一种能够适时自动启闭的通气管阀门及通气管泄洪系统的制作方法

本申请属于水利水电工程高速水流掺气减蚀领域，具体涉及一种能够适时自动启闭的通气管阀门及通气管泄洪系统。

背景技术：

1、在高水头泄洪孔道出口按淹没潜射出流设计时，通常在阀帽工作闸门的门后管顶处设置通气管，以解决工作闸门启闭过程中，门后出现过高真空度而导致的空化空蚀问题。在这类结构布置的工作闸门启闭过程中，门后泄洪孔道内一般会出现满流、顶部空腔流、满流这一流态变化过程，当通气管由于结构原因而不能建成足够高、而工作闸门全开时的门后测压管水头又高于通气管进口高程时，通气管就会成为分流通道，由于通气管分流口处于高流速区，容易导致分流口的空蚀破坏。

2、工程设计上为避免上述通气管分流，通常在通气管上加装阀门，当工作闸门后需要补气时，就开启阀门，当工作闸门后成为高压满流时，就关闭阀门阻止通气管分流。这种阀门什么时候开启、什么时候关闭，会随着泄洪孔道工作闸门运行时的上下游水位的变化而变化，因此导致通气管阀门的操作方式千变万化、非常复杂，而阀门不能适时启闭均会产生空化空蚀危害，即阀门开早了会导致分流产生的空化，阀门开晚了会导致补气不及时产生的低压空化，阀门关早了会导致补气中断而产生的低压空化，阀门关晚了会导致分流产生的空化。因此，研究一种能够适时自动启闭的通气管阀门就成为解决问题的关键。

技术实现思路

1、本申请的目的在于：提供了一种能够适时自动启闭的通气管阀门及通气管泄洪系统，实现通气管阀门操作简单化，解决了现有通气管阀门操控不便的问题。

2、本申请的目的通过下述技术方案来实现：

3、一种能够适时自动启闭的通气管阀门，包括支撑肋板，支撑肋板为环状并与通气管的截面形状匹配，还包括阀门板和支铰轴，阀门板具有与通气管的截面形状匹配的遮挡面，阀门板上沿板面穿设有支铰轴，支铰轴伸出阀门板的端部为通气管连接端。

4、进一步的，所述的支撑肋板为圆环状。

5、进一步的，所述的支撑肋板的下表面设有止水垫圈，止水垫圈为环状并与通气管的截面形状匹配。

6、进一步的，所述的阀门板为圆形板。

7、进一步的，所述的阀门板包括第一阀门板和第二阀门板，第一阀门板和第二阀门板共同形成与通气管的截面形状匹配的遮挡面，第一阀门板和第二阀门板均穿设在支铰轴上。

8、进一步的，所述的支铰轴的长度等于通气管的直径。

9、进一步的，还包括支撑架，支撑架具有与阀门板匹配的支撑斜面。

10、进一步的，所述的支撑架为等腰三角形截面；所述的支撑架的长度等于通气管的直径。

11、一种能够适时自动启闭的通气管泄洪系统，包括泄洪孔道和泄洪孔道上的通气管，还包括上述的能够适时自动启闭的通气管阀门，支撑肋板固定在通气管内，支铰轴固定在通气管内并位于支撑肋板的下方。

12、进一步的，具有与阀门板匹配的支撑斜面的支撑架固定在通气管内并位于支铰轴的下方。

13、本申请的有益效果：

14、（1）全自动与适时性：完全依靠水流与阀门的物理相互作用实现启闭，响应迅速，能精准匹配闸门运行过程中的流态变化，有效预防空蚀破坏。

15、（2）高可靠性与简易性：无复杂的电控系统或传动机构，结构简单，不易故障，降低了制造、维护成本和操作难度。

16、（3）优化设计：支撑架设定的预定开度，既保证了通气效率，又为阀门板在水流作用下顺势关闭创造了力学条件。

17、前述本申请主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本申请可采用并要求保护的方案；并且本申请，（各非冲突选择）选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本申请所要保护的技术方案，在此不做穷举。

1.一种能够适时自动启闭的通气管阀门，包括支撑肋板（1），其特征在于：所述的支撑肋板（1）为环状并与通气管的截面形状匹配，还包括阀门板（3）和支铰轴（4），阀门板（3）具有与通气管的截面形状匹配的遮挡面，阀门板（3）上沿板面穿设有支铰轴（4），支铰轴（4）伸出阀门板（3）的端部为通气管连接端。

2.根据权利要求1所述的能够适时自动启闭的通气管阀门，其特征在于：所述的支撑肋板（1）为圆环状。

3.根据权利要求1所述的能够适时自动启闭的通气管阀门，其特征在于：所述的支撑肋板（1）的下表面设有止水垫圈（2），止水垫圈（2）为环状并与通气管的截面形状匹配。

4.根据权利要求1所述的能够适时自动启闭的通气管阀门，其特征在于：所述的阀门板（3）为圆形板。

5.根据权利要求1或4所述的能够适时自动启闭的通气管阀门，其特征在于：所述的阀门板（3）包括第一阀门板（31）和第二阀门板（32），第一阀门板（31）和第二阀门板（32）共同形成与通气管的截面形状匹配的遮挡面，第一阀门板（31）和第二阀门板（32）均穿设在支铰轴（4）上。

6.根据权利要求1所述的能够适时自动启闭的通气管阀门，其特征在于：所述的支铰轴（4）的长度等于通气管的直径。

7.根据权利要求1所述的能够适时自动启闭的通气管阀门，其特征在于：还包括支撑架（5），支撑架（5）具有与阀门板（3）匹配的支撑斜面。

8.根据权利要求7所述的能够适时自动启闭的通气管阀门，其特征在于：所述的支撑架（5）为等腰三角形截面；所述的支撑架（5）的长度等于通气管的直径。

9.一种能够适时自动启闭的通气管泄洪系统，包括泄洪孔道（100）和泄洪孔道（100）上的通气管（200），其特征在于：还包括权利要求1~8任一所述的能够适时自动启闭的通气管阀门，支撑肋板（1）固定在通气管（200）内，支铰轴（4）固定在通气管（200）内并位于支撑肋板（1）的下方。

10.根据权利要求9所述的能够适时自动启闭的通气管泄洪系统，其特征在于：具有与阀门板（3）匹配的支撑斜面的支撑架（5）固定在通气管（200）内并位于支铰轴（4）的下方。