一種地下工程自適應(yīng)壓力控制閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種壓力控制閥，具體是指一種地下工程自適應(yīng)壓力控制閥。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，土地資源日益稀缺，人們對地下空間的利用越來越多。很多地下工程在施工階段及使用期間遇雨季時出現(xiàn)因水浮力導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)上浮事故。各事故工程的上浮高度從幾十毫米到幾百毫米不等，其部分梁、板、柱、墻等主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件均不同程度的出現(xiàn)損傷，嚴重者表現(xiàn)出框架柱柱頂、柱腳的混凝土壓碎、部分主筋壓屈外鼓的現(xiàn)象。同時地下室防水功能也因上浮事故而損壞，導(dǎo)致地下室出現(xiàn)不同程度的滲漏水現(xiàn)象。此類事故造成了較大的經(jīng)濟損失甚至不良的社會影響，且該類工程事故發(fā)生的數(shù)量近年來呈上升趨勢。為了解決已經(jīng)發(fā)生事故工程的抗浮問題，申請人在此之前已經(jīng)實用新型了地下室的排水泄壓方案，并應(yīng)用于實際的工程之上，但是在對該項技術(shù)進行總結(jié)研究的過程中，發(fā)現(xiàn)目前已經(jīng)使用的技術(shù)方案在應(yīng)用的過程中存在一定的局限。隨后申請人實用新型了一種閥門并申請了專利，專利名稱為:一種地下工程水浮力自動控制閥，專利號為ZL201420486718.1。但是，在后期的調(diào)試和實驗過程中，申請人發(fā)現(xiàn)其還存在一定的缺陷:由彈力設(shè)備來控制該閥門的開啟壓力，即該自動控制閥通過調(diào)節(jié)彈簧來調(diào)整開啟壓力，技術(shù)要求高;彈力設(shè)備在使用一定時間后，其彈力會發(fā)生變化，需要經(jīng)常校準(zhǔn)其彈力，以獲得較準(zhǔn)確的開啟壓力，彈簧的校準(zhǔn)工作量大且過程不直觀，很容易出現(xiàn)不規(guī)范的問題;隨著設(shè)計要求的壓力提高，其滲漏發(fā)生時所對應(yīng)的水壓力與設(shè)計要求的控制壓力之間的壓力差值變大。上述各種缺陷將導(dǎo)致該設(shè)備可靠性及整個工程的正常使用受到不利影響?；谏厦娴膯栴}，申請人申請了第二代設(shè)備即一種地下工程自適應(yīng)壓力控制閥，該設(shè)備是通過在閥座的側(cè)壁上開設(shè)有出水口，在閥座內(nèi)側(cè)設(shè)置有一個臺階狀結(jié)構(gòu)，在臺階狀結(jié)構(gòu)上安裝有閥芯襯套，在閥座上安裝有支撐座，在支撐座內(nèi)安裝有一個沿支撐座的軸線移動的閥桿，在支撐座內(nèi)的閥桿端部設(shè)置有與閥芯襯套相匹配的活塞，在閥桿穿出支撐座的端部安裝有配重砝碼，這樣的結(jié)構(gòu)利用通過配重砝碼的設(shè)置，可以準(zhǔn)確地得知施加的壓力，在配重砝碼的重量不變的情況下，傳遞給活塞端面的壓強是一定的，即從閥座下方的壓強達到一定的數(shù)值時，可以推動活塞向上，將泄壓管道內(nèi)的水通過活塞與閥芯襯套之間的間隔、出水孔流出，當(dāng)壓強減小時，配重砝碼的重力驅(qū)動活塞向下移動，從而實現(xiàn)截止泄壓。其校準(zhǔn)過程直觀、簡便、可靠性高、耐久性好，但是這樣的結(jié)構(gòu)同樣存在一定的缺陷，隨著設(shè)計要求的壓力提高，其滲漏發(fā)生時所對應(yīng)的水壓力與設(shè)計要求的控制壓力之間的壓力差值變大，即其控制的靈敏度隨著設(shè)計要求的壓力提高而變得較差，其使用范圍受到一定限制。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種地下工程自適應(yīng)壓力控制閥，解決目前的地下室水浮力自動控制閥存在的經(jīng)常校準(zhǔn)、工作量大、校準(zhǔn)難度大的問題，達到靈敏、精確控制地下室浮力閥開閉的目的。
