，為了同時(shí)滿足高速吸氣對(duì)孔口尺寸的要求，通常高速排氣孔口會(huì)被選擇過大2 4級(jí)。其后果可能是孔口壓差降低了，但同時(shí)充水時(shí)的氣體阻力也降低了，導(dǎo)致充水速度過大，也就是快速充水，水流到達(dá)空氣閥大孔口時(shí)，會(huì)把浮球快速浮起，關(guān)閉孔口，停止水流，導(dǎo)致可能的排氣閥關(guān)閥水錘(Ah = a*AV/g，水錘升壓Ah與流速變化量ΔΥ成正比)，從而引發(fā)爆管，這其實(shí)就是許多充水爆管的真實(shí)原因之一排氣閥高速排氣孔口過大，而不是排氣閥不排氣；而動(dòng)力式高速排氣閥則能夠?yàn)槌渌峁┖线m的背壓和充水速度，從而避免排氣閥關(guān)閥水錘。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種具有獨(dú)立三功能的高速排氣、高速吸氣、微量排氣以及后二個(gè)功能特殊組合的空氣閥組，而且，該三個(gè)獨(dú)立的功能可以任意組合，從而使該空氣閥組能夠滿足水路系統(tǒng)中各種情況下的通氣問題、尤其是當(dāng)發(fā)生非常水錘情況下的安全保護(hù)問題。為解決上述問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種四功能防水錘空氣閥組， 該空氣閥組安裝在輸水管路或容器上，其高速排氣孔口由控制隔離閥單獨(dú)控制，與高速吸氣孔口分開設(shè)置而非相互共用，既允許獨(dú)立選型，分別滿足高速排氣和高速吸氣二個(gè)不同的流量或速度或口徑要求；也可以疊加吸氣量，包括，a、高速排氣閥，它位于負(fù)壓吸氣閥的頂部，通過控制隔離閥與負(fù)壓吸氣閥連接，它包括閥體、閥蓋、第一浮球和高速排氣孔口等，在管路或容器需要充水時(shí)，高速排氣孔口提供適量的(既非過小也非過大的)高速排氣能力并控制管路的充水速度，按計(jì)劃進(jìn)度順利向管路或容器充水，其獨(dú)立性允許設(shè)計(jì)工程師任意選用合適尺寸的高速排氣孔口。b、負(fù)壓吸氣閥，它包括閥體、閥蓋、高速吸氣孔口和帶調(diào)節(jié)彈簧的閥瓣等，在管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，外界大氣壓力上推閥瓣開啟高速吸氣孔口及時(shí)吸氣，向管中補(bǔ)氣，使管內(nèi)不產(chǎn)生真空環(huán)境或者使真空度下降到一個(gè)很低的值，其獨(dú)立性允許設(shè)計(jì)工程師任意選用合適尺寸的高速吸氣孔口。C、微量排氣閥，直接固定連接在吸氣閥頂?shù)牧硪粋?cè)，包括閥體、閥蓋、第二浮球、杠桿系統(tǒng)和微量排氣孔口等，所述微量排氣孔口及時(shí)將水中釋放的空氣排出管外。根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程推薦的管道初始充水速度大約lfoot/s = 0. 3m/s的建議，結(jié)合高速排氣孔口可以獨(dú)立選型的特點(diǎn)，本專利技術(shù)(獨(dú)立孔口及不怕吹堵特性)允許設(shè)計(jì)選用比吸氣孔口小許多(通常2 5級(jí)口徑尺寸)的高速排氣孔口，從而大幅降低高速排氣閥的尺寸。所述高速排氣閥內(nèi)設(shè)置第一浮球(閥瓣之一)，其下端有導(dǎo)向桿，允許浮球上下移動(dòng)改變高速排氣孔口過流面積，不怕吹堵特性允許在管內(nèi)建立起較高而且合適的氣體壓力，使之成為充水時(shí)水柱前進(jìn)的背壓阻力，從而自動(dòng)而適當(dāng)?shù)亟档退某渌俣?，并使之達(dá)到合適的數(shù)值，使充水過程既不太慢而曠延時(shí)日，也不充水太快而導(dǎo)致可能的關(guān)閥水錘與爆管，保證管線或者容器按計(jì)劃進(jìn)度順利充水。