專利名稱：自壓式多能程控閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于閥門技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種泵系統(tǒng)使用的多功能程控閥。
現(xiàn)有泵系統(tǒng)使用的閥門，其類型雖然很多，但幾乎都是功能單一的，為了確保泵系統(tǒng)工作的正常、安全和可靠，通常需要同時(shí)設(shè)置幾種不同功能的閥門，這樣不僅增大了工程投資及工作能耗，而且使管理工作也變得十分復(fù)雜，尤其對(duì)于中低壓泵系統(tǒng)，更顯得有些繁鎖累贅；現(xiàn)有的大型程控閥中，只有重錘和蓄能器式等兩種液壓緩閉蝶閥，盡管可一閥兩用(閘閥和止回閥)，但它需要專門的液壓動(dòng)力源并配重錘或蓄能器及相應(yīng)的控制機(jī)構(gòu)，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高，不適于中小型閥門及泵系統(tǒng)采用，而且其事故停泵自動(dòng)水錘防護(hù)的關(guān)閥程序的可調(diào)范圍也相當(dāng)有限，很難適應(yīng)各種復(fù)雜的系統(tǒng)特性及工程條件；目前用以調(diào)節(jié)泵系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工況的閥門極端缺乏，也是一個(gè)尚待解決的生產(chǎn)難題。
本實(shí)用新型的目的在于研制一種以泵系統(tǒng)自壓為伺服動(dòng)力及控制能源的多功能程控閥門，以取代現(xiàn)有的閘閥、止回閥和安全閥。
本實(shí)用新型主要由新型閥體、上部活塞式驅(qū)動(dòng)缸(就傳力載體，可以是油壓驅(qū)動(dòng)缸，水壓驅(qū)動(dòng)缸或其它液體驅(qū)動(dòng)缸，就驅(qū)動(dòng)缸結(jié)構(gòu)而言，可以是垂直式驅(qū)動(dòng)缸，也可以是傾斜式驅(qū)動(dòng)缸或其他型式的驅(qū)動(dòng)缸)及其自壓手動(dòng)和事故自動(dòng)保護(hù)的控制回路等組成。其主閥體由普通啟旋式止回閥改進(jìn)而成，即將原鉛直式閥板改型為順流傾斜式閥板，并采用連桿與上部驅(qū)動(dòng)缸接力活塞桿鉸連，以改善閥的水力特性，實(shí)現(xiàn)閥板動(dòng)作靈活，開(kāi)度可控。在閥蓋上設(shè)置有一固定頂桿，它和設(shè)置在閥板及其拐臂間的板簧配合使用，可保持閥板在任意開(kāi)度上的定位穩(wěn)定及閥門全開(kāi)時(shí)閥板呈完全水平的定位準(zhǔn)確，從而最大限度地減少過(guò)閥阻損，降低系統(tǒng)正常工作能耗。在活塞缸內(nèi)設(shè)置有壓簧與蓋板結(jié)構(gòu)，壓簧套在活塞桿上、蓋板設(shè)置在壓簧的下部；在活塞缸的下部及其脖頸部，以及活塞缸的上部開(kāi)有連通孔。
控制回路以三位四通閥(電動(dòng)四通換向閥或手動(dòng)四通換向閥)為主體，在a和b通點(diǎn)上通過(guò)一管路串接有常開(kāi)電磁閥D1和逆止單向閥N，且a通點(diǎn)通過(guò)一管路與主閥體上的自壓能源孔相通，b通點(diǎn)通過(guò)一管路與活塞缸上部的連通孔5相連通；在c和d通點(diǎn)上通過(guò)一管路順序串接有節(jié)流閥J3、常開(kāi)電磁閥D2、開(kāi)關(guān)閥K和節(jié)流閥J2，且d通點(diǎn)通過(guò)一管路與活塞缸下部的連通孔4相連通，在開(kāi)關(guān)閥K與節(jié)流閥J2的連通管上通過(guò)一設(shè)置有節(jié)流閥J1的管路與活塞缸下端脖頸部的連通孔3相連通，在節(jié)流閥J3與常開(kāi)電磁閥D2的連通管路上設(shè)置有出水管路15。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下控制回路中J1、J2、J3整定開(kāi)度一次到位，通常情況下不需要也不允許再調(diào)節(jié)其既定開(kāi)度。