橡膠緩閉逆止閥的設(shè)計(jì)

汪軍平

(銅陵科力閥門有限責(zé)任公司，安徽 銅陵 244151)

橡膠緩閉逆止閥的設(shè)計(jì)

Design of rubber slow closing check valve

汪軍平

(銅陵科力閥門有限責(zé)任公司，安徽 銅陵 244151)

橡膠緩閉逆止閥的設(shè)計(jì)極為重要，影響著整個(gè)排水系統(tǒng)的順暢。對(duì)橡膠緩閉逆止閥進(jìn)行闡釋，包括其內(nèi)涵界定，工作原理以及結(jié)構(gòu)；深入探究如何進(jìn)行橡膠緩閉逆止閥的優(yōu)化設(shè)計(jì)；簡(jiǎn)要闡述優(yōu)化橡膠緩閉逆止閥設(shè)計(jì)的重大意義。

橡膠緩閉逆止閥；優(yōu)化設(shè)計(jì)；原理

逆止閥的應(yīng)用極為廣泛，在我國(guó)的供水系統(tǒng)以及輸水、輸油管道中，絕大部分都裝置有逆止閥。在供水系統(tǒng)以及輸油、輸水的運(yùn)行中，一旦出現(xiàn)事故，逆止閥能夠起到關(guān)閉的功能，將水或者是油形成倒流的形式，減少更大事故的發(fā)生。我國(guó)現(xiàn)階段中，主要使用類型有：浮球式逆止閥以及壓差放大式逆止閥等。現(xiàn)行的逆止閥中，都是需要進(jìn)行自動(dòng)運(yùn)行或者是控制的，并且其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)存在有不合理的現(xiàn)象，都致使逆止閥在使用的過程中，出現(xiàn)技術(shù)性以及裝備的問題，進(jìn)而使得我國(guó)的排水系統(tǒng)以及輸油、輸水管道中運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，出現(xiàn)較大的事故，進(jìn)而產(chǎn)生很多不必要的經(jīng)濟(jì)損失，以及人們生產(chǎn)生活中的不便。因此逆止閥的優(yōu)化設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。

1 簡(jiǎn)要闡釋橡膠緩閉逆止閥

1.1 橡膠緩閉逆止閥的概念

我國(guó)逆止閥的設(shè)計(jì)現(xiàn)階段中，浮球式逆止閥以及壓差放大式逆止閥的使用較為成熟，但是由于其存在有部分問題，因此橡膠緩閉逆止閥應(yīng)用而生。橡膠緩閉逆止閥是一類全橡膠結(jié)構(gòu)的逆止閥，由于其外形類似于鴨嘴，因此也稱之為橡膠鴨嘴逆止閥。這橡膠緩閉逆止閥其能夠形成“正向流入，反向逆止”的運(yùn)行方式，對(duì)排水系統(tǒng)和輸油、輸水管道進(jìn)行整體運(yùn)轉(zhuǎn)。由于橡膠緩閉逆止閥的產(chǎn)品性能較強(qiáng)，因此就促使橡膠緩閉逆止閥的運(yùn)用范圍較為廣泛，適用于我國(guó)的污水系統(tǒng)中、輸油輸水管道中、堤壩泄水系統(tǒng)以及城市生活排水系統(tǒng)中。而為了確保橡膠緩閉逆止閥在各類系統(tǒng)中的正常使用，則需要對(duì)所運(yùn)行的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析以及計(jì)算，并且要針對(duì)不同的系統(tǒng)進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)形式，因此橡膠緩閉逆止閥還有著差異性的特點(diǎn)。