在必要位置可以人為切斷高速排氣閥支管上的控制閥門之后，當(dāng)分離的水柱回流重新彌合時(shí)，管內(nèi)的氣體不能被高速排出，而只能經(jīng)由微量排氣閥(口徑很小)緩慢地排出，從而臨時(shí)截留大部分空氣，形成臨時(shí)性的彈性氣囊，緩沖彌合水柱的撞擊能量，降低水柱彌合加速度，抑制空腔彌合水錘升壓，是一種新型而有效的負(fù)壓水錘消除器，進(jìn)出空氣的孔口直徑之比達(dá)到2 1 200 1，也就是進(jìn)出面積之比達(dá)到4 1 40000 1，構(gòu)成完全意義上的“注氣微排閥”或者“高吸微排閥”。三個(gè)獨(dú)立功能的通氣孔口，允許三個(gè)功能單獨(dú)使用或者分別組合使用(有多種組合方式)，或者在不同的時(shí)間場(chǎng)合開啟不同的功能，從而滿足水路系統(tǒng)任何的通氣要求。所述微量排氣閥允許選擇多種規(guī)格的微量排氣閥孔口尺寸，從1. Omm到12. 7mm之間的任何尺寸。調(diào)節(jié)末端螺栓或者改變閥瓣重量，就可以改變負(fù)壓開啟值，調(diào)節(jié)范圍大約在-90，OOOPa -IOPa (表壓)之間，通常的負(fù)壓開啟值范圍應(yīng)該在_3，OOOPa -5001 之間。朝下型上吸式吸氣口結(jié)構(gòu)，能夠大幅度地減少甚至避免灰塵在閥口堆積從而被吸入輸水管道，減少灰塵污染，避免降低供水水質(zhì)。內(nèi)部?jī)?chǔ)氣結(jié)構(gòu)能夠有效防止低溫冰凍脹裂閥體。燕尾槽內(nèi)0型圈閥口密封形式，形成金屬硬密封+橡膠軟密封雙層復(fù)合密封形式， 而且，上開型結(jié)構(gòu)允許空氣閥閥組在線維修。采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)如下
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1、本發(fā)明具有三個(gè)獨(dú)立的通氣孔口，每個(gè)孔口的尺寸設(shè)計(jì)選型都能獨(dú)立進(jìn)行，克服了普通復(fù)合式排氣閥由于采用同一個(gè)高速排氣和高速吸氣孔口、從而不能獨(dú)立選型的缺點(diǎn)，通常情況下，高速排氣量不是越大越好，也就是說高速排氣孔口不是越大越好；而高速吸氣量卻是越大越好，二者是矛盾的。2、根據(jù)中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)CECS193 :2005《城鎮(zhèn)供水長(zhǎng)距離輸水管道工程技術(shù)規(guī)程》第7. 1. 2條關(guān)于“壓力輸水管道充水時(shí)，宜控制充水速度不大于0. 3 0. 5m/s”的要求；以及美國(guó)水道協(xié)會(huì)AffffA M51《關(guān)于供水工程空氣閥的使用指南》推薦管道初始充水速度大約lfoot/s = 0. 3m/s的建議，結(jié)合高速排氣孔口可以獨(dú)立選型的特點(diǎn)，本專利技術(shù)允許設(shè)計(jì)選用比吸氣孔口小許多(通常2 5級(jí)口徑尺寸)的高速排氣孔口，從而大幅減小高速排氣閥的尺寸。通常不獨(dú)立的高速進(jìn)排氣閥必須兼顧高速排氣和高速吸氣二者要求， 而高速吸氣口徑往往比高速排氣口徑大許多，這是一個(gè)長(zhǎng)期存在的還沒有被攻克的技術(shù)難題。3、所述高速排氣閥采用空氣動(dòng)力學(xué)高速排氣原理，其高速排氣孔口不會(huì)產(chǎn)生吹堵，因此允許在較高的孔口氣體壓差下高速排氣，在管內(nèi)建立起較高而且合適的氣體壓力， 使之成為充水時(shí)水柱前進(jìn)的背壓，從而自動(dòng)地而且適當(dāng)?shù)亟档统渌俣取Ｊ钩渌^程既不太慢而曠延時(shí)日，也不充水太快而導(dǎo)致可能的關(guān)閥水錘與爆管，保證管線或者容器按計(jì)劃進(jìn)度順利充水。