CN108036059B - 一种渐变式阀和渐变式虹吸破坏阀及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种渐变式阀和渐变式虹吸破坏阀及其控制方法，渐变式阀包括：导通虹吸破坏阀的空气腔与大气环境的常开阀门；第一阀门；以及，选择机构；选择机构控制第一阀门的工作状态，以调整空气腔与大气环境之间的通气量。本发明的渐变式阀可根据泵组的工作状态自行调整自身的工作状态，从而满足泵组不同工作状态下的需求，从而优化泵组的工作状态，提高泵组的运行效率，提高泵组的运行平稳性，降低泵组的运行噪音、提高了泵组的使用寿命，具有良好的实用性、适用性和市场前景。

Description

一种渐变式阀和渐变式虹吸破坏阀及其控制方法

技术领域

本发明涉及虹吸破坏技术领域，尤指一种渐变式阀和渐变式虹吸破坏阀及其控制方法。

背景技术

水电站、船坞泵站、城市排涝泵站、污水外排泵站、火力发电站等采用虹吸式管道的水泵机组在正常运行停机或者事故停机时，所采用虹吸破坏阀来破坏管道内的虹吸现象，使管道内水分流退水，满足主机组能及时平稳停机。如果虹吸破坏阀停机时不能及时自动打开阀门来破坏虹吸现象，导致高水位水倒流使水泵机组将会超速倒转，甚至引起叶轮飞逸事故，故虹吸破坏阀是保护泵站安全运行重要设备之一。

现在国内和国外虹吸式管道大型泵站基本采用传统的气动、机械假浆式、电液控式、自立压差式等虹吸破坏阀，其结构都是常闭型阀门，有一个致命弱点，停机开阀需要外置动力能源和其他压力源来开启阀板，破坏管道内虹吸现象。这类阀门如果出现故障，需要操作人员跑到现场手动开启阀门，在时间上不能满足快速破坏虹吸现象功能。上述这类阀门应为常闭的结构设计都不带排气功能，如有带排气的功能的阀门在水泵起泵时候需要很大气流顶开阀瓣重量后再可以排气，这样增加水泵机座不稳定性和管道震动。长期运行会减少机组的使用寿命。

现在部分大型泵站由于地理位置限制、造成虹吸管道驼峰点离水泵主机距离超长，水位落差比较大，这样工况条件下增加虹吸管道内水容积量超过水泵机组所承受额定水流量超标，分水倒流时出现巨大水锤现象压力过大，会造成机组震动率和泵轴位移超过水泵技术指标，对泵站机组使用造成非常致命现象。

因此，本申请致力于提供一种渐变式阀和渐变式虹吸破坏阀及其控制方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种渐变式阀和渐变式虹吸破坏阀及其控制方法，可根据泵组的工作状态自行调整自身的工作状态，从而满足泵组不同工作状态下的需求，从而优化泵组的工作状态，提高泵组的运行效率，提高泵组的运行平稳性，降低泵组的运行噪音、提高了泵组的使用寿命，具有良好的实用性、适用性和市场前景。

本发明提供的技术方案如下：

一种适用于虹吸破坏阀的渐变式阀，包括：

导通所述虹吸破坏阀的空气腔与大气环境的常开阀门；

第一阀门；以及，

选择机构；

所述选择机构控制所述第一阀门的工作状态，以调整所述空气腔与大气环境之间的通气量。

本技术方案中，通过选择机构选择性地控制第一阀门的工作状态，从而调整虹吸破坏阀的空气腔与大气环境之间的通气量，从而满足虹吸破坏阀对应泵组的不同工作状态下的虹吸式管道内的压力需求，如当泵组处于工作状态时，此时管道内需要处于虹吸状态，此时水腔和空气腔为封闭状态，则此时，空气腔只需与大气环境相通即可；当泵组处于停机停机或者事故停机时，此时需要使得大气环境中与水腔连通，即需要空气腔与水腔相通、空气腔与大气环境相通，从而及时破坏管道内虹吸现象，由于本渐变式阀可以调整空气腔与大气环境的通气量，从而可以阶段式的控制进入水腔的空气，从而实现水腔的阶段式进气，使得管道内的虹吸现象阶段式的破坏，刚开始时，需要大量的空气进入水腔，此时控制进入水腔的空气量多一些，从而快速破坏部分的虹吸现象，随后，通过控制进入水腔的通气量少一些，从而缓慢破坏剩下的虹吸现象，从而保证泵组的停机的平稳性(降低因高水位水倒流使泵组超速倒转、甚至引起叶轮飞逸事故现象)，降低管道振动以及泵轴位移现象，使得后续的水流均匀慢速倒流而不会产生水锤，从而消除了水锤带来的严重后果(泵组震动率和泵轴位移超过水泵技术指标，对泵站机组使用造成非常致命现象)，大幅度减少了停泵开阀时所产生的负压噪音分贝量，提高了泵组的使用寿命；当泵组处于开机时，由于常开阀门的设置，使得管道内的水、空气、水雾混合体可以通过常开阀大量进行排气，减少泵组开机时的震动以及管道的压力冲击、震动，提高泵组开机的稳定性及其使用寿命。本渐变式阀可根据泵组的工作状态自行调整自身的工作状态，从而满足泵组不同工作状态下的需求，从而优化泵组的工作状态，提高泵组的运行效率，提高泵组的运行平稳性，降低泵组的运行噪音、提高了泵组的使用寿命，具有良好的实用性、适用性和市场前景。

