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閥門(mén)驅動(dòng)裝置種類(lèi)及特點(diǎn)

[ 2016-08-05 ]
閥門(mén)驅動(dòng)裝置為用來(lái)操作閥門(mén)并與閥門(mén)相連接的一種裝置。該裝置可以用手動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)或其組合形式的動(dòng)力源來(lái)驅動(dòng)，其運動(dòng)過(guò)程可由行程、轉矩或軸向推力的大小來(lái)控制。閥門(mén)驅動(dòng)裝置的選擇要在充分了解閥門(mén)驅動(dòng)裝置的種類(lèi)及性能的基礎上，取決于閥門(mén)的種類(lèi)、裝置的工作規范及閥門(mén)在管線(xiàn)或裝置上的位置。

目前我國主要有兩項閥門(mén)驅動(dòng)裝置的連接標準，即GB/T 12222《多回轉閥門(mén)驅動(dòng)裝置的連接》和GB/T12223《部分回轉閥門(mén)驅動(dòng)裝置的連接》，該兩項標準分別等效采用了ISO 5210和ISO5211標準。
《多回轉閥門(mén)驅動(dòng)裝置的連接》主要適用于閘閥、截止閥、節流閥和隔膜閥用驅動(dòng)裝置與閥門(mén)的連接尺寸。
《部分回轉閥門(mén)驅動(dòng)裝置的連接》主要適用于球閥、蝶閥和旋塞閥用驅動(dòng)裝置與閥門(mén)的連接尺寸。

閥門(mén)驅動(dòng)裝置按運動(dòng)方式可分為直行程和角行程兩種。直行程驅動(dòng)裝置即多回轉閥門(mén)驅動(dòng)裝置，主要適用于各種類(lèi)型的閘閥、截止閥和節流閥等；角行程驅動(dòng)裝置即只回轉90°轉角的部分回轉驅動(dòng)裝置，主要適用于各種類(lèi)型的球閥、蝶閥等。

閥門(mén)驅動(dòng)裝置按能源形式可分為手動(dòng)（手柄手輪式、彈簧杠桿式）、電動(dòng)（電磁式、電動(dòng)機式）、氣動(dòng)（隔膜式、氣缸式、葉片式、空氣發(fā)動(dòng)機式、薄膜和棘輪組合式）、液動(dòng)（液壓缸式、液壓馬達式）、聯(lián)動(dòng)（電液聯(lián)動(dòng)、氣液聯(lián)動(dòng)）等各種形式。
    在各種類(lèi)型的閥門(mén)驅動(dòng)裝置中，電動(dòng)裝置占主導地位，它主要用在閉路閥門(mén)上。
氣動(dòng)裝置日前在防爆要求的場(chǎng)合應用較廣，其中薄膜式氣動(dòng)裝置主要用在調節閥上。液動(dòng)裝置在長(cháng)輸管線(xiàn)上的自然緊急切斷閥和井口放噴閥上使用廣泛。
手動(dòng)裝置的手輪，大多數安裝在低、中壓截止閥和閘閥上；
  手柄則用于高壓和超高壓截止閥、球閥及旋塞等閥類(lèi)上。
氣液聯(lián)動(dòng)裝置，多用于輸氣管道，無(wú)電源的野外場(chǎng)合，它的動(dòng)力源即管道中的氣體。

一、閥門(mén)手動(dòng)裝置
    手動(dòng)驅動(dòng)的閥門(mén)，在各種工況的管路中，采用最為普遍。一種為手輪或手柄直接驅動(dòng)，一種為手輪借助齒輪傳動(dòng)進(jìn)行驅動(dòng)。
    1）手輪或手柄。一般在啟、閉力矩比較小的情況下，一個(gè)人或最多兩個(gè)人的正常體力可以啟、閉閥門(mén)。通常，手輪或手柄的材料采用可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或碳鋼，也有采用鋁合金或塑料的。
    2）撞擊式手輪。在高壓閥門(mén)上，為了增大操作扭矩多采用撞擊式手輪。撞擊式手輪由于手輪與閥桿螺母配合間留有適當的空檔，使手輪能單獨空轉一定的角度，在啟、閉閥門(mén)的瞬間，可猛烈轉動(dòng)手輪，使手輪對閥桿螺母產(chǎn)生一個(gè)撞擊力，這個(gè)撞擊力可大大超過(guò)一般手輪的力量，增大了啟、閉扭矩。
    3）齒輪傳動(dòng)手動(dòng)裝置。當閥門(mén)由一人操縱需要相當大的力時(shí)，通常采用齒輪或蝸輪蝸桿傳動(dòng)，以減輕啟、閉所產(chǎn)生的力。齒輪傳動(dòng)裝置有正齒輪和傘齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)比通常取1：3，多用于閘閥和截止閥。齒輪傳動(dòng)有開(kāi)式一級齒輪傳動(dòng)和閉式二級齒輪傳動(dòng)，目前多采用閉式二級齒輪傳動(dòng)。

