專利名稱：一種消除水錘效應的方法及所用的雙閥板控制閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種消除水錘效應的方法及所用的雙閥板控制閥，屬于水利設備技術領域。
背景技術：
在水利工程中，每一座泵站的水泵出口一般都需設置止回閥，對于較長的出水管路，常規的止回閥不能有效的消除水錘效應。水錘效應是在突然停電或閥門關閉太快時，由于壓力水流的慣性，產生水流沖擊波，水流沖擊波就象錘子敲打一樣，所以叫水錘效應。水流沖擊波產生的沖擊力有時會很大，甚至會破壞閥門和水泵，對機組運行不利。目前用于水泵出口的控制閥，常用的有液壓自動閥、多功能水泵控制閥、管力閥等。這些閥門通常只設有一個閥板，都不能分段控制閥的關閉和開度時間，雖然具有很好的過流能力，水力損失小，但不能有效防止水錘效應的產生。目前防止水錘效應的方法主要是通過液壓機構控制閥門的關閉速度，這種方法雖然可以消除水錘效應，但結構復雜，過流能力小，水力損失大，節能效果不理想。而且對于不同的泵站，水力過渡過程是完全不一樣的，不能滿足不同泵站的運行安全和穩定要求。
發明內容
本發明的目的在于，提供一種消除水錘效應的方法及所用的雙閥板控制閥。具有可調的分段開度和分段關閉的功能，可根據不同泵站的具體情況進行分段調節控制閥的關閉和開度時間，能有效消除水錘效應。本發明的技術方案
一種消除水錘效應的方法，該方法是在水泵的出水口端設置雙閥板控制閥，關閉閥門時，采用分段關閉的方式，使通過雙閥板控制閥的水量分段減小，最終完全關閉，以達到消除水錘效應的目的。前述方法中，所述分段關閉的方式分為兩段，先關閉雙閥板控制閥中的主閥板為第一段；再關閉雙閥板控制閥中的小閥板為第二段。前述方法中，所述主閥板采用蝶閥結構，主閥板經轉軸與閥體旋轉連接，通過主閥板液壓缸帶動主閥板以轉軸為軸心旋轉，改變主閥板的旋轉角度實現打開或關閉過水孔的目的；主閥板上設有泄流孔，泄流孔的過流面積為主閥板過流面積的10 20%。前述方法中，所述泄流孔上設有小閥板；小閥板采用閘閥結構工；在泄流孔的孔壁內或孔壁外設有滑槽，小閥板與滑槽滑動連接；通過小閥板液壓缸帶動小閥板在滑槽中滑動，改變泄流孔的過流面積實現打開或關閉泄流孔的目的。前述方法中，所述主閥板和小閥板的關閉過程時間分別由主閥板液壓缸和小閥板液壓缸控制。前述方法中，所述主閥板液壓缸和小閥板液壓缸均設有開啟液壓腔和關閉液壓腔，開啟液壓腔經開啟限流閥與液壓系統連接，關閉液壓接腔經關閉限流閥與液壓系統連接；通過調節開啟限流閥和關閉限流閥的流量以及液壓系統的控制程序可分別控制主閥板和小閥板的關閉過程的時間。
消除水錘效應的方法及所用的雙閥板控制閥，包括閥體，閥體內設有密封環板，密封環板上設有過水孔，過水孔中設有主閥板，主閥板經轉軸與閥體旋轉連接；主閥板上設有連接耳片，連接耳片經連桿與設在閥體上的主閥板液壓缸上的活塞桿鉸接；主閥板上設有泄流孔，根據對主閥板進行強度計算，泄流孔的孔壁內或孔壁外設有滑槽，滑槽內設有可滑動的小閥板，小閥板與設在閥體上的小閥板液壓缸上的小閥板活塞桿連接。前述雙閥板控制閥中，所述密封環板在閥體內傾斜設置。前述雙閥板控制閥中，所述泄流孔的過流面積為過水孔的過流面積的10 20%。前述雙閥板控制閥中，所述小閥板活塞桿與主閥板的旋轉軸線同軸。與現有技術相比，現有的泵站控制閥一般僅設有一個閥板，不能分段控制閥的關閉和開度時間，雖然具有很好的過流能力，水力損失小，但不能有效防止水錘效應的產生。雖然有些泵站采用液壓機構控制閥門的關閉速度，也可以消除水錘效應，但結構復雜，過流能力小，水力損失大，節能效果不理想。而且對于不同的泵站，水力過渡過程是完全不一樣的，不能滿足不同泵站的安全穩定運行要求。本發明的方法是采用雙閥板控制閥替換現有的單閥板控制閥，關閉閥門時，采用分段關閉的方式，使通過雙閥板控制閥的水量分段減小，最終完全關閉，以達到消除水錘效應的目的。本發明的雙閥板控制閥設有主閥板和小閥板，主閥板中間的泄流孔設有可滑動的小閥板，小閥板與小閥板液壓缸連接，通過小閥板液壓缸可以使泄流孔的初始面積在零至泄流孔的最大面積之間進行調整。可根據不同情況進行分段調整，可有效消除閥門在關閉時產生的水錘效應。本發明采用蝶閥結構。具有流道過流面積大、水力損失小、結構簡單、體積小、重量輕的特點。
