
本发明公开一种新型有压四通管件,包括四通管,四通管有进水管和出水管,进水管的数量加上出水管的数量为四根,四根管道交汇处为四通管交汇处,在四通管交汇处的进水管内设置有楔形构件,楔形构件的尖端为进水端,楔形构件的扩大端设置在四通管交汇处,在楔形构件尖端的斜面上设置导水孔,在楔形构件的扩大端设置有凹槽,凹槽内设置有若干消能柱。本发明在四通管件交汇处进水管内设置楔形构件,楔形构件的斜面用于将管道水流加压,使水流有较大的流速或能量,导水孔用于分流部分管内水流,使水流通过消能柱结构后,该水流含有较低的流速或
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 112628508 A (43)申请公布日 2021.04.09 (21)申请号 8.1 (22)申请日 2020.12.04 (71)申请人 华北水利水电大学 地址 450011 河南省郑州市金水区北环路 36号 (72)发明人 张晓雷刘书瑜吴浩然朱裕 赵宇宁李彬赵建坤刘欣 (74)专利代理机构 郑州中原专利事务所有限公 司 41109 代理人 王晓丽 (51)Int.Cl. F16L 41/03 (2006.01) F16L 55/04 (2006.01) F16L 55/027 (2006.01) 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (54)发明名称 有压四通管件 (57)摘要 本发明公开一种新型有压四通管件,包括四 通管,四通管有进水管和出水管,进水管的数量 加上出水管的数量为四根,四根管道交汇处为四 通管交汇处,在四通管交汇处的进水管内设置有 楔形构件,楔形构件的尖端为进水端,楔形构件 的扩大端设置在四通管交汇处,在楔形构件尖端 的斜面上设置导水孔,在楔形构件的扩大端设置 有凹槽,凹槽内设置有若干消能柱。本发明在四 通管件交汇处进水管内设置楔形构件,楔形构件 的斜面用于将管道水流加压,使水流有较大的流 速或能量,导水孔用于分流部分管内水流,使水 流通过消能柱结构后,该水流含有较低的流速或 A 能量,同时,由于斜面加压产生的水流对斜面的 8 压力也可用导水孔结构缓解。 0 5 8 2 6 2 1 1 N C CN 112628508 A 权利要求书 1/1页 1.一种新型有压四通管件,包括四通管,四通管有进水管和出水管,进水管的数量加上 出水管的数量为四根,四根管道交汇处为四通管交汇处,其特征在于:在四通管交汇处的进 水管内设置有楔形构件,楔形构件的尖端为进水端,楔形构件的扩大端设置在四通管交汇 处,在楔形构件的斜面上设置导水孔,在楔形构件的扩大端设置有凹槽,凹槽内设置有若干 消能柱。 2.根据权利要求1所述的新型有压四通管件,其特征在于:所述导水孔与消能柱一一对 应。 3.根据权利要求1所述的新型有压四通管件,其特征在于:所述楔形构件为一个,由三 个平面和两端的弧形面围成的第一楔形件,两端的弧形面固定在四通管交汇处,导水孔设 置在构成楔形件尖端的两个平面上,在第三个平面上设置凹槽。 4.根据权利要求3所述的新型有压四通管件,其特征在于:所述第一楔形件设置在四通 管交汇处的中间位置。 5.根据权利要求1所述的新型有压四通管件,其特征在于:所述楔形构件为两个第二楔 形件,对称设置在四通管交汇处的顶部和底部,第二楔形件由一个弧形面、一个底面和一个 侧面围成,在第二楔形件的底面上设置有导水孔,在第二楔形件的底面上还设置凹槽,在凹 槽上设置有消能柱,弧形面固定在四通交汇处进水管壁上,消能柱与四通交汇处相对应。 6.根据权利要求1‑5中任一项所述的新型有压四通管件,其特征在于:所述过水孔为7 个或9个,对应的消能构件也是7个或9个,消能柱与导水孔的位置相对应。 7.根据权利要求3或5所述的新型有压四通管件,其特征在于:所述进水管为两根,呈直 角分布,在其中一个进水管的四通交汇处设置第一楔形构件,在另一个进水管的四通交汇 处顶部和底部对称设置第二楔形构件。 2 2 CN 112628508 A 说明书 1/3页 有压四通管件 技术领域 [0001] 本发明属于水利工程技术领域,具体地说涉及一种给水管网系统的有压四通管 件,能够解决有压管道水流四通水流冲击时产生较高压强时产生的不利影响。 