专利名称：一种消除水锤效应的方法及所用的双阀板控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种消除水锤效应的方法及所用的双阀板控制阀，属于水利设备技术领域。
背景技术：
在水利工程中，每一座泵站的水泵出口一般都需设置止回阀，对于较长的出水管路，常规的止回阀不能有效的消除水锤效应。水锤效应是在突然停电或阀门关闭太快时，由于压力水流的惯性，产生水流冲击波，水流冲击波就象锤子敲打一样，所以叫水锤效应。水流冲击波产生的冲击力有时会很大，甚至会破坏阀门和水泵，对机组运行不利。目前用于水泵出口的控制阀，常用的有液压自动阀、多功能水泵控制阀、管力阀等。这些阀门通常只设有一个阀板，都不能分段控制阀的关闭和开度时间，虽然具有很好的过流能力，水力损失小，但不能有效防止水锤效应的产生。目前防止水锤效应的方法主要是通过液压机构控制阀门的关闭速度，这种方法虽然可以消除水锤效应，但结构复杂，过流能力小，水力损失大，节能效果不理想。而且对于不同的泵站，水力过渡过程是完全不一样的，不能满足不同泵站的运行安全和稳定要求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种消除水锤效应的方法及所用的双阀板控制阀。具有可调的分段开度和分段关闭的功能，可根据不同泵站的具体情况进行分段调节控制阀的关闭和开度时间，能有效消除水锤效应。本发明的技术方案
一种消除水锤效应的方法，该方法是在水泵的出水口端设置双阀板控制阀，关闭阀门时，采用分段关闭的方式，使通过双阀板控制阀的水量分段减小，最终完全关闭，以达到消除水锤效应的目的。前述方法中，所述分段关闭的方式分为两段，先关闭双阀板控制阀中的主阀板为第一段；再关闭双阀板控制阀中的小阀板为第二段。前述方法中，所述主阀板采用蝶阀结构，主阀板经转轴与阀体旋转连接，通过主阀板液压缸带动主阀板以转轴为轴心旋转，改变主阀板的旋转角度实现打开或关闭过水孔的目的；主阀板上设有泄流孔，泄流孔的过流面积为主阀板过流面积的10 20%。前述方法中，所述泄流孔上设有小阀板；小阀板采用闸阀结构工；在泄流孔的孔壁内或孔壁外设有滑槽，小阀板与滑槽滑动连接；通过小阀板液压缸带动小阀板在滑槽中滑动，改变泄流孔的过流面积实现打开或关闭泄流孔的目的。前述方法中，所述主阀板和小阀板的关闭过程时间分别由主阀板液压缸和小阀板液压缸控制。前述方法中，所述主阀板液压缸和小阀板液压缸均设有开启液压腔和关闭液压腔，开启液压腔经开启限流阀与液压系统连接，关闭液压接腔经关闭限流阀与液压系统连接；通过调节开启限流阀和关闭限流阀的流量以及液压系统的控制程序可分别控制主阀板和小阀板的关闭过程的时间。
消除水锤效应的方法及所用的双阀板控制阀，包括阀体，阀体内设有密封环板，密封环板上设有过水孔，过水孔中设有主阀板，主阀板经转轴与阀体旋转连接；主阀板上设有连接耳片，连接耳片经连杆与设在阀体上的主阀板液压缸上的活塞杆铰接；主阀板上设有泄流孔，根据对主阀板进行强度计算，泄流孔的孔壁内或孔壁外设有滑槽，滑槽内设有可滑动的小阀板，小阀板与设在阀体上的小阀板液压缸上的小阀板活塞杆连接。前述双阀板控制阀中，所述密封环板在阀体内倾斜设置。前述双阀板控制阀中，所述泄流孔的过流面积为过水孔的过流面积的10 20%。前述双阀板控制阀中，所述小阀板活塞杆与主阀板的旋转轴线同轴。与现有技术相比，现有的泵站控制阀一般仅设有一个阀板，不能分段控制阀的关闭和开度时间，虽然具有很好的过流能力，水力损失小，但不能有效防止水锤效应的产生。虽然有些泵站采用液压机构控制阀门的关闭速度，也可以消除水锤效应，但结构复杂，过流能力小，水力损失大，节能效果不理想。而且对于不同的泵站，水力过渡过程是完全不一样的，不能满足不同泵站的安全稳定运行要求。本发明的方法是采用双阀板控制阀替换现有的单阀板控制阀，关闭阀门时，采用分段关闭的方式，使通过双阀板控制阀的水量分段减小，最终完全关闭，以达到消除水锤效应的目的。本发明的双阀板控制阀设有主阀板和小阀板，主阀板中间的泄流孔设有可滑动的小阀板，小阀板与小阀板液压缸连接，通过小阀板液压缸可以使泄流孔的初始面积在零至泄流孔的最大面积之间进行调整。可根据不同情况进行分段调整，可有效消除阀门在关闭时产生的水锤效应。本发明采用蝶阀结构。具有流道过流面积大、水力损失小、结构简单、体积小、重量轻的特点。
