一种应用于管路通断的管夹阀的制作方法

本发明涉及通断阀技术领域，由于在真空污水连续收集、临时储存和周期性输送系统中，具有采用真空排污阀进行周期性排污的临时污水收集罐，而且能够将其污水收集罐中的污水输送到下游的真空收集管路网中，当其上端采用通风式井盖时，为了应对不同的天气状况，需在管路中配置能够适应条件工作的通断阀，而本发明则特别涉及一种应用于管路通断的管夹阀。

背景技术：

在真空井系统中，为保证污水与控制设备能够做到有效的干湿分离，一般在真空井中设置密封隔板，从而将真空井内部分隔为污水腔及设备腔，安装在设备腔内的核心部件包括真空排污阀、气动控制器以及液位传感器等，通气功能是真空井中气动控制器和真空排污阀的主要功能，其主要考虑因素是避免真空井污水腔通气式中重力流管路由于提升弯的存在造成水堵的问题，进而引发通气功能效率低下的问题，在不间接使用污水腔进行通气的情况下，可以转而使用真空井设备腔室进行直接通气，此时则可采用井盖通气式的技术方案。

该井盖通气式技术方案是采用传统的非密封式井盖进行通气的技术方案，其存在的问题也是很典型的，比如说地面积水的问题，特别是洪水和暴雨天气，污水进入真空井设备腔室，会造成气动控制器的故障，进而造成真空井设备的瘫痪；然而真空井是收集居民日程生活用水产生的废水，主要来自厨卫生活污水，倘若厨卫生活污水无法及时排空，那么无法使用的真空井会严重影响居民的日程生活的便利性；然而，国内情况由于技术发展短暂，故技术积累比较薄弱，总体而言特别不容乐观。

为避免非密封式井盖上端的积水进入设备腔内，在设备腔内设置有与污水腔内相连通的管路，将来自井盖上方的积水排放至污水腔内，但针对不同的天气情况，需对其管路的通断进行合理的控制，主要分为如下情况：

(1)晴天：地面无积水，管路处于常开状态，来自地面的干燥空气和灰尘可以经过管路进入真空井污水腔内；

(2)暴雨、洪涝：地面有大量且持久积水的天气，对于这种极端天气引起的内涝灾害，要求真空井必须做到自动检测和自动停机，以及内涝过去地面清扫干净以后，自动复位运行的全自动的运行工作基本要求，此时则需要通过阀体对管路通断实现控制；

(3)阵雨：地面有少量积水，此种天气雨量频繁、时间短、雨量较大，造成地面低洼处短时间形成聚集性小滩涂、小河沟，对于这种短促阵阵雨天气引起的真空井处的小河沟，也要求真空井必须做到自动检测、自动排污然后，自动复位运行的全自动的运行工作基本要求，此时则需要通过阀体对管路通断实现控制；

(4)雪和冰雹：降水特点为固体形式，移动性差，对于这种固体形式的降水类型，也要求真空井必须做到自动检测、自动排污，然后自动复位运行的全自动运行工作的基本要求，此时则需要通过阀体对管路通断实现控制。

针对以上四种天气状况，除晴天管路处于常开状态之外，其余特殊天气均需要求管路能够做到自动检测控制通断的要求，若管路一直处于常开状态，则特殊天气下，真空井的污水腔中将一直处于高液位状态，整个真空井设备将会持续不断的工作，此时将会大大增加设备的工作负荷而降低其使用寿命，因此此过程中需要通过阀体进行管路通断，本发明研制了一种应用于管路通断的管夹阀，以解决现有技术中存在的问题，经检索，未发现与本发明相同或相似的技术方案。

技术实现要素：

本发明目的是：提供一种应用于管路通断的管夹阀，以解决现有技术中针对非密封式井盖的真空井系统中，为保证真空井内部为通气设计的管路无法适应不同天气变化而实现自动检测及自动排污的问题。

本发明的技术方案是：一种应用于管路通断的管夹阀，包括阀体、嵌套设置在阀体内部的软管、设置在软管两侧通过相对运动实现软管通断的一对夹紧组件；所述阀体内部设置有供软管及一对夹紧组件安装并实现密封的空腔，侧壁上设置有与空腔内部相连通并间歇性的通入空气及真空的控制接口。

优选的，所述空腔包括沿阀体中轴线方向设置的管道腔及垂直于管道腔设置的安装腔；所述管道腔及安装腔均呈柱形结构；所述软管与管道腔同轴设置，并嵌套设置在管道腔内壁处，侧壁与安装腔相对；一对所述夹紧组件设置在安装腔内，并分设在软管两侧。

