1. 閥門驅動裝置分類
①. 手(shou)動(dong):手(shou)柄、手(shou)輪式(shi)(shi)(包(bao)括齒輪傳動(dong));彈簧杠桿(gan)式(shi)(shi)。②. 電(dian)動(dong):電(dian)磁式(shi)(shi);電(dian)動(dong)機式(shi)(shi)。③. 氣動(dong):隔膜式(shi)(shi);氣缸(gang)式(shi)(shi);葉片式(shi)(shi);空氣發動(dong)機。④. 液壓(ya)(ya):液壓(ya)(ya)缸(gang)式(shi)(shi);液壓(ya)(ya)馬達式(shi)(shi)。
另外,按閥桿的運動形式,閥(fa)門驅動裝置可以分為多回轉閥門驅動裝置和部分回轉閥門驅動裝置兩大類。多回轉是指驅動裝置輸出軸的轉動圈數大于1,如閘閥、截止閥、節流閥和隔膜閥用的驅動裝置。部分回轉是指驅動裝置輸出軸的轉動圈數小于1,如球閥、蝶閥和旋塞閥用驅動裝置。我國閥門驅動裝置的連接標準GB/T 12222《多回轉閥門驅動裝置的連接》和GB/T 12223《部分回轉閥門驅動裝置的連接》,分別等效采用了ISO 5210和ISO5211標準。
①. 閥門(men)的(de)(de)驅動裝(zhuang)置就(jiu)是利用外加動力(li)啟閉閥門(men)并與(yu)閥門(men)相連接的(de)(de)的(de)(de)裝(zhuang)置。使(shi)用驅動裝(zhuang)置的(de)(de)目(mu)的(de)(de)是使(shi)閥門(men)的(de)(de)操作省力(li)、方便(bian)、迅速、可(ke)靠,或(huo)實(shi)現自動控(kong)(kong)(kong)制(zhi)和遠程控(kong)(kong)(kong)制(zhi)。閥門(men)驅動裝(zhuang)置可(ke)以用手動、電力(li)、氣力(li)、液力(li)或(huo)其(qi)組(zu)合形(xing)式的(de)(de)動力(li)源來(lai)驅動,其(qi)運動過程可(ke)由行(xing)程、轉矩或(huo)軸向推力(li)的(de)(de)大小來(lai)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)。
②. 對(dui)閥門(men)驅(qu)動裝置的(de)(de)基(ji)本要求是:轉矩(ju)(ju)或(huo)推(tui)力能滿足閥門(men)的(de)(de)啟閉需要,對(dui)行程和轉矩(ju)(ju)的(de)(de)控制精(jing)確可靠,動力的(de)(de)選用適合現場情(qing)況,啟閉動作符合控制要求,裝置本身輕小。
2. 電力驅動(dong)閥門
在工(gong)程公(gong)司電力驅動(dong)閥門一般由工(gong)藝和儀(yi)表專(zhuan)業負責選用,在這里僅作簡介(jie)。
①. 電(dian)(dian)(dian)動執行(xing)機構。電(dian)(dian)(dian)動執行(xing)機構一(yi)般由電(dian)(dian)(dian)機、減速箱、手操(cao)機構、機械位置(zhi)(zhi)指示機構等(deng)(deng)一(yi)些部件組成(cheng)。與其他(ta)閥(fa)(fa)門驅(qu)動裝置(zhi)(zhi)相比(bi),電(dian)(dian)(dian)動驅(qu)動裝置(zhi)(zhi)具有動力源廣泛,操(cao)作迅速、方便等(deng)(deng)特點,并且容易滿足各種控制(zhi)要求(qiu)。所以,在閥(fa)(fa)門驅(qu)動裝置(zhi)(zhi)中,電(dian)(dian)(dian)動裝置(zhi)(zhi)占主導地位。
②. 電(dian)力驅(qu)動(dong)閥(fa)門(men)(men)是常用的(de)(de)驅(qu)動(dong)方式的(de)(de)閥(fa)門(men)(men),通(tong)常稱(cheng)這(zhe)種驅(qu)動(dong)裝(zhuang)置形(xing)式的(de)(de)驅(qu)動(dong)裝(zhuang)置為(wei)閥(fa)門(men)(men)電(dian)動(dong)裝(zhuang)置,閥(fa)門(men)(men)電(dian)動(dong)裝(zhuang)置的(de)(de)特(te)點如下:啟(qi)閉迅速,可以(yi)大(da)大(da)縮短啟(qi)