日本SMC電磁閥的關(guān)閉特征和時(shí)間條件
日本SMC電磁閥承擔(dān)著防止水泵倒轉(zhuǎn)和水錘防護(hù)的重要作用，作為水泵的保護(hù)裝置，是水泵管路系統(tǒng)較基本的防護(hù)設(shè)備?，F(xiàn)有輸水工程上應(yīng)用的止回閥按其關(guān)閉特征來劃分，可分為快閉型、緩閉型和分階段控制關(guān)閉型三種。
(1)日本SMC電磁閥通常是指關(guān)閉時(shí)間在3s內(nèi)的止回閥。目前主要有靜音式(噴嘴式或軸流式)止回閥、水力控制式止回閥、彈簧對(duì)夾式止回閥、重錘輔助旋啟式止回閥和升降式止回閥等。快閉型止回閥要求關(guān)閉行程盡量短和阻力小，性能上能在泵后水流回流前關(guān)閉較佳；靜音式止回閥和水力控制式止回閥在快閉特征上表現(xiàn)較好，尤其是靜音式止回閥可在回流發(fā)生前15內(nèi)速閉，可較大化地防止倒流發(fā)生，從而較大程度降低壓力波動(dòng)的形成?？扉]型止回閥通常結(jié)構(gòu)較為簡單、維護(hù)方便、價(jià)格低廉，通過過渡過程計(jì)算和模擬，在能滿足較好的水錘壓力控制的條件下，應(yīng)優(yōu)先選擇快閉型止回閥作為泵站防護(hù)設(shè)備。
(2)緩閉型止回閥，通常是指關(guān)閉時(shí)間可在10~120s，大口徑管道在10~300s可調(diào)緩慢關(guān)閉的止回閥，主要有液壓輔助旋啟式止回閥、液壓輔助重錘旋啟式止回閥、通球旋啟式止回閥和水力液控止回閥等。緩閉型止回閥通常是利用液壓缸阻尼機(jī)構(gòu)緩閉或隔膜液力緩排的形式控制止回閥的關(guān)閉速度，在大口徑、長距離的揚(yáng)水管道上應(yīng)用效果較好，由于長距離大口徑輸水管道的水錘波動(dòng)相時(shí)間較長，緩閉可與實(shí)際水流停止時(shí)間，即流速為零相接近，同時(shí)振動(dòng)小，可以   地控制水錘升壓。
(3)分階段控制關(guān)閉型止回閥是在緩閉型止回閥的基礎(chǔ)上出的止回閥，在止回閥關(guān)閉過程中可分兩階段或三階段關(guān)閉閥門，國內(nèi)常用兩階段控制關(guān)閉型，其較大的優(yōu)點(diǎn)是可在一階段快速關(guān)閉閥門70%~80%的開度，剩余20%~30%閥門開度可緩慢關(guān)閉，即能滿足水泵倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速限制，又能較好地控制水錘升壓，尤其是彌合性水錘較為突出的管道中，一方面可通過泄流降低止回閥關(guān)閉后的壓力升幅，另一方面不至于導(dǎo)致水泵反轉(zhuǎn)超速和超時(shí)，對(duì)于各類揚(yáng)水泵站斷電水錘的適用性較好，尤其是大口徑長距離輸水管道。大量的案例證明，止回閥即時(shí)泄流降壓效果明顯優(yōu)于   泄壓閥高壓泄流，但為   起見，應(yīng)通過水錘防護(hù)軟件模擬計(jì)算水泵反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和時(shí)間后，確定是否能夠使用分階段控制關(guān)閉型止回閥。