进一步优选地，所述常开阀门的通气量大于所述第一阀门的通气量；所述常开阀门导通所述空气腔与大气环境至预设时间后，所述选择机构控制所述常开阀门封闭所述空气腔与大气环境、所述第一阀门导通所述空气腔与大气环境。

本技术方案中，常开阀门通气量大于第一阀门的通气量，使得本渐变式阀在泵组处于工作状态(即虹吸状态)时，常开阀工作即可，但当泵组处于停机状态时，则首先是常开阀门导通空气腔和大气环境(此时第一阀门处于开合状态或闭合状态)，后续则只由第一阀门工作而常开阀门处于闭合状态，从而实现泵组停机时的水腔的阶段式地降低进气量，使得管道内的虹吸现象阶段式的破坏，刚开始时，需要大量的空气进入水腔，此时控制进入水腔的空气量多一些，从而快速破坏部分的虹吸现象，随后，通过控制进入水腔的通气量少一些，从而缓慢破坏剩下的虹吸现象，从而保证泵组的停机的平稳性(降低因高水位水倒流使泵组超速倒转、甚至引起叶轮飞逸事故现象)，降低管道振动以及泵轴位移现象，使得后续的水流均匀慢速倒流而不会产生水锤，从而消除了水锤带来的严重后果(泵组震动率和泵轴位移超过水泵技术指标，对泵站机组使用造成非常致命现象)，大幅度减少了停泵开阀时所产生的负压噪音分贝量，提高了泵组的使用寿命。

进一步优选地，还包括安装于所述虹吸破坏阀的阀座，所述常开阀门与所述阀座相适配；所述常开阀门设有导通所述空气腔和大气环境的第一通气孔；所述第一阀门设于所述常开阀门靠近大气环境的一侧，所述第一阀门对应所述第一通气孔的位置设有第二通气孔；所述第一通气孔的尺寸大于第二通气孔的尺寸；所述选择机构驱动所述第一阀门远离或贴合所述常开阀门。

本技术方案中，第一阀门和常开阀门的叠设设计，使得本渐变式阀的结构更为紧凑、易实现。且当只有常开阀门处于导通空气腔和大气环境时，则第一阀门远离常开阀门，当只有第一阀门导通空气腔和大气环境时，则第一阀门贴合常开阀门，由于第一通气孔的尺寸比第二通气孔的尺寸大，因此，第一阀门贴合常开阀门时，此时与第二通气孔相通的第一通孔起到导通作用，空气腔与大气环境的通气量由第二通气孔的尺寸决定，从而实现了水腔进气量的阶梯式减少进气量。

进一步优选地，所述选择机构包括与所述第一阀门连接的动态磁性件、以及远离所述第一阀门设置的静态磁性件；所述动态磁性件与所述静态磁性件处于吸合状态时，所述常开阀门处于导通所述空气腔与大气环境状态，所述第一阀门处于封闭状态；所述动态磁性件与所述静态磁性件处于分离状态时，所述第一阀门处于导通所述空气腔与大气环境状态，所述常开阀门处于封闭状态。

本技术方案中，第一阀门的工作状态通过可相互吸合或分离的两个磁性件来决定，动作安全可靠、成本低、易于实现。

进一步优选地，所述选择机构还包括安装板、第一连接件和第二连接件；所述第一连接件贯穿所述常开阀门后，其两端分别与所述阀座和所述安装板连接；所述第二连接件贯穿所述第一阀门后，其两端分别与所述阀座和所述安装板连接；所述安装板靠近所述阀座一侧的表面安装有所述静态磁性件；所述第一阀门靠近所述安装板一侧的表面设有所述动态磁性件。

本技术方案中，连接件(即第一连接件和第二连接件)不仅起到将本渐变式阀连成一体的作用，从而实现本渐变式阀的模块化、功能化、单元化；还具有限位、导向的作用，使得常开阀门、第一阀门可沿其延展方向做往复运动，进而实现本渐变式阀的多样化、多功能、随泵组的工作状态的需要自行调整其自身的工作状态，从而优化泵组的工作状态，并保护泵组，延长其使用寿命。

进一步优选地，所述第一连接件靠近所述安装板一侧的端部设有限位凸起；和/或，所述静态磁性件通过安装座安装于所述安装板；所述安装座设有导向孔，使得与所述动态磁性件连接的导向柱于所述导向孔内做往复运动。

本技术方案中，限位凸起的设置限制了常开阀门的上升行程，从而使得空气腔与大气环境的通气量具有上限值和下限值；更优的，还能保护第二阀门，避免第二阀门因常开阀门的过度上升而出现的静态磁性件和动态磁性件的发生碰撞，从而保证了本渐变式阀的良好的运行效果，延长了本渐变式阀的使用寿命。

