蝶式止回閥常用于給排水系統，根(gēn)據有無動力，一般分(fèn)為無動力蝶閥和有動力蝶閥。前者的開閉主要由供排水泵的運行、停(tíng)泵的瞬時流體動能和蝶闆及相關部(bù)件的關閉重力矩來完(wán)成，後者的開閉主要由動力驅動來完成。比較這兩種蝶式止回閥，無動(dòng)力蝶式止回閥因其成本高、驅動裝置本身故障造(zào)成事故而(ér)在生産實踐中得到廣泛應用。但是，如果(guǒ)無動力蝶(dié)閥軸(zhóu)系的旋轉部件設(shè)計不合(hé)理，在使用(yòng)過程中會出現閥軸卡死、旋轉故障等故障，可能會導緻以下後果：
(1)事故(gù)停泵時，蝶形止回閥失(shī)去“逆止”功能，大量介質回流，造成(chéng)泵反轉。當泵的反向速度大于***大允許反向速(sù)度時，泵葉輪和電機轉子承受(shòu)的(de)離心力将超過允許的機械(xiè)強度而被破壞，危及(jí)泵站的安全。
(2)任何類型的蝶閥都必須具有水錘(chuí)關閉功能。對于無動力蝶式止回(huí)閥，常見的問(wèn)題是當(dāng)泵停止時，由于初(chū)始的閥門關閉扭矩小于閥軸的靜摩擦扭(niǔ)矩，蝶闆不會(huì)立即響應閥門關閉，直到大量介質回流，蝶闆才(cái)會開(kāi)始作用在閥門(mén)上，作用在(zài)蝶闆閥軸上的閥門關閉扭矩大到足以克服閥軸的靜摩擦(cā)扭矩。此時停泵的瞬态工作(zuò)區(qū)往往進入水輪機工作區，會改變原(yuán)來設定的(de)閥門關閉特性，從而(ér)無法滿足(zú)，特别是在上述(shù)情況下，如果閥門(mén)關閉緩沖機構失效，蝶闆會迅速關閉，切斷水流，流體運動會突然受阻，其(qí)巨大(dà)的動能會瞬(shùn)間轉化為勢能，必然(rán)産(chǎn)生水錘助推。直接水錘增(zēng)壓可(kě)通過以下(xià)公式計(jì)算：
P=;V(1)
水錘前——液體密(mì)度類型
——水錘傳播(bō)速度
E——液體體積彈性模量(liàng)
Eg——管道材料的彈性模量
D——管道(dào)内徑(jìng)
——管壁厚度
C1——與管道支撐形式相關的支撐系數(shù)
V——流體流速變化值
對(duì)于一般的輸水管道，D/約為(wéi)100，E/Eg約為0.01，約為(wéi)1000 m/s，假設V是由于蝶閥突(tū)然關閉切斷水(shuǐ)流而引起的，管(guǎn)道内的流(liú)體速度為(wéi)2 ~3m/s，那麼V為2 ~ 3m/s，這種做法引起(qǐ)的水錘(chuí)壓力上升接近2~3MPa，将遠(yuǎn)遠大(dà)于輸水管道的抗壓強度，往往會導緻“爆管”和破壞性水錘事故的發生。
可以看出，對于無動力蝶閥，需要增加閥門關閉的(de)啟動扭矩。因此，國内外許多無動力蝶閥都裝有閥門關閉啟動(dòng)扭矩加載裝置，以改善閥門關閉特性。但現有(yǒu)的加載裝(zhuāng)置大多使用外部能量(電、液壓、氣(qì)壓)，結構複雜。此外，加載裝(zhuāng)置的可靠性受到一些外(wài)部因素的制約。一旦外界(jiè)能(néng)量中斷，加載裝置就不能發揮預期(qī)的作用。
因此，有必要開發一種不依賴外部(bù)能源的閥門關閉啟動扭矩自動瞬時加(jiā)載裝置。