圖I是本發明的結構示意 圖2是本發明的原理 圖3是小閥板設在泄流孔的孔壁內的示意 圖4是小閥板設在泄流孔的孔壁內的示意圖。附圖中的標記為I-閥體、2-密封環板、3-過水孔、4-主閥板、5-轉軸、6-連接耳片、7-連桿、8-主閥板液壓缸、9-泄流孔、10-滑槽、11-小閥板、12-小閥板液壓缸。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明，但不作為對本發明的任何限制。消除水錘效應的方法，如圖2所示。該方法是在水泵的出水口端設置雙閥板控制閥，關閉閥門時，采用分段關閉的方式，使通過雙閥板控制閥的水量分段減小，最終完全關閉，以達到消除水錘效應的目的。所述分段關閉的方式分為兩段，先關閉雙閥板控制閥中的主閥板為第一段；再關閉雙閥板控制閥中的小閥板為第二段。所述主閥板采用蝶閥結構，主閥板經轉軸與閥體旋轉連接，通過主閥板液壓缸帶動主閥板以轉軸為軸心旋轉，改變主閥板的旋轉角度實現打開或關閉過水孔的目的；主閥板上設有泄流孔，泄流孔的過流面積為主閥板過流面積的10 20%。所述泄流孔上設有小閥板；小閥板采用閘閥結構工；在泄流孔的孔壁內或孔壁外設有滑槽，小閥板與滑槽滑動連接；通過小閥板液壓缸帶動小閥板在滑槽中滑動，改變泄流孔的過流面積實現打開或關閉泄流孔的目的。所述主閥板和小閥板的關閉過程時間分別由主閥板液壓缸和小閥板液壓缸控制。所述主閥板液壓缸和小閥板液壓缸均設有開啟液壓腔和關閉液壓腔，開啟液壓腔經開啟限流閥與液壓系統連接，關閉液壓接腔經關閉限流閥與液壓系統連接；通過調節開啟限流閥和關閉限流閥的流量以及液壓系統的控制程序可分別控制主閥板和小閥板的關閉過程的時間。
消除水錘效應的方法及所用的雙閥板控制閥，如圖I所示，包括閥體1，閥體I內設有密封環板2，密封環板2的面積盡可能小，密封環板2在閥體I內傾斜設置，密封環板2的面積盡可能小一些，以確保控制閥的過水量在達到設計要求的情況下，使閥門的體積不至于做的太大；密封環板2上設有過水孔3，過水孔3中設有主閥板4，主閥板4經轉軸5與閥體I旋轉連接；主閥板4上設有連接耳片6，連接耳片6經連桿7與設在閥體I上的主閥板液壓缸8上的活塞桿鉸接；主閥板4上設有泄流孔9，泄流孔9的過流面積為過水孔3的過流面積的10 20%。泄流孔9的孔壁內設或孔壁外設有滑槽10，滑槽10內設有可滑動的小閥板11 (見圖3和圖4)，小閥板11與設在閥體I上的小閥板液壓缸12上的小閥板活塞桿連接。小閥板活塞桿與主閥板4的旋轉軸線同軸。小閥板的起始開度及關閉時間可調。本發明的工作原理
如圖2所示，本發明雙閥板控制閥上的大閥板液壓缸8和小閥板液壓缸12 (圖2中未畫出)上均設有開啟液壓腔13和關閉液壓腔14，開啟液壓腔13經開啟限流閥15與液壓系統連接，關閉液壓接腔14經關閉限流閥16與液壓系統連接。當需要開啟主閥板4時，液體經開啟限流閥15進入開啟液壓腔13，同時，關閉液壓腔14中的液體經關閉限流閥16流出，開啟液壓腔13中的液體推動活塞桿向上移動，并拉動大閥板4順時針旋轉打開過流孔
