阀门采用暗杆结构，适用于地埋场合，有效杜绝细菌进入水中

1.概述

这种闸阀结构同老式的阀门有很大的差别。它是平底的，阀体内腔下面没有凹坑，同管道一样是个半圆柱面，闸板的密封带是由两侧斜面逐步过渡到圆柱面上，结构十分复杂，制造也比较困难。这种结构的优点是阀门打开时，阀腔内的水随流冲向下游，阀体中不会留下死水而影响水的纯净。

它的阀杆密封采用的是O形橡胶密封圈，不用传统的石棉填料，杜绝了阀门填料的泄漏。

阀门采用暗杆结构，使得阀门占用空间小，适用于地埋场合，更主要的是其阀杆只作自转而不作升降运动，杜绝了大气中，尤其是窨井窑中大量细菌进入水中。

中法兰摒弃了传统的石棉垫，而改用定型橡胶O形垫，中法兰螺栓穿过垫上的孔，除了完全避免了石棉板的污染外，还使中法兰的密封更安全可靠。同时保证了无论是阀门内或外的水不会对中法兰螺孔造成腐蚀，便于检修。

阀杆上采用整体凸环作为启闭支点，不开凹槽或焊接凸环，阀杆的螺纹由车削改为滚压，从而使其受力传动更可靠。

闸板与阀杆螺母用二体结构，增加了其启闭的灵活性，使密封更可靠。

2.基本结构：下装式与上装式

饮用水闸阀分为下装式与上装式两种。下装式结构最早从德国引进，阀门内件全部在阀盖上装配完毕后把此阀盖盖在阀体上即完成，见图4-1。其结构简单，除中法兰处用一垫圈外无其他垫片，安全可靠。但是，如果阀杆处密封产生泄漏，更换O形密封圈时，要把阀盖卸下来，很麻烦，还需管道停水。在实践中，从多年用户的所有信息反馈中不见有此O形圈损坏造成阀杆处泄漏的情况。

另一种结构就是上装式，一般用于DN400mm以上通径的阀门，在阀盖顶部再装一个顶盖，之间增加一道橡胶密封垫。在阀杆凸台上部安装一只平面推力轴承，在轴承上再装一个密封套。在这里安装轴承是为减小阀门关闭时的扭矩。如果设计高压的或更大通径的，可在阀杆凸台的下部增加同样的一只平面推力轴承，这样能减小阀门开启时的扭矩。用顶盖的优点在于，如果轴承损坏或阀杆处有泄漏，只需把闸板旋到顶部锁紧，使闸板呈全开状态，阀杆凸台下部密封套下端的O形圈达到密封，这时把顶盖卸下更换轴承或上密封套上的O形圈即可，这样管道不必停水，非常方便。

上装式闸阀的外形见图4-2，具体结构见图4-3。

无论下装式或上装式闸阀都用两个密封套，可增加阀杆的稳定性，使其旋转定位长度能达到阀杆直径的1.5倍左右。如用一个密封套，阀杆在空载时会摇晃不稳。

3.连接结构：法兰式与承插式

阀门结构长度按GB/T 12221《金属阀门 结构长度》标准规定。

图4-1 下装式饮用水闸阀

图4-2 上装式饮用水闸阀

图4-3 DN400～800mm上装式闸阀结构

1—阀体 2—闸板 3—阀杆螺母 4—中法兰 5、10—螺钉 6—阀盖 7—阀杆 8—下导向套 9、11、12、16—O形密封圈 13—垫片 14—推力球轴承 15—上导向套 17—顶盖 18—上盖 19—铭牌 20—铆钉

法兰连接是传统的连接方式。法兰式闸阀及其结构见图4-4和图4-5。法兰连接的尺寸见表4-2。

图4-4 法兰式闸阀

图4-5 法兰式闸阀结构图

1—阀体 2—阀盖 3—闸板 4—阀杆 5—阀杆螺母 6、17—螺钉 7、10—垫片 8、11、12—O形密封圈 9—导向套 13—密封圈 14—上盖 15—手轮 16—铭牌

