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闸阀的结构轻巧及性能稳定

2018-10-29 15:23:59
阀门在石油、化工、电力、城建和工业企业的给排水、供热及供气系统中有着广泛的应用。在一些系统中使用的闸阀通常处于常开或常闭状态,当一个长期处于关闭状态的闸阀需要开启时,可能会由于长期未使用而发生闸板被阀座“卡住”的情况,若强行用力开启(例如用电动驱动装置开启),会把阀杆拉断。阀杆存在2个易产生应力集中断裂的危险截面,一个为阀杆螺纹根部,另一个为阀杆与闸板T形槽连接处。为了使操作者能及时发现阀杆已断裂,避免发生进一步的误操作,并利于后续维修工作,设计要求阀杆螺纹根部应为一断裂点。
闸阀阀杆危险截面的拉伸实验是在拉伸试验机上进行的,为了便于装夹,在不改变零件性能和不破坏对阀杆和闸板实际工况模拟的情况下,对闸板和阀杆螺母作了   的形状上的改变。拉伸试验中,一次断裂发生在阀杆螺纹根部,拉伸试验机指示此时的拉伸力为409kN。调整夹头并重新装夹后继续实施拉伸,   次阀杆断裂发生在阀杆与闸板连接处,闸板的T形槽被剪切掉,拉伸试验机指示此时的拉伸力为610kN。
闸阀按转动部位来划分,一般分为明杆闸阀和暗杆闸阀2种:其中阀杆只做升降运动,传动螺纹在体腔外部的闸阀为明杆闸阀;阀杆只做旋转运动,传动螺纹在体腔内部的闸阀为暗杆闸阀,明杆闸阀通过旋转阀杆螺母带动阀杆做升降运动,从而带动闸板实现闸阀的开启与关闭;暗杆闸阀通过旋转阀杆实现闸板的开启与关闭。本文介绍的新型闸阀将阀杆螺母通过锁紧装置直接固定在阀盖上端,通过阀杆做旋转运动的同时实现自身的上下运动,从而带动闸板实现闸阀的开启与关闭,固定的阀杆螺母起到支撑与传动的双重作用,该种结构的闸阀省去了明杆闸阀   的支架和轴承,通过现场应用实践表明,新型闸阀具有结构简单、体积小、性能稳定的特点,它与传统明杆闸阀的主要区别在于阀杆螺母固定,阀杆既做旋转运动又做升降运动,两种传动方式闸阀的开关扭矩分析如下。
新型闸阀在工作过程中,由于阀杆螺母固定,阀杆相当于一滑块,阀杆螺母相当于一沿中径圆柱面展开的斜面,因而其运动方式相当于一滑块在斜面上做等速上升或下降运动。以阀杆开启瞬间为例,暂不计算阀杆光杆与盘根之间的摩擦力和阀杆头部与闸板形槽的摩擦力。
明杆闸阀在工作过程中,由于阀杆螺母只做旋转运动,阀杆只做上下运动,因此阀杆螺母相当于沿同一水平方向运动的滑块,阀杆相当于一沿中径圆柱面展开的斜面,因而其运动方式相当于一滑块在一水平面上做等速水平运动,迫使斜面做上下运动,同样暂不计算滚动轴承与支架的摩擦力和阀杆光杆与密封盘的摩擦力。
对于双面强制性密封的楔形闸阀而言,开启的较大扭矩出现在开启的瞬间,新型闸阀的开关扭矩虽然比明杆闸阀略大,但通过撞击式手轮机构的使用,的克服了闸阀开启瞬间困难的问题,另外新型闸阀省去了明杆闸阀   的支架和轴承,具有结构简单、体积小、制造方便、质量容易的优点,因此在油田现场了广泛的应用。截至目前,该新型闸阀涉及的两种型号产品已经陆续投入油田使用万余套,现场应用实践表明,该新型闸阀不仅能够满足各种使用要求,而且结构轻巧、性能稳定。
 
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