緩閉止回閥是止回閥的一個特殊品種，它通過緩閉的形式減小水錘壓力。緩閉止回閥有多種結(jié)構(gòu)類型，本文介紹其中三種：二階段緩閉止回閥、內(nèi)置油缸阻尼式緩閉止回閥、水阻可控緩閉止回閥。

一、二階段緩閉止回閥

　　這是一種帶雙缸阻尼器的側(cè)阻式緩閉止回閥，其結(jié)構(gòu)原理見圖1，閥體是一只普通旋啟式止回閥，但其閥瓣的搖桿軸較粗較長，穿出閥體之外，通過連接機構(gòu)與分置兩側(cè)的油缸阻尼器相連，連接機構(gòu)由搖臂、滑叉和橫銷組成。

圖1 二階段緩閉止回閥

1—閥體；2—旋軸；3—閥瓣；4—滑叉； 5—橫銷；6—油缸阻尼器

　　當水泵停泵后，閥瓣從全開位置分兩個階段關閉。首先閥瓣依靠自重下落，搖臂的橫銷在滑叉的導槽中從高處降到最低點，油缸阻尼器不工作，這就是快關階段，約占整個關程的2/3～3/4。在其后的小部分關程中，因油缸阻尼器開始發(fā)揮作用，故閥瓣以慢速關閉。油缸阻尼器活塞被設計成變截面的油針，使在阻尼過程中，過油截面愈來愈小，閥瓣關閉速度隨之也逐漸減小，直至完全關嚴，慢關的時間是可以調(diào)整的。

二、內(nèi)置油缸阻尼式緩閉止回閥

　　該閥曾在某一凈揚程為570m的高揚程泵站上使用一年多時間，有較好的消減水錘壓力的作用。

　　閥的結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。閥體呈罐狀，油缸阻尼器位于罐的中央，首部為流線型，用輻向葉片支持。油缸阻尼缸內(nèi)，活塞桿的一端是活塞，另一端便是閥瓣。油缸的前后腔用油管連通，并有截止閥供調(diào)節(jié)油量之用。油管延伸至閥體外部，以便于操作。

圖2 內(nèi)置油缸阻尼式緩閉止回閥

1—油孔；2—閥體；3—缸阻尼器； 4—截止閥；5—閥瓣

　　在正常抽水時，閥瓣在水流推動下開啟，并帶動油缸活塞移動，將缸內(nèi)有桿腔的油經(jīng)油管排至無桿腔。關閉速度由管中油流速度決定，可通過油路上的截止閥調(diào)節(jié)。由于油缸活塞的運動規(guī)律在閥瓣開啟和關閉時基本相同，故為方便起見，測定當水泵啟動時閥瓣的開啟力時，其方法為:在油缸的連接油路上裝一只壓力表，在水泵啟動后，水流進入閥體，閥瓣開啟，活塞移動，于是油缸內(nèi)受壓腔壓力上升，油管開始排油，此時油路壓力表的讀數(shù)從“0”升至某一值。一旦閥瓣開啟完畢，活塞停止運動，油腔壓力解除，壓力表又回到“0”，記錄下油路壓力表從升至回“0”的時間，可近似地認為是閥瓣關閉時間。

　　從上面介紹的國內(nèi)緩閉止回閥的研究和應用情況看，雖然它的成本較低，實效也已證實，但仍需進一步完善，才能形成有一定推廣價值的定型產(chǎn)品。

三、水阻可控緩閉止回閥

　　1、結(jié)構(gòu)特點水阻可控緩閉止回閥結(jié)構(gòu)如圖3所示，參數(shù)由優(yōu)化關閉特性計算確定。

圖3 水阻可控緩閉止回閥閥體

1—閥體；2—閥瓣；3—搖桿；4—連桿；5—閥蓋； 6—水壓缸；7—止回閥；8—節(jié)流閥

　　水阻可控緩閉止回閥是普通止回閥的閥體，中間有較大的腔室，以保證閥瓣有充分的轉(zhuǎn)動空間，流體能通暢地流過。軸承位于腔體上方接近進口端面處，用于支撐旋啟式閥瓣，閥體兩端有法蘭與管路連接。

　　a、閥瓣及搖桿。圓形閥瓣與搖桿相連，搖桿繞軸轉(zhuǎn)動時帶動閥瓣旋啟運動，實現(xiàn)閥門的開啟和關閉，閥瓣的開啟角為θ=0°～66°。在同類閥門中， 66°是最大開啟角。

