CN2155482Y

CN2155482Y - 自压式多能程控阀

Info

Publication number: CN2155482Y
Application number: CN 93209863
Authority: CN
Inventors: 刘竹溪; 冯卫民
Original assignee: Wuhan Irrigation & Electric-Power Univ
Current assignee: Wuhan Irrigation & Electric-Power Univ
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 1994-02-09
Anticipated expiration: 2003-04-15

Abstract

自压式多能程控阀，主要由新型阀体、上部活塞式驱动缸及其自压手动和事故自动控制回路等组成，通过连杆将倾斜的旋启式阀板和接力活塞杆连接起来。以泵系统自压伺服动力和控制能源，兼有闸阀、止回阀、安全阀和工况调节阀等四种功用，一阀多能。不仅改善了系统工况及其工作特性，而且运行安全可靠，操作简便，特别是事故停泵时，可以有效地制止倒流和机组逆转，抑制水锤升压，有效地保护主机组和管道的安全。

Description

本实用新型属于阀门技术领域，特别涉及一种泵系统使用的多功能程控阀。

现有泵系统使用的阀门，其类型虽然很多，但几乎都是功能单一的，为了确保泵系统工作的正常、安全和可靠，通常需要同时设置几种不同功能的阀门，这样不仅增大了工程投资及工作能耗，而且使管理工作也变得十分复杂，尤其对于中低压泵系统，更显得有些繁锁累赘；现有的大型程控阀中，只有重锤和蓄能器式等两种液压缓闭蝶阀，尽管可一阀两用（闸阀和止回阀），但它需要专门的液压动力源并配重锤或蓄能器及相应的控制机构，不仅结构复杂、造价高，不适于中小型阀门及泵系统采用，而且其事故停泵自动水锤防护的关阀程序的可调范围也相当有限，很难适应各种复杂的系统特性及工程条件；目前用以调节泵系统稳态工况的阀门极端缺乏，也是一个尚待解决的生产难题。

本实用新型的目的在于研制一种以泵系统自压为伺服动力及控制能源的多功能程控阀门，以取代现有的闸阀、止回阀和安全阀。

本实用新型主要由新型阀体、上部活塞式驱动缸（就传力载体，可以是油压驱动缸，水压驱动缸或其它液体驱动缸，就驱动缸结构而言，可以是垂直式驱动缸，也可以是倾斜式驱动缸或其他型式的驱动缸）及其自压手动和事故自动保护的控制回路等组成。其主阀体由普通启旋式止回阀改进而成，即将原铅直式阀板改型为顺流倾斜式阀板，并采用连杆与上部驱动缸接力活塞杆铰连，以改善阀的水力特性，实现阀板动作灵活，开度可控。在阀盖上设置有一固定顶杆，它和设置在阀板及其拐臂间的板簧配合使用，可保持阀板在任意开度上的定位稳定及阀门全开时阀板呈完全水平的定位准确，从而最大限度地减少过阀阻损，降低系统正常工作能耗。在活塞缸内设置有压簧与盖板结构，压簧套在活塞杆上、盖板设置在压簧的下部；在活塞缸的下部及其脖颈部，以及活塞缸的上部开有连通孔。

控制回路以三位四通阀（电动四通换向阀或手动四通换向阀）为主体，在a和b通点上通过一管路串接有常开电磁阀D₁和逆止单向阀N，且a通点通过一管路与主阀体上的自压能源孔相通，b通点通过一管路与活塞缸上部的连通孔5相连通；在c和d通点上通过一管路顺序串接有节流阀J₃、常开电磁阀D₂、开关阀K和节流阀J₂，且d通点通过一管路与活塞缸下部的连通孔4相连通，在开关阀K与节流阀J₂的连通管上通过一设置有节流阀J₁的管路与活塞缸下端脖颈部的连通孔3相连通，在节流阀J₃与常开电磁阀D₂的连通管路上设置有出水管路15。

本实用新型的工作过程如下：控制回路中J₁、J₂、J₃整定开度一次到位，通常情况下不需要也不允许再调节其既定开度。D₁、D₂与主机组同步得失电源，无滞后自动开关动作K为D₂的串联备用开关手动阀，当D₂出现锁定故障（有电时关不死）时关闭，以保证主阀的正常运行。N除了相对D₁，有和K相同的作用外，另外还有限定单向导通，以防止由于系统水锤压力脉动而引起在事故关阀过程中上缸倒泄、以至主阀板上下波动的作用。

1、正常开启：主泵机组启动的同时D₁、D₂得电关闭，这时四通阀S分别导通ad及cd，压力液体即可由自压能源孔1径Ⅰ管段、ad、Ⅱ管段并分路由Ⅲ管段、4孔和J₂、J₁、3孔进活塞式驱动缸的下缸，上缸液体即被接力活塞压至5孔，再经Ⅳ、Ⅴ两管段、ab及J₃泄出。直至活塞到位，主阀打开，再手动S阀关闭所有通道，锁定主阀板，整个控制回路伺服系统，同时进入正常运行及事故断电自动关阀准备状态。