閉閥(fa)門(men)(men)所需(xu)的(de)(de)時間;可以(yi)大(da)大(da)減(jian)輕操(cao)作(zuo)人員的(de)(de)勞動(dong)強度,特(te)別適用于(yu)高壓、大(da)口徑閥(fa)門(men)(men);適用于(yu)安裝(zhuang)在(zai)不能手動(dong)操(cao)作(zuo)或(huo)難于(yu)接近的(de)(de)位(wei)置,易(yi)(yi)于(yu)實現遠距離操(cao)縱(zong),而且(qie)安裝(zhuang)高度可以(yi)不受限制(zhi)(zhi);有利于(yu)整個系統(tong)的(de)(de)自(zi)(zi)動(dong)化;電(dian)源(yuan)比(bi)氣源(yuan)和(he)液(ye)源(yuan)容易(yi)(yi)獲(huo)得(de),其電(dian)線(xian)的(de)(de)敷(fu)設和(he)維護也(ye)比(bi)壓縮空氣和(he)液(ye)壓管(guan)線(xian)簡單得(de)多;電(dian)力供應方便(bian)、容易(yi)(yi)調(diao)整、出力大(da),適合于(yu)遙控和(he)自(zi)(zi)動(dong)控制(zhi)(zhi)的(de)(de)需(xu)要,使用較(jiao)為(wei)廣泛。但在(zai)設計(ji)制(zhi)(zhi)造時需(xu)要考(kao)慮室外、易(yi)(yi)燃(ran)易(yi)(yi)爆等環境條件對電(dian)動(dong)裝(zhuang)置的(de)(de)影響(xiang),且(qie)結(jie)構較(jiao)為(wei)復雜。
③. 閥門電(dian)動裝置(zhi)的缺點是(shi)構造復雜,在潮濕的地方使用更為困難,用于(yu)易爆(bao)介(jie)質時,需(xu)要采(cai)用隔爆(bao)措施。
④. 閥(fa)(fa)門(men)電(dian)動(dong)(dong)裝(zhuang)置按(an)所驅動(dong)(dong)的(de)閥(fa)(fa)門(men)類型(xing)(xing)(xing)不同,可(ke)分為(wei)Z型(xing)(xing)(xing)和(he)Q型(xing)(xing)(xing)兩(liang)大類。Z型(xing)(xing)(xing)閥(fa)(fa)門(men)電(dian)動(dong)(dong)裝(zhuang)置的(de)輸出軸(zhou)可(ke)以(yi)轉出很多圈,適用于(yu)驅動(dong)(dong)閘閥(fa)(fa)、截止閥(fa)(fa)、隔(ge)膜閥(fa)(fa)等(deng);Q型(xing)(xing)(xing)閥(fa)(fa)門(men)電(dian)動(dong)(dong)裝(zhuang)置的(de)輸出軸(zhou)只能旋轉90°,適用于(yu)驅動(dong)(dong)旋塞閥(fa)(fa)、球(qiu)閥(fa)(fa)和(he)蝶閥(fa)(fa)等(deng)。按(an)其防護類型(xing)(xing)(xing)有(you)普通(tong)型(xing)(xing)(xing)、隔(ge)爆型(xing)(xing)(xing)(以(yi)B表示(shi)(shi))、耐(nai)熱型(xing)(xing)(xing)(以(yi)R表示(shi)(shi))和(he)三合(he)一型(xing)(xing)(xing)(即戶(hu)外、防腐、隔(ge)爆,以(yi)S表示(shi)(shi))。
⑤. 電(dian)(dian)動(dong)執(zhi)行機(ji)構一(yi)般由電(dian)(dian)機(ji)、減速箱(xiang)、手操機(ji)構、機(ji)械(xie)位置(zhi)(zhi)指示機(ji)構等(deng)一(yi)些部件組成。與其他閥(fa)門驅動(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)相(xiang)比,電(dian)(dian)動(dong)驅動(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)具有動(dong)力源廣泛,操作迅速、方便(bian)等(deng)特點,并(bing)且容(rong)易滿足各種控制要(yao)求。在閥(fa)門驅動(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)中,電(dian)(dian)動(dong)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)占主導地位,見圖6.2.2。
