液控缓闭止回阀的种类和使用要点

一、前言

液控缓闭止回阀不仅可用作机泵正常起动或停运时的开断阀，而且它还能在机泵突发停机时自动关阀。该阀门具有一阀两用的功能，因而在自来水厂、原水泵站、污水泵站以及引水工程中得到了大量的应用。尽管液控缓闭止回阀品种繁多，但用液压油缸控制止回阀的工作原理大同小异，重锤的抬举有两种方式。其一，像普通阀门那样，用电动机抬举重锤，其二，用液压油抬举重锤。两者的目的都是利用重锤的势能，在机泵失电等突发停机时，液控缓闭止回阀具有第一阶段快关，第二阶段缓闭的工作特性，避免输水管道内压力突然变化而引起的水锤。

二、抬举重锤的方式

1.电动机抬举重锤（见图1）

图1 液控缓闭止回阀电动机抬举重锤

如图2所示，阀门打开前，在电磁牙嵌离合器线圈中接入直流电源，使离合器与蜗杆传动装置紧紧耦合。耦合后，同普通阀门一样，根据生产需要，靠驱动电动或手动机构可自如地打开或关闭阀门。由于蜗轮蜗杆的自锁作用，阀门可在任何一个位置定位，只要有直流电源，即使驱动电动机电源失去，阀门还是打开的。此时重锤在上升位置，重锤储藏了重力势能。

图2 电动机抬举重锤

1.重锤 2.电动或手动机构 3.电磁牙嵌离合器线圈4.油箱 5.节流阀 6.控制喉 7.阻尼活塞

在遇到机泵突发停机时，直流电源自动断开，离合器分离由于重锤的作用，活塞向右移动，油缸内的油流过节流阀进入油箱，这是液控缓闭止回阀在第一阶段快关特性。当阻尼活塞被插进油缸头后，油路自动切换。液压油不能通过节流阀，只能被挤压流过控制喉。挤出油缸的油量大大减少，因而也就延长了缓慢关阀的时间，直到关闭为止。这是液控缓闭止回阀在第二阶段缓闭特性。

2.液压油抬举重锤

重锤的抬举由液压油通过电磁阀切换来实现的，上海市自来水奉贤有限公司使用德国ERHARD液控缓闭止回阀如图3所示，重锤抬举原理如图4所示。油泵是抬举重锤的驱动单元，电磁阀是重锤的控制机构。图中有两个2位4通电磁Y1和Y2，这两个电磁阀倒置组成推挽方式。工作时，油缸活塞一侧加压，另一侧泄压或相反，以推动重锤的抬举或下降，带动阀板开启或关闭。在阀板随着重锤快速关闭时，当阻尼活塞插入阻尼油缸时，阀板缓缓关闭，直到完全关闭。

图3 德国ERHARD液控缓闭止回阀

图4 液压油抬举重锤

1.液压泵 2.阻尼活塞 3.油缸活塞

三、两种抬举方式的优缺点

电动机抬举重锤是完全靠电动机的动力，把重锤抬举，其工作原理与一般阀门驱动装置一样，只不过电动机与重锤的耦合通过电磁离合器实现。当电源晃电，离合器分离，重锤一次性下锤关阀，期间不能再次耦合离合器，以免离合器“磨牙”。它对液压系统渗油要求不高，也没有油泵。好在电磁离合器采用直流电源，电源两端连上一个电容器就能避开电源晃电的不利影响。

液压油抬举重锤方式，对油缸的密封要求很高，如有微小的渗漏，重锤将随着时间的推移缓慢下落，当重锤下落到某限值时，电动油泵自动起动，将止回阀重新开到全开位置。它对电源的晃电有一定的应对能力，电磁阀在0.5～1.0s的晃电过后，又将止回阀自动恢复到原先工作状态。不过电源晃电超过1.5s以上，机泵本身有失压保护，自动跳闸，机泵突发停机现象，止回阀自动关闭。

四、结语

液控缓闭止回阀选型与专业人士有关，电气工程师往往偏重选用电动机抬举重锤的止回阀，因为机构简单，解决了晃电的难题；而机械工程师则偏重采用液压油抬举重锤的止回阀，因为电磁阀对晃电有一定的应对能力。

不论采用何种类型液控缓闭止回阀，必须保证：

1）机泵正常运行，缓闭止回阀不因晃电而关闭。

2）机泵跳闸，缓闭止回阀重锤即刻下落带动阀板关闭阀门。

要达到第一点要求，应做到控制重锤的电磁离合器或电磁阀控制回路应采用直流电源，还要并联一个大容量电容器。这样，即使交流电发生晃电，整流后的直流电并联电容器后，能躲过晃电的时间。要达到第二点要求，控制重锤的电路必须串联一对它所对应机泵断路器的“常开”接点，当机泵发生故障跳闸，断路器的“常开”接点切断电动机抬举重锤的电磁离合器回路，或切断液压油抬举重锤的电磁阀控制回路，让重锤自由下落，从而关闭阀门。

机泵突发跳闸，液控缓闭止回阀重锤即刻下落带动阀板关闭阀门这要求很重要。否则，大量的管网水倒流引发倒灌事故。因此，每年例行做一次机泵突发停机模拟演习，考验液控缓闭止回阀的可靠性很有必要。