液控止回蝶閥一般采用擺臂重錘結構,依靠重錘的勢能使閥門關閉,但擺臂重錘占用空間大,在擺動過程中重錘有可能脫落,對現場其他設備和人身安全構成嚴重威脅。同時維持重錘的勢能需要保證一定的油壓,而液壓鎖和液壓換向閥不可避免存在內漏現象,需要油泵經常的補油補壓來維持重錘的勢能和閥門開度,這樣增加了運行成本,減少了油泵的壽命。根據需要,設計了升降式重錘結構和機械電磁聯合鎖定機構液控止回蝶閥。液控止回蝶閥的升降重錘裝置由框架、扇形板、滑輪組、重錘、鋼絲繩和驅動油缸等組成(圖1)。其特征在于扇形板的旋轉中心和驅動油缸的擺臂與閥桿相連接,在扇形板的弧邊上固接有鋼絲繩,鋼絲繩的另一端繞過滑輪組與重錘的上端相連接,所有機構均設置在框架內,結構比較緊湊。
開啟閥門時,裝置將液壓站的液壓力傳送給閥桿(帶動蝶板開啟)和重錘(使重錘提升產生勢能)。關閉閥門時,將重錘的勢能反向傳送給閥桿(帶動蝶板關閉)。機械電磁聯合鎖定機構是液控止回蝶閥增加部分,由彈簧復位油缸、楔塊、限位塊、電磁鐵和拉鉤組成。該裝置在閥門到達全開位置時,彈簧復位油缸進油動作,將限位塊伸出擋住扇形板限位,電磁鐵得電吸住拉鉤,拉鉤上的楔塊將限位塊上的楔塊鉤住,形成互鎖。其作用是將提升以后的重錘勢能鎖定,防止重錘自行下落。
工作原理升降式重錘結構閥門開啟時,利用液壓站供油舉升油缸的作用,通過擺臂驅動閥桿等零件帶動蝶板作逆時針90°旋轉,達到閥門開啟的目的。同時,升降式重錘結構動作即油缸的作用力也通過扇形板、鋼絲繩和滑輪組等零部件將重錘垂直提升到高位,將重錘的重力轉換為勢能,為關閥作好動力準備
。閥門關閉時,先通過電氣控制使機械電磁聯合鎖定機構取消鎖定,此時重錘的勢能通過鋼絲繩、滑輪組、扇形板、擺臂和閥桿等零件帶動蝶板按照預先調定的快關、緩行及慢關程序實現關閉鎖定機構當閥門全開到位后,彈簧復位油缸動作,使限位塊伸出到鎖定位置拉住扇形板限位,形成機械鎖定初鎖。然后電磁鐵得電使電磁力克服彈簧力驅動拉鉤動作,拉鉤鉤住限位塊上的楔塊,形成電磁鎖定。當關閉閥門時,電磁鐵失電,拉鉤在彈簧力的作用下回復,脫開對限位塊的約束,電磁鎖定取消,由于限位塊的約束消失,彈簧復位油缸在彈簧力作用下帶動限位塊一起回復,機械鎖定消失,扇形板在重錘的勢能作用下帶動閥桿和蝶板一起回轉,閥門關閉。
重錘的勢能由限位塊的機械鎖定承受,機械鎖定的解除由電磁鎖定約束,電磁鎖定的解除則受到電磁鐵的電磁力控制。只要電磁鐵通電,其電磁鎖定和機械鎖定就能得到控制,確保蝶板開啟后始終處于全開狀態(最小流阻狀態),其間無需任何補油或補壓措施。
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