本技术方案中，为了保证动态磁性件和静态磁性件吸合或分离的稳定性以及方向性，通过相配合的导向孔和导向柱来进行限位和定位。

进一步优选地，所述选择机构还包括与所述动态磁性件连接的第一PLC控制系统。

本技术方案中，通过PLC控制系统来控制动态磁性件与静态磁性件的吸合或分离，当动态磁性件需要与静态磁性件吸合时，PLC控制系统使得动态磁性件通电，进而使得动态磁性件可以与静态磁性件相吸而吸合；当动态磁性件需要与静态磁性件分离时，PLC控制系统使得动态磁性件断电，进而使得动态磁性件因失去磁性而与静态磁性件分离。从而实现了本渐变式虹吸破坏阀的智能化、自动化的自我调控，大大缩短了泵组与本渐变式虹吸破坏阀之间的响应时间，大大提高泵组与本渐变式虹吸破坏阀之间的联动性和协调性。

本发明还提供了一种渐变式虹吸破坏阀，包括：

阀体，所述阀体设有水腔和空气腔；

用于导通或封闭所述水腔和所述空气腔的第二阀门；以及，

上述任意一项所述的渐变式阀。

本技术方案中，通过选择机构选择性地控制第一阀门的工作状态，从而调整本渐变式虹吸破坏阀的空气腔与大气环境之间的通气量，从而满足本渐变式虹吸破坏阀对应泵组的不同工作状态下的虹吸式管道内的压力需求，如当泵组处于工作状态时，此时管道内需要处于虹吸状态，此时水腔和空气腔为封闭状态，则此时，空气腔只需与大气环境相通即可；当泵组处于停机停机或者事故停机时，此时需要使得大气环境中与水腔连通，即需要空气腔与水腔相通、空气腔与大气环境相通，从而及时破坏管道内虹吸现象，由于本渐变式阀可以调整空气腔与大气环境的通气量，从而可以阶段式的控制进入水腔的空气，从而实现水腔的阶段式进气，使得管道内的虹吸现象阶段式的破坏，刚开始时，需要大量的空气进入水腔，此时控制进入水腔的空气量多一些，从而快速破坏部分的虹吸现象，随后，通过控制进入水腔的通气量少一些，从而缓慢破坏剩下的虹吸现象，从而保证泵组的停机的平稳性(降低因高水位水倒流使泵组超速倒转、甚至引起叶轮飞逸事故现象)，降低管道振动以及泵轴位移现象，使得后续的水流均匀慢速倒流而不会产生水锤，从而消除了水锤带来的严重后果(泵组震动率和泵轴位移超过水泵技术指标，对泵站机组使用造成非常致命现象)，大幅度减少了停泵开阀时所产生的负压噪音分贝量，提高了泵组的使用寿命；当泵组处于开机时，由于常开阀门的设置，使得管道内的水、空气、水雾混合体可以通过常开阀大量进行排气，减少泵组开机时的震动以及管道的压力冲击、震动，提高泵组开机的稳定性及其使用寿命。本渐变式虹吸破坏阀可根据泵组的工作状态自行调整自身的工作状态，从而满足泵组不同工作状态下的需求，从而优化泵组的工作状态，提高泵组的运行效率，提高泵组的运行平稳性，降低泵组的运行噪音、提高了泵组的使用寿命，具有良好的实用性、适用性和市场前景。

进一步优选地，用于监测所述水腔内空气的压力值的压力传感器；第二PLC控制系统；以及，用于启闭所述第二阀门的电磁传动组件；所述第二PLC控制系统分别与所述电磁传动组件、所述压力传感器连接。

本技术方案中，当泵组处于停机状态时，由于泵组一定时间处于不运行状态时，泵组中的管道内的空气压力值(负压)会发生改变，为了避免管道内的真空度过大而影响泵组的运行、降低大气环境对管道的压力负荷、保护泵组、延长泵组的使用时间，通过PLC控制系统以及压力传感器来自行调节此状态的泵组的水腔的空气压强(导通或封闭水腔和空气腔)，从而使得水腔内的空气压力值稳定在一定范围内。更优的，PLC还可根据泵组的工作状态来控制本渐变式虹吸破坏阀的工作状态，从而提高本渐变式虹吸破坏阀与泵组的协调性和配合性。

进一步优选地，还包括用于启闭所述第二阀门的手动机构；和/或，所述第二PLC控制系统与第一PLC控制系统为同一控制系统。

本技术方案中，为了避免紧急情况(如电磁传动组件操作失灵、紧急情况)的存在，工作人员还可通过手动方式导通或封闭水腔和空气腔。

本技术方案中，第二PLC控制系统与第一PLC控制系统可为一个PLC控制系统，从而简化本渐变式虹吸破坏阀的结构以及控制系统。

本发明还提供了一种渐变式虹吸破坏阀的控制方法，包括步骤：

S100，监测水腔内的空气压力值；

S200，判断所述空气压力值是否在预设范围值内；

当所述空气压力值在预设范围值内时，执行步骤：

S210，电磁传动组件无动作；

当所述空气压力值超出预设范围值时，执行步骤：

S220，电磁传动组件控制第二阀门导通水腔和空气腔。

本技术方案中，当泵组处于停机状态时，由于泵组一定时间处于不运行状态时，泵组中的管道内的空气压力值(负压)会发生改变，为了避免管道内的真空度过大而影响泵组的运行、降低大气环境对管道的压力负荷、保护泵组、延长泵组的使用时间，通过PLC控制系统以及压力传感器来自行调节此状态的泵组的水腔的空气压强(导通或封闭水腔和空气腔)，从而使得水腔内的空气压力值稳定在一定范围内。更优的，PLC还可根据泵组的工作状态来控制本渐变式虹吸破坏阀的工作状态，从而提高本渐变式虹吸破坏阀与泵组的协调性和配合性。