日本SMC電磁閥作為管道系統(tǒng)順流時(shí)開啟，逆流時(shí)關(guān)閉的閥門，主要用于防止介質(zhì)倒流，防止泵及驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)以及容器內(nèi)介質(zhì)泄放；目前使用較普遍的是閥瓣圍繞閥體銷軸旋轉(zhuǎn)的旋啟式止回閥和閥瓣沿著閥體垂直   線移動(dòng)的升降式止回閥，但以上2種結(jié)構(gòu)的閥門均存在關(guān)閉時(shí)介質(zhì)倒流速度從較大迅速降為零，致使管道進(jìn)水管一側(cè)內(nèi)壓迅速升高，從而產(chǎn)生對(duì)管路系統(tǒng)有破壞作用的水錘現(xiàn)象，所以一般止回閥生產(chǎn)口徑為50～500 mm。為減小止回閥的水錘效應(yīng)，擴(kuò)大止回閥的使用范圍，作者設(shè)計(jì)在原產(chǎn)品基礎(chǔ)上，增設(shè)緩閉副閥，解決了管道水錘升壓問題。
1、日本SMC電磁閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)
在原旋啟式止回閥閥瓣上增設(shè)緩閉副閥。副閥安裝在主閥閥瓣下側(cè)或兩側(cè)且用螺紋聯(lián)接，介質(zhì)正常流動(dòng)閥門開啟時(shí)，介質(zhì)壓力將副閥打開，介質(zhì)通過副閥小孔流入主閥出口端，使主閥進(jìn)水口端卸壓，主閥閥瓣開啟，主閥前后壓力趨于平衡；介質(zhì)逆流時(shí)，主閥閥瓣在逆流介質(zhì)作用下快速關(guān)閉，而副閥閥體上部為緩沖缸，副閥閥蓋旋入閥體上部其蓋上有一小孔，副閥閥瓣與其活塞桿空套有   間隙，活塞與緩沖缸之間采用O型橡膠圈密封，活塞下部與閥瓣之間為平面密封；當(dāng)副閥閥瓣隨主閥閥瓣關(guān)閉而關(guān)閉時(shí)，因副閥閥蓋小孔的作用，介質(zhì)通過小孔逐漸流入副閥緩沖缸上腔體，一部分介質(zhì)通過副閥閥瓣與活塞桿之間的間隙倒流，故副閥活塞是緩慢關(guān)閉的。該結(jié)構(gòu)主閥的關(guān)閉相當(dāng)于快關(guān)階段，副閥的緩慢關(guān)閉相當(dāng)于慢關(guān)階段，依據(jù)泵站機(jī)組水力和機(jī)械過渡機(jī)理說明該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能   地防止水錘升壓。
2、日本SMC電磁閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)
日本SMC電磁閥可以保持停泵時(shí)抽吸所需水柱；該閥結(jié)構(gòu)改進(jìn)的特點(diǎn)是在主閥閥瓣與閥體支架間增設(shè)一緩閉副閥。
日本SMC電磁閥閥體與底網(wǎng)間增設(shè)一墊環(huán)，以增補(bǔ)閥瓣上升的高度；緩沖活塞與緩沖缸采用橡膠密封，閥瓣軸與活塞剛性聯(lián)接，緩沖缸與閥瓣軸之間間隙較小。當(dāng)介質(zhì)順流時(shí)，壓力介質(zhì)推開閥瓣進(jìn)入主閥體腔，同時(shí)推動(dòng)緩沖活塞上移；當(dāng)介質(zhì)倒流時(shí)，由于緩沖缸內(nèi)部開啟時(shí)已充滿介質(zhì)，而緩沖缸與閥瓣軸之間間隙較小，因此隨緩沖缸內(nèi)介質(zhì)通過間隙逐漸排出，主閥閥瓣關(guān)閉起到緩沖作用，使管網(wǎng)內(nèi)水錘升壓得以控制。
3、止回閥緩閉結(jié)構(gòu)改進(jìn)前后的試驗(yàn)結(jié)果
采用標(biāo)定過的壓力表，由差壓變送器將壓力信號(hào)送示波器進(jìn)行記錄，以標(biāo)定好的比例R在示波圖上讀取每一時(shí)刻的水錘壓力變化值。試驗(yàn)閥門通徑為100 mm，系統(tǒng)壓力0.5 MPa，流量5 L/s。當(dāng)泵突然停止，表明動(dòng)力切斷后止回閥進(jìn)水口側(cè)壓力-時(shí)間曲線。

日本SMC電磁閥的關(guān)閉特征和時(shí)間條件