优选的，所述夹紧组件包括波纹膜片、实现波纹膜片边缘固定的安装座及盖板、与波纹膜片中部固定连接的夹头以及实现波纹膜片复位的复位弹簧；所述安装座及盖板均呈环形结构，与安装腔同轴设置并嵌套固定在安装腔内；所述波纹膜片边缘固定在安装座与盖板之间，中部通过长杆螺钉与夹头固定连接；所述夹头沿安装腔中轴线方向运动，且一对夹头相对的端面平行设置；所述复位弹簧的中轴线方向与夹头的运动方向平行，并贴合安装腔内壁设置。

优选的，所述夹头外壁边缘及安装腔内壁之间均设置有用于实现复位弹簧定位的弹簧定位销，且所述安装腔内壁上还设置有用于对复位弹簧进行限位的一对限位条。

优选的，所述软管及一对波纹膜片之间形成的空间与控制接口相连通，并通过控制接口处间歇性的通入空气及真空实现波纹膜片带动一对夹头进行运动。

与现有技术相比，本发明的优点是：

(1)本发明涉及的管夹阀应用于井盖通风式真空井中，井盖通风式真空井的诞生是由于真空井内的设备需实现通气功能，但若遇特殊天气，污水进入真空井设备腔内，会造成设备腔内相关设备的故障，进而造成真空井设备的瘫痪，因此需设计合理的管路，既能保证正常天气条件下合理的通气，又能避免特殊天气情况下大量污水全部流入真空井的污水腔而触发设备不间断工作引发的系统瘫痪，此时则要求管路在正常天气条件下处于常开状态，在特殊天气条件下处于常闭状态，因而设计了能够实现管路通断的管夹阀。

(2)管夹阀内部通过一对波纹膜片及软管形成了一个与控制接口连通的密闭空间，控制接口用于不间断的通入空气或形成真空，从而实现密闭空间内的气压变化；当密闭空间内通入空气，则波纹膜片两端的气压相同，波纹膜片受复位弹簧的作用处于复位状态，一对夹头对软管不产生作用力，从而使得软管处于常开状态；当密闭空间内产生真空，则波纹膜片外侧端的气压大于内侧端的气压，从而推动波纹膜片带动一对夹头向软管一侧运动，并夹住软管，使软管处于常闭状态。

(3)本发明中涉及的管夹阀主要应用于排污管路中，包括路面积水，由于路面积水中含有大量污泥，传统的管路结构设计以及阀体(如球阀、滑阀、膜片阀)的设计，很容易造成污泥沉淀堵塞，导致污泥无法排出，进而影响管路的通断效果，而本发明中采用管夹阀，管夹阀中的软管用于与排污管路之间形成连通，当管夹阀关闭时，积水中的污泥沉淀在软管之中，即便沉淀在软管之上，当管夹阀打开之后，依靠重力和软管在打开状态下管径不断变大，而实现沉淀的污泥有效顺利的排出，不会引起堵塞，更重要的是，管夹阀对头发丝等丝线杂质的包容性很好，也不会引起管夹阀关闭不佳的问题。

(4)管夹阀的通断状态与控制接口处通气状态有关，由于通气功能是真空井内相关设备(如气动控制器、真空排污阀等)的主要功能，在不同天气情况下，会引发真空井内部的通气状态发生改变，从而为管夹阀的开启和关闭提供了有效的触发条件。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明所述的一种应用于管路通断的管夹阀的外观结构示意图；

图2为本发明所述的一种应用于管路通断的管夹阀的主视图；

图3为本发明所述的一种应用于管路通断的管夹阀的a-a视图；

图4为本发明所述的一种应用于管路通断的管夹阀的b-b视图；

图5为本发明所述阀体沿垂直于控制接口轴线方向的截面剖视图；

图6为本发明所述阀体沿平行于控制接口轴线方向的截面剖视图；

图7为本发明所述夹紧组件的安装结构剖视图；

图8为本发明所述夹紧组件的结构示意图。

其中：1、阀体，2、软管，3、夹紧组件，4、控制接口，5、管道，6、安装腔，7、安装座，8、盖板，9、波纹膜片，10、夹头，11、复位弹簧，12、长杆螺钉，13、弹簧定位销，14、限位条，15、导气槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：

