活塞式多功能水泵控制閥動作原理

水泵控制閥能否實現(xiàn)這些控制?以及它與傳統(tǒng)的閘閥、蝶閥、止回閥以及勻速、雙速緩閉的水力控制止回閥在原理、功能等方面有什么質(zhì)的不同。本文中以活塞式多功能水泵控制閥(下稱控制閥)為例，通過對其結(jié)構(gòu)、主要功能、工作原理的剖析，提出對上述問題的看法。

一、活塞式多功能水泵控制閥動作原理結(jié)構(gòu)

水泵控制閥結(jié)構(gòu)的主要特點是取消了閥座中間的定位機(jī)構(gòu)和閥瓣上側(cè)的彈簧，而且在閥瓣的下側(cè)設(shè)計了導(dǎo)流板，限度減少了介質(zhì)過流時的機(jī)械損失和閥瓣下側(cè)穹腔內(nèi)的旋渦損失。以缸體內(nèi)的活塞作驅(qū)動元件，在介質(zhì)自身壓力作用下帶動閥瓣作上下運(yùn)動，實現(xiàn)閥的開啟或關(guān)閉?；钊㈤]件、連同缸體配置在閥體上，流線形、寬閥腔的閥體，不但水頭損失可以比同類產(chǎn)品減少30%以上，而且具有良好的抗氣蝕性能。

以電磁閥換向機(jī)構(gòu)(下稱電磁閥)和壓力管路組成伺服系統(tǒng)，取控制閥兩端的壓力水為驅(qū)動源，通過電信號指令，任意一端的壓力水都能實現(xiàn)水泵控制閥在設(shè)定的時刻和速度執(zhí)行水泵的開啟或關(guān)閉?；钊蕉喙δ芩每刂崎y主要用于安裝在大口徑給水管網(wǎng)系統(tǒng)的水泵出口處、防止介質(zhì)倒流、水錘及水擊現(xiàn)象的智能型閥門。該水力控制閥兼具電動閥、逆止閥和水錘消除器三種功能，可有效地提高供水系統(tǒng)的安全可靠性，雙腔室、雙閥瓣結(jié)構(gòu)可使閥門在停泵后迅速關(guān)閉90%（防止回流介質(zhì)導(dǎo)致水泵反轉(zhuǎn)），再緩慢關(guān)閉其余10%（消除破壞性水錘）活塞式閥門性能可靠、強(qiáng)度高、動作平穩(wěn)，防止開泵水錘和停止。

一種活塞式多功能水泵控制閥，包括閥體、閥座、導(dǎo)流板、密封墊、閥瓣、閥桿、導(dǎo)套、缸體、閥蓋、雙頭螺栓連帽、鎖緊螺母、活塞、電磁換向閥、吊環(huán)螺釘?shù)?。本實用新型在啟、閉時可以設(shè)定時間和啟、閉速度，能可靠地滿足離心泵零流量啟動或軸流泵全開閥啟動的技術(shù)要求，以保證水泵最小的啟動軸功率，而后緩慢開啟，確保機(jī)組運(yùn)行安全，斷流時對離心泵可以先關(guān)閥后停泵，對軸流泵可以先停泵后關(guān)閥或關(guān)閥停泵同步執(zhí)行，緩啟、緩閉的速度可以調(diào)節(jié)，以減少甚至免除水錘的危害，保證供管網(wǎng)的安全。結(jié)構(gòu)緊湊合理，可靠耐用，過流水頭損失少，滿足節(jié)能、消聲、防振、抗汽蝕之要求，并可保護(hù)水質(zhì)不被污染。

二、活塞式多功能水泵控制閥動作原理水泵的運(yùn)行特性與控制閥的功能特點、工作原理

1、水泵的啟動特性及其控制

a)離心泵的零流量啟動特性及其控制(即關(guān)閥啟動)

離心泵在零流量工況時軸功率最小，為額定軸功率的30%-90%，所以離心泵的啟動特性是零流量啟動(即關(guān)閥啟動)。待泵至額定轉(zhuǎn)速之后控制閥按設(shè)定的速度緩慢開啟。

工作原理：

水泵啟動時(前)壓力水經(jīng)過設(shè)有延時的電磁閥流向缸體內(nèi)活塞上腔，而活塞下腔通過缸體下端經(jīng)電磁閥通向大氣，此時控制閥處于關(guān)閉狀態(tài)。

電動機(jī)補(bǔ)償啟動結(jié)束，水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn),電磁閥即執(zhí)行換向指令,切斷活塞上腔壓力水源、關(guān)閉缸體下端通向大氣的回路，同時將壓力水經(jīng)電磁閥注入缸內(nèi)活塞下腔、打開活塞上腔通向大氣的回路，活塞上腔的水經(jīng)電磁閥排出閥外，控制閥按設(shè)定的速度緩慢開啟，完成并滿足了離心泵在零流量時軸功率最小的啟動特性，保證水泵機(jī)組的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

b)軸流泵的大流量啟動特性及其控制(即全開閥啟動)

