一种能降低泵站拍门撞击力的缓冲装置-j9九游会真人

1.本实用新型涉及一种缓冲装置，特别是一种能降低泵站拍门撞击力的缓冲装置。


背景技术：

2.大、中型泵站的止逆方式常用的有三种：虹吸破坏断流、快速闸门断流和铰链拍门断流。相比之下，三种止逆方式中，拍门断流最为简单。拍门具有设备简单、操作方便、造价低、密封简易、工作可靠、故障率低等多种优点。据统计，当今世界上80％以上容量的泵站都采用拍门断流，发展前景良好。
3.然而，在应用时，除了考虑管道出水导致拍门受到压力产生的损伤以外，在泵站停机后，由于拍门自重大、惯性强，拍门受水压及重力影响导致其在关闭过程中速度快，会对管道造成很大的撞击力，极大地增加了拍门运行过程中的能量损耗，降低了拍门的使用寿命。
4.此外，对于一些大、中型泵站而言，使用的大型拍门撞击力较大，长时间撞击会影响泵房的结构安全。因此，如果能通过优化设计等方案来降低拍门撞击力，是很有意义的。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种能降低泵站拍门撞击力的缓冲装置，该能降低泵站拍门撞击力的缓冲装置能降低泵站拍门的撞击力，从而延长拍门的使用寿命。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
7.一种能降低泵站拍门撞击力的缓冲装置，包括拍门、钢索和转盘缓冲装置；钢索一端旋转连接在转盘缓冲装置上，另一端与拍门连接；转盘缓冲装置包括外环、中心轴、缓冲层和内部转盘；外环为环状结构，具有两个；中心轴为圆柱状，中心轴的两端通过轴承分别与两个外环连接，中心轴上缠绕有钢索，拍门闭合过程中，拍门通过钢索拉动中心轴转动；缓冲层设置在外环的内环壁上；内部转盘包括转盘和惯性片；转盘同轴设置在中心轴的两端；惯性片包括固定端和未固定端，固定端与转盘转动连接，未固定端与缓冲层接触。
8.优选地，缓冲层包括沿周向均匀分布的多个块状的天然橡胶块。
9.优选地，每个天然橡胶块的底部固定在外环内环壁上，天然橡胶块与惯性片的接触面包括止挡面和摩擦面，止挡面的高度不小于惯性片与止挡面接触的高度，摩擦面一端与止挡面相连，另一端与外环内环壁相连。
10.优选地，还包括管道，管道上设置有固定轴；拍门包括连接件、拍门门页和拍门把手；
11.连接件套设在固定轴上，与固定轴转动连接；拍门门页与连接件连接，设置在管道口处，拍门门页的长宽不小于管道口的直径；拍门把手设置在拍门门页上。
12.优选地，拍门把手位于拍门门页的形心点。
13.优选地，拍门把手位于离固定轴远的拍门门页一侧。
14.优选地，转盘和惯性片转动连接处均开设有铰接孔，惯性片通过铰接孔铰接于转盘上。
15.优选地，中心轴在铰接孔相应位置开设通孔，中心轴通过铆钉连接位于中心轴两端的内部转盘。
16.优选地，拍门为上翻式拍门或侧翻式拍门，其中上翻式拍门的固定轴位于管道的上方，侧翻式拍门的固定轴位于管道侧边。
17.优选地，还包括基座，基座设置在拍门对应河流的对岸，两个外环均固定在基座顶部上。
18.本实用新型具有如下有益效果：
19.本实用新型提供一种缓冲装置，当拍门门页闭合时，通过钢索使中心轴旋转，与中心轴同轴连接的内部转盘也一并转动，设置在内部转盘上的惯性片与外环上的缓冲层相接触，能够增加泵站拍门门页撞击拍门的时间，从而降低泵站拍门的撞击力，进而达到延长拍门的使用寿命的效果。
附图说明
20.图1是本实用新型转盘缓冲装置的结构示意图。
21.图2是本实用新型转盘缓冲装置的正视图。
22.图3是本实用新型转盘缓冲装置与基座连接的结构示意图。
23.图4是本实用新型一种能降低泵站拍门撞击力的缓冲装置的结构示意图。
24.图5是本实用新型转盘缓冲装置的侧视图。
25.图6是拉直的钢索与管道所在平面形成的夹角示意图。
26.图7是拍门撞击速度与拍门闭合起始角度关系折线图。
27.图8是拍门撞击力与拍门闭合起始角度关系折线图。
28.其中有：10.管道；11.固定轴；