如图1-4所示，一种应用于管路通断的管夹阀，包括阀体1、嵌套设置在阀体1内部的软管2、设置在软管2两侧通过相对运动实现软管2通断的一对夹紧组件3；阀体1内部设置有供软管2及一对夹紧组件3安装并实现密封的空腔，侧壁上设置有与空腔内部相连通并间歇性的通入空气及真空的控制接口4。

结合图3、图5所示，空腔包括沿阀体1中轴线方向设置的管道腔5及垂直于管道腔5设置的安装腔6，即图3中两条垂直的曲线所经过的通道，管道腔5及安装腔6均呈柱形结构，其中管道腔5中轴线沿竖直方向设置，安装腔6中轴线沿水平方向设置；如图6所示，控制接口4从阀体1侧壁贯穿并延伸至空腔中部，由于与其对齐的空腔内壁处需要设置固定的结构便于后续夹紧组件3中复位弹簧11端部的固定，因此控制接口4无法直接沿水平方向连通至空腔内，其内部上下端开设有与空腔连通的导气槽15，从而实现控制接口4与空腔中部的连通。

如图3所示，软管2与管道腔5同轴设置，并嵌套设置在管道腔5内壁处，侧壁与安装腔6相对；该软管2选用橡胶材质，从而便于其变形实现通断。

结合图3、图4、图7所示，一对夹紧组件3设置在安装腔6内，并分设在软管2两侧；再结合图8所示，夹紧组件3包括波纹膜片9、实现波纹膜片9边缘固定的安装座7及盖板8、与波纹膜片9中部固定连接的夹头10以及实现波纹膜片9复位的复位弹簧；其中，安装座7及盖板8均呈环形结构，与安装腔6同轴设置并嵌套固定在安装腔6内；波纹膜片9边缘固定在安装座7与盖板8之间，中部通过长杆螺钉12与夹头10固定连接；夹头10沿安装腔6中轴线方向运动，且一对夹头10相对的端面平行设置；复位弹簧的中轴线方向与夹头10的运动方向平行，并贴合安装腔6内壁设置；夹头10外壁边缘及安装腔6内壁之间均设置有用于实现复位弹簧11定位的弹簧定位销13，且安装腔6内壁上还设置有用于对复位弹簧11进行限位的一对限位条14。

通过上述结构的设计，使软管2及一对波纹膜片9之间形成的空间与控制接口4相连通，并通过控制接口4处间歇性的通入空气及真空实现波纹膜片9带动一对夹头10进行运动。

本发明的设计思路在于：

在真空井系统中，核心部件主要包括真空排污阀、气动控制器及液位传感器，其中通气功能是井盖通气式真空井中气动控制器和真空排污阀的主要功能，其主要考虑因素是避免真空井污水腔通气过程中重力流管路由于提升弯的存在造成的水堵问题，进而引起通气功能效率低下的问题，在不间接使用污水槽进行通气的情况下，可以转而使用真空井设备腔室进行直接通气。

由于真空井设备腔室为了防止污水进入气动控制器而设置成密封干燥的环境，采用真空井设备腔室进行直接通气主要有两种方式，其一是真空井附近通风管通气式：该方案是将通气口或者管路配置在井盖之外的地方；其二是井盖通风式：要求井盖上增加有通气孔，考虑到井盖是放置在地面上的，其上会有各种交通工具的经过，甚至暴雨，这就要求井盖通风式在做好通风的同时，也要解决井盖上污水的检测和排污的问题，以便实现自动检测和自动通气和排污，最终实现真空井的自动控制。

本发明的设计目的在于：

在路面非积水情况下，通气式井盖能够实现与真空井内部的自由通气，当由于天气变化而使路面出现积水情况时，为了避免大量污水进入真空井内的污水腔中而引发相关设备不间断工作，此时需将井盖上端与下端之间的连接通路进行关闭，从而设计了管夹阀。

本发明的工作原理如下：

非工作状态下，控制接口4处通入空气，通气方式如图6中虚线所示，此时波纹膜片9两端的气压相同，在复位弹簧11的作用下处于复位状态，一对夹头10对软管2不产生作用力，从而使得软管2处于常开状态，用于实现通气；

工作状态下，控制接口4处形成真空，此时一对波纹膜片9与软管2之间形成的密闭空间内产生真空，则波纹膜片9外侧端的气压大于内侧端的气压，从而推动波纹膜片9带动一对夹头10向软管2一侧运动，并夹住软管2，使软管2处于常闭状态，避免在恶劣天气条件下大量污水不间断的流入真空井内部。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。