CN110260071B - 一种高精度机械铸件 - Google Patents

Abstract

本发明属于铸件技术领域，具体的说是一种高精度机械铸件，包括水管、连接管、缸筒、活塞杆、挡板、滑孔、滑块、O型密封圈和卡槽；相邻水管连接处的水管外周套有连接管，连接管中部的内壁上的缸筒内滑动连接有活塞杆；活塞杆远离缸筒的一端设有挡板；连接管内壁远离缸筒的两端对称开设有一组滑孔，滑孔中滑动连接有滑块；水管外缘与滑孔对应位置开设有与滑块配合的卡槽；滑孔通过管道与缸筒内的无杆腔连通；本发明通过水管中的水流推动挡板和活塞杆运动，缸筒内产生的压缩气体推动滑孔中的滑块卡入卡槽中，防止连接管与水管松脱，提高连接管的密封可靠性。

Description

一种高精度机械铸件

技术领域

本发明属于铸件技术领域，具体的说是一种高精度机械铸件。

背景技术

消防管道是指用于消防方面，连接消防设备、器材，输送消防灭火用水，气体或者其他介质的管道材料。由于特殊需求，消防管道的厚度与材质都有特殊要求，并喷红色油漆，输送消防用水。

传统的管道连接用的连接件其结构单一，不可以对水流进行缓冲，容易造成冲击，在发生火灾时启动消防水泵，由于突然启动，供水量大，容易在管道内产生水锤效应。水锤效应是一种形象的说法.它是指给水泵在启动和停止时，水流冲击管道，产生的一种严重水击。由于在水管内部，管内壁是光滑的，水流动自如。当打开的阀门突然关闭或给水泵停止，水流对阀门及管壁，主要是阀门或泵会产生一个压力。由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，水力迅速达到最大，并产生破坏作用，这就是水力学当中的“水锤效应”，也就是正水锤。相反，关闭的阀门在突然打开或给水泵启动后，也会产生水锤，叫负水锤，但没有前者大。

由水锤产生的瞬时压强可达管道中正常工作压强的几十倍甚至于数百倍。这种大幅度压强波动，可导致管道系统产生强烈振动或噪声，并可能破坏阀门接头，使管道连接管密封不严或者松脱，对消防管道系统有很大的破坏作用。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决在发生火灾时启动消防水泵，由于突然启动，供水量大，容易在管道内产生水锤效应，由水锤产生的瞬时压强可达管道中正常工作压强的几十倍甚至于数百倍，这种大幅度压强波动，可导致管道系统产生强烈振动或噪声，并可能破坏阀门接头，使管道连接管密封不严或者松脱的问题，本发明提出的一种高精度机械铸件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种高精度机械铸件，包括水管、连接管、缸筒、活塞杆、挡板、滑孔、滑块、O型密封圈和卡槽；相邻所述水管连接处的水管外周套有连接管，连接管中部的内壁上开设有缸筒；所述缸筒内滑动连接有活塞杆，活塞杆轴线与水管轴线夹角为锐角，且活塞杆偏向水管内水流反方向一侧；所述活塞杆远离缸筒的一端设有挡板；所述连接管内壁远离缸筒的两端对称分别开设有一组滑孔，滑孔中滑动连接有滑块；所述水管外缘与滑孔对应位置开设有与滑块配合的卡槽；所述滑孔通过管道与缸筒内的无杆腔连通；所述滑孔靠近连接管中部的一侧开设有密封圈沟槽，密封圈沟槽中装有O型密封圈；通过水管、连接管、缸筒、活塞杆、挡板、滑孔、滑块、O型密封圈和卡槽之间的相互配合，活塞杆滑动后推出滑块卡住卡槽，防止密封圈松脱，提高水管连接和密封的可靠性；当发生火灾，消防水泵启动，水管中的水压瞬间增大，水流中的压力冲击波传递到连接管时，推动挡板和活塞杆运动，收缩的活塞杆压缩缸筒内空气形成压缩气体，压缩气体经管道进入滑孔中，推动滑块移动，移动后的滑块卡入卡槽中，防止连接管与水管松脱，增加连接管的连接可靠性；同时卡入卡槽的滑块还能阻止O型密封圈在水流压力冲击波的作用下翻出密封圈沟槽，进一步提高连接管的密封可靠性。