既減小口徑、節(jié)省初期投資，又有利于初次充水，降低爆管幾率。4、在完成管道初次充水后，高速排氣閥支管上的手動(dòng)控制閥可以單獨(dú)關(guān)閉，而不影響高速吸氣和微量排氣功能(如果不需要關(guān)閉的，也可以不設(shè)置控制隔離閥)。這樣，就可以在運(yùn)行過程中，當(dāng)出現(xiàn)水柱分離/彌合時(shí)，不讓高速排氣而截留氣囊，利用此臨時(shí)截留的氣囊的彈性來抑制空腔彌合水錘-即負(fù)壓水錘或者稱之為非常水錘，具有代替調(diào)壓井、 調(diào)壓塔或者水擊氣壓罐的功能。即由于具有獨(dú)立性，可以關(guān)閉其中一個(gè)功能，而讓另外二個(gè)功能組合，從而實(shí)現(xiàn)抑制空腔彌合水錘升壓的特殊效果。當(dāng)然，在必要的時(shí)候(如管線重新充水)，高速排氣閥支管上的手動(dòng)控制閥也可以重新開啟，控制靈活。該手動(dòng)控制閥既可以是小口徑的螺紋接口的球閥、閘閥、截止閥，也可以是大口徑的法蘭、對(duì)夾式和突耳式接口的蝶閥、閘閥或者旋塞閥，甚至卡箍接口的各類控制閥等等。5、本發(fā)明允許選擇多種規(guī)格的微量排氣閥孔口尺寸從1.6mm、2.4mm、3. 2mm、 4. 8mm,5. 6mm到大尺寸的9. 5mm、12. 7mm,25mm等等，依據(jù)設(shè)計(jì)流量選擇合適的微量排氣孔
口，保證管線擁有合適的微量排氣能力，既提高管線輸水效率，降低輸水能耗，減少重復(fù)建設(shè)投資，節(jié)能降耗；又有利于選擇合適的進(jìn)出氣孔口直徑(或面積)比例，有效抑制空腔彌合水錘(負(fù)壓水錘或非常水錘)。6、負(fù)壓開啟值可以調(diào)節(jié)輔助彈簧套在中央排氣管上，調(diào)節(jié)末端螺栓或者改變閥瓣重量，就可以改變負(fù)壓開啟值，調(diào)節(jié)范圍大約在_90kPa -IOPa(表壓)之間，通常的負(fù)壓開啟值范圍應(yīng)該在-30001 -5001 之間。7、朝下型上吸式吸氣口結(jié)構(gòu)，帶來如下優(yōu)點(diǎn)減少甚至避免灰塵在閥口堆積從而被吸入輸水管道，減少灰塵污染，避免降低供水水質(zhì)。通常的復(fù)合式排氣閥的吸氣口都是朝上的，長(zhǎng)年累月可能堆積無數(shù)的灰塵。當(dāng)向下吸氣時(shí)，大量灰塵不可避免的被吸入管道，污染水體，降低水質(zhì)；也可能因?yàn)槲鼩饪卓诒换覊m堵塞而不能發(fā)揮正常的吸氣功能。8、內(nèi)部?jī)?chǔ)氣結(jié)構(gòu)防止低溫冰凍脹裂閥體微量排氣的連接口位于吸氣閥內(nèi)一個(gè)較低的位置，將允許部分空氣存留在主閥閥體上部而不經(jīng)微量排氣閥排除，預(yù)留冬天結(jié)冰時(shí)體積膨脹的空間，保證排氣閥組不容易被結(jié)冰凍壞。9、燕尾槽內(nèi)0型圈閥口密封形式金屬硬密封加橡膠軟密封雙重復(fù)合密封形式， 既能在低壓下密封，也能保證中壓密封。10、可以在線維修。


圖1為本發(fā)明的第一種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)外形圖；圖2為本發(fā)明的第一種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3為本發(fā)明燕尾槽結(jié)構(gòu)剖視圖；圖4為本發(fā)明的第二種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)剖視圖；圖5為本發(fā)明的第三種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)剖視圖；圖6為本發(fā)明的第四種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)剖視圖；圖7為本發