3(見圖1)，使雙閥板控制閥中的水可以通過過流孔3。主閥板4的關閉過程與開啟過程相反，關閉液壓腔14進液體，開啟液壓腔13中的液體排出。當需要開啟小閥板11時，液體經開啟限流閥15進入開啟液壓腔13，同時，關閉液壓腔14中的液體經關閉限流閥16流出，開啟液壓腔13中的液體推動活塞桿向外移動，并拉動小閥板11在滑槽10中滑動打開泄流孔9，使雙閥板控制閥中的水可以通過泄流孔9。小閥板11的關閉過程與開啟過程相反，關閉液壓腔14進液體，開啟液壓腔13中的液體排出。通過調節開啟限流閥15和關閉限流閥16的開啟度可以控制開啟和關閉過程的速度和時間。同時也可以通過液壓系統對主閥板和小閥板開啟或關閉過程的時間進行程序控制。
權利要求
1.一種消除水錘效應的方法，其特征在于該方法是在水泵的出水口端設置雙閥板控制閥，關閉閥門時，采用分段關閉的方式，使通過雙閥板控制閥的水量分段減小，最終完全關閉，以達到消除水錘效應的目的。
2.根據權利要求I所述方法，其特征在于所述分段關閉的方式分為兩段，先關閉雙閥板控制閥中的主閥板為第一段；再關閉雙閥板控制閥中的小閥板為第二段。
3.根據權利要求2所述方法，其特征在于所述主閥板采用蝶閥結構，主閥板經轉軸與閥體旋轉連接，通過主閥板液壓缸帶動主閥板以轉軸為軸心旋轉，改變主閥板的旋轉角度實現打開或關閉過水孔的目的；主閥板上設有泄流孔，泄流孔的過流面積為主閥板過流面積的10 20%。
4.根據權利要求3所述方法，其特征在于所述泄流孔上設有小閥板；小閥板采用閘閥結構工；在泄流孔的孔壁內或孔壁外設有滑槽，小閥板與滑槽滑動連接；通過小閥板液壓缸帶動小閥板在滑槽中滑動，改變泄流孔的過流面積實現打開或關閉泄流孔的目的。
5.根據權利要求3或4所述方法，其特征在于所述主閥板和小閥板的關閉過程時間分別由主閥板液壓缸和小閥板液壓缸控制。
6.根據權利要求5所述方法，其特征在于所述主閥板液壓缸和小閥板液壓缸均設有開啟液壓腔和關閉液壓腔，開啟液壓腔經開啟限流閥與液壓系統連接，關閉液壓接腔經關閉限流閥與液壓系統連接；通過調節開啟限流閥和關閉限流閥的流量以及液壓系統的控制程序可分別控制主閥板和小閥板的關閉過程的時間。
7.在權利要求I 6任一權利要求所述的方法中所用的雙閥板控制閥，包括閥體(1)，其特征在于閥體(I)內設有密封環板(2)，密封環板(2)上設有過水孔(3)，過水孔(3)中設有主閥板(4)，主閥板(4)經轉軸(5)與閥體(I)旋轉連接；主閥板(4)上設有連接耳片(6 )，連接耳片(6 )經連桿(7 )與設在閥體(I)上的主閥板液壓缸(8 )上的活塞桿鉸接；主閥板(4 )上設有泄流孔(9 )，泄流孔(9 )的孔壁內或孔壁外設有滑槽(10 )，滑槽(10 )內設有可滑動的小閥板(11)，小閥板(11)與設在閥體(I)上的小閥板液壓缸(12)上的小閥板活塞桿連接。
8.根據權利要求7所述雙閥板控制閥，其特征在于所述密封環板(2)在閥體(I)內傾斜設置。
9.根據權利要求8所述雙閥板控制閥，其特征在于所述泄流孔(9)的過流面積為過水孔(3)的過流面積的10 20%。
10.根據權利要求9所述雙閥板控制閥，其特征在于所述小閥板活塞桿與主閥板(4)的旋轉軸線同軸。
全文摘要
本發明公開了一種消除水錘效應的方法及所用的雙閥板控制閥。該方法是在水泵的出水口端設置雙閥板控制閥，采用分段關閉的方式，使通過雙閥板控制閥的水量分段減小，最終完全關閉，以達到消除水錘效應的目的。所述雙閥板控制閥包括閥體(1)，閥體內設有主閥板(4)，主閥板上設有泄流孔(9)，泄流孔的孔壁內或孔壁外設有滑槽(10)，滑槽內設有可滑動的小閥板(11)，小閥板與設在閥體上的小閥板液壓缸(12)上的小閥板活塞桿連接。本發明可根據不同情況進行分段調整，可有效消除閥門在關閉時產生的水錘效應。本發明采用蝶閥結構。具有流道過流面積大、水力損失小、結構簡單、體積小、重量輕的特點。
文檔編號F16L55/055GK102644828SQ20121006942
公開日2012年8月22日 申請日期2012年3月16日 優先權日2012年3月16日
發明者周仕剛, 李巍, 申獻平, 葛曦, 郭建偉, 魯洪 申請人:貴州省水利水電勘測設計研究院