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技術(shù)文章
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更新時間:2014-04-24   點擊次數(shù):5127次

    閥門驅(qū)動裝置為用來操作閥門并與閥門相連接的一種裝置。該裝置可以用手動、電動、氣動、液動或其組合形式的動力源來驅(qū)動,其運動過程可由行程、轉(zhuǎn)矩或軸向推力的大小來控制。閥門驅(qū)動裝置的選擇要在充分了解閥門驅(qū)動裝置的種類及性能的基礎上,取決于閥門的種類、裝置的工作規(guī)范及閥門在管線或裝置上的位置。

    目前我國主要有兩項閥門驅(qū)動裝置的連接標準,即GB/T 12222-2005 《多回轉(zhuǎn)閥門驅(qū)動裝置的連接》和GB/T12223-2005 《部分回轉(zhuǎn)閥門驅(qū)動裝置的連接》,該兩項標準分別等效采用了ISO 5210和ISO5211標準?!抖嗷剞D(zhuǎn)閥門驅(qū)動裝置的連接》主要適用于閘閥、截止閥、節(jié)流閥和隔膜閥用驅(qū)動裝置與閥門的連接尺寸?!恫糠只剞D(zhuǎn)閥門驅(qū)動裝置的連接》主要適用于球閥、蝶閥和旋塞閥用驅(qū)動裝置與閥門的連接尺寸。

    閥門驅(qū)動裝置按運動方式可分為直行程和角行程兩種。直行程驅(qū)動裝置即多回轉(zhuǎn)閥門驅(qū)動裝置,主要適用于各種類型的閘閥、截止閥和節(jié)流閥等;角行程驅(qū)動裝置即只回轉(zhuǎn)90°轉(zhuǎn)角的部分回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置,主要適用于各種類型的球閥、蝶閥等。

    閥門驅(qū)動裝置按能源形式可分為手動(手柄手輪式、彈簧杠桿式)、電動(電磁式、電動機式)、氣動(隔膜式、氣缸式、葉片式、空氣發(fā)動機式、薄膜和棘輪組合式)、液動(液壓缸式、液壓馬達式)、聯(lián)動(電液聯(lián)動、氣液聯(lián)動)等各種形式。

    在各種類型的閥門驅(qū)動裝置中,電動裝置占主導地位,它主要用在閉路閥門上。氣動裝置日前在防爆要求的場合應用較廣,其中薄膜式氣動裝置主要用在調(diào)節(jié)閥上。液動裝置在長輸管線上的自然緊急切斷閥和井口放噴閥上使用廣泛。手動裝置的手輪,大多數(shù)安裝在低、中壓截止閥和閘閥上;手柄則用于高壓和超高壓截止閥、球閥及旋塞等閥類上。氣液聯(lián)動裝置,多用于輸氣管道,無電源的野外場合,它的動力源即管道中的氣體。

一、閥門手動裝置

    手動驅(qū)動的閥門,在各種工況的管路中,采用zui為普遍。一種為手輪或手柄直接驅(qū)動,一種為手輪借助齒輪傳動進行驅(qū)動。

    1)手輪或手柄。一般在啟、閉力矩比較小的情況下,一個人或zui多兩個人的正常體力可以啟、閉閥門。通常,手輪或手柄的材料采用可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或碳鋼,也有采用鋁合金或塑料的。

    2)撞擊式手輪。在高壓閥門上,為了增大操作扭矩多采用撞擊式手輪。撞擊式手輪由于手輪與閥桿螺母配合間留有適當?shù)目諜n,使手輪能單獨空轉(zhuǎn)一定的角度,在啟、閉閥門的瞬間,可猛烈轉(zhuǎn)動手輪,使手輪對閥桿螺母產(chǎn)生一個撞擊力,這個撞擊力可大大超過一般手輪的力量,增大了啟、閉扭矩。

    3)齒輪傳動手動裝置。當閥門由一人操縱需要相當大的力時,通常采用齒輪或蝸輪蝸桿傳動,以減輕啟、閉所產(chǎn)生的力。齒輪傳動裝置有正齒輪和傘齒輪傳動。齒輪傳動比通常取1:3,多用于閘閥和截止閥。齒輪傳動有開式一級齒輪傳動和閉式二級齒輪傳動,目前多采用閉式二級齒輪傳動。

