雙密封導軌閥性能特點(diǎn)

上海申弘閥門(mén)有限公司

     雙密封導軌閥以具有良好的密封性；密封件旋轉無(wú)摩擦，使用壽命長(cháng)(經(jīng)合肥通用機械研究所檢測壽命為28000次)；可實(shí)現在線(xiàn)維修及保養等特點(diǎn)和具有許多獨到的功能而聞名。上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)截止閥,氣動(dòng)截止閥,電動(dòng)蝶閥,氣動(dòng)蝶閥,電動(dòng)球閥,氣動(dòng)球閥,電動(dòng)閘閥,氣動(dòng)閘閥,電動(dòng)調節閥,氣動(dòng)調節閥，減壓閥。水力控制閥、真空閥門(mén)、襯膠閥門(mén)、襯氟閥門(mén)。圖1是雙密封導軌閥的基本結構原理圖，下面就其結構、工藝和性能特點(diǎn)作以詳細說(shuō)明。

                  圖 1  雙密封導軌閥結構圖

1．雙密封導軌閥的密封

雙密封導軌閥的雙密封結構不僅表現在雙閥瓣上，更主要的是每片閥瓣的密封面均同時(shí)具有軟、硬兩種密封形式，硬密封精度不低于四級，這不僅保證了閥門(mén)的零泄漏，而且使閥門(mén)具備了防火功能。如圖 2所示，圖a為開(kāi)啟狀態(tài)的軟密封形狀；圖b為關(guān)閉狀態(tài)的軟密封形狀。由圖中可以看出，軟密封（橡膠）鑲嵌在閥瓣的凹槽中，中間突起，兩側凹陷；這有利于閥門(mén)在關(guān)閉過(guò)程中軟密封被壓縮，向兩側凹槽中流動(dòng)，zui終形成硬密封；其優(yōu)點(diǎn)在于保護軟密封不被壓傷，同時(shí)保證硬密封的實(shí)現。

    雙密封導軌閥良好的密封性能可以確保泵的穩定工作狀態(tài)，避免出現“氣阻斷流"現象，這一點(diǎn)已多次得到用戶(hù)的確認。

                   圖 2  密封形式

2．軟密封的固定：軟密封采用模壓硫化工藝成型，丁腈橡膠一次硫化，氟化橡膠二次硫

化；鑲嵌牢固，脫落。

3．防外漏設計

閥門(mén)端蓋與閥體，底

盤(pán)與閥體中法蘭之間除了

有O型圈密封外，在接

觸端面之間還增加了柔

性石墨墊片,實(shí)現了雙道密          圖 3  防外漏設計

封；閥桿部分除了柔性石          

墨填料以外，在填料壓蓋與閥桿及端蓋配合部分還增加了O型圈密封；泄壓部分及排泄螺塞與閥體部分的連接采用錐管螺紋設計，并墊紫銅墊密封。所有這些措施有效地保證了密封的可靠性,杜絕了外漏的發(fā)生(如圖3所示). 

4．具有雙關(guān)斷及泄放功能：

這是一種防止管線(xiàn)中兩種不同的介質(zhì)串、混的隔斷方法。傳統的工藝設計如圖4a所示，用兩個(gè)隔斷閥（閘閥或球閥）隔斷介質(zhì)，在這兩個(gè)隔斷閥之間裝一排泄閥；當隔斷閥產(chǎn)生內漏，則泄漏的介質(zhì)將通過(guò)排泄閥排出，不會(huì )通過(guò)另一隔斷閥而造成兩種介質(zhì)的摻混。

若采用雙密封導軌閥，則僅需一臺閥就可實(shí)現上述功能，如圖4b所示，雙密封導軌閥底部有一排泄螺塞，當閥門(mén)關(guān)閉后，取下該螺塞；若有一側閥瓣產(chǎn)生內漏，則漏出的介質(zhì)通過(guò)螺塞孔排出，從而避免兩種介質(zhì)摻混現象的發(fā)生。

排泄螺塞還有一個(gè)重要的功能就是排污和排水：當介質(zhì)較臟時(shí)，可以定期通過(guò)排泄螺塞排出沉淀物；當冰凍天氣來(lái)臨前，可以通過(guò)排泄螺塞排出內腔積水，以防凍壞閥門(mén)。

圖 4 雙關(guān)斷及泄放功能原理

    5．具有在線(xiàn)維修功能：當軟密封因雜質(zhì)等原因損壞或者操縱

器（執行機構）因故出現故障時(shí)，可以不將閥門(mén)從管線(xiàn)上拆下而進(jìn)行維修或者更換，整個(gè)過(guò)程不超過(guò)1個(gè)小時(shí)。

6．具有檢驗內漏的功能：主密封是否能保證零泄漏，可以通過(guò)“泄壓系統"的針形閥1來(lái)得到檢測，詳見(jiàn)“7.內腔泄壓功能"。

7．具有中腔泄壓功能：API 6D規范規定“對于所有雙密封的閥門(mén)，當在液體介質(zhì)中使用時(shí)，必須具有壓差泄放功能"，泄放的壓差是因環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生的。雙密封閥門(mén)在常閉狀態(tài)下，中腔壓力會(huì )因溫度的升高而快速的增加；如果不及時(shí)泄掉該壓差，將對閥門(mén)的操作產(chǎn)生嚴重影響，甚至會(huì )脹裂閥體。