优选的，所述滑块直径小于卡槽直径，便于滑块快速滑入卡槽中，卡紧水管，进一步提高滑块的响应速度；通过卡槽与滑块之间的间隙配合，减少滑块滑动时的阻力，增加滑块的运动速度，进一步提高滑块的响应速度，保证滑块及时卡出卡槽，进一步提高水管连接和密封的可靠性。

优选的，所述卡槽为燕尾形状；所述滑块靠近卡槽的一端开设有V形开口，V形开口中固连有气囊；所述滑块远离卡槽的一端设有空腔，空腔通过管道与气囊连通；所述空腔开口处设有密封连接的弹性的橡胶层，橡胶层上开设有一组直径为零点一毫米的细孔；通过卡槽、滑块、V形开口、气囊、空腔、橡胶层和细孔之间的配合，在滑块卡入卡槽中后V形开口张开，进一步增加滑块的卡紧效果，进一步提高水管连接和密封的可靠性；通过滑孔中的压缩气体推动滑块卡入卡槽之后，压缩气体继续挤压橡胶层使得橡胶层向空腔一侧凹陷，伸长后的橡胶层使得细孔直径变大，压缩气进入细孔后经管道充入气囊中，气囊充气后膨胀张开，进而使得滑块上的V形开口张大，使得滑块紧紧卡在燕尾形的卡槽中，进一步增加滑块与卡槽的连接强度，从而进一步提高水管连接和密封的可靠性。

优选的，所述挡板一端与活塞杆远离缸筒的一端铰接，另一端通过连杆与连接管内壁铰接；活塞杆向缸筒内滑动时，挡板张开，增大水流对活塞杆作用力，进一步提高滑块的响应速度；当挡板在水流的冲击下带动活塞杆运动时，活塞杆在缸筒内滑动时带动挡板转动，连杆配合活塞杆和连接管，将与连杆铰接的挡板撑开，增大挡板的迎水面，进而增大挡板受到的阻力，加快活塞杆的滑动速度，进一步提高滑块的响应速度。

优选的，所述挡板上开设有一组引流孔，引流孔中转动连接有水轮；所述水轮的转轴通过支杆与引流孔内壁铰接，支杆与引流孔的铰接处设有扭簧；引流孔配合水轮旋转可以增加挡板处的水流速度，减少挡板对水管内水流速度和压力的影响；通过引流孔可以引导水管内的水流方向，配合水轮旋转加快挡板附近水流速度，从而减少水管中的水压损失，当活塞杆移动到缸筒底部时，水流推动水轮，进而推动支杆转动，水轮转动后增大引流孔的流量，减少挡板对水流的阻力，进一步减少水管中的水压损失。

优选的，位于所述活塞杆一侧的连杆与连接管的铰接处设有收线轮，收线轮与连杆的铰接轴固连；所述滑孔远离连接管中央一侧的连接管内壁上开设有环形的密封槽，密封槽中设有环形的横截面为牛角形的密封环；所述密封环外周缠绕有钢丝绳；所述钢丝绳另一端经过管道缠绕在收线轮上；通过收线轮、钢丝绳、密封槽、密封环之间的相互配合，收紧钢丝绳后增加密封环的密封性，进一步提高水管连接和密封的可靠性；通过连杆在挡板的带动下转动，转动的连杆带动收线轮转动，收线轮收紧钢丝绳，进而增加密封槽中的密封环与水管之间的压力，增加密封环对水管的密封效果，进一步提高水管连接和密封的可靠性。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种高精度机械铸件，通过消防水泵启动后水管中的水压瞬间增大，水流中的压力冲击波传递到连接管时，推动挡板和活塞杆运动，缸筒内空气形成的压缩气体经管道进入滑孔中，推动滑块卡入卡槽中，防止连接管与水管松脱，增加连接管的连接可靠性；同时卡入卡槽的滑块还能阻止O型密封圈在水流压力冲击波的作用下翻出密封圈沟槽，进一步提高连接管的密封可靠性。

2.本发明所述的一种高精度机械铸件，通过滑孔中的压缩气体推动滑块卡入卡槽之后，压缩气体继续挤压橡胶层使得橡胶层向空腔一侧凹陷，伸长后的橡胶层使得细孔直径变大，压缩气进入细孔后经管道充入气囊中，气囊充气后膨胀张开，进而使得滑块上的V形开口张大，使得滑块紧紧卡在燕尾形的卡槽中，进一步增加滑块与卡槽的连接强度，从而进一步提高水管连接和密封的可靠性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的剖视图；