(fā)明的第五種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)剖視圖；圖8為本發(fā)明的第六種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖1、圖2、圖3，通過下面實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述一種四功能防水錘空氣閥組(也可以稱之為獨(dú)立三功能復(fù)合式排氣閥)，包括負(fù)壓吸氣閥1、微量排氣閥2和高速排氣閥3及控制隔離閥4，高速排氣閥3通過控制隔離閥 4連接在負(fù)壓吸氣閥1的頂部，負(fù)壓吸氣閥1連接于輸水管線T型頸部接口，微量排氣閥2 連接在負(fù)壓吸氣閥1的頂蓋上。實(shí)施例一如圖2所示，當(dāng)管路第一次充水時(shí)，水在管道內(nèi)流動(dòng)，水柱擠壓管內(nèi)空氣產(chǎn)生壓力，管內(nèi)空氣受水流擠壓快速流動(dòng)并且建立起空氣壓力，通過吸氣閥導(dǎo)管的端口和管壁開孔、控制隔離閥4和高速排氣孔口快速排出管外，管內(nèi)的水流順利通過管路；借助于空氣動(dòng)力學(xué)原理，高速排氣閥的第一浮球6在孔口壓差為35kPa 89kPa(亞聲速)范圍內(nèi)不怕吹堵(89kPa以上也不怕吹堵，但是通常充水時(shí)的空氣壓力到不了這個(gè)高值)，因此， 允許充水時(shí)適當(dāng)提高孔口壓差(一般低于35kPa)，而這個(gè)壓差就構(gòu)成了水柱前進(jìn)時(shí)的背壓阻力，充水速度就自然降低下來(一般充水速度不大于0. 3m/s)，從而實(shí)現(xiàn)低速(且適速) 充水、避免爆管和安全充水；若在某些被認(rèn)為可能產(chǎn)生水柱彌合的位置，在管路內(nèi)已經(jīng)充滿水后，應(yīng)人為關(guān)閉控制隔離閥4(讓本空氣閥組成為僅具有后二個(gè)功能復(fù)合的特殊的“注氣微排閥”或者稱之為“高吸微排閥”)；如果需要第二次充水則可以將隔離閥重新打開，根據(jù)中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)CECS 193 2005《城鎮(zhèn)供水長(zhǎng)距離輸水管道工程技術(shù)規(guī)程》第7. 1. 2條關(guān)于“壓力輸水管道充水時(shí)，宜控制充水速度不大于0. 3 0. 5m/s”的要求，以及美國(guó)水道協(xié)會(huì)AffffA M51《關(guān)于供水工程空氣閥的使用指南》推薦的管道初始充水速度大約lfoot/s =0. 3m/s的建議，結(jié)合高速排氣孔口可以獨(dú)立選型的特點(diǎn)，本專利技術(shù)(獨(dú)立孔口及不怕吹堵特性)允許選用比吸氣孔口小許多(通常2 5級(jí)口徑尺寸)的高速排氣孔口，從而大幅降低高速排氣閥的尺寸。通常不獨(dú)立的高速進(jìn)排氣閥必須兼顧高速排氣和高速吸氣二者要求，而高速吸氣口徑往往比高速排氣口徑大許多。這是一個(gè)長(zhǎng)期存在的還沒有被攻克的技術(shù)難題，其獨(dú)立性允許設(shè)計(jì)工程師任意選用合適尺寸的高速排氣孔口(不是越大越好)。實(shí)施例二 如圖2所示，當(dāng)管路水流正常流動(dòng)時(shí)，所述微量排氣孔口在壓力狀態(tài)下及時(shí)將水中釋放的空氣排出管外，水流中所釋放出來的氣體通過吸氣閥的上部進(jìn)入微量排氣閥2的空腔，空腔內(nèi)的氣體逐漸增多，導(dǎo)致微量排氣閥閥內(nèi)水位下降，當(dāng)水位下降到第二浮球9以下位置時(shí)，第二浮球9下落，帶動(dòng)杠桿組件，打開微量排氣孔口，間歇性地排除聚集在閥體內(nèi)的空氣；所述微量排氣閥2內(nèi)部設(shè)置單杠桿或雙杠桿組件，該雙杠桿組件能大幅度(幾倍至幾十倍地)放大浮球的重力(即微量孔口開啟力)，從而能提高微量排氣的工作壓力或者微量排氣的孔口尺寸(即排氣流量)，并且允許選擇多種規(guī)格的微量排氣閥孔口尺寸從1. 