气动闸阀三种气动装置的研发
气动执行器是常见的驱动装置,常用于球阀、蝶阀、闸阀等阀门,常规气动执行器,通过阀杆与闸阀的闸板连接,气动执行器活塞的运动通过阀杆带动闸板运动,从而实现气动闸阀的开启与关闭。
楔式闸阀,关闭力要设置得比较小,只要能够确保阀门密封即可。如果关闭力太大,阀门密封面因摩擦力过大容易擦伤损坏;另外会引起阀座及闸板密封面的过度变形而损坏;执行器带动阀杆,产生的过大的轴向力会使阀杆产生弯曲变形;会引起闸阀中法兰螺栓的过度拉伸而损坏以及中法兰的密封泄漏。
闸阀需要设置较小的关闭力和较大的开启力,通常关闭力是开启力的70%左右,但是气动装置输出的关闭力要大于开启力,由于闸阀需要的启闭力与气动装置输出的启闭力不匹配,导致气动闸阀经常出现各种问题。
超达阀门集团股份有限公司技术总工邱晓来,针对以上几个问题,设计了三种结构的气动执行器:采用异径气动装置的结构设计;采用减压阀的气动装置的结构设计;采用弹簧加载气动装置的结构设计。
为了解决常规气动闸阀的气动装置关闭力过大、开启力过小的问题,超达阀门集团股份有限公司技术负责人邱晓来,设计了异径气动装置结构:大气缸活塞以及小气缸活塞与阀杆之间采用固定连接,开启阀门时,在大气缸活塞的下端进气,同时排放小气缸活塞上端气缸中的气体。关闭阀门时,在小气缸活塞的上端进气,同时排放大气缸活塞下端气缸中的气体,采用异径气缸的设计,解决了气动装置输出的启闭力与闸阀所需的启闭力不匹配的问题。
超达阀门集团股份有限公司技术总工邱晓来又设计了带减压阀的气动装置,减压阀设置在气动装置上端进气口的位置,通常采用比例式减压阀,根据阀门所需要的开启力和关闭力的大小通过计算来配置减压阀,通过降低关阀时的气缸压力来实现减小关闭力的目的。
带弹簧加载气动装置的结构设计是,在气动装置的活塞下部设计了弹簧,据阀门所需的开启力和关闭力计算确定弹簧的尺寸及预压缩力。从而使气动装置输出的开关力与阀门所需的开关力协调匹配。该气动装置开启阀门的力是气体作用在活塞上的力加上弹簧的预紧力,对于相同直径的气动装置,该结构设计可以输出更大的开启力。但对于该结构设计,当气动装置的上下气缸中均没有介质压力时,在弹簧力的作用下,阀门可能会处在开启位置。
超达阀门集团股份有限公司技术总工邱晓来邱晓来设计的这三种结构的气动装置,安装在闸阀上,成功解决了常规气动闸阀的几大问题,获得了多项国家专利,设计开发的三种气动装置已在工程项目中得到了成功应用。