[0004]本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]一種地下工程自適應(yīng)壓力控制閥，包括閥座，在閥座內(nèi)側(cè)設(shè)置有一個臺階狀結(jié)構(gòu)，在臺階狀結(jié)構(gòu)上安裝有閥芯襯套，在閥座頂部設(shè)置有一個支撐座，在支撐座內(nèi)安裝有一個沿支撐座的軸線移動的閥桿，閥桿上設(shè)置有與閥芯襯套相匹配的閥芯;在閥座上設(shè)置有位于閥芯襯套上方的多個出水口，在閥芯上設(shè)置有多個穿過出水口用于懸掛配重塊的配重懸臂。在申請人研制的第二代控制閥的過程中，申請人通過測試不同密封條件、不同測試管徑等各種參數(shù)的設(shè)備后發(fā)現(xiàn)了一個規(guī)律:在達到設(shè)計控制壓力值及需要的泄水量之前，閥門就存在滲漏現(xiàn)象，通過試驗該滲漏點對應(yīng)的水壓力與設(shè)計控制壓力及需求泄水量之間存在這樣一種關(guān)系，即當(dāng)需求泄水量一定，設(shè)計要求控制壓力較低時，例如需要控制其在1.0m水頭壓力下，單位時間泄水量達到15m3，此時0.Sm水頭壓力下即開始出現(xiàn)滲漏，其滲漏發(fā)生時所對應(yīng)的水壓力與設(shè)計要求的控制壓力之間的壓力差值為0.2m，該壓力差值較?。划?dāng)設(shè)計要求控制壓力較高時，例如需要控制其在4.0m水頭壓力下，單位時間泄水量達到15m3，此時
3.2m水頭壓力下即開始出現(xiàn)滲漏，其滲漏發(fā)生時所對應(yīng)的水壓力與設(shè)計要求的控制壓力之間的壓力差值為0.Sm。如果在同等條件下單純采取增加配重的方式來提高預(yù)壓力，以期望解決壓力差變大的問題，又將出現(xiàn)達到設(shè)計要求的控制壓力時需要的泄水量不足，即達不到單位時間泄水量15m3的問題;在一定壓力差值范圍內(nèi)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象能滿足實際工程的需要，但如果此壓力差值過大將導(dǎo)致滲漏發(fā)生較早，達到設(shè)計要求的控制壓力之前滲漏出來的水量過多，增加運營成本，降低水栗等設(shè)施的使用壽命，從而對該設(shè)備的使用范圍受到限制。
[0006]根據(jù)這個情況，申請人對閥門的結(jié)構(gòu)做了調(diào)整:首先將出水口的位置提高，并將配重塊的位置從閥桿的頂部改成閥體的外側(cè)，如此，配重塊的重量呈對稱分布的形式，可以使得閥芯的受力均勻，提高靈敏度;結(jié)合設(shè)置部位情況，可在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下降低泄水頻率，提高地下工程的使用性能。
[0007]地下工程在建設(shè)過程中，其自身重量是隨著建設(shè)進度呈現(xiàn)出不斷增大這一單向變化的趨勢，最終重量基本恒定于使用階段，通過多個配重塊均勻分布在閥座外側(cè)的結(jié)構(gòu)，使得該設(shè)備可以靈活、簡便、直觀的對設(shè)計控制壓力進行調(diào)整并可靠鎖定，該控制壓力與地下工程建設(shè)過程重量的變化相適應(yīng)即可保正施工期間的結(jié)構(gòu)安全性，同時還能有效的減小施工期間的抽水量，無需長期保留室外降水井，方便了施工過程、加快了施工進度并節(jié)約了施工費用。
[0008]在所述的閥座外側(cè)設(shè)置有與配重塊相適應(yīng)的浮桶，在所述浮桶的底部設(shè)置有漏流孔。浮桶的容積比配重塊的體積大，將配重塊放置在浮桶內(nèi)，由于浮桶的底部設(shè)置有漏流孔，當(dāng)開始出現(xiàn)滲漏時，其滲流水量很小將會從漏流孔排出浮桶，當(dāng)壓力稍有增長其滲流水量將明顯增加，其滲流進浮桶的流入量大于漏流孔的排出量時，流量的差會使得滲流水在浮桶內(nèi)聚集，由于浮桶內(nèi)除去配重塊后的體積較小，會很快被注滿，少量的水會產(chǎn)生巨大的浮力，向上托起配重塊，從而使得閥芯下壓的力量快速減少，使得閥芯能夠快速開啟，如此，大幅度減小了閥門開始滲流到充分開啟的壓力差值，使得該設(shè)備反應(yīng)更加靈敏，響應(yīng)更加快速，并提高了閥門開啟后的泄水量，同時，該設(shè)備關(guān)閉時的壓力因浮桶對配重塊的作用將會低于開啟時的壓力，一定程度的延遲關(guān)閉的效果與實際工程安全性及正常使用性要求相符;該設(shè)備關(guān)閉后，此時地下工程室外水壓力已明顯低于控制壓力，其安全性得了到充分保證，在浮桶內(nèi)聚集的水由漏流孔排出，浮桶內(nèi)的浮力消失，從而使得閥芯下壓的力量恢復(fù)到原始狀態(tài)。
