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上海陆贡阀业有限公司
阀门知识

弹簧式快关蝶阀结构原理

2019-11-02

气动蝶阀


弹簧式快关蝶阀概述:

弹簧式快关蝶阀达到国际先进水平,替代进口产品,用于热电厂关联机组抽气管道上,当机组出现事故时,快速关闭瞬间切断进出气管路,保护汽轮机安全,该阀产品结构简单、安装空间小,密封采用三维偏心,密封可靠;采用液压弹簧传动机构,能使阀门在0.3~1秒内快速关闭,设有缓冲装置,避免了阀门惯性充气,延长使用寿命。

弹簧式快关蝶阀工作原理:弹簧式快关蝶阀工作原理图

弹簧式快关蝶阀主要由蝶阀、液压-弹簧驱动装置、液压站和电控箱等组成。开阀同时弹簧缸中弹簧被压缩蓄能。当工作系统出现紧急情况时,蝶阀将接到事故信号,在弹簧作用下迅速关闭,关闭时间为0.3~0.5秒,从而起到保护工作系统和管路设备的作用。

弹簧式快关蝶阀特点:

①蝶板采用三偏心结构,使蝶阀在启闭过程中,蝶板的密封面会在开启瞬间立即脱离阀体密封面,在关闭过程中也只有在关闭瞬间,蝶板密封面才会接触并压紧阀体密封面保证密封,彻底消除了两密封面间的磨损与擦伤。同时斜锥面结构具有自定位功能,确保蝶板对中性。

②浮动式密封圈,蝶板的金属-石墨夹层密封圈采用可浮动密封形式,当蝶阀在安装或使用过程中出现温度变化时,浮动密封圈可以补偿阀体的微量变形,使蝶阀的密封始终保持在zui佳状态。

③轴端温度补偿机构,由于蝶阀的使用温度较高,考虑到阀轴的热胀效应,为了防止阀轴顶住导致阀门无法正常开启,在上、下轴端同时增设了温度补偿机构,通过几组与碟簧作用相同的支撑垫片对温度所引起的阀轴尺寸变化进行自动调节,补偿多余的变形所造成的不利因素,从而保证蝶板不偏移、轴端不外漏、尾端不损坏。

弹簧式快关蝶阀的自动复位:

弹簧式快关蝶阀的正常工作状态(通电状态)为常开状态,只有在系统出现故障时(断电状态)才要求能够快速关闭。根据这一特点,要求驱动装置必须具有自动复位功能,即通电时驱动装置使蝶阀开启,断电时驱动装置自动复位使蝶阀关闭。自动复位的驱动装置种类很多,考虑到蝶阀的安全性能要求较高,采用了拨叉传动和弹簧复位的结构,其主要由箱体、拨叉、油缸、活塞、活塞杆、弹簧和弹簧缸等组成。

由于蝶阀快速关闭时间要求在0.5秒之内,考虑到使用性能,拨叉中的销钉采用合金钢材质,在拨叉接触部分装配有圆柱滚子轴承,将油缸的活塞力以滚动的方式传递给拨叉,这样,即减小了摩擦,提高了寿命,又提高了扭矩传递效率。由于采用弹簧作用机构,对弹簧的安全做了周密的考虑,独立的安全保护螺杆,使得一旦需要在现场对弹簧进行安装和拆卸时,无需特殊工具,并保证操作者的人身安全。使弹簧加载和拆卸即安全又便捷。

弹簧式快关蝶阀的液压原理:

蝶阀开启时,液压油进入油缸推动活塞带动蝶阀开启,同时将弹簧压缩蓄能。关闭时,液压油通过泄放回路迅速流回油箱,弹簧反弹带动蝶板迅速关闭。

(1)阀门开启。阀门开启时,控制系统发出指令,控制电磁换向阀动作,同时启动电机,带动油泵,向油缸供油并加压,使活塞杆推动拨叉、带动阀轴和蝶板旋转,同时压缩弹簧,实现阀门开启。阀门开启到位,系统压力达到设定值后由电接点压力表发出指令,使电机停止,电磁换向阀失电,液控单向阀保证油缸中的液压油无法回流,并通过蓄能器及压力控制系统对油缸进行保压,使阀门保持全开状态。

(2)阀门快速关闭。当工作系统出现异常情况,需要对管道进行紧急切断时,蝶阀通过事故信号进行自动紧急关闭操作。此时,紧急回油液控单向阀打开,油缸中的压力油通过大油路迅速回油,而处于压缩蓄能状态的关阀驱动弹簧迅速反弹,通过拔叉机构带动蝶板瞬时快速关闭,确保系统安全。

(3)缓冲机构。为了避免快速关闭时密封面由于冲击造成破坏,设置了液压缓冲机构。当关阀行程接近终点位置时,液压缓冲机构开始起作用,使蝶板关闭速度减缓,带动蝶板密封面与阀体密封面贴合而不发生碰撞。蝶板慢关段时间约为0.2秒,块、慢关切换角度可在小范围内调整,以适应不同的用户工况条件。

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