6mm,2. 4mm,3. 2mm、4. 8mm,5. 6mm到大尺寸的9. 5mm、12. 7mm等等，最大孔口可以做到25mm(@PmO)；依據(jù)設(shè)計(jì)流量選擇合適的微量排氣孔口，保證管線或容器擁有合適的微量排氣能力，既提高管線輸水效率，降低輸水能耗，減少重復(fù)建設(shè)投資，節(jié)能降耗；又有利于選擇合適的進(jìn)出氣孔口直徑(或面積)比例，有效抑制空腔彌合水錘(負(fù)壓水錘或非常水錘)。實(shí)施例三如圖2所示，在突然停泵、關(guān)閉閥門或爆管時(shí)，管內(nèi)某些位置處的水柱可能相互分離，管內(nèi)出現(xiàn)真空(負(fù)壓)，此時(shí)外界壓強(qiáng)大于內(nèi)部壓強(qiáng)，吸氣閥內(nèi)部閥瓣8被外界空氣壓強(qiáng)擠壓，推動(dòng)閥瓣8上移，吸氣孔打開，空氣通過吸氣閥的高速吸氣孔口 7從四周快速進(jìn)入，使管內(nèi)負(fù)壓降到最低，以保證管路系統(tǒng)管件和密封接口的安全性，其獨(dú)立性允許設(shè)計(jì)工程師任意選用合適尺寸的高速吸氣孔口(通常越大越好)。實(shí)施例四如圖2所示，當(dāng)水柱被水泵驅(qū)動(dòng)或者因重力回流時(shí)，所述位置處管內(nèi)的水柱開始彌合，因?yàn)楦咚倥艢饪卓诒桓綦x閥切斷阻塞，管內(nèi)的氣體不能被高速排出，而只能經(jīng)有微量排氣閥(孔口很小)緩慢地排出，水柱之間的大部分氣體被臨時(shí)截留在管內(nèi)，形成臨時(shí)彈性氣囊，水柱彌合時(shí)加速度被降低，撞擊力被彈性氣囊緩沖，從而大幅削減了彌合水柱的撞擊能量，有效抑制了彌合水錘升壓，確保管路安全；吸氣孔口與微量排氣孔口的直徑之比達(dá)到2 1 200 1，孔口面積之比達(dá)到4 1 40000 1;通常，面積之比達(dá)到 25 1以上(即直徑之比達(dá)到5 1以上)才能被稱之為“高吸微排閥”，或者叫“注氣微排閥”，才具有防止或抑制空腔彌合水錘的作用。實(shí)施例五如圖2所示，調(diào)節(jié)負(fù)壓開啟值調(diào)節(jié)彈簧5套在中央排氣管上，調(diào)節(jié)末端螺栓或者改變閥瓣重量，就可以改變負(fù)壓開啟值，調(diào)節(jié)范圍大約在_90kPa -IOPa(表壓)之間，通常的負(fù)壓開啟值范圍應(yīng)該在-3000 -500 之間。不同的負(fù)壓開啟值可能需要不同級(jí)別的彈簧和不同重量的閥瓣組合實(shí)現(xiàn)。實(shí)施例六如圖2所示，避免灰塵吸入吸氣口結(jié)構(gòu)為設(shè)計(jì)成朝下型上吸式，能夠大幅度減少甚至避免灰塵在閥口堆積從而被吸入輸水管道，減少灰塵污染，避免降低供水水質(zhì)。實(shí)施例七如圖2所示，內(nèi)嵌式防凍結(jié)構(gòu)內(nèi)部?jī)?chǔ)氣結(jié)構(gòu)能夠有效防止低溫冰凍脹裂閥體。微量排氣的連接口位于吸氣閥閥蓋下內(nèi)表面一個(gè)較低的位置，將允許部分空氣存留在主閥閥體上部而不經(jīng)微量排氣閥排除，預(yù)留冬天結(jié)冰時(shí)體積膨脹的空間，保證排氣閥不容易被結(jié)冰凍壞。實(shí)施例八如圖3所示，燕尾槽內(nèi)0型圈閥口密封形式金屬硬密封加橡膠軟密封雙重復(fù)合密封形式，既能在低壓下密封，也能保證中壓密封。
