技术领域
[0001] 本
发明涉及水库放空阀领域，具体地指一种超大型水库放空阀。
背景技术
[0002] 水利
水电工程的水库通常需要设置放空结构，以便应对水库运行的各种情况。目前水利水电水库的放空方式有四种：
[0003] 1、采用放空底孔，安装弧形深孔闸
门，常用于
混凝土重
力坝和拱坝的水库放空；
[0004] 2、采用放空洞，安装平板工作闸门，常用于混凝土面板堆石坝和土石坝的水库放空；
[0005] 3、采用控爆
螺栓堵头，常用于混凝土重力坝和混凝土面板堆石坝的水库放空；
[0006] 4、采用中小型水库放空阀，适用于中小型水库的各种坝型。
[0007] 目前，有
专利介绍了一种用于水库的放空阀，专利号为“CN202023986U”的名为“固定锥形放空阀”的中国实用新型专利介绍了一种用于水库放空的锥形放空阀，该结构包括一个可移动的
套管，套管内设有导流锥，通过套管的前后移动，改变与导流锥之间的空隙大小，控制放空水流的大小，套管还设置有一个可以随套管移动的导流罩。该实用新型的导流效果良好，整体结构简单，重量轻，成本低，并且执行结构完全不会浸没在水中，保证了工作环境，材料要求低，成本低廉。但是该结构还存在以下问题：
[0008] 1、套管上设置一个可以随套管移动的导流罩，为封闭型导流罩，对于中小型的固定锥形放空阀应用没有问题，但是应用于直径大于2.2m和水压大于90m的大型放空阀时，喷射水流会对导流罩和套管产生很大的压强，长期使用，容易破坏套管的结构，导致整个放空阀的寿命大幅度的降低甚至损毁放空阀。
[0009] 2、移动套管的开启通过一套蜗轮
蜗杆来实现，对于中小型的固定锥形放空阀应用没有问题，但是应用于直径大于2.2m的大型放空阀时，驱动移动套管移动的
涡轮蜗杆仅有一套，移动套管的受力极不均匀，套管移动过程中会产生一个倾斜的力矩，涡轮蜗杆很容易扭曲
变形而损毁，另外在水库水位较深的情况下，涡轮蜗杆驱动力太小难以开启锥形阀；
[0010] 3、现有结构的固定锥形放空阀只能适用于中小口径和承受较低的水压。由于过阀流量较小，使得水库的放空时间很长，往往满足不了大中型水库的放空时间要求；由于只能承受较低的水压，对于放空阀安装高程以上的水压大于90m的大中型水库，现有结构的固定锥形放空阀不适用。
[0011] 综上所述，相较于一些大中型的水库来说，特别是对于水库放空管以上的水压超过90m的混凝土面板堆石坝等水库，
现有技术的放空阀难以作为水库的主要放空结构，存在流量小、耐压低等诸多问题。而超大型的水库放空阀具有很多的优点，超大型水库放空阀比建设深孔闸门水库放空设施可以节约大量的资金，也可以取代使用控爆螺栓堵头开启闸门放空水库的模式，大大提高了水库放空的安全性能，能极大程度的缩短水库蓄水的工期。因此需要开发一种能应用于各种大中型水库的大口径、耐中压的超大型水库放空阀。
发明内容
[0012] 本发明的目的就是要解决上述背景技术中提到的现有技术的放空阀不能应用于大型的水库的放空和放空阀的使用寿命不长的问题，提供一种能应用于各种大中型水库的大口径、耐中压的超大型水库放空阀。
[0013] 本发明的技术方案为：一种超大型水库放空阀，包括固定于水库
钢筋混凝土
基础上的
阀体；所述阀体出水口一端设置有与阀体同轴的导流锥，所述的导流锥固定在阀体，导流锥的顶尖部朝向阀体出水口端部，导流锥的锥面与阀体出水口端部之间留有出水间隙；所述的阀体出水口一端的外侧套设有可沿水流方向滑动的并能调节出水间隙大小的套筒；