3. 氣(qi)動(dong)和(he)液動(dong)閥(fa)門
在工程公司(si)氣動和液動閥門一般(ban)由(you)工藝和儀表專業(ye)負責選(xuan)用,在這(zhe)里僅作(zuo)簡(jian)介。
①. 氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)閥門和液動(dong)(dong)是以一(yi)定(ding)壓(ya)力(li)的空氣(qi)(qi)(qi)、水(shui)或(huo)油(you)為動(dong)(dong)力(li)源,利用(yong)氣(qi)(qi)(qi)缸(或(huo)液壓(ya)缸)和活塞(sai)的運動(dong)(dong)來驅動(dong)(dong)閥門的,一(yi)般氣(qi)(qi)(qi)動(dong)(dong)的空氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)力(li)小(xiao)于0.8MPa,液動(dong)(dong)的水(shui)壓(ya)或(huo)油(you)壓(ya)為2.5~25MPa。回轉型氣(qi)(qi)(qi)、液驅動(dong)(dong)裝置用(yong)于驅動(dong)(dong)球(qiu)閥、蝶閥或(huo)旋(xuan)塞(sai)閥。
②. 液(ye)動(dong)(dong)(dong)裝置的驅(qu)動(dong)(dong)(dong)力(li)大,適用于驅(qu)動(dong)(dong)(dong)大口(kou)徑(jing)閥(fa)(fa)門。如用于驅(qu)動(dong)(dong)(dong)旋塞(sai)閥(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)和蝶閥(fa)(fa)時,必須將活(huo)塞(sai)的往復運動(dong)(dong)(dong)轉(zhuan)換(huan)為面(mian)回轉(zhuan)運動(dong)(dong)(dong)。除(chu)了采用氣(qi)缸(gang)或液(ye)壓缸(gang)的活(huo)塞(sai)來驅(qu)動(dong)(dong)(dong)外(wai),不能采用氣(qi)動(dong)(dong)(dong)薄膜驅(qu)動(dong)(dong)(dong), 因其行程(cheng)和驅動力(li)較(jiao)小,故(gu)主要用于調節(jie)閥。
③. 氣動(dong)(dong)(dong)(dong)執行機構(gou),閥門氣動(dong)(dong)(dong)(dong)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)安全、可靠、成本低(di),使用(yong)維修方(fang)便(bian),是閥門驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)機構(gou)中(zhong)的一大分支。氣動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)在(zai)具有防爆要(yao)求的場合(he)應用(yong)較多(duo)。閥門氣動(dong)(dong)(dong)(dong)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)采用(yong)氣源的工作壓力較低(di),結構(gou)尺寸(cun)不(bu)大,閥門氣動(dong)(dong)(dong)(dong)驅(qu)動(dong)(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置(zhi)的總推力也不(bu)很大。
④. 它們都有結構緊湊(cou)、啟(qi)閉迅(xun)速(su)的(de)特點,適用于(yu)室內(nei)或有腐(fu)蝕、易燃(ran)易爆(bao)的(de)環(huan)境;其缺點是配管較復雜,不適于(yu)遠距(ju)離控制。氣動裝置的(de)壓力一般為(4~6)×105Pa,,出力較小(xiao)。液動(dong)裝置采用較高(gao)的壓力,出力較大。