[0009]所述的支撐座內(nèi)設(shè)置有一個被閥桿穿過的隔環(huán)，在隔環(huán)與上閥蓋之間、隔環(huán)與支撐座之間均安裝有直線軸承。通過設(shè)置直線軸承，可以引導(dǎo)并保持閥桿的直線移動，通過凸環(huán)和上卡環(huán)可以便于直線軸承的拆裝維護保養(yǎng)。
[0010]在所述閥桿上還套裝有位于上閥蓋上方的內(nèi)包骨架油封。通過設(shè)置骨架油封，可以保持直線軸承的性能，保持了軸承的有效運行。
[0011]在所述閥桿的頂部設(shè)置有一個套環(huán)。該設(shè)備是由重量控制其壓力，因此校準(zhǔn)時只需對其整體安裝重量進行測試即可，套環(huán)的設(shè)置可以方便該設(shè)備的校準(zhǔn)。
[0012]在所述閥桿的頂部設(shè)置有頂部懸臂，在頂部懸臂上設(shè)置有環(huán)繞支撐座的頂部配重塊。作為進一步的改進，為了精確控制閥門的開啟和關(guān)閉，申請人做了很多的實驗，在試驗中發(fā)現(xiàn)，僅設(shè)置底部的配重塊時，其本身的重力在快速增加的浮力作用下，對于閥芯的下壓力會大幅度降低，這種大幅度降低的現(xiàn)象導(dǎo)致關(guān)閉時的壓力值低于設(shè)計控制壓力值較多，泄水量較大，其正常使用性受到一定影響。為了解決這個問題，申請人通過多次試驗發(fā)現(xiàn)，通過增加頂部配重塊的方式，通過合理的測量和計算，得到一個較佳的頂部配重快與配重塊之間的重量比例，可以大大提高控制的精度并充分滿足正常使用性能。
[0013]在所述頂部懸臂上安裝有配重吊桿，配重吊桿的中部連接在配重懸臂上，頂部配重塊與配重塊均懸掛在配重吊桿上。通過將頂部配重塊與配重塊均懸掛在配重吊桿上的方式，可以使得頂部配重快和配重塊的作用全部傳遞給閥芯，形成有效的聯(lián)動效果，提高控制的精度。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
[0015]I本實用新型一種地下工程自適應(yīng)壓力控制閥，通過在閥座外側(cè)設(shè)置浮桶，多個配重塊均勻分布在閥座外側(cè)的結(jié)構(gòu)，浮桶的容積比配重塊的體積大，將配重塊放置在浮桶內(nèi)，當(dāng)滲流的水開始從出水口流出，會注入到浮桶中，由于浮桶的底部設(shè)置有漏流孔，會從漏流孔排出浮桶，當(dāng)壓力稍有增長其滲流水量將明顯增加，其滲流進入浮桶的流量大于漏流孔的排出量時，流量的差會使得滲流水在浮桶內(nèi)聚集，由于浮桶內(nèi)除去配重塊后的體積較小，會很快被注滿，少量的水會產(chǎn)生巨大的浮力，向上托起配重塊，從而使得閥芯下壓的力量快速減少，使得閥芯能夠快速開啟，如此，減小了閥門開始滲流到開啟的壓力差值，使得反應(yīng)更加靈敏，響應(yīng)更加快速，并提高了閥門開啟后的泄水量；同時，該設(shè)備關(guān)閉時的壓力因浮桶對配重塊的作用將會低于開啟時的壓力，一定程度的延遲關(guān)閉的效果與實際工程安全性及正常使用性要求相符;該設(shè)備關(guān)閉后，此時地下工程室外水壓力已明顯低于控制壓力，其安全性得了到充分保證，在浮桶內(nèi)聚集的水由漏流孔排出，浮桶內(nèi)的浮力消失，從而使得閥芯下壓的力量恢復(fù)到原始狀態(tài)；
[0016]2本實用新型一種地下工程自適應(yīng)壓力控制閥，通過設(shè)置骨架油封，可以保持直線軸承的性能，保持了軸承的有效運行；
[0017]3本實用新型一種地下工程自適應(yīng)壓力控制閥，通過設(shè)置立桿，配重砝碼可以