其特征在于：所述的阀体外侧面沿圆周方向均匀安装有至少两个与阀体轴线平行的驱动油缸；所述的驱动油缸的
活塞杆端部固定在套筒上。
[0014] 进一步的所述的阀体外侧沿圆周方向设置有向外凸起的
支撑板；所述的支撑板上固定有多根与阀体轴线平行的导向杆；所述的套筒的外侧沿圆周方向设置有向外凸起的连接板，所述连接板上开设有与导向杆对应的导向孔，所述每个导向孔分别滑动地套接于对应的导向杆上。
[0015] 进一步的所述的导向杆有两根，分别固定在支撑板径向方向的左右两端，且相互对称。
[0016] 进一步的所述的阀体上设置有控制两个驱动油缸同时运行的PLC控制装置。
[0017] 进一步的所述的阀体外侧面上设置有多根与阀体轴线平行的条状
铜质
导轨；所述的套筒内侧面与铜质导轨滑动配合。
[0018] 进一步的所述的导流锥包括圆锥体形的导流板；所述的导流板的外侧面上设置有有多个筋板，筋板另一端固定在阀体出水口端部的内侧，导流板阀体同轴布置通过筋板支撑布置于阀体出水口一端的前方，导流板的圆锥底面与阀体出水口一端的端面平行但不重和。
[0019] 进一步的所述的筋板有八片，相互均匀间隔的分布于导流板的外侧。
[0020] 进一步的所述的阀体下部两侧
位置设置有相互对称的两个支脚3。
[0021] 本发明的优点有：1、本发明通过在阀体的上下两端设置两个对称的驱动油缸，采用液压驱动，使套筒开启和关闭时受力更加均匀稳定，解决了传统的涡轮蜗杆驱动在受力较大的情况下容易损坏的问题，本发明可应用于各种大中型水库的放空，应用范围更广泛；
[0022] 2、本发明设置有控制两个液压油缸同时运行的液压
操作系统和PLC控制装置，能够更加稳定的调控放空阀的开启或者是关闭，套筒在阀体上的运行更为顺畅，避免两个油缸不能同时运行造成的套筒卡壳问题；
[0023] 3、本发明在阀体上设置有导向杆，导向杆能够使套筒沿阀体轴线滑动，避免套筒的绕轴偏转，使套筒规则的沿其轴线滑动，有利于整个锥阀的开启或者是关闭，锥阀的控制效果更好；
[0024] 4、本发明在阀体表面上设置有铜质的导轨，减少了套筒在阀体上滑动时的阻力(
摩擦力)，使套筒的运转更为流畅，有利于锥阀的开启或者是关闭；
[0025] 5、本发明结构简单，使用方便，应用范围广泛，具有大口径、大流量、耐中压等特点，特别适用于大中型水库的放空，不但能节省水库的建造成本，还能降低施工难度，缩短工期和蓄水时间，提高了水库放空的安全性能。由于阀门的开启和关闭采用液压驱动，可以在0～100％开度内开启任意开度放水，因此可兼作生态放水阀使用并可作为大中型水电站施工期防洪度汛设施使用，具有极大的推广价值。
附图说明
[0026] 图1：本发明的竖直方向的剖面图；
[0027] 图2：本发明的水平方向的剖面图；
[0028] 图3：本发明的侧视图；
[0029] 图4：本发明的导轨的结构示意图；
[0030] 其中：1—阀体；2—套筒；3—导流锥；4—驱动油缸；5—
活塞杆；6—支撑板；7—导向杆；8—连接板；9—导轨；10—导流罩；11—导流板；12—筋板；13—支脚。
具体实施方式
[0031] 下面结合附图和具体
实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0032] 如图1～3，一种超大型水库放空阀，本实施例使用的放空阀为锥阀结构，包括环状的阀体1，阀体1的下端设置有两套对称的支脚13，支脚13除了承受阀体及