手動(dòng)操作的雙密封導軌閥通常有兩種泄壓系統供選擇：

• 手動(dòng)泄壓系統：通常為一安裝在端蓋上的針形閥，見(jiàn)圖1。當介質(zhì)為可以少量向大氣中排泄的液體時(shí)，一般配帶此種泄壓系統。當閥門(mén)將處于常閉狀態(tài)時(shí)，在閥門(mén)關(guān)閉后，打開(kāi)針形閥（此時(shí)，還可檢驗閥門(mén)是否有內漏）；在閥門(mén)重新開(kāi)啟前，記住關(guān)閉針形閥。
• 差熱式泄壓系統：是一帶有單向閥的管路系統，如圖5所示。

圖中針形閥1、三通1、

單向閥1、三通2、針

形閥3構成差熱式泄壓

系統；針形閥1常閉，

針形閥3常開(kāi)。當介質(zhì)

為不可以向大氣中排泄

的液體時(shí)，需配此種泄

壓系統，一般是向上游

管道中泄壓（有介質(zhì)一

側）。該種泄壓系統不需

人為控制，只有當需要

檢測內漏時(shí)，才手動(dòng)打    圖 5 差熱式泄壓及管線(xiàn)減壓綜合圖

開(kāi)針形閥1。           

需要指出的是，泄壓系統中的針形閥、單向閥的設計要求極為嚴格，亦必須有軟、硬兩種密封形式，確保安裝零泄漏。

     泄壓系統的配置一般由制造廠(chǎng)依據使用介質(zhì)及使用環(huán)境按標準確定，用戶(hù)可以提出要求，但不得違反標準。

8．閥門(mén)的操作機構及自鎖性

    閥門(mén)操作機構采用*的“L"型槽結構（如圖 6a所示），將閥芯的軸向直線(xiàn)移動(dòng)和90°旋轉運動(dòng)分開(kāi)，使閥門(mén)操作靈活、輕便。

圖中A→B為直線(xiàn)移動(dòng)部分，槽起導向作用；B→C為90°旋轉部分，C點(diǎn)為限位點(diǎn)；對于手輪操縱的閥門(mén)，在C點(diǎn)處有一凹孔，該凹孔與限位軸部分（見(jiàn)圖 1）的擋銷(xiāo)配合以增加閥門(mén)的自鎖性；對于蝸輪蝸桿驅動(dòng)的閥門(mén)由于驅動(dòng)機構本身具有良好的自鎖性，因而限位軸部分無(wú)擋銷(xiāo)，另外，對于該種結構的閥門(mén)，考慮到減少手輪的轉動(dòng)圈數，通常軸套與主軸配合的梯形螺紋采用4~8個(gè)頭（依規格而定）。

圖 6 導向槽設計

特別指出一點(diǎn)：目前市場(chǎng)上出現的同類(lèi)閥門(mén)中，導向槽的設計有如圖6b所示的形狀，該形狀在軸套圓柱面上近似為“S"型螺旋線(xiàn)，其動(dòng)作原理為A→B是閥芯的初始直線(xiàn)運動(dòng)段；B→C的過(guò)程中，閥芯既作直線(xiàn)運動(dòng)，又作旋轉運動(dòng)，因此，導向銷(xiāo)需承受更大的剪切力，對其強度有更高的要求；同時(shí)，閥芯需設計較大的行程，否則，易造成軟密封與閥體內壁的摩擦，增大操作力。雙密封導軌閥聲明“不采用S型螺旋線(xiàn)結構"。

9．具有準確直觀(guān)的狀態(tài)指示器：如圖1所示“1.指示標記牌"，當指示標記牌與管線(xiàn)軸向平行時(shí)，指示閥門(mén)處于開(kāi)啟狀態(tài)；當與軸向垂直時(shí)，指示閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài)。