表4-2 法兰连接尺寸

（续）

阀门结构分为长型和短型。阀门所连接的管道埋在地下泥土中，因地面的沉降、车辆的碾压等因素，管道会弯曲变形。此弯曲变形必然会传导到阀门的两端法兰，使阀体密封面的角度精度受到影响，使阀门发生泄漏。如果采用长型阀门，此变形会在长通道内被吸收，不会或很少传到阀体密封面上。如果采用短型阀门，密封面受到的影响较大。在水道闸阀中，因闸板是包覆橡胶的软密封，即使阀体密封面有些变形也不会影响密封性能，因此水道闸阀用户一般都选用短型的。金属硬密封闸阀在安装时，一般在阀门一面端口的法兰处装有浮动的伸缩节，以克服管道的变形。

承插连接是一种新型的连接形式，用PE管直接插入阀门即可实现连接。在非车辆碾压的马路上一般都选用PE管为输水管。PE管的生产、铺设及连接都有成熟的工艺技术，且PE管无毒无味，永不会生锈，是一种环保材料。PE管正在快速地走向城市供水系统，承插式结构闸阀的社会需求量也正在逐年增长。

承插式闸阀及其结构见图4-6和图4-7。

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图4-6 承插式闸阀

图4-7 承插式闸阀的结构图

DN200mm承插式闸阀的密封圈工作图见图4-8。装配按结构图进行，UPVC材料的支撑环（见图4-9）安装在橡胶密封圈夹层中，起支撑作用。

图4-8 密封圈工作图

图4-9 UPVC材料的支撑环

承插式闸阀系列尺寸见表4-3。

表4-3 承插式闸阀系列尺寸 （单位：mm）

注：主要为PE管外径尺寸。

4.信号指示装置

暗杆闸阀的优点是节省空间，阀门总高度仅为明杆闸阀的2/3左右。用于饮用水管道时，暗杆闸阀最大的优点是在启闭过程中不会把阀门外的细菌和污染物带入水中，保证了水的纯净。但这种暗杆结构有一个最大的弱点，即阀门是开启还是关闭，在位置上无法判断。尽管在手轮上有明确的指示，一些生手还是不知道如何操作。

有时，用户要求阀门能提供电信号，以便在控制中心了解阀门的启闭状态。

设计带信号指示装置的阀门时，只是在原来阀门的基础上，在阀盖上部增加一个机构，见图4-10。

如果用户要求实现电信号指示，可在罩内上下方安装低压开关，把低压信号线在罩上打孔引入即可。在罩上开孔引入及开关安装时注意绝缘。

5.旁通

在大通径或高压闸阀两密封面前后端常装有一台旁通阀，旁通阀一般都选用同压力级的同类小闸阀。旁通阀同主阀的连接形式也与主阀与管道的连接形式相同，用法兰或焊接形式，如图4-11所示。

图4-10 阀门指示装置

图4-11 带旁通软密封闸阀

用旁通阀的目的，是增加主阀关闭的严密性和降低开启瞬间的扭矩。根据用户所说，如果旁通阀的流通面积能达到主阀流通面积的1/30，则能减小启闭瞬间扭矩1/4左右。

旁通阀的通径越大越好，但因受主阀结构长度的限制，只能在一个小范围内选定，否则无法布置，如DN600mm的长型结构饮水用闸阀，最大只能选用DN100mm短型闸阀，再大就无法布置了。如用户特殊要求，可加大主阀的结构长度。

在选弯头时要注意，必须保证两阀门间距，才能保证旁通阀手轮的操作。

生产厂在此类阀门的使用手册中，必须强调此阀门的操作方法，顺序不能乱。开启阀门时，必须先把旁通阀打开，再打开主阀。关闭阀门时，必须先关闭大口径的主阀，然后关闭小的旁通阀。可在主阀及旁通阀的手轮上挂上金属铭牌，简单写上操作顺序，以防止无序操作。

6.地埋装置

地埋装置由防盗井架及可调节操作杆组成，其结构见图4-12。

阀门随管埋入地下1～2m深，因有防冻要求，有时埋得更深。以前常用砖砌的窑井，启闭阀门时工人须钻入窑井中，有时窑井中还存有地表水，操作很麻烦，费时费工，且这种窑井造价较高。

图4-12 阀门可调节操作杆及防盗井盖埋地安装示意图

可调节操作杆内部是一根方钢，方钢下端有连接套与阀门阀杆端部连接，保证不会脱落或变位。方钢上端有一钢管，钢管下端焊有方孔的钢套，钢套方孔套入方钢可上下移动，钢管上端部焊有方铁头的操作端。整个操作结构可上下伸缩，以调节阀门与地面的不同距离。

防盗井架是地面装置，用以保护操作杆端口。