實(shí)施例九如圖1、圖2所示，重要部件主要集中在閥蓋上，打開閥蓋后，可以在線維修。實(shí)施例十如圖4至圖8所示，圖4至圖8為負(fù)壓吸氣閥1、微量排氣閥2和高速排氣閥3及控制隔離閥4不同位置的結(jié)構(gòu)剖視圖；如圖4所示，微量排氣閥2設(shè)置在負(fù)壓吸氣閥1的側(cè)邊，中間用手動(dòng)閥41連接。如圖5所示，高速排氣閥3通過控制隔離閥4設(shè)置在負(fù)壓吸氣閥1的側(cè)邊，微量排氣閥2也設(shè)置在負(fù)壓吸氣閥1的側(cè)邊，其高速排氣閥3與微量排氣閥2不在同一側(cè)，微量排氣閥2通過手動(dòng)閥41連接負(fù)壓吸氣閥1。如圖6所示，高速排氣閥3通過控制隔離閥4連接在負(fù)壓吸氣閥1的頂部，微量排氣閥2通過手動(dòng)閥41連接在負(fù)壓吸氣閥1的頂蓋上。如圖7所示，高速排氣閥3通過控制隔離閥4設(shè)置在負(fù)壓吸氣閥1的側(cè)邊，微量排氣閥2通過手動(dòng)閥41連接在負(fù)壓吸氣閥1的頂蓋上。如圖8所示，高速排氣閥3通過控制隔離閥4連接在負(fù)壓吸氣閥1的頂部，微量排氣閥2連接在高速排氣閥3的管道上。
權(quán)利要求
1.一種四功能防水錘空氣閥組，該空氣閥組安裝在輸水管路或容器上，其高速排氣孔口由控制隔離閥(4)單獨(dú)控制，與高速吸氣孔口分開設(shè)置而非相互共用，既允許獨(dú)立選型， 分別滿足高速排氣和高速吸氣二個(gè)不同的流量或速度或口徑要求；也可以疊加吸氣量，其特征在于包括，a、高速排氣閥(3)，它位于負(fù)壓吸氣閥(1)的頂部，通過控制隔離閥與負(fù)壓吸氣閥 (1)連接，它包括閥體、閥蓋、第一浮球(6)和高速排氣孔口等，在管路或容器需要充水時(shí)， 高速排氣孔口提供適量的(既非過小也非過大的)高速排氣能力并控制管路的充水速度， 按計(jì)劃進(jìn)度順利向管路或容器充水，其獨(dú)立性允許設(shè)計(jì)工程師任意選用合適尺寸的高速排氣孔口。b、負(fù)壓吸氣閥(1)，它包括閥體、閥蓋、高速吸氣孔口(7)和帶調(diào)節(jié)彈簧(5)的閥瓣⑶ 等，在管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，外界大氣壓力上推閥瓣(8)開啟高速吸氣孔口及時(shí)吸氣，向管中補(bǔ)氣，使管內(nèi)不產(chǎn)生真空環(huán)境或者使真空度下降到一個(gè)很低的值，其獨(dú)立性允許設(shè)計(jì)工程師任意選用合適尺寸的高速吸氣孔口。c、微量排氣閥O)，直接固定連接在吸氣閥頂?shù)牧硪粋?cè)，包括閥體、閥蓋、第二浮球 (9)、杠桿系統(tǒng)和微量排氣孔口等，所述微量排氣孔口及時(shí)將水中釋放的空氣排出管外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四功能防水錘空氣閥組，其特征在于根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程推薦的管道初始充水速度大約lfoot/s = 0. 3m/s的建議，結(jié)合高速排氣孔口可以獨(dú)立選型的特點(diǎn)，本專利技術(shù)(獨(dú)立孔口及不怕吹堵特性)允許設(shè)計(jì)選用比吸氣孔口小許多(通常 2 5級(jí)口徑尺寸)的高速排氣孔口，從而大幅降低高速排氣閥的尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四功能防水錘空氣閥組，其特征在于所述高速排氣閥(3) 內(nèi)設(shè)置第一浮球(6)(閥瓣之一)，其下端有導(dǎo)向桿，允許浮球上下移動(dòng)改變高速排氣孔口過流面積，不怕吹堵特性允許在管內(nèi)建立起較高而且合適的氣體壓力，使之成為充水時(shí)水柱前進(jìn)的背壓阻力，從而自動(dòng)而適當(dāng)?shù)亟档退某渌俣?