进一步优选地，还包括步骤：

S300，判断设有所述渐变式虹吸破坏阀的泵组的停机时间值是否到达预设值；

当所述停机时间值到达预设值时，执行步骤：

S310，控制常开阀门封闭所述空气腔与大气环境、第一阀门导通所述空气腔与大气环境；

当所述停机时间值未到达预设值时，执行步骤：

S320，控制常开阀门导通所述空气腔与大气环境。

本技术方案中，当泵组停机时，渐变式虹吸破坏阀就要进入工作状态，从而及时破坏管道虹吸现象，更优的，为了阶梯式降低空气腔与大气环境的通气量，因此，当泵组停机的预设时间后，第一阀门需要导通空气腔与大气环境，而常开阀门封闭空气腔与大气环境。

本发明提供的一种渐变式阀和渐变式虹吸破坏阀及其控制方法，能够带来以下至少一种有益效果：

1、本发明中，本渐变式阀(或渐变式虹吸破坏阀)可根据泵组的工作状态自行调整自身的工作状态，从而满足泵组不同工作状态下的需求，从而优化泵组的工作状态，提高泵组的运行效率，提高泵组的运行平稳性，降低泵组的运行噪音、提高了泵组的使用寿命，具有良好的实用性、适用性和市场前景。

2、本发明中，第一阀门和常开阀门的叠设设计，使得本渐变式阀的结构更为紧凑、易实现。且当只有常开阀门处于导通空气腔和大气环境时，则第一阀门远离常开阀门，当只有第一阀门导通空气腔和大气环境时，则第一阀门贴合常开阀门，由于第一通气孔的尺寸比第二通气孔的尺寸大，因此，第一阀门贴合常开阀门时，此时与第二通气孔相通的第一通孔起到导通作用，空气腔与大气环境的通气量由第二通气孔的尺寸决定，从而实现了水腔进气量的阶梯式减少进气量。

3、本发明中，连接件(即第一连接件和第二连接件)不仅起到将本渐变式阀连成一体的作用，从而实现本渐变式阀的模块化、功能化、单元化；还具有限位、导向的作用，使得常开阀门、第一阀门可沿其延展方向做往复运动，进而实现本渐变式阀的多样化、多功能、随泵组的工作状态的需要自行调整其自身的工作状态，从而优化泵组的工作状态，并保护泵组，延长其使用寿命。

4、本发明中，限位凸起的设置限制了常开阀门的上升行程，从而使得空气腔与大气环境的通气量具有上限值和下限值；更优的，还能保护第二阀门，避免第二阀门因常开阀门的过度上升而出现的静态磁性件和动态磁性件的发生碰撞，从而保证了本渐变式阀的良好的运行效果，延长了本渐变式阀的使用寿命。更优地，为了保证动态磁性件和静态磁性件吸合或分离的稳定性以及方向性，通过相配合的导向孔和导向柱来进行限位和定位。

5、本发明中，通过PLC控制系统来控制动态磁性件与静态磁性件的吸合或分离，从而实现了本渐变式虹吸破坏阀的智能化、自动化的自我调控，大大缩短了泵组与本渐变式阀(或渐变式虹吸破坏阀)之间的响应时间，大大提高泵组与本渐变式阀之间的联动性和协调性。更优的，PLC控制系统还可通过控制电磁传动组件的工作状态来实现本渐变式虹吸破坏阀的水腔和空气腔之间的导通或封闭，从而保证实现渐变式虹吸破坏阀的智能化、自动化调整，进而避免管道内的真空度过大而影响泵组的运行、降低大气环境对管道的压力负荷、保护泵组、延长泵组的使用时间。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对渐变式阀和渐变式虹吸破坏阀及其控制方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明的渐变式阀的一种实施例处于第一工作状态时的结构示意图；