D1、D2與主機(jī)組同步得失電源，無(wú)滯后自動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作K為D2的串聯(lián)備用開(kāi)關(guān)手動(dòng)閥，當(dāng)D2出現(xiàn)鎖定故障(有電時(shí)關(guān)不死)時(shí)關(guān)閉，以保證主閥的正常運(yùn)行。N除了相對(duì)D1，有和K相同的作用外，另外還有限定單向?qū)?，以防止由于系統(tǒng)水錘壓力脈動(dòng)而引起在事故關(guān)閥過(guò)程中上缸倒泄、以至主閥板上下波動(dòng)的作用。
1、正常開(kāi)啟主泵機(jī)組啟動(dòng)的同時(shí)D1、D2得電關(guān)閉，這時(shí)四通閥S分別導(dǎo)通ad及cd，壓力液體即可由自壓能源孔1徑Ⅰ管段、ad、Ⅱ管段并分路由Ⅲ管段、4孔和J2、J1、3孔進(jìn)活塞式驅(qū)動(dòng)缸的下缸，上缸液體即被接力活塞壓至5孔，再經(jīng)Ⅳ、Ⅴ兩管段、ab及J3泄出。直至活塞到位，主閥打開(kāi)，再手動(dòng)S閥關(guān)閉所有通道，鎖定主閥板，整個(gè)控制回路伺服系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)入正常運(yùn)行及事故斷電自動(dòng)關(guān)閥準(zhǔn)備狀態(tài)。
2、正常關(guān)閥四通閥S，導(dǎo)通ab、cd，壓力液體由自壓能源孔1經(jīng)ab至管路Ⅴ至管路Ⅳ→連通孔5至上缸；下缸液體經(jīng)連通孔4至管路Ⅲ至管路Ⅱ至cd通路至節(jié)流閥J3、然后泄出，同時(shí)經(jīng)連通孔3至節(jié)流閥J1至節(jié)流閥J2至管Ⅱ至cd通路至節(jié)流閥J3泄出，直至關(guān)死，即可正常拉閘停機(jī)。
3、事故斷電水錘保護(hù)事故斷電突發(fā)的同時(shí)，常開(kāi)電磁閥D1、D2失電導(dǎo)通，利用系統(tǒng)短瞬間的殘余壓能，把液能由自壓能源孔經(jīng)常開(kāi)電磁閥D1、逆止單向閥N及管路Ⅳ、連通孔5壓入上缸，下缸液體在系統(tǒng)余壓消失前分別由連通孔4經(jīng)管路Ⅲ至節(jié)流閥J2；連通孔3經(jīng)節(jié)流閥J1，然后同經(jīng)開(kāi)關(guān)閥K、常開(kāi)電磁閥D2外泄，即快關(guān)階段。當(dāng)系統(tǒng)余壓消失，主管道的水體開(kāi)始倒流時(shí)，倒泄水體逆向沖擊已關(guān)閉到相當(dāng)開(kāi)度的主閥板繼續(xù)關(guān)閉，下缸液體被主閥板、連桿拉動(dòng)活塞桿及活塞繼續(xù)壓出，這時(shí)驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)壓簧蓋板結(jié)構(gòu)已到位封死連通管3及相應(yīng)通道，液體只能由連通孔4經(jīng)管路Ⅲ，節(jié)流閥J2，開(kāi)關(guān)閥K、常開(kāi)電磁閥D而被緩慢外泄，即緩閉過(guò)程，緩閉過(guò)程結(jié)束、主閥關(guān)閉。
活塞缸內(nèi)的壓簧、蓋板結(jié)構(gòu)與控制回路中的節(jié)流閥J1、J2相配合可實(shí)現(xiàn)事故保護(hù)程控關(guān)閥過(guò)程的全調(diào)節(jié)。調(diào)整壓簧的自由狀態(tài)高度(蓋板在下活塞桿上的位置)，即可改變快關(guān)和緩閉的行程分段，它的極限狀態(tài)、即快關(guān)閥和緩閉閥。J1、J2可分別調(diào)控快關(guān)和緩閉的速度。
