自来水管道设备防冻裂结构设计.pdf

图! 改进前的外接结构!"外接体#"橡皮密封垫$"弹簧%"顶针&"弹力调节压块’"封盖!"执手#"螺杆$"毛毡紧定螺母%"毛毡&"螺杆支承螺母! !"" "顶针( !)"橡皮密封垫*"龙头体!+" 弹簧!#" 弹力调节压块!$" 封盖自来水管道设备的防冻裂结构设计张克贵"盐城师范学院!江苏盐城##%++# # " 防冻裂构想及其结构设计冬天!自来水管道$水表$闸阀及水龙头等配件经常出现冻裂损坏现象% 这些被冻裂的管道设备基本上都是因为裸露在空气中!所以对外界气温变化也最敏感%当气温骤降至零度以下甚至更低! 这些裸露部位极易因水在结冰过程中的体积膨胀而产生爆裂% 如果我们能在裸露的管道及其它配件部位提供足够的空间储备! 就可以消除水在转化为冰的体积膨胀过程中对管道内壁产生的扩张压力!从而避免管道及其它设备的冻裂损坏现象% 通过对自来水管道设备的防冻裂构想以及管道设备的连接与安装特点的分析! 笔者对普通螺纹式水龙头和外接结构作了防冻裂改进% 改进后的结构如图!和图# 所示&两图中虚线框内的结构相同!亦即笔者设计的防冻裂结构#% 改进前的产品结构图!分别如图$和图%所示% # 防冻裂结构的防冻裂原理分析因外接结构与水龙头的防冻裂结构和原理相同!下面仅以水龙头的防冻裂结构为例来阐述它们的防冻裂原理% !"# 常温下防冻裂结构的密封与调节如图!所示!常温下&亦指气温处于水的冰点以上温度#!管道内的水处于液体状态!我们此时可根据管道内的水压来调节弹力调节压块!# 的松紧%当拧紧弹力调节压块!# 时! 弹力调节压块!# 将压缩弹簧!+ !通过弹簧!+ 的弹力作用实现作用力向顶针!! 的传递% 当弹簧!+ 对顶针!! 和橡皮密封垫)的作用力大于或远远大于水龙头体内的水对顶针!! 和橡皮密封垫)的作用力的时候! 橡皮密封垫)便会被压紧在防冻裂结构的出水口平台上!从而实现水龙头防冻裂结构的常温常闭密封状态% 需要注意的是’当在拧紧弹力调节压块!# 的时候! !"# 机械工程师!"" !年第"" 期摘 要’针对普通的螺纹式水龙头和外接结构进行了防冻裂改进设计!文中介绍了改进前$后水龙头的结构!分析了改进后的水龙头的防冻裂原理及特点% 关键词’水龙头(防冻裂(外接(结构分析中图分类号’##"$$ 文献标识码’% 文章编号’$%"!&!’’’"!""( )&&&% &’( &% $ 图" 改进后的防冻裂水龙头结构图$ 改进后的防冻裂外接结构图% 改进前的水龙头结构设计与计算!!! """ ### $$$ %%% &&& ’’’&&& ((( ))) ’’’*** +++ ,,, *** --- ... $$$ /// &&& ! ! " ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 要注意弹簧的弹力大小要适度# 在刚好密封的前提下$ 可根据弹簧的刚度大小适当再拧紧一点就可以了$ 不宜太紧$ 否则$ 时间一长$ 弹簧容易因疲劳而失去弹力作用$ 从而直接影响防冻裂结构的密封效果# ! " ! 低温下防冻裂结构的防冻裂原理当气温骤降至零度以下甚至更低$ 此时裸露的水龙头体内的水就会结冰$ 水一旦结冰后即