图3是图2中A处局部放大图；

图4是图2中B处局部放大图；

图5是图2中C处局部放大图；

图6是图2中D处局部放大图；

图中：水管1、连接管2、缸筒3、活塞杆4、挡板5、滑孔6、滑块7、O型密封圈8、卡槽9、V形开口10、气囊11、空腔12、橡胶层13、细孔14、连杆15、引流孔16、水轮17、收线轮18、密封槽19、密封环20、钢丝绳21、支杆22。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图6所示，本发明所述的一种高精度机械铸件，包括水管1、连接管2、缸筒3、活塞杆4、挡板5、滑孔6、滑块7、O型密封圈8和卡槽9；相邻所述水管1连接处的水管1外周套有连接管2，连接管2中部的内壁上开设有缸筒3；所述缸筒3内滑动连接有活塞杆4，活塞杆4轴线与水管1轴线夹角为锐角，且活塞杆4偏向水管1内水流反方向一侧；所述活塞杆4远离缸筒3的一端设有挡板5；所述连接管2内壁远离缸筒3的两端对称分别开设有一组滑孔6，滑孔6中滑动连接有滑块7；所述水管1外缘与滑孔6对应位置开设有与滑块7配合的卡槽9；所述滑孔6通过管道与缸筒3内的无杆腔连通；所述滑孔6靠近连接管2中部的一侧开设有密封圈沟槽，密封圈沟槽中装有O型密封圈8；通过水管1、连接管2、缸筒3、活塞杆4、挡板5、滑孔6、滑块7、O型密封圈8和卡槽9之间的相互配合，活塞杆4滑动后推出滑块7卡住卡槽9，防止密封圈松脱，提高水管1连接和密封的可靠性；当发生火灾，消防水泵启动，水管1中的水压瞬间增大，水流中的压力冲击波传递到连接管2时，推动挡板5和活塞杆4运动，收缩的活塞杆4压缩缸筒3内空气形成压缩气体，压缩气体经管道进入滑孔6中，推动滑块7移动，移动后的滑块7卡入卡槽9中，防止连接管2与水管1松脱，增加连接管2的连接可靠性；同时卡入卡槽9的滑块7还能阻止O型密封圈8在水流压力冲击波的作用下翻出密封圈沟槽，进一步提高连接管2的密封可靠性。

作为本发明的一种实施方式，所述滑块7直径小于卡槽9直径，便于滑块7快速滑入卡槽9中，卡紧水管1，进一步提高滑块7的响应速度；通过卡槽9与滑块7之间的间隙配合，减少滑块7滑动时的阻力，增加滑块7的运动速度，进一步提高滑块7的响应速度，保证滑块7及时卡出卡槽9，进一步提高水管1连接和密封的可靠性。

作为本发明的一种实施方式，所述卡槽9为燕尾形状；所述滑块7靠近卡槽9的一端开设有V形开口10，V形开口10中固连有气囊11；所述滑块7远离卡槽9的一端设有空腔12，空腔12通过管道与气囊11连通；所述空腔12开口处设有密封连接的弹性的橡胶层13，橡胶层13上开设有一组直径为零点一毫米的细孔14；通过卡槽9、滑块7、V形开口10、气囊11、空腔12、橡胶层13和细孔14之间的配合，在滑块7卡入卡槽9中后V形开口10张开，进一步增加滑块7的卡紧效果，进一步提高水管1连接和密封的可靠性；通过滑孔6中的压缩气体推动滑块7卡入卡槽9之后，压缩气体继续挤压橡胶层13使得橡胶层13向空腔12一侧凹陷，伸长后的橡胶层13使得细孔14直径变大，压缩气进入细孔14后经管道充入气囊11中，气囊11充气后膨胀张开，进而使得滑块7上的V形开口10张大，使得滑块7紧紧卡在燕尾形的卡槽9中，进一步增加滑块7与卡槽9的连接强度，从而进一步提高水管1连接和密封的可靠性。