29.20.拍门；21.连接件；22.拍门门页；23.拍门把手；
30.30.钢索；
31.40.转盘缓冲装置；41.外环；42.中心轴；43.天然橡胶块；431.止挡面；432.摩擦面；44.转盘；45.惯性片；451.固定端；452.未固定端；
32.50.基座。
实施方式
33.下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
34.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。
35.如图1至图6所示，一种能降低泵站拍门撞击力的缓冲装置，包括管道10、拍门20、
钢索30和转盘缓冲装置40。
36.管道10上设置有固定轴11；拍门20包括连接件21、拍门门页22和拍门把手23；连接件21套设在固定轴11上，与固定轴11转动连接；拍门门页22与连接件21连接，设置在管道口处，拍门门页22的长宽不小于管道口的直径；拍门把手23设置在拍门门页22上；优选地，拍门把手23位于拍门门页22的形心点，也可以位于离固定轴11远的拍门门页22一侧，拍门把手23越远离固定轴11，拉动拍门门页22所需要的力越小。拍门20可以为上翻式拍门20，也可以为侧翻式拍门20，其中上翻式拍门20的固定轴11位于管道10的上方，侧翻式拍门20的固定轴11位于管道10侧边。
37.钢索30一端旋转连接在转盘缓冲装置40上，另一端与拍门把手23连接，如图6所示，设拉直的钢索30与管道口所在平面的夹角为α，则90
°
≤α≤180
°
。
38.转盘缓冲装置40包括外环41、中心轴42、缓冲层和内部转盘44。外环41具有两个，为环状结构，其内部中空。 中心轴42为圆柱状，中心轴42的两端通过轴承分别与两个外环41连接，中心轴42上缠绕有钢索30，拍门20闭合过程中，拍门20通过钢索30拉动中心轴42转动；中心轴42转动时，与之相连接的外环41保持不动。
39.缓冲层设置在外环41的内环壁上，缓冲层的作用在于协助缓慢发生弹性形变，减缓泵站拍门20的作用时间；优选地，缓冲层包括沿周向均匀分布的多个块状的天然橡胶块43，每个天然橡胶块43的底部固定在外环41内环壁上，天然橡胶块43与惯性片45的接触面包括止挡面431和摩擦面432，止挡面431的高度不小于惯性片45与止挡面431接触的高度，摩擦面432一端与止挡面431相连，另一端与外环41内环壁相连。天然橡胶（nr）为异戊二烯聚合物，来源于天然橡胶树，具有回弹性优良、拉伸强度好、变形小、加工方便以及适应性强等特点，优于大多数合成橡胶，能够更好地延缓泵站拍门20撞击的时间。
40.内部转盘44的高度与外环41外侧端面的高度齐平，方便在转盘缓冲装置40上增加外壳以保护内部零件，内部转盘44位于外环41中空部位，包括转盘44和惯性片45。
41.转盘44同轴设置在中心轴42的两端，转盘44与中心轴42同步转动。优选地，中心轴42与转盘44固定连接。
42.惯性片45包括固定端451和未固定端452；惯性片45的固定端451与转盘44转动连接，随转盘44的转动而转动，与转盘44保持相对静止；未固定端452与缓冲层接触，未固定端452的端部从静止到旋转的过程中，至转盘44中心的距离是变化的，未固定端452先与天然橡胶块43的止挡面431相啮合，转盘44转动后，其端部至转盘44中心的距离逐渐减小，当端部与天然橡胶块43的摩擦面432接触时，其端部至转盘44中心的距离逐渐增加，然后继续与下一块天然橡胶块43的止挡面431啮合。优选地，转盘44和惯性片45转动连接处均开设有铰接孔，惯性片45通过铰接孔铰接于转盘44上。中心轴42在铰接孔相应位置开设通孔，中心轴42通过铆钉连接位于中心轴42两端的内部转盘44，保证了转盘缓冲装置40的整体性。
43.还包括基座50，基座50设置在拍门20对应河流的对岸，两个外环41均固定在基座50顶部上，基座50与中心轴42之间留有空隙，可供钢索30缠绕。