手動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
操作方式
優(yōu)    點(diǎn)
頂部安裝螺紋桿傳動(dòng)機構
a.結構簡(jiǎn)單
b.成本低
缺    點(diǎn)
a.安裝位置較高，操作不便
b.頂部需要有空間
側裝連桿機構
a.動(dòng)作容易實(shí)現
a.振動(dòng)時(shí)易產(chǎn)生高的支架應力;b.易被腐蝕
在支架上安裝蝸桿蝸輪傳動(dòng)
a.完全密封和完全潤滑
b.增加了驅動(dòng)裝置的高度
用手動(dòng)緊急關(guān)閉時(shí)要考慮到手輪轉動(dòng)的總圈數所需要的時(shí)間
單一的手動(dòng)驅動(dòng)
人工調節，價(jià)格便宜
由于振動(dòng)（輪上的手把）常常會(huì )損壞閥門(mén)內件或使鑄鐵支架斷裂

二、閥門(mén)電動(dòng)裝置
    閥門(mén)電動(dòng)裝置按輸出方式有多回轉型（Z型）圖1和部分回轉型（Q型）圖2兩種。前者用于升降桿類(lèi)閥門(mén)，如閘閥、截止閥、節流閥、隔膜閥等；后者用于球閥、旋塞閥、蝶閥等在90°范圍內啟閉的閥門(mén)。





閥門(mén)電動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
優(yōu)    點(diǎn)
a.適用性較強，不受環(huán)境溫度影響
b.輸出轉矩范圍廣
c.控制方便，有利于工藝系統的自動(dòng)化操作
d.可實(shí)現超小型化
e.具有機構自鎖性
f.安裝、維護、檢修方便
缺    點(diǎn)
a.結構復雜
b.機械效率低，一般只有25～60%
c.輸出轉速不能太高或太低
d.易受電源電壓、頻率變化的影響



三、閥門(mén)氣動(dòng)裝置
  閥門(mén)氣動(dòng)裝置在具有防爆要求的場(chǎng)合應用較廣，按閥門(mén)氣動(dòng)裝置的結構特點(diǎn)，可將其分為三種，即薄膜式氣動(dòng)裝置、氣缸式氣動(dòng)裝置、擺動(dòng)式氣動(dòng)裝置，此外，還有氣動(dòng)馬達式氣動(dòng)裝置。典型的氣動(dòng)裝置及氣路系統。

單氣缸氣動(dòng)裝置結構






優(yōu)    點(diǎn)
a.結構簡(jiǎn)單
b.氣源容易獲得
c.能得到較高的開(kāi)關(guān)速度
d.可安裝高速器，使開(kāi)關(guān)速度按需要進(jìn)行調整
e.氣體壓縮性大，關(guān)閉時(shí)有彈性
缺    點(diǎn)
a.與液壓裝置相比結構較大，不適于大口徑、高壓力的閥門(mén)。
b.因氣體有壓縮性，故速度不易均勻



四、液動(dòng)裝置
    閥門(mén)液動(dòng)裝置由動(dòng)力源、控制和執行機構三大部分組成。動(dòng)力源的作用是把電動(dòng)或氣動(dòng)馬達的有效功率轉變成用于液體傳動(dòng)的流體動(dòng)力?？刂撇糠钟煽刂崎y門(mén)，如壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥和電氣控制系統組成。執行機構有兩種，一種是油缸執行機構，實(shí)現往復直線(xiàn)運動(dòng)；另一種是油馬達執行機構，實(shí)現回轉運動(dòng)。
    液動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
優(yōu)    點(diǎn)
a.結構簡(jiǎn)單、緊湊、體積小
b.輸出力大，傳動(dòng)平穩可靠
c.容易獲得低速或高速，速度調節方便
d.能遠距離自動(dòng)控制
e.由于液壓油的粘性而提高效率，有自潤滑及防銹性能
缺    點(diǎn)
a.油溫度引起油的粘度變化
b.液壓元件和管道易滲漏
c.配管、維修不方便
d.不適于對于信號進(jìn)行各種運算


五、聯(lián)動(dòng)驅動(dòng)裝置
閥門(mén)液壓驅動(dòng)裝置可與電動(dòng)、氣動(dòng)配合而組成電—液、氣—液聯(lián)動(dòng)系統。圖9即為管路切斷調節系統氣—液聯(lián)動(dòng)緊急切斷閥。

電液聯(lián)動(dòng)式驅動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
優(yōu)    點(diǎn)
a.輸出力大
b.啟閉閥門(mén)動(dòng)作迅速
缺    點(diǎn)
a. 價(jià)格昂貴
b. 結構復雜

氣—液聯(lián)動(dòng)式驅動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)
優(yōu)    點(diǎn)
a.結構緊湊，傳動(dòng)平穩，可獲得很大的輸出扭矩
b.可根據現場(chǎng)使用情況選擇最經(jīng)濟適用的動(dòng)力源
c.通過(guò)定壓溢流閥可以精確地調整最大輸出扭矩
d.調速方便，調節范圍大，并且是無(wú)級調速
e.能夠適應各種方式的自動(dòng)控制的需要
f.在閥門(mén)驅動(dòng)系統中可以配蓄能器
缺    點(diǎn)
a.價(jià)格昂貴
b.結構復雜，可靠性較低
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