軸流泵在零流量工況時軸功率，為額定軸功率的140%～200%，所以軸流泵的啟動特性應(yīng)是大流量啟動(即全開閥啟動)。

工作原理：

控制閥滿足軸流泵全開閥啟動的工作原理是離心泵關(guān)閥啟動的逆運(yùn)行，即電磁閥先工作，將閥全開后，水泵再啟動。參閱a)條，不贅述。

軸流泵啟動前，這時閥的進(jìn)口壓力為零，控制閥利用閥出水端的介質(zhì)壓力將閥開啟，而離心泵啟動時是利用閥進(jìn)水端的介質(zhì)壓力將閥開啟。無論閥的哪一端介質(zhì)都能實現(xiàn)控制閥的開或啟，這是水泵控制閥功能的重要特征之一。

c)控制混流泵的啟動特征

混流泵在零流量工況時軸功率介于上述兩種水泵之間，為額定功率的99%～130%，所以混流泵的啟動特性也應(yīng)是上述兩種水泵之間，一般可選擇水泵啟動與控制閥的緩慢開啟同步進(jìn)行。

工作原理：

工作原理與控制離心泵零流量啟動特性相同，只要取消電磁閥的延時設(shè)置即可。閥門的總體尺寸與普通逆止閥相當(dāng)，由主閥和外裝附件組成。其中，主閥包括閥體、壓板及膜片、大閥板、緩閉閥板、閥座、閥桿組件等部件。緩閉閥板用閥桿組件與壓板及膜片連接一起，膜片壓緊在閥蓋與膜片座之間，膜片的上下運(yùn)動帶動緩閉閥板上下升降。閥桿穿過大閥板的中心孔，因之大閥板可以在一定的范圍內(nèi)沿閥桿滑動。平時，大閥板在自重壓緊在閥座上，使閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。多功能水泵控制閥的外裝附件安裝在閥門膜片兩側(cè)與閥門進(jìn)、出水管上，膜片的下腔與閥門進(jìn)水側(cè)的連接管上裝設(shè)控制閥、過濾器和一只特制的逆止閥。膜片的上腔與閥門的出水側(cè)的連接管上只設(shè)過濾器和一只控制閥。主閥內(nèi)大閥板和緩閉閥板的運(yùn)動和所處的位置決定了閥門工作狀態(tài)的變化和啟閉。閥門的外裝附件和管路隨時把閥門前后的壓力變化傳遞到閥門內(nèi)由膜片分成的上腔和下腔，控制大閥板和緩閉閥板的運(yùn)動，并可以通過調(diào)整附件改變大閥板與緩閉閥板的運(yùn)行速度，使閥門的開啟與緩閉時間處于規(guī)定的范圍內(nèi)。

2、活塞式多功能水泵控制閥動作原理停泵及其控制

a)控制離心泵的零流量停泵(即先關(guān)閥后停泵)

對于離心泵，先緩慢關(guān)閉控制閥，然后再停水泵的重要性在于：這時管內(nèi)介質(zhì)流速由額定流速逐漸降至為零，速度變化梯度極小，可有效的避免停泵水錘的發(fā)生和泵的逆轉(zhuǎn)；水泵的軸功率由額定功率逐漸降至最小的運(yùn)行功率，有利于機(jī)組安全。

安裝在大口徑給水管網(wǎng)系統(tǒng)的出口處、防止介質(zhì)倒流、水錘及水 擊現(xiàn)象的智能型閥門。DS101X多功能水泵控制閥兼具電動 閥、逆止閥和水錘消除器三種功能，可有效地提高供水系統(tǒng)的安全可靠性，雙閥瓣結(jié)構(gòu)可使閥門在停泵后迅速關(guān)閉 50% （防止回流介質(zhì)導(dǎo)致水泵反轉(zhuǎn)），再緩慢關(guān)閉其余10%（消除破壞性水錘）。

安裝在大口徑給水管網(wǎng)系統(tǒng)的出口處、防止介質(zhì)倒流、水錘及水 擊現(xiàn)象的智能型閥門。DS101X多功能水泵控制閥兼具電動 閥、逆止閥和水錘消除器三種功能，可有效地提高供水系統(tǒng)的安全可靠性，雙閥瓣結(jié)構(gòu)可使閥門在停泵后迅速關(guān)閉 50% （防止回流介質(zhì)導(dǎo)致水泵反轉(zhuǎn)），再緩慢關(guān)閉其余10%（消除破壞性水錘）。