摘要：介紹了液控止回蝶閥分類、基本原理

主題詞：液控止回蝶閥、驅(qū)動裝置、液壓系統(tǒng)

引言

在電廠及城市供水系統(tǒng)中，水泵開啟時，為了避免水泵啟動時力矩過大，損壞電機，需使水泵低負載啟動，在水壓達到一定程度時，泵后閥門開啟；在系統(tǒng)停水、出現(xiàn)意外事故需要停泵時，上下游水位如果落差較大，產(chǎn)生的水錘會使設(shè)備損壞，或使水泵及電機倒轉(zhuǎn)，燒毀電機。如想避免此種現(xiàn)象發(fā)生需使泵后閥門及時關(guān)閉，來保護設(shè)備。

為了起到上述保護作用，通常的做法是在水泵后安裝緩閉止回閥，傳統(tǒng)的緩閉止回閥需要管道靠系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)壓力把閥板打開，且閥門開啟的狀態(tài)需要介質(zhì)的壓力來維持，這就造成很大的壓力損失，且由于管道系統(tǒng)壓力不可能完全處于穩(wěn)定狀態(tài)，勢必會造成閥門啟閉件的動作，從而導(dǎo)致閥軸或軸套磨損，引起設(shè)備故障。為了解決傳統(tǒng)止回閥的運行中出現(xiàn)的問題，液控緩閉止回蝶閥應(yīng)運而生。

液控止回蝶閥靠液壓系統(tǒng)來控制閥門啟閉，開啟關(guān)閉時間可調(diào)，具有鎖定裝置來保證閥板開啟關(guān)閉位置，停泵或者事故狀態(tài)閥門可按規(guī)定的程序自動關(guān)閉，且水阻很小，有效的規(guī)避了傳統(tǒng)緩閉止回閥的各種缺點，具有的普通蝶閥和止回閥的雙重功能，因而在實際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。下面就對液控止回蝶閥做一詳細的介紹。

基本分類：液控止回蝶閥按驅(qū)動裝置的型式可以分為兩類：一類是重錘式，一類是蓄能器式，兩種閥門都是靠液壓驅(qū)動，不同點在于：重錘式液控止回蝶閥關(guān)閥時是靠重錘自重產(chǎn)生的力矩來驅(qū)動閥門；蓄能器式液控止回蝶閥是靠事先儲存在蓄能器中的壓力油所產(chǎn)生的能量來驅(qū)動油缸來關(guān)閉閥門。兩種閥門都具有切斷和止回兩種功能，關(guān)閥分快慢兩個階段，快慢關(guān)的角度可以調(diào)節(jié)，可調(diào)整的啟閉時間及角行程如下表所示。

驅(qū)動裝置的原理說明：

重錘式液控止回蝶閥基本原理見附圖：

其動作過程如下

1、開閥

啟動油泵電機，油泵開始運轉(zhuǎn)，同時電磁閥通電使回油路閉合，壓力油通過單向閥、節(jié)流閥同時向蓄能器和油缸底部供油，油缸桿推動與閥軸相連的曲柄使閥門開啟，閥門開啟后油泵繼續(xù)向蓄能器供油，直至壓力達到17MPa，電接點壓力表觸點斷開，油泵停止。

2、保壓

當(dāng)壓力高于14MPa時，壓力能保證重錘不下落，如油缸壓力油有泄漏，蓄能器可向其補油，當(dāng)系統(tǒng)壓力低于14MPa時，壓力表開關(guān)閉合，油泵啟動，向蓄能器中補油，至17MPa時，電接點壓力表開關(guān)斷開，停止供油。

3、停止

開閥時，關(guān)閉油泵電機，油泵停止供油，閥板停止動作；關(guān)閥過程中，電磁閥通電，回油路斷開，閥板停止動作。

4、關(guān)閥

關(guān)閉電磁閥電源或事故斷電，電磁閥動作使回油路連通，油缸底腔油壓泄出，閥門在重錘作用下關(guān)閉。

二、蓄能器式液控止回蝶閥工作原理見附圖：

其動作過程如下：

1. 油源

液壓系統(tǒng)以蓄能器內(nèi)儲存的壓力油作為壓力油源，供主控制系統(tǒng)工作，油泵僅用于向蓄能器內(nèi)補充所損失的壓力油。啟動電機，帶動油泵運轉(zhuǎn)，液壓油經(jīng)單向閥，手動截止閥進入蓄能器內(nèi)，當(dāng)壓力達到設(shè)定壓力17MPa后，電機停止運轉(zhuǎn)。

2. 開閥

電磁換向閥1YV得電，蓄能器內(nèi)的壓力油，經(jīng)液控單向閥進入液壓缸的無桿腔，使蝶閥處于開啟狀態(tài)，在開啟過程中，當(dāng)系統(tǒng)油壓低于14.5MPa時，

電接點壓力表下限點發(fā)訊，電機啟動，油泵與蓄能器同時供油開閥，有桿腔內(nèi)液壓油經(jīng)液控單向閥、單向節(jié)流閥、電磁換向閥及濾油器流向油箱。調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥，可得到要求的開閥時間。蝶閥全開到位后，系統(tǒng)油壓上升至17Mpa，電接點壓力表上限發(fā)訊，電機停止工作，電磁換向閥1YV失電。

3. 液壓系統(tǒng)保壓：

當(dāng)液壓缸運行至終點，蝶閥全開，電磁鐵1YV失電，此時液壓系統(tǒng)進入保壓工作狀態(tài)；當(dāng)液壓系統(tǒng)長時間工作時，由于其極微量的內(nèi)泄，使壓力降到14 Mpa,電接壓力表下限發(fā)訊，電機啟動，油泵運轉(zhuǎn)，向蓄能器補充壓力油至電接壓力表的上限值17Mpa后停止工作。