作为本发明的一种实施方式，所述挡板5一端与活塞杆4远离缸筒3的一端铰接，另一端通过连杆15与连接管2内壁铰接；活塞杆4向缸筒3内滑动时，挡板5张开，增大水流对活塞杆4作用力，进一步提高滑块7的响应速度；当挡板5在水流的冲击下带动活塞杆4运动时，活塞杆4在缸筒3内滑动时带动挡板5转动，连杆15配合活塞杆4和连接管2，将与连杆15铰接的挡板5撑开，增大挡板5的迎水面，进而增大挡板5受到的阻力，加快活塞杆4的滑动速度，进一步提高滑块7的响应速度。

作为本发明的一种实施方式，所述挡板5上开设有一组引流孔16，引流孔16中转动连接有水轮17；所述水轮17的转轴通过支杆22与引流孔16内壁铰接，支杆22与引流孔16的铰接处设有扭簧；引流孔16配合水轮17旋转可以增加挡板5处的水流速度，减少挡板5对水管1内水流速度和压力的影响；通过引流孔16可以引导水管1内的水流方向，配合水轮17旋转加快挡板5附近水流速度，从而减少水管1中的水压损失，当活塞杆4移动到缸筒3底部时，水流推动水轮17，进而推动支杆22转动，水轮17转动后增大引流孔16的流量，减少挡板5对水流的阻力，进一步减少水管1中的水压损失。

作为本发明的一种实施方式，位于所述活塞杆4一侧的连杆15与连接管2的铰接处设有收线轮18，收线轮18与连杆15的铰接轴固连；所述滑孔6远离连接管2中央一侧的连接管2内壁上开设有环形的密封槽19，密封槽19中设有环形的横截面为牛角形的密封环20；所述密封环20外周缠绕有钢丝绳21；所述钢丝绳21另一端经过管道缠绕在收线轮18上；通过收线轮18、钢丝绳21、密封槽19、密封环20之间的相互配合，收紧钢丝绳21后增加密封环20的密封性，进一步提高水管1连接和密封的可靠性；通过连杆15在挡板5的带动下转动，转动的连杆15带动收线轮18转动，收线轮18收紧钢丝绳21，进而增加密封槽19中的密封环20与水管1之间的压力，增加密封环20对水管1的密封效果，进一步提高水管1连接和密封的可靠性。

工作时，消防水泵启动，水管1中的水压瞬间增大，水流中的压力冲击波传递到连接管2时，推动挡板5和活塞杆4运动，收缩的活塞杆4压缩缸筒3内空气形成压缩气体，压缩气体经管道进入滑孔6中，推动滑块7移动，移动后的滑块7卡入卡槽9中，防止连接管2与水管1松脱，增加连接管2的连接可靠性；同时卡入卡槽9的滑块7还能阻止O型密封圈8在水流压力冲击波的作用下翻出密封圈沟槽，进一步提高连接管2的密封可靠性；通过卡槽9与滑块7之间的间隙配合，减少滑块7滑动时的阻力，增加滑块7的运动速度，进一步提高滑块7的响应速度，保证滑块7及时卡出卡槽9，进一步提高水管1连接和密封的可靠性；通过滑孔6中的压缩气体推动滑块7卡入卡槽9之后，压缩气体继续挤压橡胶层13使得橡胶层13向空腔12一侧凹陷，伸长后的橡胶层13使得细孔14直径变大，压缩气进入细孔14后经管道充入气囊11中，气囊11充气后膨胀张开，进而使得滑块7上的V形开口10张大，使得滑块7紧紧卡在燕尾形的卡槽9中，进一步增加滑块7与卡槽9的连接强度，从而进一步提高水管1连接和密封的可靠性；当挡板5在水流的冲击下带动活塞杆4运动时，活塞杆4在缸筒3内滑动时带动挡板5转动，连杆15配合活塞杆4和连接管2，将与连杆15铰接的挡板5撑开，增大挡板5的迎水面，进而增大挡板5受到的阻力，加快活塞杆4的滑动速度，进一步提高滑块7的响应速度；通过引流孔16可以引导水管1内的水流方向，配合水轮17旋转加快挡板5附近水流速度，从而减少水管1中的水压损失，当活塞杆4移动到缸筒3底部时，水流推动水轮17，进而推动支杆22转动，水轮17转动后增大引流孔16的流量，减少挡板5对水流的阻力，进一步减少水管1中的水压损失；通过连杆15在挡板5的带动下转动，转动的连杆15带动收线轮18转动，收线轮18收紧钢丝绳21，进而增加密封槽19中的密封环20与水管1之间的压力，增加密封环20对水管1的密封效果，进一步提高水管1连接和密封的可靠性。