图I是本发明的结构示意 图2是本发明的原理 图3是小阀板设在泄流孔的孔壁内的示意 图4是小阀板设在泄流孔的孔壁内的示意图。附图中的标记为I-阀体、2-密封环板、3-过水孔、4-主阀板、5-转轴、6-连接耳片、7-连杆、8-主阀板液压缸、9-泄流孔、10-滑槽、11-小阀板、12-小阀板液压缸。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。消除水锤效应的方法，如图2所示。该方法是在水泵的出水口端设置双阀板控制阀，关闭阀门时，采用分段关闭的方式，使通过双阀板控制阀的水量分段减小，最终完全关闭，以达到消除水锤效应的目的。所述分段关闭的方式分为两段，先关闭双阀板控制阀中的主阀板为第一段；再关闭双阀板控制阀中的小阀板为第二段。所述主阀板采用蝶阀结构，主阀板经转轴与阀体旋转连接，通过主阀板液压缸带动主阀板以转轴为轴心旋转，改变主阀板的旋转角度实现打开或关闭过水孔的目的；主阀板上设有泄流孔，泄流孔的过流面积为主阀板过流面积的10 20%。所述泄流孔上设有小阀板；小阀板采用闸阀结构工；在泄流孔的孔壁内或孔壁外设有滑槽，小阀板与滑槽滑动连接；通过小阀板液压缸带动小阀板在滑槽中滑动，改变泄流孔的过流面积实现打开或关闭泄流孔的目的。所述主阀板和小阀板的关闭过程时间分别由主阀板液压缸和小阀板液压缸控制。所述主阀板液压缸和小阀板液压缸均设有开启液压腔和关闭液压腔，开启液压腔经开启限流阀与液压系统连接，关闭液压接腔经关闭限流阀与液压系统连接；通过调节开启限流阀和关闭限流阀的流量以及液压系统的控制程序可分别控制主阀板和小阀板的关闭过程的时间。
消除水锤效应的方法及所用的双阀板控制阀，如图I所示，包括阀体1，阀体I内设有密封环板2，密封环板2的面积尽可能小，密封环板2在阀体I内倾斜设置，密封环板2的面积尽可能小一些，以确保控制阀的过水量在达到设计要求的情况下，使阀门的体积不至于做的太大；密封环板2上设有过水孔3，过水孔3中设有主阀板4，主阀板4经转轴5与阀体I旋转连接；主阀板4上设有连接耳片6，连接耳片6经连杆7与设在阀体I上的主阀板液压缸8上的活塞杆铰接；主阀板4上设有泄流孔9，泄流孔9的过流面积为过水孔3的过流面积的10 20%。泄流孔9的孔壁内设或孔壁外设有滑槽10，滑槽10内设有可滑动的小阀板11 (见图3和图4)，小阀板11与设在阀体I上的小阀板液压缸12上的小阀板活塞杆连接。小阀板活塞杆与主阀板4的旋转轴线同轴。小阀板的起始开度及关闭时间可调。本发明的工作原理
如图2所示，本发明双阀板控制阀上的大阀板液压缸8和小阀板液压缸12 (图2中未画出)上均设有开启液压腔13和关闭液压腔14，开启液压腔13经开启限流阀15与液压系统连接，关闭液压接腔14经关闭限流阀16与液压系统连接。当需要开启主阀板4时，液体经开启限流阀15进入开启液压腔13，同时，关闭液压腔14中的液体经关闭限流阀16流出，开启液压腔13中的液体推动活塞杆向上移动，并拉动大阀板4顺时针旋转打开过流孔
3(见图1)，使双阀板控制阀中的水可以通过过流孔3。主阀板4的关闭过程与开启过程相反，关闭液压腔14进液体，开启液压腔13中的液体排出。当需要开启小阀板11时，液体经开启限流阀15进入开启液压腔13，同时，关闭液压腔14中的液体经关闭限流阀16流出，开启液压腔13中的液体推动活塞杆向外移动，并拉动小阀板11在滑槽10中滑动打开泄流孔9，使双阀板控制阀中的水可以通过泄流孔9。小阀板11的关闭过程与开启过程相反，关闭液压腔14进液体，开启液压腔13中的液体排出。通过调节开启限流阀15和关闭限流阀16的开启度可以控制开启和关闭过程的速度和时间。同时也可以通过液压系统对主阀板和小阀板开启或关闭过程的时间进行程序控制。