流体的重量外，还能够容许阀体1的少量伸缩位移。
[0033] 阀体1出水口一端的外侧套设有可沿水流方向滑动的与之同轴的套筒2，套筒2为环状结构，如图4所示，阀体1的外侧面上设置有多根条状的铜质导轨9，导轨9与阀体1的轴线平行，其外侧面凸出于阀体1的表面，套筒2的内侧面与导轨9滑动配合，导轨9减少了套筒2与阀体1的
接触面积，降低了套筒2滑动的摩擦力。
[0034] 套筒2的驱动通过设置于阀体1上的驱动油缸4来完成，实际使用时，阀体1外侧面的径向方向的上下两端安装有两个对称的驱动油缸4，驱动油缸4的活塞杆5端部固定在套筒2上。上下两个驱动油缸4使套筒2的滑动受力更为合理，避免单侧受力容易使套筒2卡壳的问题，有利于本实施例中的放空阀应用于各种大中型的水库。
[0035] 另外为了控制两个驱动油缸4同时运行，驱动油缸4上连接有PLC控制装置，通过PLC控制两个油缸同时驱动套筒2前进或者后退。套筒2套设于阀体1的外侧，为了防止套筒2的偏转，如图1所示，阀体1外侧沿圆周方向设置有向外凸起的支撑板6，支撑板6上安装有两根与阀体1轴线平行的导向杆7，两根导向杆7分别固定在阀体1径向方向上的左右两端。套筒2的外侧设置有沿圆周方向向外凸起的连接板8，连接板8上设置有与导向杆7对应的导向孔，每个导向孔分别滑动套接于对应的导向杆7上。套筒2滑动连接于导向杆7上，解决了套筒2在运行过程中容易出现偏转的问题。
[0036] 两根导向杆7分别布置于阀体1径向方向的上下两端，这样可以避免套筒2在滑动过程中偏转，增加套筒2抗扭动的能力。另外两根导向杆7上分别设置有
信号反馈装置(线形位移
传感器)，通过这两个传感器提供的数据可以使PLC控制装置操作两个液压油缸同步运行，同时也很简便的得到阀门开度的信息。在一根导向杆7上安装有接近
开关，向阀门控制系统传送阀门启闭的位置信号。
[0037] 套筒2与设置于阀体1出水口一端的导流锥3配合实现阀门的开启或者是关闭。如图1～3所示，导流锥3包括其尖端部朝向阀体1出水口端部的圆锥体形的导流板11，导流板11的锥面上设置有八片筋板12，导流板11与阀体1同轴通过筋板12支撑布置于阀体1出水口一端的前方(如图1所示，图纸的右侧为前方，图纸的左侧为后方，垂直图纸朝里的方向为右方，垂直图纸朝外的方向为左方，图纸的上为上方，图纸的下为下方)，导流板
11的圆锥底面与阀体1出水口一端的端面平行但不重合。
[0038] 套筒2和锥体3之间设有两层密封：主结构密封为金属密封，次结构密封为
橡胶密封，实现“零”
泄漏。
[0039] 实际上，阀体1的出水口端部与导流板11的锥面形成出水间隙，水库中的水流沿这个通道排出。套筒2通过驱动油缸4的驱动向后滑动打开锥阀，向前运动到最前端与导流板11的锥底面密封连接关闭锥阀。
[0040] 导流板11上的八片筋板12为三
角形的板状结构，筋板12之间相互间隔均匀排布在导流板11的外侧面上，筋板12具有水力引导平衡功能，能够减小水力冲击和振动。
[0041] 另外阀体1的出水口前端设置有开敞式导流罩10，通过开敞式导流罩10对喷出水流进行引导，使出水的射程更远，高速水流以宽广的放射状对空喷射扩散，通过水流和空气大面积的摩擦产生雾化，实现大气消能，保护下游生态环境。
[0042] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的
权利要求书及其等同物界定。