，并使之達(dá)到合適的數(shù)值，使充水過程既不太慢而曠延時(shí)日，也不充水太快而導(dǎo)致可能的關(guān)閥水錘與爆管，保證管線或者容器按計(jì)劃進(jìn)度順利充水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四功能防水錘排氣閥，其特征在于在必要位置可以人為切斷高速排氣閥支管上的控制閥門之后，當(dāng)分離的水柱回流重新彌合時(shí)，管內(nèi)的氣體不能被高速排出，而只能經(jīng)由微量排氣閥(口徑很小)緩慢地排出，從而臨時(shí)截留大部分空氣， 形成臨時(shí)性的彈性氣囊，緩沖彌合水柱的撞擊能量，降低水柱彌合加速度，抑制空腔彌合水錘升壓，是一種新型而有效的負(fù)壓水錘消除器，進(jìn)出空氣的孔口直徑之比達(dá)到2 1 200 1，也就是進(jìn)出面積之比達(dá)到4 1 40000 1，構(gòu)成完全意義上的“注氣微排閥” 或者“高吸微排閥”。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四功能防水錘排氣閥，其特征在于三個(gè)獨(dú)立功能的通氣孔口，允許三個(gè)功能單獨(dú)使用或者分別組合使用(有多種組合方式)，或者在不同的時(shí)間場(chǎng)合開啟不同的功能，從而滿足水路系統(tǒng)任何的通氣要求。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四功能防水錘排氣閥，其特征在于所述微量排氣閥(2)允許選擇多種規(guī)格的微量排氣閥孔口尺寸，從1. Omm到12. 7mm之間的任何尺寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四功能防水錘排氣閥，其特征在于調(diào)節(jié)末端螺栓或者改變閥瓣重量，就可以改變負(fù)壓開啟值，調(diào)節(jié)范圍大約在-90，OOOPa -10 (表壓)之間，通常的負(fù)壓開啟值范圍應(yīng)該在_3，OOOPa -5001 之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四功能防水錘排氣閥，其特征在于朝下型上吸式吸氣口結(jié)構(gòu)，能夠大幅度地減少甚至避免灰塵在閥口堆積從而被吸入輸水管道，減少灰塵污染，避免降低供水水質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四功能防水錘排氣閥，其特征在于內(nèi)部?jī)?chǔ)氣結(jié)構(gòu)能夠有效防止低溫冰凍脹裂閥體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四功能防水錘排氣閥，其特征在于燕尾槽內(nèi)0型圈閥口密封形式，形成金屬硬密封+橡膠軟密封雙層復(fù)合密封形式，而且，上開型結(jié)構(gòu)允許空氣閥閥組在線維修。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種四功能防水錘空氣閥組，包括負(fù)壓吸氣閥、微量排氣閥和高速排氣閥及控制隔離閥，高速排氣閥通過控制閥連接在負(fù)壓吸氣閥的頂部；二者分開設(shè)置而非相互共用，一方面為獨(dú)立選型，分別滿足高速排氣和高速吸氣二個(gè)不同的流量或速度或口徑要求，另一方面為疊加吸氣，在負(fù)壓時(shí)都吸氣相互補(bǔ)充，三個(gè)孔口的獨(dú)立性允許高速吸氣孔口與微量排氣孔口組合成“注氣微排閥”(即“高吸微排閥”)，從而使本閥組具有抑制空腔彌合水錘的特殊功能。其中三個(gè)孔口相互獨(dú)立的功能、高速排氣孔口設(shè)置控制隔離閥從而可以被人為切斷復(fù)又可以開啟的功能、后二個(gè)功能組合形成特殊功效的功能以及高速排氣孔口可以大幅縮小的功能是本發(fā)明的主要內(nèi)容。
文檔編號(hào)F16K11/22GK102401155SQ20111025326
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者陳乙飛 申請(qǐng)人:深圳市華力大機(jī)電技術(shù)有限公司