上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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效物界定。

Claims (6)

1.一种高精度机械铸件，其特征在于：包括水管(1)、连接管(2)、缸筒(3)、活塞杆(4)、挡板(5)、滑孔(6)、滑块(7)、O型密封圈(8)和卡槽(9)；相邻所述水管(1)连接处的水管(1)外周套有连接管(2)，连接管(2)中部的内壁上开设有缸筒(3)；所述缸筒(3)内滑动连接有活塞杆(4)，活塞杆(4)轴线与水管(1)轴线夹角为锐角，且活塞杆(4)偏向水管(1)内水流反方向一侧；所述活塞杆(4)远离缸筒(3)的一端设有挡板(5)；所述连接管(2)内壁远离缸筒(3)的两端对称分别开设有一组滑孔(6)，滑孔(6)中滑动连接有滑块(7)；所述水管(1)外缘与滑孔(6)对应位置开设有与滑块(7)配合的卡槽(9)；所述滑孔(6)通过管道与缸筒(3)内的无杆腔连通；所述滑孔(6)靠近连接管(2)中部的一侧开设有密封圈沟槽，密封圈沟槽中装有O型密封圈(8)；通过水管(1)、连接管(2)、缸筒(3)、活塞杆(4)、挡板(5)、滑孔(6)、滑块(7)、O型密封圈(8)和卡槽(9)之间的相互配合，活塞杆(4)滑动后推出滑块(7)卡住卡槽(9)，防止密封圈松脱，提高水管(1)连接和密封的可靠性。

2.根据权利要求1所述的一种高精度机械铸件，其特征在于：所述滑块(7)直径小于卡槽(9)直径，便于滑块(7)快速滑入卡槽(9)中，卡紧水管(1)，进一步提高滑块(7)的响应速度。

3.根据权利要求1所述的一种高精度机械铸件，其特征在于：所述卡槽(9)为燕尾形状；所述滑块(7)靠近卡槽(9)的一端开设有V形开口(10)，V形开口(10)中固连有气囊(11)；所述滑块(7)远离卡槽(9)的一端设有空腔(12)，空腔(12)通过管道与气囊(11)连通；所述空腔(12)开口处设有密封连接的弹性的橡胶层(13)，橡胶层(13)上开设有一组直径为零点一毫米的细孔(14)；通过卡槽(9)、滑块(7)、V形开口(10)、气囊(11)、空腔(12)、橡胶层(13)和细孔(14)之间的配合，在滑块(7)卡入卡槽(9)中后V形开口(10)张开，进一步增加滑块(7)的卡紧效果，进一步提高水管(1)连接和密封的可靠性。

4.根据权利要求1所述的一种高精度机械铸件，其特征在于：所述挡板(5)一端与活塞杆(4)远离缸筒(3)的一端铰接，另一端通过连杆(15)与连接管(2)内壁铰接；活塞杆(4)向缸筒(3)内滑动时，挡板(5)张开，增大水流对活塞杆(4)作用力，进一步提高滑块(7)的响应速度。

5.根据权利要求1所述的一种高精度机械铸件，其特征在于：所述挡板(5)上开设有一组引流孔(16)，引流孔(16)中转动连接有水轮(17)；所述水轮(17)的转轴通过支杆(22)与引流孔(16)内壁铰接，支杆(22)与引流孔(16)的铰接处设有扭簧；引流孔(16)配合水轮(17)旋转可以增加挡板(5)处的水流速度，减少挡板(5)对水管(1)内水流速度和压力的影响。

6.根据权利要求1所述的一种高精度机械铸件，其特征在于：位于所述活塞杆(4)一侧的连杆(15)与连接管(2)的铰接处设有收线轮(18)，收线轮(18)与连杆(15)的铰接轴固连；所述滑孔(6)远离连接管(2)中央一侧的连接管(2)内壁上开设有环形的密封槽(19)，密封槽(19)中设有环形的横截面为牛角形的密封环(20)；所述密封环(20)外周缠绕有钢丝绳(21)；所述钢丝绳(21)另一端经过管道缠绕在收线轮(18)上；通过收线轮(18)、钢丝绳(21)、密封槽(19)、密封环(20)之间的相互配合，收紧钢丝绳(21)后增加密封环(20)的密封性，进一步提高水管(1)连接和密封的可靠性。

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