2、正常关阀：四通阀S，导通ab、cd，压力液体由自压能源孔1经ab至管路Ⅴ至管路Ⅳ→连通孔5至上缸；下缸液体经连通孔4至管路Ⅲ至管路Ⅱ至cd通路至节流阀J₃、然后泄出，同时经连通孔3至节流阀J₁至节流阀J₂至管Ⅱ至cd通路至节流阀J₃泄出，直至关死，即可正常拉闸停机。

3、事故断电水锤保护：事故断电突发的同时，常开电磁阀D₁、D₂失电导通，利用系统短瞬间的残余压能，把液能由自压能源孔经常开电磁阀D₁、逆止单向阀N及管路Ⅳ、连通孔5压入上缸，下缸液体在系统余压消失前分别由连通孔4经管路Ⅲ至节流阀J₂；连通孔3经节流阀J₁，然后同经开关阀K、常开电磁阀D₂外泄，即快关阶段。当系统余压消失，主管道的水体开始倒流时，倒泄水体逆向冲击已关闭到相当开度的主阀板继续关闭，下缸液体被主阀板、连杆拉动活塞杆及活塞继续压出，这时驱动缸内压簧盖板结构已到位封死连通管3及相应通道，液体只能由连通孔4经管路Ⅲ，节流阀J₂，开关阀K、常开电磁阀D而被缓慢外泄，即缓闭过程，缓闭过程结束、主阀关闭。

活塞缸内的压簧、盖板结构与控制回路中的节流阀J₁、J₂相配合可实现事故保护程控关阀过程的全调节。调整压簧的自由状态高度（盖板在下活塞杆上的位置），即可改变快关和缓闭的行程分段，它的极限状态、即快关阀和缓闭阀。J₁、J₂可分别调控快关和缓闭的速度。

根据本实用新型制成的自压式多能程控阀以泵系统自压为伺服动力和控制能源，兼有闸阀、止回阀、安全阀和工况调节等功能。泵系统正常运行时，阀门能够稳定地保持全开，改善了系统工况及其工作特性，节能效果显著；阀门的正常启闭动作，可予定速度、不仅省时省力，而且安全可靠；事故停泵时，阀门可按予先整定的最优程序同步自动关闭，对系统水力过渡过程进行瞬态调节，制止倒泄和机组逆转，抑制水锤升压，有效地保护主机组和管道的安全；需要调节系统稳态工况时，则可自压驱动，控制阀门的开度，动作灵活，定位准确，工作稳定，无振动、无汽蚀。

附图为本实用新型的一个具体实施例。附图1为自压式多能程控阀结构示意图，附图2为自压伺服控制回路系统图。附图中：1－自压能源孔；2－顶杆；3－下缸孔2；4－下缸孔1；5－上缸孔1；6－活塞式驱动缸；7－压簧；8－盖板；9－活塞杆；10－连杆；11－拐臂；12－阀体；13－板簧；14－倾斜式阀板；D₁、D₂－常开电磁阀；N－逆止单向阀；S－三位四通手动阀；J₁、J₂、J₃－节流阀；K－开关阀。

Claims

一种由主阀体、上部活塞式驱动缸6及其自压手动和事故自动保护的控制回路所组成的自压式多能程控阀，其特征在于：

1)、所述的主阀体为启旋式止回阀，其阀板为顺流倾斜式其阀盖上设置有一固定顶杆，其阀板及其拐臂间设置有一板簧；所述的活塞式驱动缸内设置有压簧盖板结构，压簧套在活塞杆上、盖板设置在压簧的下部，在活塞缸的上部、下部及其脖颈部开有连通孔；所述的顺流倾斜式阀板通过一连杆与上部驱动缸接力活塞杆铰连；
2)、所述的控制回路以三位四通阀为主体，在a和b通点上通过一管路串接有常开电磁阀D₁和逆止单向阀N，在C和d通点上通过一管路顺序串接有节流阀J₃、常开电磁阀D₂、开关阀K和节流阀J₂，在节流阀J₃与常开电磁阀D₂的连通管路上设置有出水管路15；
3)、所述控制回路三位四通阀中的a通点通过一管路与所述主阀体上的自压能源孔1相连通，b通点通过一管路与所述活塞缸上部的连通孔5相连通，d通点通过一管路与活塞缸下部的连通孔4相连通；在所述控制回路中开关阀K与节流阀J₂的连通管上通过一设置有节流阀J₁的管路与活塞缸下端脖颈部的连通孔3相连通。