背景技术 [0002] 在实际工程中,四通有压管道在给水管网中处于较为重要的地位,当四通管道中 存在着1股入水汇流至四通管件内,特别是四通管道中存在着2股入水呈90°汇流至四通管 件内,在四通管件处易产生较大的压强,从而对降低整个给水管网的安全性,实用性;在工 程中,也易产生水量的损失。 [0003] 为解决上述问题,也有人在四通管件处设计弧度以改善水流,从而降低压强,使水 流处于较为稳定的状态。还有人使用空管模态分析法和基于流固耦合的模态分析法,分析 出四通管件在进水管道和出水管道的交接区域易产生最大应力和最大形变。 发明内容 [0004] 以上解决方法都不能很好的解决有压管道水流四通水流冲击时产生较高压强时 产生的不利影响,影响四通管件的使用寿命。 [0005] 本发明的目的在于提供一种新型有压四通管件,在四通管交汇处进水管的位置上 设置小型楔形构件,用于加压水流,使加压水流在四通管件内错开,在小型楔形构件中做导 水孔,一是减轻由于楔形构件结构对管壁产生的压力,二是分流部分水流。 [0006] 本发明的目的通过以下技术方案来实现: 一种新型有压四通管件,包括四通管,四通管有进水管和出水管,进水管的数量加 上出水管的数量为四根,四根管道交汇处为四通管交汇处,在四通管交汇处的进水管内设 置有楔形构件,楔形构件的尖端为进水端,楔形构件的扩大端设置在四通管交汇处,在楔形 构件尖端的斜面上设置导水孔,在楔形构件的扩大端设置有凹槽,凹槽内设置有若干消能 柱。 [0007] 上述新型有压四通管件,所述导水孔与消能柱一一对应。 [0008] 上述新型有压四通管件,所述楔形构件为一个第一楔形件,由三个平面和两端的 弧形面围成的第一楔形件,两端的弧形面固定在四通管交汇处,导水孔设置在构成楔形件 尖端的两个平面上,在第三个平面上设置凹槽。 [0009] 上述新型有压四通管件,所述第一楔形件设置在四通管交汇处的中间位置。 [0010] 上述新型有压四通管件,所述楔形构件为两个第二楔形件,对称设置在四通管交 汇处的顶部和底部,第二楔形件由一个弧形面、一个底面和一个侧面围成,在第二楔形件的 底面上设置有导水孔,在第二楔形件的底面上还设置凹槽,在凹槽上设置有消能柱,弧形面 固定在四通交汇处进水管壁上,消能柱与四通交汇处相对应。 [0011] 上述新型有压四通管件,所述过水孔为7个或9个,对应的消能构件也是7个或9个, 消能柱与导水孔的位置相对应。 3 3 CN 112628508 A 说明书 2/3页 [0012] 上述新型有压四通管件,所述进水管为两个,呈直角排列,出水管也有两个,两个 进水管和两个出水管构成四通管件,在两个进水管内四通管交汇处均设置楔形构件,其中 一个进水管内的设置第一楔形构件,其两斜面均为平面斜面,设置在进水管的中央,该结构 产生较大的能量水流处于管内中央。另一个进水管内顶部和底部对称设置两个第二楔形构 件,第二楔形构件的两斜面中一个斜面为平面斜面,一个斜面为弧形斜面,其中弧形斜面与 进水管的顶部和底部相固定。该结构产生较大的能量水流处于管内底部和顶部,以此可以 错开能量较高的水流。这样两个进水管内的楔形构件不同,所产生的较大的能量水流位置 不同,从而规避因能量较大的水流冲击对四通管件内产生局部较大的压强,同时也可以减 少水量的损失。 [0013] 另外,第一楔形构件的两个斜面均为平斜面,所产生的较低的能量水流处于管内 底部和顶部。第二楔形构件的两个斜面其中一个斜面为弧形面,一个是平斜面所产生较低 的能量水流处于管内中央,从而两种相同斜面楔形构件产生能量较低的水流冲击两种不同 斜面楔形构件产生能量的水流形成水墙,两种不同斜面产生能量较低的两种相同斜面楔形 构件产生能量较高的水流也形成水墙,避免了四通管件内部的局部压强较大产生水量损失 的现象。 [0014] 采用上述技术方案,本发明的有益效果是: 本发明在四通管件交汇处进水管内设置楔形构件,楔形构件的斜面用于将管道水 流加压,使水流有较大的流速或能量,导水孔用于分流部分管内水流,使水流通过消能柱结 构后,该水流含有较低的流速或能量,同时,由于斜面加压产生的水流对斜面的压力也可用 导水孔结构缓解。 附图说明 [0015] 图1是本发明第一楔形构件结构示意图。 [0016] 图2是本发明第一楔形构件的主视图。 [0017] 图3是本发明第一楔形构件的右视图。 [0018] 图4是本发明第二楔形构件的结构示意图。 [0019] 图5是本发明第二楔形构件的主视图。 具体实施方式 [0020] 以下结合附图1、图2、图3、图4和图5具体详细地说明本发明的结构。 [0021] 一种新型有压四通管件,包括四通管,四通管有进水管和出水管,进水管的数量加 上出水管的数量为四根,四根管道交汇处为四通管交汇处,在四通管交汇处的进水管内设 置有楔形构件,楔形构件的尖端为进水端,楔形构件的扩大端设置在四通管交汇处,在楔形 构件尖端对应的斜面上设置导水孔,在楔形构件的扩大端设置有凹槽3,凹槽内设置有若干 消能柱4。 [0022] 本发明为了消除从导水孔内出来水流的压力,设置有消能柱与导水孔相对应。 [0023] 本发明的楔形构件有两种结构,第一种结构如下: 本发明有压四通管件,其交汇处的楔形构件为一个,由三个平面和两端的弧形面 围成的第一楔形件1,两端的弧形面固定在四通管交汇处,导水孔设置在构成楔形件尖端的 4 4 CN 112628508 A 说明书 3/3页 两个平面上,即在上平面上设置上第一楔形构件的上导水孔2,在下平面上设置第一楔形构 件下导水孔5,在第三个平面上设置凹槽3,消能柱4设置在凹槽内。 [0024] 本发明的楔形构件为一个时,第一楔形件设置在进水管与四通管交汇处的中间位 置,水平安装。 [0025] 本发明有压四通管件,所述楔形构件为两个第二楔形件,对称安装在靠近四通管 交汇处的进水管的顶部和底部,第二楔形件由一个弧形面6、一个底面9和一个侧面围成,在 第二楔形件的底面上设置有第二楔形构件导水孔7,在第二楔形件的底面上还设置第二楔 形构件凹槽,在凹槽上设置有第二楔形构件消音柱8,弧形面固定在四通交汇处进水管壁的 顶部和底部,消能柱与四通交汇处相对应。 [0026] 本发明有压四通管件的过水孔为7个或9个,对应的消能构件也是7个或9个,消能 柱与导水孔的位置相对应。 [0027] 本发明四通管件,其中一根为进水管,其他三根为出水管,可以选择安装第一楔形 构件,也可以选择安装第二楔形构件。 [0028] 本发明四通管件,还可以两根为进水管,两根为出水管。两根进水管呈直角分布, 在其中一个进水管的四通交汇处设置第一楔形构件,在另一个进水管的四通交汇处顶部和 底部对称设置第二楔形构件。详细结构如下:两个进水管和两个出水管构成四通管件,在两 个进水管内四通管交汇处均设置楔形构件,其中一个进水管内的设置第一楔形构件,其两 斜面均为平面斜面,设置在进水管的中央,该结构产生较大的能量水流处于管内中央。另一 个进水管内顶部和底部对称设置两个第二楔形构件,第二楔形构件的两斜面中一个斜面为 平面斜面,一个斜面为弧形斜面,其中弧形斜面与进水管的顶部和底部相固定。该结构产生 较大的能量水流处于管内底部和顶部,以此可以错开能量较高的水流。这样两个进水管内 的楔形构件不同,所产生的较大的能量水流不同,从而规避因能量较大的水流冲击对四通 管件内产生局部较大的压强,同时也可以减少水量的损失。 [0029] 另外,第一楔形构件的两个斜面均为平斜面,所产生的较低的能量水流处于管内 底部和顶部。第二楔形构件的两个斜面其中一个斜面为弧形面,一个是平斜面所产生较低 的能量水流处于管内中央,从而两种相同斜面楔形构件产生能量较低的水流冲击两种不同 斜面楔形构件产生能量的水流形成水墙,两种不同斜面产生能量较低的两种相同斜面楔形 构件产生能量较高的水流也形成水墙,避免了四通管件内部的局部压强较大产生水量损失 的现象。 [0030] 以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说, 在不脱离本发明整体构思前提下,还可以作出若干改变和改进,这些也应该视为本发明的 保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。 5 5 CN 112628508 A 说明书附图 1/3页 图1 图2 6 6 CN 112628508 A 说明书附图 2/3页 图3 图4 7 7 CN 112628508 A 说明书附图 3/3页 图5 8 8
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