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阀门驱动装置的特点和选择

   一、阀门驱动方式的分类
  按驱动机构的运动方式,阀门驱动装置分为直行程和角行程两种。
  按驱动结构,阀门驱动装置分为:
  手动驱动 手柄手轮式(包括通过中间齿轮减速)
  弹簧杠杆式
  电动驱动 电磁式
  电动机式
  气动驱动 1、隔膜式
  2、气缸式
  ①活塞气缸式
  ②活塞齿条式
  ③活塞连杆式
  ④活塞拔叉式
  ⑤活塞螺杆式
  3、叶片式
  4、空气发动机式
  5、薄膜和棘轮组合式
  液动驱动 液压缸式
  液压马达式
  联动驱动 电液联动
  二、各类阀门驱动装置的特点
  电动装置
  优点 1、适用性较强,不受环境温度影响
  2、输出转矩范围广
  3、控制方便,能自由地采用直流、交流、短波、脉冲等各种信号,适于放大、记忆、逻辑判断和计算等工作
  4、可实现超小型化
  5、具有机械自锁性
  6、安装方便
  7、维护检修方便
  缺点 1、结构复杂
  2、机械效率低,一般只有25%~60%
  3、输出转速不能太低或太高
  4、易受电源电压、频率变化的影响
  液动装置
  优点 1、结构简单、紧凑、体积小
  2、输出力大
  3、容易获得低速或高速,能无级变速
  4、能远距离自动控制
  5、由于液压油的黏性而效率较高,有自润滑性能和防锈性能
  缺点 1、油温变化引起油粘度的变化
  2、液压元件和管道易渗漏
  3、陪管,维修不方便
  4、不适于对于信号进行各种运算
  气动装置
  优点 1、结构简单
  2、气源容易获得
  3、能得到较高的开关速度
  4、可安装调速器,使开关速度按需要进行调整
  5、气体压缩性大,关闭时有弹性
  缺点 1、与液动装置相比结构较大,不适于大口径高压力的阀门
  2、因气体有压缩性,所以速度不易均匀
  三、阀门驱动装置方式的选择
  阀门驱动装置方式的选择依据是:
  1、阀门的形式、规格与结构
  2、阀门的启闭力矩(管线压力、阀门的最大压差)、推力
  3、最高环境温度与流体问题
  4、使用方式与使用次数
  5、启闭速度与时间
  6、阀杆直径、螺距、旋转方向
  7、连接方式
  8、动力源参数:电动的电源电压、相数、频率;气动的气源压力;液动的液压源压力
  9、特殊考虑:低温、防腐、防爆、防水、防火、防辐射等

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阀门是使配管和设备内的介质(液体、气体、粉末)流动或停止、并能控制其流量的装置。是石油、化工、电站、长输管线、造船、核工业、各种低温工程、宇航以及海洋采油等国民经济各部门不可缺少的流体控制设备。经过多年的发展,中国的阀门企业数量居全世界第一,各种大小阀门企业约6000余家。
  市场潜力巨大的中国阀业
  未来我国阀门行业市场发展前景非常广阔。这主要得利于:1、国家政策的支持。随着国家加快振兴装备制造业政策逐步推进,通用基础制造业发展将进一步得到重点支持。2、阀门产品市场的强劲需求,国有经济持续稳定发展,固定资产投资逐步扩大。到2015年,中国的阀门市场将比美国的市场大10%,比日本的市场大四倍。采购商们将购买价值24亿美元的阀门。到2015年,采购商前十名排行榜中的三家,以及前二十名排行榜中的六家都将在亚洲产生。既旋转又升降的原理,达到阀门的开启或截断,并确保阀门的密封和上密封功能。由于该结构特殊的运动原理,也造成对阀门上密封副间受力极为不利的后果(形成既有密封副间必须的垂直压力,又有密封副间相对滑移的摩擦)。实践证明,阀门的上密封往往只启闭几次,就因为密封副间的擦伤而引起泄漏。擦伤轻微的需拆开修复,擦伤严重的均因损坏而报废,这样的后果不但增加了企业的制造成本,而且影响阀门的性能。为解决此类问题对阀门上密封的结构和材料做了试验和改进。
  ①将阀杆的上密封部位移动到阀瓣上(目的是在受力过程中,使阀瓣上的上密封面相对阀盖上的上密封面处于静止无滑移状态)。此改进虽然可提高上密封的寿命,但由于要增加一道阀瓣盖与阀瓣间的密封使得结构较复杂,性价比较低。
  ②改变上密封副材料。在阀杆密封锥面上堆焊抗擦伤性能好的司太立硬质合金,此方法虽然取得了较好的效果,但一方面因为司太立合金成本太高,另一方面由于阀杆基本材料为13Cr马氏体不锈钢,可焊性差,堆焊时须焊前预热,焊后保温和焊接工艺复杂。另外,为保证阀杆的尺寸精度,还要增加粗加工工序。综合分析,除特殊要求外,此方案其性价比也不好。
  实践证明,提高阀杆锥面硬度是提高截止阀门上密封寿命的可行办法。

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