4. 手動閥門
①. 手(shou)動(dong)閥門(men)是最基本的(de)驅(qu)(qu)動(dong)方式(shi)的(de)閥門(men)。它(ta)包括用(yong)手(shou)輪、手(shou)柄或(huo)扳手(shou)直接驅(qu)(qu)動(dong)和(he)通過傳動(dong)機(ji)構進(jin)行(xing)驅(qu)(qu)動(dong)兩種(zhong)。
②. 手輪(lun)(lun)或手柄驅動(dong)。在啟閉閥(fa)(fa)門所需的(de)(de)力矩(ju)小于(yu)100kg·m時,采用手動(dong)驅動(dong)。手輪(lun)(lun)或手柄采用正方、錐(zhui)方、鍵和螺(luo)紋等形式(shi)直(zhi)接固定在閥(fa)(fa)桿(gan)(gan)或閥(fa)(fa)桿(gan)(gan)螺(luo)母(mu)上(shang),閥(fa)(fa)門的(de)(de)啟閉是(shi)通(tong)過手輪(lun)(lun)、閥(fa)(fa)桿(gan)(gan)和閥(fa)(fa)桿(gan)(gan)螺(luo)母(mu)來實現的(de)(de)。它(ta)常用于(yu)驅動(dong)公稱(cheng)通(tong)徑(jing)小于(yu)300mm的(de)(de)閥(fa)(fa)門。
③. 齒(chi)輪(lun)蝸輪(lun)驅(qu)動(dong)。當閥門(men)啟閉所需(xu)的力矩較大時,一(yi)般采用(yong)齒(chi)輪(lun)或蝸輪(lun)驅(qu)動(dong)。齒(chi)輪(lun)驅(qu)動(dong)有正齒(chi)輪(lun)和傘齒(chi)輪(lun),其傳動(dong)比通(tong)常取1:3,多(duo)用(yong)于閘閥、截止閥和球(qiu)閥。蝶閥和旋塞(sai)閥通(tong)常采用(yong)蝸輪(lun)驅(qu)動(dong)。
④. 配備手動齒輪操作機(ji)構的(de)閥(fa)門壓(ya)力等級和尺(chi)寸(cun)宜(yi)按表規(gui)定。但是,將(jiang)手輪或手柄開到一半的(de)位置時的(de)操作力不能超過35kgf。手動閥(fa)門的(de)最(zui)大尺(chi)寸(cun)見(jian)表6.2.7。
⑤. 閥(fa)門的(de)齒(chi)輪(lun)操作機構(gou)應(ying)(ying)以最大(da)傳輸壓力設(she)計(ji),這類閥(fa)門的(de)關(guan)(guan)閉試驗壓力應(ying)(ying)降低到該管(guan)線(xian)的(de)最大(da)設(she)計(ji)壓力。但是(shi),除了閥(fa)門的(de)齒(chi)輪(lun)操作機構(gou)外(wai),閥(fa)門的(de)其(qi)他部件應(ying)(ying)以足(zu)夠的(de)壓力等級(ji)設(she)計(ji)。閥(fa)門的(de)關(guan)(guan)閉試驗壓力應(ying)(ying)按照(zhao) API 598的(de)規定(ding)。
5. 某(mou)大口徑閥門驅動選用(yong)的工程應用(yong)
某臥(wo)式(shi)設(she)(she)(she)備上部有一(yi)新增72”大口徑蝶閥,根據(ju)所在國家管(guan)道設(she)(she)(she)計(ji)標準(zhun)(zhun)規(gui)范,一(yi)般口徑大于(yu)12”的(de)(de)(de)閥門驅(qu)動(dong)裝置不能(neng)用手(shou)動(dong),因此如果設(she)(she)(she)計(ji)單位把這個(ge)大口徑蝶閥改為非手(shou)動(dong)驅(qu)動(dong)的(de)(de)(de)閥門,將增加很(hen)(hen)多費用。后來經過(guo)仔細(xi)研究這個(ge)國家的(de)(de)(de)管(guan)道設(she)(she)(she)計(ji)標準(zhun)(zhun)規(gui)范,發(fa)現對于(yu)很(hen)(hen)少(shao)進行操作的(de)(de)(de)大于(yu)12”的(de)(de)(de)閥門驅(qu)動(dong)裝置可以采用手(shou)動(dong)驅(qu)動(dong),并(bing)設(she)(she)(she)置相應的(de)(de)(de)操作平臺(tai)。