液控止回蝶阀一般采用摆臂重锤结构,依靠重锤的势能使阀门关闭,但摆臂重锤占用空间大,在摆动过程中重锤有可能脱落,对现场其他设备和人身安全构成严重威胁。同时维持重锤的势能需要保证一定的油压,而液压锁和液压换向阀不可避免存在内漏现象,需要油泵经常的补油补压来维持重锤的势能和阀门开度,这样增加了运行成本,减少了油泵的寿命。根据需要,设计了升降式重锤结构和机械电磁联合锁定机构液控止回蝶阀。
液控止回蝶阀的升降重锤装置由框架、扇形板、滑轮组、重锤、钢丝绳和驱动油缸等组成(图1)。其特征在于扇形板的旋转中心和驱动油缸的摆臂与阀杆相连接,在扇形板的弧边上固接有钢丝绳,钢丝绳的另一端绕过滑轮组与重锤的上端相连接,所有机构均设置在框架内,结构比较紧凑。开启阀门时,装置将液压站的液压力传送给阀杆(带动蝶板开启)和重锤(使重锤提升产生势能)。关闭阀门时,将重锤的势能反向传送给阀杆(带动蝶板关闭)。
机械电磁联合锁定机构是液控止回蝶阀增加部分,由弹簧复位油缸、楔块、限位块、电磁铁和拉钩组成。该装置在阀门到达全开位置时,弹簧复位油缸进油动作,将限位块伸出挡住扇形板限位,电磁铁得电吸住拉钩,拉钩上的楔块将限位块上的楔块钩住,形成互锁。其作用是将提升以后的重锤势能锁定,防止重锤自行下落。
工作原理升降式重锤结构阀门开启时,利用液压站供油举升油缸的作用,通过摆臂驱动阀杆等零件带动蝶板作逆时针90°旋转,达到阀门开启的目的。同时,升降式重锤结构动作即油缸的作用力也通过扇形板、钢丝绳和滑轮组等零部件将重锤垂直提升到高位,将重锤的重力转换为势能,为关阀作好动力准备。阀门关闭时,先通过电气控制使机械电磁联合锁定机构取消锁定,此时重锤的势能通过钢丝绳、滑轮组、扇形板、摆臂和阀杆等零件带动蝶板按照预先调定的快关、缓行及慢关程序实现关闭锁定机构当阀门全开到位后,弹簧复位油缸动作,使限位块伸出到锁定位置拉住扇形板限位,形成机械锁定初锁。然后电磁铁得电使电磁力克服弹簧力驱动拉钩动作,拉钩钩住限位块上的楔块,形成电磁锁定。
当关闭阀门时,电磁铁失电,拉钩在弹簧力的作用下回复,脱开对限位块的约束,电磁锁定取消,由于限位块的约束消失,弹簧复位油缸在弹簧力作用下带动限位块一起回复,机械锁定消失,扇形板在重锤的势能作用下带动阀杆和蝶板一起回转,阀门关闭。
重锤的势能由限位块的机械锁定承受,机械锁定的解除由电磁锁定约束,电磁锁定的解除则受到电磁铁的电磁力控制。只要电磁铁通电,其电磁锁定和机械锁定就能得到控制,确保蝶板开启后始终处于全开状态(***小流阻状态),其间无需任何补油或补压措施。
