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平板闸阀流阻问题及改进措施

2018-12-20 15:13:52
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。
闸阀在开启时阀杆受拉伸力尸的作用,由于阀杆螺纹根部截面积的变化较大,以及阀杆头部与闸板T形槽的接触面积较小,使得这两处成为阀杆的危险截面。
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。
平板闸阀流阻小,操作灵活,维修方便,使用寿命长,因而广泛应用于输水、输气和输油等场合。鉴于平板闸阀存在的问题对其结构做了改进。
1、阀杆密封
平板闸阀的阀杆密封经常采用聚四氟乙烯或0形圈填料。由于阀门的开关,使得阀杆与填料摩擦而使其磨损。采用聚四氟乙烯填料时,可以用压紧填料压盖的方法补偿其磨损量。采用0形圈填料时,可以用其自补偿作用补偿其磨损量。但是填料磨损严重,无法补偿时,就得更换填料,维修麻烦,影响阀门的使用寿命。因此,将阀杆密封结构做了改进。新结构采用一层0形圈一层不锈钢填料垫的密封结构。此结构使0形圈紧紧的贴在阀杆上,从而起到良好的密封作用。其使用寿命比单独用0形圈或聚四氟乙烯填料延长约1倍。
2、阀杆限位
平板闸阀是靠阀门入口处介质的压力将闸板推向出口阀座实现密封的,所以用力关紧平板闸阀不但不能起到良好的密封作用,反而对阀座和闸板有所损坏,影响密封。有些厂家在产品使用说明书中都注明,该阀关到底后再倒回1/4或1/2圈,但在实际操作中误操作现象仍时有发生。针对此问题,采用了在阀杆底部增加限位块的方法。限位块焊在阀杆的底部,阀门关到位时限位块顶到阀体上,使闸板无法继续下行,避免了阀杆和闸板间力的抵触,了阀门的正常使用。
随着我国国民经济的发展,为适应各行业不同工况提出的新要求,在阀门行业广大科技人员的努力下,平板闸阀的结构将不断的改进,使得维修更方便,使用寿命更长。
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