图2是图1的剖面图结构示意图；

图3是图1中的渐变式阀处于第二工作状态时的结构示意图；

图4是图3的剖面图结构示意图；

图5是本发明的常开阀门的一种实施例结构示意图；

图6是本发明的第一阀门的一种实施例结构示意图；

图7是本发明的渐变式虹吸破坏阀的一种实施例结构示意图。

附图标号说明：

1.渐变式阀，11.常开阀门，111.第一连接孔，112.第一通气孔，12.第一阀门，121.第二连接孔，122.第二通气孔，13.选择机构，131.动态磁性件，132.静态磁性件，133.安装板，134.第一连接件，1341.限位凸起，135.第二连接件，136.第三连接件，137.安装座，1371.导向孔，138.导向柱，14.阀座，15.防尘盖，16.防尘网，17.缓冲机构，171.第一弹簧，172.倒T型抵设部，2.阀体，21.水腔，22.空气腔，3.第二阀门，31.阀板，32.第二阀座，33.阀杆，34.第二弹簧，4.电磁传动组件，5.压力传感器，6.PLC控制系统，7.手动机构。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在实施例一中，如图1-7所示，一种适用于虹吸破坏阀的渐变式阀，包括：导通虹吸破坏阀的空气腔22与大气环境的常开阀门11；第一阀门12；以及，选择机构13；选择机构13控制第一阀门12的工作状态，以调整空气腔22与大气环境之间的通气量。在实际应用中，本渐变式阀1可根据泵组的工作状态自行调整自身的工作状态，从而满足泵组不同工作状态下的需求，从而自动化优化泵组的工作状态，提高泵组的运行效率，提高泵组的运行平稳性，降低泵组的运行噪音、提高了泵组的使用寿命，具有良好的实用性、适用性和市场前景。当泵组处于工作状态时，此时管道内需要处于虹吸状态，此时水腔21和空气腔22为封闭状态，则此时，空气腔22只需与大气环境相通即可；当泵组处于停机停机或者事故停机时，此时需要使得大气环境中与水腔21连通，即需要空气腔22与水腔21相通、空气腔22与大气环境相通，从而及时破坏管道内虹吸现象，由于本渐变式阀1可以调整空气腔22与大气环境的通气量，从而可以阶段式的控制进入水腔21的空气，从而实现泵组停机时(或(渐变式)虹吸破坏阀启动时)水腔21的进气量的阶段式降低，使得管道内的虹吸现象阶段式的破坏，刚开始时，需要大量的空气进入水腔21，此时控制进入水腔21的空气量多一些，从而快速破坏部分的虹吸现象，随后，通过控制进入水腔21的通气量少一些，从而缓慢破坏剩下的虹吸现象，从而保证泵组的停机的平稳性(降低因高水位水倒流使泵组超速倒转、甚至引起叶轮飞逸事故现象)，降低管道振动以及泵轴位移现象，使得后续的水流均匀慢速倒流而不会产生水锤，从而消除了水锤带来的严重后果(泵组震动率和泵轴位移超过水泵技术指标，对泵站机组使用造成非常致命现象)，大幅度减少了停泵开阀时所产生的负压噪音分贝量，提高了泵组的使用寿命；当泵组处于开机时，由于常开阀门11的设置，使得管道内的水、空气、水雾混合体可以通过常开阀大量进行排气，减少泵组开机时的震动以及管道的压力冲击、震动，提高泵组开机的稳定性及其使用寿命。

在实施例二中，如图1-7所示，在实施例一的基础上，常开阀门11的通气量大于第一阀门12的通气量；常开阀门11导通空气腔22与大气环境至预设时间后，选择机构13控制常开阀门11封闭空气腔22与大气环境、第一阀门12导通空气腔22与大气环境。在实际应用中，当常开阀门11处于导通空气腔22和大气环境时，第一阀门12也可导通空气腔22和大气环境，这时，大气环境与空气腔22之间的通气量为常开阀门11和第一阀门12的通气量总和；当然，第一阀门12也可处于封闭状，这时，大气环境与空气腔22之间的通气量则只为常开阀门11的通气量；当需要降低大气环境与空气腔22之间的通气量时，则只需要常开阀门11工作或只需要第一阀门12工作，但应均属于本发明的保护范围。这里的预设时间的值优选为本组停机后的3-20s之间的任意值

在实施例三中，如图1-7所示，在实施例一或二的基础上，为了简化本渐变式阀1的结构，降低其空间占用率以及生产成本。常开阀门11和第一阀门12优选一体化设计，即本渐变式阀1还包括安装于虹吸破坏阀(即本渐变式虹吸破坏阀)的阀座14，常开阀门11与阀座14相适配；常开阀门11设有导通空气腔22和大气环境的第一通气孔112；第一阀门12设于常开阀门11靠近大气环境的一侧，第一阀门12对应第一通气孔112的位置设有第二通气孔122；第一通气孔112的尺寸大于第二通气孔122的尺寸；选择机构13驱动第一阀门12远离或贴合常开阀门11。本实施例中的渐变式阀1的工作方式为，常开阀门11一直处于导通空气腔22和大气环境的工作状态中，即空气腔22与大气环境的通气量为第一通气孔112的通气总和，直到第一阀门12贴合常开阀门11，这时，由于第一通气孔112的尺寸大于第二通气孔122的尺寸，而第一阀门12叠设在常开阀门11靠近大气环境一侧的表面，使得部分的第一通气孔112本第一阀门12所遮挡而无法实现导通作用，此时，空气腔22与大气环境的通气量则为第二通气孔122的通气总和，因此，当第一阀门12处于导通大气环境和空气腔22(即处于导通工作状态)时，第一通气孔112只起到通道的作用，而不起到阀门的作用(即常开阀门11处于封闭状态)。