44.工作原理：当拍门门页22关闭时，拍门门页22会受到自身重力、水压力和钢索30的拉力而下落，拍门门页22通过钢索30带动中心轴42发生转动，中心轴42通过轴承与外环41连接，其中外环41固定不动，在工作状态时始终保持静止，不随工作状态的改变而改变，外环41上的缓冲层也固定不动。中心轴42转动带动了与中心轴42连接的内部转盘44的转动，
内部转盘44转动时带动惯性片45的未固定端452一并转动，设置在内部转盘44上的惯性片45受到离心作用，其未固定端452发生离心运动，与外环41内环壁的缓冲层相啮合，使内部转盘44在转动过程中产生了阻力，从而增加了拍门门页22闭合的时间，降低了泵站拍门20的撞击力，从而延长泵站拍门20的使用寿命。
45.具体实施例中，拍门门页22尺寸设定为2m
×
2m
×
0.05m，由铸铁制造，密度为7.5g/cm3。外环41的外直径尺寸设定为1m，转盘44的直径尺寸设定为0.8m，中心轴42的直径尺寸设定为0.9m。基座50的高度设定为4m。拍门20对应的河流的宽度设定为4m，在拍门门页22闭合时，钢索30在中心轴42上至少缠绕5-7圈，钢索30的有效长度为5m。
46.如图7所示，在本实施方式中，当拍门门页22初始下落角度为90
°
（记竖直向下为0
°
，逆时针转动方向为正方向）时，如果不应用本缓冲装置，则拍门门页22的撞击速度为8.86m/s；如果应用本缓冲装置，则拍门门页22的撞击速度为8.40m/s；当拍门门页22初始下落角度为75
°
时，如果不应用本缓冲装置，则拍门门页22的撞击速度为7.62m/s；如果应用本缓冲装置，则拍门门页22的撞击速度为7.20m/s；当拍门门页22初始下落角度为60
°
时，如果不应用本缓冲装置，则拍门门页22的撞击速度为6.26m/s；如果应用本缓冲装置，则拍门门页22的撞击速度为5.60m/s；当拍门门页22初始下落角度为45
°
时，如果不应用本缓冲装置，则拍门门页22的撞击速度为4.84m/s；如果应用本缓冲装置，则拍门门页22的撞击速度为3.86m/s；当拍门门页22初始下落角度为30
°
时，如果不应用本缓冲装置，则拍门门页22的撞击速度为3.24m/s；如果应用本缓冲装置，则拍门门页22的撞击速度为2.66m/s。
47.由图7可得，在未应用本缓冲装置时，拍门20的撞击速度与拍门20闭合的起始角度存在正相关的关系，拍门20闭合起始角度越大，撞击速度越大；在应用本缓冲装置后，拍门20的撞击速度与拍门20闭合的起始角度仍呈线性关系，拍门20闭合起始角度越大，撞击速度越大；同时，对比安装缓冲装置前后，在同一个拍门20闭合起始角度下，安装缓冲装置后的撞击速度小于安装前的撞击速度。因此，本缓冲装置在减缓拍门20撞击速度方面有着显著作用。
48.在本实施方式中，由于拍门门页22的质量过大，本缓冲装置的质量相对于拍门门页22的质量在计算中可以忽略不计。因此，运用动量定理，假定撞击时间为0.01s，可以计算得出安装前后撞击力的大小如图8所示。在安装本缓冲装置后，泵站拍门20的撞击力大幅减小，平均减小200kn。
49.在本实施方式中，本装置所运用的外环41、内部转盘44和惯性片45部件价格低廉，其中外环41价格为600元，内部转盘44价格为300元，惯性片45价格为50元，橡胶的价格为5元，在不考虑不容易损坏的中心轴42、钢索30和基座50的成本上，本装置成本约为955元。如果未安装本装置，则过大撞击力造成的拍门20破坏所产生的损失约为9300元。假设在某工程施工中，一年更换一次泵站拍门20，则需耗费约10000元的材料费和人工费；若安装本缓冲装置，约6个月更换一次易损耗的惯性片45和橡胶，其他部件几乎不会损耗，拍门20则五年更换一次。拍门20不会受到过大的撞击力而产生变形破坏，且橡胶材料易得、成本低廉、不易被损坏。综合上述分析，本缓冲装置具有极高的经济效益。
50.以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。