10．安裝：雙密封導軌閥的安裝不受空間方向限制，可以水平、直立或其它方向安裝。

我公司產(chǎn)品*之處：

• 選材：操縱器主軸通常采用經(jīng)過(guò)處理的不銹鋼(2Cr13)軸套采用合金鋼，并經(jīng)滲氮處理，以保證長(cháng)壽命，其他如銷(xiāo)軸等也是經(jīng)過(guò)特殊處理。
• 鑄造廠(chǎng)家：我公司對鑄件廠(chǎng)家的審查非常嚴格，其中主要部件的配套廠(chǎng)家如安徽霍山應流集團、寧波勤縣至誠精密廠(chǎng)均是通過(guò)ISO9001認證并向國外出口鑄件的專(zhuān)業(yè)鑄造廠(chǎng)質(zhì)量非常過(guò)得硬。
• 鑄造工藝：材料選質(zhì)嚴格按API6D的要求進(jìn)行，通常公稱(chēng)通徑DN50、DN80、DN100的閥體均采用精密鑄造成型；DN150、DN200、DN250的閥體均采用*樹(shù)脂砂鑄造工藝成型；
• *整體閥芯結構設計：我公司的產(chǎn)品閥芯與耳軸（閥桿）的結構是一體的（見(jiàn)圖 1），上、下耳軸與端蓋、底盤(pán)的配合部位有滑動(dòng)軸承（DN≥500的雙密封導軌閥用滾動(dòng)軸承）。采用該種結構不僅可以減小摩擦阻力，而且便于實(shí)現精加工，以保證高的精度要求；如果該部分的配合精度低，則軟密封的旋轉間隙難以得到保證。
• 關(guān)鍵部位的特別工藝處理：我公司的產(chǎn)品不僅對閥體的內腔精磨后鍍耐磨鉻；而且增加了閥芯桿精磨后將閥芯的表面整體化學(xué)鍍鎳處理。進(jìn)行處理的目的是增加其抗介質(zhì)的化學(xué)腐蝕及沖刷腐蝕的能力，提升了導軌之間在頻繁的開(kāi)啟關(guān)閉過(guò)程中的抗擦傷能力。以適應長(cháng)壽命的要求。除非定貨合同中規定不需鍍鉻（鎳），否則該處理為常規要求。
• 長(cháng)壽命：我公司的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)國內機構的鑒定，壽命為國內同類(lèi)雙密封閥中壽命zui長(cháng)（達28000次）。

由于雙密封閥國內尚無(wú)專(zhuān)業(yè)標準，我們在國內相關(guān)閥門(mén)專(zhuān)家的幫助下，編寫(xiě)了要求較高，且比較完整的企業(yè)標準。且近期已與國內閥門(mén)標準的歸口管理單位合肥通用機械所達成議向。我公司將作為標準的主要起草單位參與標準的編制工作。

目前，*稿已經(jīng)送審。

• 取得資質(zhì)銷(xiāo)售業(yè)績(jì)zui多的雙密封閥:（見(jiàn)資質(zhì)證明及業(yè)績(jì)表）
• 應用環(huán)境zui多的廠(chǎng)家:

目前，我公司閥門(mén)從實(shí)際使用的氣候條件來(lái)看，北到黑龍江省的大慶，南至廣東湛江及海南，東至秦皇島*山洞油庫。

• 生產(chǎn)能力zui強：

目前從開(kāi)發(fā)口徑上zui大已能生產(chǎn)DN500的大口徑雙密封閥（如燕山石化油庫儲運系統場(chǎng)合）。操作形式已有手輪、蝸輪蝸桿、氣動(dòng)、電動(dòng)各品種閥門(mén)，應用介質(zhì)已包含原油、汽柴油、酒精、天然氣、酸堿等多種介質(zhì)。

• *的導軌斜角設計：

閥芯、閥瓣的燕尾導軌采用美國將軍閥標準的4°斜角，而非7°斜角或更大的斜角，這樣設計可以使產(chǎn)品體積小，重量輕，結構更加緊湊。

• 特別的管線(xiàn)減壓功能：

我公司在長(cháng)期為油庫儲運服務(wù)過(guò)程中，在相關(guān)專(zhuān)家的指導下，成功地將原來(lái)油庫龐大的減壓系統、精巧地實(shí)現于我公司的雙密封導軌閥上，這是其他廠(chǎng)家日常所不具有的。

“管線(xiàn)減壓"是儲罐區管匯設計中需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，即當儲罐根部閥關(guān)閉后，管網(wǎng)中仍然充滿(mǎn)介質(zhì)；隨著(zhù)環(huán)境溫度的升高，管網(wǎng)中介質(zhì)的壓力會(huì )迅速增大；當溫差變化較大時(shí)，增加的壓力會(huì )遠遠超過(guò)管線(xiàn)的承受能力，造成管線(xiàn)的破壞；因此，需要及時(shí)為管線(xiàn)減壓。

             圖 7  管線(xiàn)減壓原理圖

通常的管線(xiàn)減壓設計如圖7a所示，在主切斷閥的上、下游之間連接管線(xiàn)減壓系統，該系統通常由兩個(gè)截斷類(lèi)閥（閘閥、球閥或截止閥）及這兩個(gè)截斷閥之間的一單向閥組成。該套系統不僅成本大，而且占用空間，不方便現場(chǎng)管理。

我公司專(zhuān)門(mén)設計的雙密封導軌閥的管線(xiàn)減壓系統就是為簡(jiǎn)化傳統方法而設計的。如圖6所示，圖中針形閥2、單向閥2、三通2、針形閥3構成管線(xiàn)減壓系統；針形閥2、針形閥3常開(kāi)，或根據要求控制開(kāi)閉狀態(tài)。                   

主切斷閥如果選用我公司設計制造的雙密封導軌閥，則設計原理如圖7b所示，結構簡(jiǎn)單，成本低廉，便于管理。配此系統需根據使用位置在合同中規定，常規閥門(mén)不配此系統。與本文相關(guān)的論文有：礦山電動(dòng)插板閥