优选地，第一通气孔112的数量至少为一个，第二通气孔122的数量也至少为一个，且这里的尺寸(或通气面积)是指所有的第一通气孔112的尺寸(或通气面积)，以及所有第二通气孔122的尺寸(或通气面积)，且第一通气孔112和第二通气孔122的数量可为一一对应的关系，也可为一对多、多对一的数量关系，根据实际需要进行设置，这里就不一一赘述。

在实施例四中，如图1-7所示，在实施例三的基础上，选择机构13包括与第一阀门12连接的动态磁性件131、以及远离第一阀门12设置的静态磁性件132；动态磁性件131与静态磁性件132处于吸合状态时，常开阀门11处于导通空气腔22与大气环境状态，第一阀门12处于封闭状态；动态磁性件131与静态磁性件132处于分离状态时，第一阀门12处于导通空气腔22与大气环境状态，常开阀门11处于封闭状态。优选地，选择机构13还包括安装板133、第一连接件134和第二连接件135；第一连接件134贯穿常开阀门11的第一连接孔111后，其两端分别与阀座14和安装板133连接；第二连接件135贯穿第一阀门12的第二连接孔121后，其两端分别与阀座14和安装板133连接；安装板133靠近阀座14一侧的表面安装有静态磁性件132；第一阀门12靠近安装板133一侧的表面设有动态磁性件131。优选地，选择机构13还包括与动态磁性件131连接的第一PLC控制系统(即PLC控制系统6)。第一PLC控制系统通过控制动态磁性件131的通电或断电，从而实现动态磁性件131与静态磁性件132的吸合或分离。通过此种方式来控制动态磁性件131和静态磁性件132的吸合或分离，动作精准，不会产生误操作(如当动态磁性件131和静态磁性件132在动态磁性件131不通电的情况下也会因磁吸力而与静态磁性件132吸合，从而出现误操作)；当然，第一PLC控制系统也可与静态磁性件132连接，通过控制静态磁性件132的通电或断电，从而实现动态磁性件131与静态磁性件132的吸合或分离。值得指出的是，第一阀门12导通大气环境和水腔21的工作状态优选只在泵组停机过程中出现，在泵组开机过程以及不运行状态中处于封闭状态(即静态磁性件132和动态磁性件131处于吸合状态)，只有常开阀门11处于导通状态。

在实际应用中，也可通过选择机构13也可通过其驱动机构(如电机或气缸等)来驱动动态磁性件131与静态磁性件132之间的吸合或分离，则此时，由于动态磁性件131可不通电而产生与静态磁性件132磁性相反的磁性，因此，此时的动态磁性件131还可直接为与静态磁性件132磁性相反的磁性件。当然，选择机构13也可通过其驱动机构(如电机或气缸等)来直接驱动第一阀门12与常开阀门11之间的贴合或远离。但应均属于本发明的保护范围之内。优选地，在本渐变式阀1的外侧套设有有防尘网16，从而有效避免大气环境中的灰尘、异物(如垃圾、尘土等)进入本渐变式阀1((渐变式)虹吸破坏阀)，从而保护磁性件(动态磁性件131和静态磁性件132)、管道以及渐变式阀1((渐变式)虹吸破坏阀)。

在实施例五中，如图1-7所示，在实施例三或四的基础上，常开阀门11盖设在阀座14靠近第一阀门12的一侧，从而使得泵组开机时管道气流压强的时候可以将常开阀门11顶出，从而加大空气腔22和大气环境的通气量，进一步降低泵组的震动现象，从而提高泵组开机时的平稳性；更优的，随着常开阀门11的上升，常开阀门11会带着第一阀门12做靠近静态磁性件132的工作，由于此时动态磁性件131通电后具有与静态磁性件132相反的磁性，从而使得静态磁性件132与动态磁性件131相吸，进而使得第一阀门12处于封闭状态(即不导通大气环境与空气腔22，处于非工作状态)，此后，随着管道气流压强的降低，常开阀门11在其重力的作用下降落，进而使得空气腔22与大气环境的导通量变为第一通气孔112的通气量，使得泵组开机的整个过程在一个较为平稳的气流压强在进行，提高了泵组的平稳性；同时，第一阀门12被动态磁性件131暂时固定在常开阀门11的上方，使得泵组在运行过程中，空气腔22与大气环境之间的通气量由常开阀门11的第一通气孔112来限制。当泵组停机时，首先常开阀门11导通空气腔22与大气环境至预设时间(可通过第一PLC控制系统进行设置和监控)后，此过程中，进入水腔21的通气量为第一通气孔112的通气量总和；然后第一PLC控制系统控制动态磁性件131断电，从而使得动态磁性件131在其与第一阀门12的重力作用下远离静态磁性件132，然后叠设在常开阀门11靠近大气环境的一侧的表面，从而使得常开阀门11处于封闭大气环境和空气腔22的工作状态，而第一阀门12处于导通大气环境和空气腔22的工作状态(此时，第一通气孔112只起到导流通道的作用，即将通过第二通气孔122流进的大气导入空气腔22，进而进入水腔21)，此过程中，进入水腔21的通气量为第二通气孔122的通气量总和。