权利要求
1.一种消除水锤效应的方法，其特征在于该方法是在水泵的出水口端设置双阀板控制阀，关闭阀门时，采用分段关闭的方式，使通过双阀板控制阀的水量分段减小，最终完全关闭，以达到消除水锤效应的目的。
2.根据权利要求I所述方法，其特征在于所述分段关闭的方式分为两段，先关闭双阀板控制阀中的主阀板为第一段；再关闭双阀板控制阀中的小阀板为第二段。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于所述主阀板采用蝶阀结构，主阀板经转轴与阀体旋转连接，通过主阀板液压缸带动主阀板以转轴为轴心旋转，改变主阀板的旋转角度实现打开或关闭过水孔的目的；主阀板上设有泄流孔，泄流孔的过流面积为主阀板过流面积的10 20%。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于所述泄流孔上设有小阀板；小阀板采用闸阀结构工；在泄流孔的孔壁内或孔壁外设有滑槽，小阀板与滑槽滑动连接；通过小阀板液压缸带动小阀板在滑槽中滑动，改变泄流孔的过流面积实现打开或关闭泄流孔的目的。
5.根据权利要求3或4所述方法，其特征在于所述主阀板和小阀板的关闭过程时间分别由主阀板液压缸和小阀板液压缸控制。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于所述主阀板液压缸和小阀板液压缸均设有开启液压腔和关闭液压腔，开启液压腔经开启限流阀与液压系统连接，关闭液压接腔经关闭限流阀与液压系统连接；通过调节开启限流阀和关闭限流阀的流量以及液压系统的控制程序可分别控制主阀板和小阀板的关闭过程的时间。
7.在权利要求I 6任一权利要求所述的方法中所用的双阀板控制阀，包括阀体(1)，其特征在于阀体(I)内设有密封环板(2)，密封环板(2)上设有过水孔(3)，过水孔(3)中设有主阀板(4)，主阀板(4)经转轴(5)与阀体(I)旋转连接；主阀板(4)上设有连接耳片(6 )，连接耳片(6 )经连杆(7 )与设在阀体(I)上的主阀板液压缸(8 )上的活塞杆铰接；主阀板(4 )上设有泄流孔(9 )，泄流孔(9 )的孔壁内或孔壁外设有滑槽(10 )，滑槽(10 )内设有可滑动的小阀板(11)，小阀板(11)与设在阀体(I)上的小阀板液压缸(12)上的小阀板活塞杆连接。
8.根据权利要求7所述双阀板控制阀，其特征在于所述密封环板(2)在阀体(I)内倾斜设置。
9.根据权利要求8所述双阀板控制阀，其特征在于所述泄流孔(9)的过流面积为过水孔(3)的过流面积的10 20%。
10.根据权利要求9所述双阀板控制阀，其特征在于所述小阀板活塞杆与主阀板(4)的旋转轴线同轴。
全文摘要
本发明公开了一种消除水锤效应的方法及所用的双阀板控制阀。该方法是在水泵的出水口端设置双阀板控制阀，采用分段关闭的方式，使通过双阀板控制阀的水量分段减小，最终完全关闭，以达到消除水锤效应的目的。所述双阀板控制阀包括阀体(1)，阀体内设有主阀板(4)，主阀板上设有泄流孔(9)，泄流孔的孔壁内或孔壁外设有滑槽(10)，滑槽内设有可滑动的小阀板(11)，小阀板与设在阀体上的小阀板液压缸(12)上的小阀板活塞杆连接。本发明可根据不同情况进行分段调整，可有效消除阀门在关闭时产生的水锤效应。本发明采用蝶阀结构。具有流道过流面积大、水力损失小、结构简单、体积小、重量轻的特点。
文档编号F16L55/055GK102644828SQ20121006942
公开日2012年8月22日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者周仕刚, 李巍, 申献平, 葛曦, 郭建伟, 鲁洪 申请人:贵州省水利水电勘测设计研究院