1.2 橡膠緩閉逆止閥的工作原理

在闡釋橡膠緩閉逆止閥工作原理的過程中，需要從其適用的各類系統(tǒng)中進(jìn)行深入探究。首先，在堤壩系統(tǒng)中，使用橡膠緩閉逆止閥，能夠起到預(yù)防水位上漲時(shí)造成的洪水災(zāi)害的功能。在堤壩系統(tǒng)中，橡膠緩閉逆止閥的應(yīng)用，能夠?qū)⑺鳑_擊并且倒流回到地表和其他水循環(huán)的系統(tǒng)中，在一定程度上，增強(qiáng)了堤壩的排水量，有效的防止了洪水的發(fā)生。其次，在生產(chǎn)生活污水排放系統(tǒng)中，橡膠緩閉逆止閥利用其橡膠的特性，并且整體結(jié)構(gòu)中不存在有硬性的金屬質(zhì)地的材料，可以在應(yīng)用過程中不受到污水中雜質(zhì)的影響，還能夠確保污水的正常排放。而一旦有斷電事故或直接停泵的現(xiàn)象時(shí)，系統(tǒng)管道內(nèi)的雜質(zhì)得到迅速回流，并且由于重力錘、扭轉(zhuǎn)彈環(huán)以及閥板重力具備有共同作用，就能夠帶動(dòng)閥板快速關(guān)閉。

1.3 橡膠緩閉逆止閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

對(duì)于橡膠緩閉逆止閥的簡(jiǎn)要闡釋中，除去其概念界定以及工作原理外，還需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的陳述。對(duì)于單板蝶式止回閥來說，需要在閥體上進(jìn)行閥板緩閉裝置的設(shè)置，因此其整體結(jié)構(gòu)就需要包括有：重力錘、搖桿以及活塞桿和其連接構(gòu)件。但是橡膠緩閉逆止閥相對(duì)于常規(guī)類的逆止閥來說，其結(jié)構(gòu)有著自身的特點(diǎn)，其整體結(jié)構(gòu)包括有：閥體、閥蓋、出口端、進(jìn)口段、閥口、橡膠閥芯以及波紋狀的閥體內(nèi)壁（如圖1）。在橡膠緩閉逆止閥的結(jié)構(gòu)中，其能夠根據(jù)各系統(tǒng)中的水壓差進(jìn)行自動(dòng)性質(zhì)的開啟和閉合，無須增加人力，這樣的結(jié)構(gòu)能夠促使橡膠緩閉逆止閥在運(yùn)行中更加的安全可靠，并且產(chǎn)生的噪音較小。此外，橡膠緩閉逆止閥在進(jìn)行反向逆止中，密封性較好，滲漏現(xiàn)象較少出現(xiàn)。另外，由于橡膠緩閉逆止閥中的各構(gòu)件為橡膠材質(zhì)，因此具備有橡膠防腐蝕以及老化的特點(diǎn)。

圖1 橡膠緩閉逆止閥的結(jié)構(gòu)示意圖

2 如何優(yōu)化橡膠緩閉逆止閥的設(shè)計(jì)

2.1 明確設(shè)計(jì)參數(shù)

橡膠緩閉逆止閥是我國(guó)于2003年設(shè)計(jì)發(fā)明的，因此對(duì)其結(jié)構(gòu)、材料等的設(shè)計(jì)中，任然處于一個(gè)初步階段，存在有部分問題，因此就需要進(jìn)行橡膠緩閉逆止閥的優(yōu)化設(shè)計(jì)。而對(duì)于橡膠緩閉逆止閥的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，首先要進(jìn)行改進(jìn)的，就是對(duì)橡膠緩閉逆止閥的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行明確規(guī)定。而橡膠緩閉逆止閥的設(shè)計(jì)參數(shù)中，包含有：球墨鑄鐵、不銹鋼、鑄鋼；逆止閥最高承受溫度；逆止閥的閥體的材質(zhì)規(guī)則；最高工作壓力以及溫度；公稱壓力等。只有在每一個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)在符合橡膠緩閉逆止閥規(guī)格的基礎(chǔ)上，才能夠使得橡膠緩閉逆止閥正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 進(jìn)行科學(xué)化的設(shè)計(jì)計(jì)算

在對(duì)橡膠緩閉逆止閥的優(yōu)化中，除去各類設(shè)計(jì)參數(shù)的精確外，還需要對(duì)這些參數(shù)以及各類設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算。比如，在對(duì)橡膠緩閉逆止閥進(jìn)行橡膠質(zhì)地以及配方的選取時(shí)，需要進(jìn)行其整體受力分析以及受力計(jì)算，這樣才能夠明確橡膠緩閉逆止閥的制作工藝過程以及適用于哪項(xiàng)系統(tǒng)。此外，橡膠緩閉逆止閥的使用中，其最大的特點(diǎn)就是能夠進(jìn)行自動(dòng)開啟和閉合，因此能較大限度的減少人員操作。而自動(dòng)開閉功能則是要根據(jù)水壓差的大小進(jìn)行的，因此在設(shè)計(jì)中，也要水壓差進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算。