在实施例六中，如图1-7所示，在实施例四或五的基础上，第一连接件134靠近安装板133一侧的端部设有限位凸起1341；静态磁性件132通过安装座137安装于安装板133；安装座137设有导向孔1371，使得与动态磁性件131连接的导向柱138于导向孔1371内做往复运动。优选地，还包括盖设于导向柱138靠近大气环境一侧的端部的防尘盖15，且防尘盖15的内壁对应导向柱138的位置设有缓冲机构17，缓冲机构17包括第一弹簧171和倒T型抵设部172，且倒T型抵设部172通过第一弹簧171设于防尘盖15处，使得导向柱138在做往复运动时，为了缓冲动态磁性件131与静态磁性件132之间相吸过程中的力的冲击，保护导向柱138，避免导向柱138冲压防尘盖15而毁坏，延长导向柱138的使用寿命。优选地，阀座14通过第三连接件136与虹吸破坏阀(即本渐变式虹吸破坏阀)螺接；优选地，第一连接件134、第二连接件135均分别与安装板133和阀座14螺接，从而实现本渐变式阀1的单元化、模块化式组装、安装或拆卸等，提高渐变式阀1的使用便利性。

在实施例七中，如图1-7所示，一种渐变式虹吸破坏阀，包括：阀体2，阀体2设有水腔21和空气腔22；用于导通或封闭水腔21和空气腔22的第二阀门3；以及，上述任意一项所述的渐变式阀1。在实际应用中，当泵组开机时，此时的水腔21与空气腔22处于导通状态，管道内的水雾混合体通过常开阀门11与大气环境导通，从而降低泵组(包括管道与泵)的震动，提高泵组的运行的稳定性；泵组在运行过程中，水腔21与空气腔22处于封闭状态，管道处于虹吸状态；当泵组停机时，此时的水腔21与空气腔22导通，使得空气腔22的大气快速进入水腔21而破坏部分虹吸现象，然后通过常开阀门11的通气量来在此破坏部分虹吸现象；最后，通过第一阀门12的工作状态再次实现水腔21与空气腔22之间通气量的降低控制。优选地，在实际应用中，可通过控制常开阀门11、第一阀门12、第二阀门3的通气量来控制泵组停机时的阶段式破坏虹吸；如第二阀门3的通气量大于常开阀门11，常开阀门11的通气量大于第一阀门12，这样，当第二阀门3、常开阀门11、第一阀门12可实现虹吸破坏的三段式通气量的控制；当第二阀门3与常开阀门11的通气量相等时，则可实现虹吸破坏的两段式通气量的控制。

在实施例八中，如图1-7所示，在实施例七的基础上，还包括用于监测水腔21内空气的压力值的压力传感器5；第二PLC控制系统(即PLC控制系统6)；以及，用于启闭第二阀门3的电磁传动组件4；第二PLC控制系统分别与电磁传动组件4、压力传感器5连接。压力传感器5优选设置在形成水腔21的阀体2的上部，第二PLC控制系统通过控制电磁传动组件4的通电或断电，从而控制水腔21与空气腔22之间的第二阀门3的快速启闭，优选地，第二阀门3包括用于导通或封闭水腔21和空气腔22且相配合的阀板31和第二阀座，以及致动阀板31做往复运动的阀杆33，其中电磁传动组件4与阀杆33连接，且阀杆33的复位运动通过套设在阀杆33上的第二弹簧34来实现；优选地，阀板31和第二阀座包括相对设置的两个，从而实现泵组停机时虹吸现象的快速破坏。优选地，还包括用于启闭第二阀门3的手动机构7，用于人工紧急停机。且第二PLC控制系统与第一PLC控制系统可为同一控制系统。即PLC控制系统6可同时控制动态磁性件131和电磁传动组件4的工作状态，从而实现本渐变式虹吸破坏阀智能化、自动化自我调控。值得指出的是，第一阀门12导通大气环境和水腔21的工作状态优选只在泵组停机过程中出现，在泵组开机过程以及不运行状态中处于封闭状态(即静态磁性件132和动态磁性件131处于吸合状态)，只有常开阀门11处于导通状态。当然，在泵组不运行时，第一阀门12也可处于导通状态，则常开阀门11处于封闭状态。

在实施例九中，一种渐变式虹吸破坏阀的控制方法，包括步骤：

S100，监测水腔内的空气压力值；

S200，判断所述空气压力值是否在预设范围值内；

当所述空气压力值在预设范围值内时，执行步骤：

S210，电磁传动组件无动作；

当所述空气压力值超出预设范围值时，执行步骤：

S220，电磁传动组件控制第二阀门导通水腔和空气腔。

本实施例中，主要用于泵组停机时(即不运行状态)对管道内的真空度进行监测，可为实时监测或间隔式监测，通过PLC控制系统来控制电磁传动组件导通或封闭水腔或空气之间，从而实现管道内的自动化和智能化监控和自我调控，使得管道内的真空度维持在预设范围值内，进而保护整个泵组。值得指出的是，第一阀门导通大气环境和水腔的工作状态优选只在泵组停机过程中出现，在泵组开机过程以及不运行状态中处于封闭状态(即静态磁性件和动态磁性件处于吸合状态)，只有常开阀门处于导通状态。当然，在泵组不运行时，第一阀门也可处于导通状态，则常开阀门处于封闭状态；可视具体情况而定。