手動裝置的優(yōu)點與缺點

操作方式

優(yōu)    點

缺    點

頂部安裝螺紋桿傳動機構(gòu)

a.結(jié)構(gòu)簡單

b.成本低

a.安裝位置較高,操作不便

b.頂部需要有空間

側(cè)裝連桿機構(gòu)

a.動作容易實現(xiàn)

a.振動時易產(chǎn)生高的支架應力;b.易被腐蝕

在支架上安裝蝸桿蝸輪傳動

a.*密封和*潤滑

b.增加了驅(qū)動裝置的高度

用手動緊急關(guān)閉時要考慮到手輪轉(zhuǎn)動的總?cè)?shù)所需要的時間

單一的手動驅(qū)動

人工調(diào)節(jié),價格便宜

由于振動(輪上的手把)常常會損壞閥門內(nèi)件或使鑄鐵支架斷裂

 

二、閥門電動裝置

    閥門電動裝置按輸出方式有多回轉(zhuǎn)型(Z型)圖1和部分回轉(zhuǎn)型(Q型)圖2兩種。前者用于升降桿類閥門,如閘閥、截止閥、節(jié)流閥、隔膜閥等;后者用于球閥、旋塞閥、蝶閥等在90°范圍內(nèi)啟、閉的閥門。

 

   閥門電動裝置的優(yōu)點與缺點

優(yōu)    點

缺    點

a.適用性較強,不受環(huán)境溫度影響

b.輸出轉(zhuǎn)矩范圍廣

c.控制方便,有利于工藝系統(tǒng)的自動化操作

d.可實現(xiàn)超小型化

e.具有機構(gòu)自鎖性

f.安裝、維護、檢修方便

a.結(jié)構(gòu)復雜

b.機械效率低,一般只有25~60%

c.輸出轉(zhuǎn)速不能太高或太低

d.易受電源電壓、頻率變化的影響

 

 

 

三、閥門氣動裝置

    閥門氣動裝置在具有防爆要求的場合應用較廣,按閥門氣動裝置的結(jié)構(gòu)特點,可將其分為三種,即薄膜式氣動裝置(圖3)、氣缸式氣動裝置(圖4、圖5)、擺動式氣動裝置(圖6),此外,還有氣動馬達式氣動裝置(圖7)。典型的氣動裝置及氣路系統(tǒng)如圖8所示。

 

優(yōu)    點

缺    點

a.結(jié)構(gòu)簡單

b.氣源容易獲得

c.能得到較高的開關(guān)速度

d.可安裝高速器,使開關(guān)速度按需要進行調(diào)整

e.氣體壓縮性大,關(guān)閉時有彈性

a.與液壓裝置相比結(jié)構(gòu)較大,不適于大口徑、高壓力的閥門。

b.因氣體有壓縮性,故速度不易均勻

 

 

 

四、液動裝置

    閥門液動裝置由動力源、控制和執(zhí)行機構(gòu)三大部分組成。動力源的作用是把電動或氣動馬達的有效功率轉(zhuǎn)變成用于液體傳動的流體動力??刂撇糠钟煽刂崎y門,如壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥和電氣控制系統(tǒng)組成。執(zhí)行機構(gòu)有兩種,一種是油缸執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)往復直線運動;另一種是油馬達執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動。

    液動裝置的優(yōu)點與缺點

優(yōu)    點

缺    點

a.結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、體積小

b.輸出力大,傳動平穩(wěn)可靠

c.容易獲得低速或高速,速度調(diào)節(jié)方便

d.能遠距離自動控制

e.由于液壓油的粘性而提率,有自潤滑及防銹性能

a.油溫度引起油的粘度變化

b.液壓元件和管道易滲漏

c.配管、維修不方便

d.不適于對于信號進行各種運算

 

 

五、聯(lián)動驅(qū)動裝置

閥門液壓驅(qū)動裝置可與電動、氣動配合而組成電—液、氣—液聯(lián)動系統(tǒng)。圖9即為管路切斷調(diào)節(jié)系統(tǒng)氣—液聯(lián)動緊急切斷閥。

電液聯(lián)動式驅(qū)動裝置的優(yōu)點與缺點

優(yōu)    點

缺    點

a.輸出力大

b.啟閉閥門動作迅速

a. 價格昂貴

b. 結(jié)構(gòu)復雜

 

氣—液聯(lián)動式驅(qū)動裝置的優(yōu)點與缺點

優(yōu)    點

缺    點

a.結(jié)構(gòu)緊湊,傳動平穩(wěn),可獲得很大的輸出扭矩

b.可根據(jù)現(xiàn)場使用情況選擇適用的動力源

c.通過定壓溢流閥可以地調(diào)整zui大輸出扭矩

d.調(diào)速方便,調(diào)節(jié)范圍大,并且是無級調(diào)速

e.能夠適應各種方式的自動控制的需要

f.在閥門驅(qū)動系統(tǒng)中可以配蓄能器

a.價格昂貴

b.結(jié)構(gòu)復雜,可靠性較低

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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