2.3 做好橡膠緩閉逆止閥類型區(qū)分

在使用橡膠緩閉逆止閥的過程中，最終還需要在類型區(qū)分中進(jìn)行優(yōu)化。在污水排放、輸水、輸油等系統(tǒng)中，使用的橡膠緩閉逆止閥都需要進(jìn)行細(xì)化、區(qū)分。比如單板蝶式止回閥，其采用的為外置油缸的方式，不受介質(zhì)壓力的影響。而對(duì)于“V”型密封圈的使用來說，其特點(diǎn)為：包括有平底“V”型密封圈和圓底“V”型密封圈和半卡環(huán)，在閥桿上設(shè)有環(huán)形卡槽，半卡環(huán)卡在卡槽內(nèi)，在半卡環(huán)的兩側(cè)是兩組密封圈，每組密封圈為平底“V”型密封圈與多個(gè)圓底“V”型密封圈疊壓且“V”型開口指向閥體疊壓構(gòu)成，密封圈與密封槽適配。只有將橡膠緩閉逆止閥進(jìn)行細(xì)化區(qū)分，才能夠在使用過程中使用得當(dāng)，減少事故的發(fā)生。

3 優(yōu)化橡膠緩閉逆止閥設(shè)計(jì)的重大意義

3.1 有利于提高我國(guó)橡膠緩閉逆止閥的生產(chǎn)水平

在對(duì)橡膠緩閉逆止閥進(jìn)行優(yōu)化的，一定程度上來說，能夠促使我國(guó)橡膠緩閉逆止閥在設(shè)計(jì)中，得到精確化的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。而一旦橡膠緩閉逆止閥設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)得到較好的確認(rèn)，在進(jìn)行橡膠緩閉逆止閥的生產(chǎn)中，就能夠有一個(gè)較為明確的指導(dǎo)和要求，因此很大限度上，都能夠提高我國(guó)橡膠緩閉逆止閥的生產(chǎn)水平。

3.2 進(jìn)一步為人們?nèi)粘Ｉ钐峁┍憬?/p>

橡膠緩閉逆止閥的使用中，涉及到人們生產(chǎn)生活的方方面面，對(duì)人們生產(chǎn)和生活都產(chǎn)生著較大的影響。因此在橡膠緩閉逆止閥優(yōu)化的基礎(chǔ)上，相對(duì)來說，就能夠促使其在生產(chǎn)生活的運(yùn)用中，突出更大的優(yōu)勢(shì)，給人們帶來更多的便捷之處，降低較大問題的發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

橡膠緩閉逆止閥的設(shè)計(jì)相對(duì)來說，還屬于我國(guó)的起步階段，并沒有取得較為突破性的成果。而對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化策略，在一方面來說，能夠彌補(bǔ)我國(guó)起步較晚的缺點(diǎn)，另一方面來說，任然有利于我國(guó)人民生產(chǎn)生活水平的提高，并且對(duì)我國(guó)的各項(xiàng)排水項(xiàng)目建設(shè)以及輸油管道等，都有著積極的影響。因此橡膠緩閉逆止閥的改進(jìn)勢(shì)不可擋。

[1] 長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司. 南水北調(diào)中線工程陶岔至沙河南段渠道排水施工技術(shù)要求[R]. 武漢：長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司，2011.

[2] 毛敏飛. 壓差放大式逆止閥在南水北調(diào)中線工程中的應(yīng)用[J]. 甘肅水利水電技術(shù)，2014(06).

[3] 常新成,張成華. 新型緩閉逆止閥獲國(guó)家專利[J]中國(guó)水利報(bào)，2003，12.11.

TQ336.5

1009-797X(2015)15-0056-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2015.15.015

汪軍平（1967-），男，工程師，畢業(yè)于安徽師范大學(xué)畢業(yè)，主要從事閥門和排水設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)工作。

2015-06-17