根據(jù)本實(shí)用新型制成的自壓式多能程控閥以泵系統(tǒng)自壓為伺服動(dòng)力和控制能源，兼有閘閥、止回閥、安全閥和工況調(diào)節(jié)等功能。泵系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，閥門能夠穩(wěn)定地保持全開(kāi)，改善了系統(tǒng)工況及其工作特性，節(jié)能效果顯著；閥門的正常啟閉動(dòng)作，可予定速度、不僅省時(shí)省力，而且安全可靠；事故停泵時(shí)，閥門可按予先整定的最優(yōu)程序同步自動(dòng)關(guān)閉，對(duì)系統(tǒng)水力過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行瞬態(tài)調(diào)節(jié)，制止倒泄和機(jī)組逆轉(zhuǎn)，抑制水錘升壓，有效地保護(hù)主機(jī)組和管道的安全；需要調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工況時(shí)，則可自壓驅(qū)動(dòng)，控制閥門的開(kāi)度，動(dòng)作靈活，定位準(zhǔn)確，工作穩(wěn)定，無(wú)振動(dòng)、無(wú)汽蝕。
附圖為本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例。附


圖1為自壓式多能程控閥結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2為自壓伺服控制回路系統(tǒng)圖。附圖中1－自壓能源孔；2－頂桿；3－下缸孔2；4－下缸孔1；5－上缸孔1；6－活塞式驅(qū)動(dòng)缸；7－壓簧；8－蓋板；9－活塞桿；10－連桿；11－拐臂；12－閥體；13－板簧；14－傾斜式閥板；D1、D2－常開(kāi)電磁閥；N－逆止單向閥；S－三位四通手動(dòng)閥；J1、J2、J3－節(jié)流閥；K－開(kāi)關(guān)閥。
權(quán)利要求一種由主閥體、上部活塞式驅(qū)動(dòng)缸6及其自壓手動(dòng)和事故自動(dòng)保護(hù)的控制回路所組成的自壓式多能程控閥，其特征在于1)、所述的主閥體為啟旋式止回閥，其閥板為順流傾斜式其閥蓋上設(shè)置有一固定頂桿，其閥板及其拐臂間設(shè)置有一板簧；所述的活塞式驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)設(shè)置有壓簧蓋板結(jié)構(gòu)，壓簧套在活塞桿上、蓋板設(shè)置在壓簧的下部，在活塞缸的上部、下部及其脖頸部開(kāi)有連通孔；所述的順流傾斜式閥板通過(guò)一連桿與上部驅(qū)動(dòng)缸接力活塞桿鉸連；
2)、所述的控制回路以三位四通閥為主體，在a和b通點(diǎn)上通過(guò)一管路串接有常開(kāi)電磁閥D1和逆止單向閥N，在C和d通點(diǎn)上通過(guò)一管路順序串接有節(jié)流閥J3、常開(kāi)電磁閥D2、開(kāi)關(guān)閥K和節(jié)流閥J2，在節(jié)流閥J3與常開(kāi)電磁閥D2的連通管路上設(shè)置有出水管路15；
3)、所述控制回路三位四通閥中的a通點(diǎn)通過(guò)一管路與所述主閥體上的自壓能源孔1相連通，b通點(diǎn)通過(guò)一管路與所述活塞缸上部的連通孔5相連通，d通點(diǎn)通過(guò)一管路與活塞缸下部的連通孔4相連通；在所述控制回路中開(kāi)關(guān)閥K與節(jié)流閥J2的連通管上通過(guò)一設(shè)置有節(jié)流閥J1的管路與活塞缸下端脖頸部的連通孔3相連通。
專利摘要自壓式多能程控閥，主要由新型閥體、上部活塞式驅(qū)動(dòng)缸及其自壓手動(dòng)和事故自動(dòng)控制回路等組成，通過(guò)連桿將傾斜的旋啟式閥板和接力活塞桿連接起來(lái)。以泵系統(tǒng)自壓伺服動(dòng)力和控制能源，兼有閘閥、止回閥、安全閥和工況調(diào)節(jié)閥等四種功用，一閥多能。不僅改善了系統(tǒng)工況及其工作特性，而且運(yùn)行安全可靠，操作簡(jiǎn)便，特別是事故停泵時(shí)，可以有效地制止倒流和機(jī)組逆轉(zhuǎn)，抑制水錘升壓，有效地保護(hù)主機(jī)組和管道的安全。
文檔編號(hào)F16K15/18GK2155482SQ9320986
公開(kāi)日1994年2月9日 申請(qǐng)日期1993年4月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月15日
發(fā)明者劉竹溪, 馮衛(wèi)民 申請(qǐng)人:武漢水利電力大學(xué)