　　閥體上方與水壓缸直接相連，水壓缸內(nèi)有一差動活塞，活塞上方的活塞桿穿過水壓缸蓋，活塞下方通過連桿與搖桿相連。

　　b、控制管路及緩閉調(diào)節(jié)閥�？刂乒苈愤B通水壓缸的上、下腔室及閥體。管路中配有緩閉調(diào)節(jié)閥。緩閉調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)見圖4，實際上是一個單向節(jié)流閥，用以控制水壓缸腔室的進排水流量，實現(xiàn)活塞運動的控制，即控制閥瓣的啟閉速度。

圖4 緩閉調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)簡圖

1—單向閥閥芯；2—閥體；3—針閥閥芯

　　2、閥門工作原理

　　a、啟泵時，在水沖力矩的作用下，閥瓣克服自重力矩及摩擦力矩開啟，水壓缸內(nèi)的活塞向上運動，活塞上腔的水經(jīng)緩閉調(diào)節(jié)閥中的單向閥快速排入閥體，當活塞升到A孔以上時，水還可以直接通過B孔排入水壓缸下腔室，此時緩閉調(diào)節(jié)閥的單向閥處于導通狀態(tài)，水流可通暢流過，活塞可順利向上運動，止回閥迅速打開。

　　由于活塞是差動的結(jié)構(gòu)，下腔水壓作用面積大于上腔水壓作用面積，活塞上、下端面水壓作用的合力方向向上，在這個合力的作用下，閥瓣可達到全開位置，活塞被連桿向上拉住，并緊貼在閥體內(nèi)壁的相應位置上。

　　b、運行時，閥瓣穩(wěn)定在全開位置，全開時開啟角設計為θ=66°。當水流有脈動時閥瓣能保持位置穩(wěn)定，不漂動，不搖擺，工作阻力比普通止回閥小20%～30%，壽命長，節(jié)能顯著。

　　c、斷電停泵時，由于泵葉輪轉(zhuǎn)動慣量大，斷電后泵的轉(zhuǎn)速逐漸降低，閥瓣所受的水沖力矩也相應地逐漸減少，閥瓣的自重力矩起主要作用，使閥瓣繞軸旋轉(zhuǎn)關閉。關閉的開始階段，活塞位于水壓缸的上部，閥瓣關閉帶動活塞向下運動，活塞上腔體積增大，水壓缸的上部，閥瓣關閉帶動活塞向下運動，活塞上腔體積增大，水可通過A孔經(jīng)控制管道流入B孔，以補充上腔，由于補水通暢，活塞易于向下運動，這一階段是快關階段。

　　關閉的第二階段，從活塞運動到擋住A孔時算起，由于A孔被擋，活塞上腔的補水只能由與閥體相通的控制管道提供，補水必須經(jīng)緩閉調(diào)節(jié)閥，而此時緩閉調(diào)節(jié)閥的單向閥是關閉的，水流只能通過緩閉調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)針閥補給，由于調(diào)節(jié)針閥流阻較大，補水流量較小，閥瓣只能緩慢關閉，這就是慢關階段。設計好關閥的兩階段，可使關閥穩(wěn)定，水錘最小。按水錘理論，有ΔH=av/g。若閥門在v接近于零時關閉，水錘最小，則優(yōu)化的基本思想是閥門在正流與反流交界時間內(nèi)關閉，則ΔH最小。其中，ΔH為水錘升(降)壓；a為水錘波傳播速度；v為流速；g為重力加速度。