4. 任意位置停止

在蝶閥開啟或關(guān)閉過程中，電磁換向閥1YV（或2YV失電），能使液壓缸停留在開啟或關(guān)閉過程中的任意位置上，即蝶閥的蝶板停留在開啟或關(guān)閉過程中的任意位置上。

5. 關(guān)閥

電磁換向閥2YV得電，蓄能器內(nèi)的壓力力油經(jīng)電磁換向閥、單向節(jié)流閥、液控單向閥，進入擺動液壓缸的有桿腔，推動液壓缸活塞桿退回，無桿腔的液壓油經(jīng)液腔單向閥、電磁換向閥及濾油器流回油箱。此時，關(guān)閥所要求的快、慢關(guān)時間及快、慢關(guān)角度大小的切換值均由液壓缸尾部的調(diào)節(jié)桿調(diào)節(jié)至要求值。

6. 手動操作開關(guān)閥門

關(guān)閉蓄能器下端的截止閥，電磁換向閥1YV得電，操作手動泵，既可實現(xiàn)蝶閥的開啟。電磁換向閥2YV得電，操作手動泵，既可實現(xiàn)蝶閥的關(guān)閉。

以上為液控止回蝶閥液壓部分的基本原理。液壓元件大都為標(biāo)準(zhǔn)件，可到市場上進行采購，而關(guān)閥分快慢兩個階段，快慢關(guān)的角度可以調(diào)節(jié)，此動作對液壓缸的功能提出了特別的要求，需要特別設(shè)計，下面對液壓缸的結(jié)構(gòu)及原理作以說明。液壓缸的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：

上圖中為蓄能器式液壓缸的結(jié)構(gòu)，而重錘式止回閥結(jié)構(gòu)各此相似，只是其為單向缸，無有桿腔及前油孔。液控止回蝶閥用油缸和普通工業(yè)用油缸主要區(qū)別在于尾部結(jié)構(gòu)。

如上圖所示，前油孔進油時，活塞向右移動，剛開始后油孔1和后油孔2均回油，此時活塞運行較快，閥板關(guān)閉也較快；當(dāng)活塞運行到一定位置時，活塞桿尾部的擋桿進入調(diào)節(jié)塊左端孔中，從而封住了后出油孔2，之后出油孔1回油，此時活塞運行速度較慢。

轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿7，可帶動調(diào)節(jié)塊，左右移動，從而調(diào)整活塞慢行的位置。如果確定了閥門曲柄的長度、快慢關(guān)角度及油缸對應(yīng)伸出的長度即可算出油缸總行程L，及快慢關(guān)行程位置長度。如下圖：

曲柄油缸動作示意圖

上圖中曲柄在關(guān)閥過程中，初始位置，快慢關(guān)轉(zhuǎn)換位位置及關(guān)閉位置分別為C、B、A，O1為曲柄旋轉(zhuǎn)中心，O為油缸旋轉(zhuǎn)中心，L1為初始油缸伸出長度。則油缸總行程L=L3-L1 快關(guān)行程=L3-L2 慢關(guān)行程=L2-L1

液控止回蝶閥要想發(fā)揮最大功能，在實際應(yīng)用中往往使泵閥聯(lián)動，還可實現(xiàn)PLC控制，下面對操作過程作以簡要說明。

(一) 泵閥聯(lián)動（電控箱上油泵開關(guān)保持在啟動位置）

1. 開泵

將電控箱上轉(zhuǎn)換開關(guān)切換至遠程控制位置→啟動蝶閥至一定角度（由行程開關(guān)位置確定）發(fā)出信號→啟動水泵開啟→蝶閥連接開啟至全開位置。（由液壓系統(tǒng)控制開閥時間）

2. 正常停泵：

在主控室內(nèi)按下停水泵按鈕→蝶閥同時動作，并按調(diào)定角度和時間分快關(guān)和慢關(guān)兩階段關(guān)閉。

3. 泵組事故停機

泵組事故停機→蝶閥同時動作，并按調(diào)定角度和時間分快關(guān)和慢關(guān)兩階段關(guān)閉。

結(jié)語：液控止回閥的兩種不同的形式功能相近，各有優(yōu)缺點，重錘式液控止回蝶閥關(guān)閥時是靠重錘自重產(chǎn)生的力矩來驅(qū)動閥門；其重錘質(zhì)量大，運動慣性大，增加了操作人員的不安全感，但其液壓系統(tǒng)相對簡單，制造、維護成本低；蓄能器式液控止回蝶閥是靠事先儲存在蓄能器中的壓力油所產(chǎn)生的能量來驅(qū)動油缸來關(guān)閉閥門，油壓封閉在系統(tǒng)內(nèi)部，安全性高，但液壓系統(tǒng)相對復(fù)雜，制造、維護成本高。用戶在可根據(jù)自已的實際情況進行選用。

參考文獻

（1）中國機械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編（閥門卷） 全國閥門標(biāo)準(zhǔn)件技術(shù)委員會編 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 2006

（2）何存興 液壓元件 機械工業(yè)出版社 1981

注：本文只是對液控蝶閥做一初步的介紹，僅做參考，由于新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，或者產(chǎn)品使用工況不同，實際生產(chǎn)的液控系統(tǒng)可能會與本文介紹有所差異，如各位客戶朋友需向本公司訂購本產(chǎn)品，敬請?zhí)崆芭c本公司技術(shù)部門進行溝通，確定產(chǎn)品方案。