摘 要：地埋式加長桿偏心半球閥技術是將半球閥直接埋設于地下給水管道上，在道路上無需再設閥門井，有閥門必有閥門井的傳統做法被改變。通過實地考察和總結使用經驗，介紹了地埋式偏心半球閥的結構特點、工作原理及特性，并討論了該種閥門技術在消除安全隱患、減少占據道路面積及長期經濟效益方面的優勢。
 

　　關鍵字：加長桿 地埋式 偏心半球閥 水系統 節能
 

　　一、前言
 

　　目前國內市政供水管網工程中仍采用磚砌閥門井，為了閥門出現故障時便于維修，閥門通常安裝在帶有井蓋的閥門井內。但是閥門井有其共性的弊端，閥門井修建周期長、占據道路面積、影響市容和交通、浪費人力和建材資源、增加投資以及井蓋有時丟失造成傷人等一系列問題，長期困擾著市政供水系統管理部門。鑒于磚砌閥門井的弊病，具有抗腐蝕性強、免維修及無閥門井的加長桿地埋式閥門就應運而生。鑒于河南泉舜流體控制科技有限公司生產的偏心半球閥和偏心旋球閥在水系統上的應用效果和優點，主要闡述地埋式加長桿偏心半球閥的結構特點和應用方法。
 

　　二、工作原理、結構特點
 

　　加長桿偏心半球閥的工作原理基本上與偏心半球閥相同，都是閥體和閥芯回轉中心(即閥桿軸線)與閥芯的密封球面的幾何中心偏置一個徑向尺寸e(見下圖)，還與閥座密封面在閥體通道軸線上有個偏置尺寸，偏心半球閥由于兩個偏心的存在，從而半球閥很好地實現自鎖關閉。偏心的合理選配使得自鎖角小于摩擦角，自鎖角度選大了，開啟力小，關閉力矩迅猛增加，角度選得太小關閉容易，但開啟很困難，閥門經過在試驗臺上的反復試驗，兩個偏心量數值的大小選擇至關重要。可靠的自鎖性能確保其密封嚴緊，從結構原理上通過制造手段來實現密封效果。
 

　　地埋式加長桿偏心半球閥主要有閥體、閥瓣、加長桿和支架等主要零部件構成。本文中密封結構的特點主要體現在閥門關閉時，閥座壓圈壓在閥座上，在閥座壓圈和閥座中間設有起緩沖作用的O形圈，并使O形圈在合理的彈性變形范圍內，使密封副之間的作用力達到密封必需比壓，這樣可以保證閥門在低壓時不發生內漏現象。在閥門啟閉過程中，閥座、O形圈和密封圈三者作為一個構件伴隨著閥瓣開啟角度的變化在管道軸線方向可以實現適量懸浮移動。在介質對著閥瓣球冠方向時，在介質推力作用下，三者可以向閥瓣靠緊，其向閥瓣靠緊的介質推力隨著介質壓力的升高而增大，從而達到自密封效果。
 

　　地埋式加長桿偏心半球閥結構簡圖
 

　　1.閥體2.閥座壓圈3.閥座4.閥芯
 

　　5.O形密封圈和O形緩沖圈
 

　　6.加長桿閥軸7.加長桿支架
 

　　三、特性分析
 

　　由于地埋式偏心半球閥長期埋于地下，該閥門的質量與普通等級不同，就外表噴漆涂層厚度達到350μm(普通等級閥門為150μm)以上，閥桿*被支架無縫鋼管包圍，這樣保證閥桿不會產生任何腐蝕且轉動靈活，蝸輪傳動裝置選擇全潛水型，防滲水能力強。總體上來講，特種閥門的性能遠高于普通閥門。
 

　　操作端有球墨鑄鐵盒子包圍，盒子頂端與地面高度保持一致，依據閥門的要求安裝在人行道或快車道，球墨鑄鐵盒子通常可承受幾十千牛至幾百千牛的力。
 

　　四、地埋式閥門與磚砌井閥門比較
 

　　地埋式閥門與磚砌井閥門相比較，有如下特點：
 

　　1)地埋式加長桿半球閥與磚砌井閥門相比主要體現在造價和工程性能上。首先造價主要體現在磚砌井的造價和操作用的加長桿部分及保護盒子的價格比較，很顯然磚砌井閥門沒有任何優勢；二是磚砌井閥門與地埋式閥門同樣需要安裝，磚砌井閥門還多出一個井，需大量人力和物力，而地埋式閥門沒有這樣的通病。因此磚砌井閥門總體造價從長遠考慮要高于地埋式閥門。
 

　　2)地埋式偏心半球閥不用設置閥門井，這樣占用道路橫截面積大大減少，隨著城市的多樣化發展，城市建設布置管線越來越多，因此地埋式偏心半球閥解決了閥門井占用道路斷面尺寸較大的問題。
 

　　3)管道上安裝的閥門質量大大提高，基本上是一次性建設，長期免維修。地埋式偏心半球閥在選材、噴涂和防腐等方面的要求比普通閥門高得多，原材料和關鍵零部件均做特殊處理，這樣便于閥門實現耐腐蝕、防滲水、漏水，閥門泄漏、關不嚴以及啟閉失靈等問題被*解決，因而管網系統的安全可靠性得到質的飛躍。
 

　　4)地埋式偏心半球閥消除了閥門井引起的諸多安全隱患。比如位于道路上的閥門井，由于車重載交通車輛長期壓過，井蓋周邊經常與路面出現不平齊現象，車輛行走時發出刺耳的沖擊聲，這樣極大可能影響車輛安全通行。甚至在繁忙的道路上容易引起閥門井蓋被壓壞的現象，而有的井蓋被盜走或壓壞未及時補換新井蓋，閥門井就成了道路“陷阱”，行人或車輛稍不留心，易跌入井內，造成人身傷害。
 

　　5)加長桿偏心半球閥同時可以應用與管道和操作界面懸殊位置較大的地方，這樣節省管道布局空間和節約管道成本(此種結構已經在石化供水系統長期應用)。
 

　　五、結語
 

　　地埋式加長桿偏心半球閥就其密封性能、經濟性能和節能降耗性能等*性與井式閥門相比較，已經有明顯的突出特點。雖然地埋式加長桿偏心半球閥已經投入使用，但是仍需要在閥門可靠性以及安裝使用方面進行更深入的研究和經驗積累，同時要探索在水系統外的其他領域的使用推廣。隨著科技進步和產品工藝的完善，相信地埋式偏心半球閥無論在經濟上還是社會影響方面都有一定的推廣應用價值