在实施例十中，在实施例九的基础上，还包括步骤：

S300，判断设有所述渐变式虹吸破坏阀的泵组的停机时间值是否到达预设值；

当所述停机时间值到达预设值时，执行步骤：

S310，控制常开阀门封闭所述空气腔与大气环境、第一阀门导通所述空气腔与大气环境；

当所述停机时间值未到达预设值时，执行步骤：

S320，控制常开阀门导通所述空气腔与大气环境。

本实施例中，当泵组停机过程中，可通过PLC控制系统来控制第一阀门的工作状态(导通或封闭大气环境与空气腔)来实现阶段式降低进气量而实现虹吸现象的破坏。这里的预设值优选为3-20s之间的任意值。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种适用于虹吸破坏阀的渐变式阀，其特征在于，包括：

导通所述虹吸破坏阀的空气腔与大气环境的常开阀门；

第一阀门；以及，

选择机构；所述选择机构控制所述第一阀门的工作状态，以调整所述空气腔与大气环境之间的通气量；

所述常开阀门的通气量大于所述第一阀门的通气量；

所述常开阀门导通所述空气腔与大气环境至预设时间后，所述选择机构控制所述常开阀门封闭所述空气腔与大气环境、所述第一阀门导通所述空气腔与大气环境；

还包括：安装于所述虹吸破坏阀的阀座；

所述常开阀门与所述阀座相适配，所述常开阀门设有导通所述空气腔和大气环境的第一通气孔；

所述第一阀门设于所述常开阀门靠近大气环境的一侧，所述第一阀门对应所述第一通气孔的位置设有第二通气孔；

所述第一通气孔的尺寸大于第二通气孔的尺寸；

所述选择机构驱动所述第一阀门远离或贴合所述常开阀门；

所述选择机构包括与所述第一阀门连接的动态磁性件、以及远离所述第一阀门设置的静态磁性件；

所述动态磁性件与所述静态磁性件处于吸合状态时，所述常开阀门处于导通所述空气腔与大气环境状态，所述第一阀门处于封闭状态；

所述动态磁性件与所述静态磁性件处于分离状态时，所述第一阀门处于导通所述空气腔与大气环境状态，所述常开阀门处于封闭状态。

2.根据权利要求1所述的渐变式阀，其特征在于：

所述选择机构还包括安装板、第一连接件和第二连接件；

所述第一连接件贯穿所述常开阀门后，其两端分别与所述阀座和所述安装板连接；

所述第二连接件贯穿所述第一阀门后，其两端分别与所述阀座和所述安装板连接；

所述安装板靠近所述阀座一侧的表面安装有所述静态磁性件；

所述第一阀门靠近所述安装板一侧的表面设有所述动态磁性件。

3.根据权利要求2所述的渐变式阀，其特征在于：

所述第一连接件靠近所述安装板一侧的端部设有限位凸起；

和/或，

所述静态磁性件通过安装座安装于所述安装板；

所述安装座设有导向孔，使得与所述动态磁性件连接的导向柱于所述导向孔内做往复运动。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的渐变式阀，其特征在于：

所述选择机构还包括与所述动态磁性件连接的第一PLC控制系统。

5.一种渐变式虹吸破坏阀，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体设有水腔和空气腔；

用于导通或封闭所述水腔和所述空气腔的第二阀门；以及，

上述权利要求1-4任意一项所述的渐变式阀。

6.根据权利要求5所述的渐变式虹吸破坏阀，其特征在于，还包括：

用于监测所述水腔内空气的压力值的压力传感器；

第二PLC控制系统；以及，

用于启闭所述第二阀门的电磁传动组件；

所述第二PLC控制系统分别与所述电磁传动组件、所述压力传感器连接。

7.根据权利要求6所述的渐变式虹吸破坏阀，其特征在于：

还包括用于启闭所述第二阀门的手动机构；

和/或，

所述第二PLC控制系统与第一PLC控制系统为同一控制系统。

8.一种渐变式虹吸破坏阀的控制方法，其特征在于，所述渐变式虹吸破坏阀为权利要求5-7中任意一项所述的渐变式虹吸破坏阀，包括步骤：

S100，监测水腔内的空气压力值；

S200，判断所述空气压力值是否在预设范围值内；

当所述空气压力值在预设范围值内时，执行步骤：

S210，电磁传动组件无动作；

当所述空气压力值超出预设范围值时，执行步骤：

S220，电磁传动组件控制第二阀门导通水腔和空气腔。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括步骤：

S300，判断设有所述渐变式虹吸破坏阀的泵组的停机时间值是否到达预设值；

当所述停机时间值到达预设值时，执行步骤：

S310，控制常开阀门封闭所述空气腔与大气环境、第一阀门导通所述空气腔与大气环境；

当所述停机时间值未到达预设值时，执行步骤：

S320，控制常开阀门导通所述空气腔与大气环境。