雙氣缸氣動帶手動楔式閘閥Z6sⅡ40Y
上海申弘閥門有限公司
之前介紹自力式壓力調(diào)節(jié)閥工作原理，現(xiàn)在介紹介紹了雙氣缸氣動閘閥的工作原理、結(jié)構(gòu)特點及工業(yè)應(yīng)用情況。針對目前閘閥，設(shè)計采用雙氣缸氣動閘閥，分析了雙氣缸氣動結(jié)構(gòu)設(shè)計特點，雙氣缸氣動閘閥與普通閘閥相比有顯著的優(yōu)勢。Z6sⅡ40Y-25型雙氣缸氣動帶手動楔式閘閥Z6s41H氣動帶手動閘閥是具有氣動執(zhí)行機構(gòu)和手動及其保護(hù)機構(gòu)的低支架閘閥。氣動閘閥由于采用雙層氣缸結(jié)構(gòu)，與單氣缸式氣動閘閥相比，提升力增大了一倍。閥門具備緩沖機構(gòu)，能有效地減速輕了關(guān)閉閥門時，活塞下行沖擊而造成的閥板車密封面和閥體密封面的磨損，也能避免閘板卡死的現(xiàn)象。
1、雙氣缸氣動帶手動楔式閘閥Z6sⅡ40Y概述
閘閥適用于水、油、氣及含酸、堿類腐蝕性等工藝介質(zhì)環(huán)境，也適用在易燃、易爆、導(dǎo)熱油、高純度和有毒等介質(zhì)的管路上。但在煤炭、冶金及石油化工等行業(yè)中，由于管路中含有大量顆粒狀物料和礦砂，所以對管路中閥門的磨損比較嚴(yán)重，特別是煤炭系統(tǒng)中的重介質(zhì)選煤過程尤為突出。使用普通的閘閥一般使用壽命僅3 個月左右，且多數(shù)是手動操作，開關(guān)費力又不方便，經(jīng)常由于閘板下部堆料而關(guān)閉不嚴(yán)，這種方式勞動強度較大，操作手段落后，在一定程度上阻礙了自動化生產(chǎn)的發(fā)展，已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)高速發(fā)展的需要，所以很有必要研究開發(fā)各種驅(qū)動裝置閘閥。隨著現(xiàn)代核工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)、電子工業(yè)和航天工業(yè)的發(fā)展，以及流程工藝自動控制和遠(yuǎn)距離流體輸送的發(fā)展，促進(jìn)了現(xiàn)代閘閥的發(fā)展。用于遠(yuǎn)距離控制和程序控制的閘閥驅(qū)動裝置( 電動、氣動、液動、電- 液聯(lián)動或氣- 液聯(lián)動等) 開始得到應(yīng)用。雙氣缸氣動閘閥的應(yīng)用會大大減輕勞動強度，提高工作效率，并能在事故狀態(tài)下節(jié)省開關(guān)閥時間，減少事故造成的經(jīng)濟(jì)損失，而且其技術(shù)，性能可靠，操作和維修方便。
2、雙氣缸氣動帶手動楔式閘閥Z6sⅡ40Y結(jié)構(gòu)特性
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥雙氣缸氣動閘閥主要由閥體、閥蓋、閘板、閥桿、密封圈、雙層氣缸及活塞、活塞桿、隔板連同緩沖機構(gòu)、手動機構(gòu)、氣動- 手動轉(zhuǎn)換裝置和閥蓋填料箱裝置等組成。
(1) 彈性閘板和閥座密封可靠，零滲漏。且彈性閥座流阻小，水頭損失少。
(2) 氣動- 手動轉(zhuǎn)換機構(gòu)裝在氣缸蓋的上部，在閘閥開啟和關(guān)閉過程的任何位置上，都可十分方便地轉(zhuǎn)動操作手柄，直接地進(jìn)行由氣動至手動或由手動至氣動的操作方式轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換操作手柄采用定位銷式自鎖設(shè)計，定位可靠。電磁閥及其控制電路或供風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，不需其他輔助工具，即可迅速轉(zhuǎn)換成手動操作狀態(tài)，保證線路正常運行，避免事故發(fā)生。在新建工程的自控系統(tǒng)未完成之前，本系列閘閥可以作為手動閘閥使用，操作時靈活輕快。
(3) 關(guān)閥時間可調(diào)，通過調(diào)整安裝在隔板上的緩沖機構(gòu)，還可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整閘閥關(guān)閉的時間。
(4) 閘閥可以配用電的或氣的回訊器，用以發(fā)送閥門開關(guān)狀態(tài)信息( 其中防爆行程開關(guān)有國產(chǎn)和進(jìn)口兩種) 。因此，使用本閥可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制、集中控制和自動控制。
(5) 閘閥的氣缸選用無縫鋼管制造，內(nèi)表面鍍鉻，并經(jīng)拋光處理，具有摩擦力小、不易銹蝕、高硬度和壽命長等優(yōu)點。
(6) 氣缸中的密封圈采用耐油橡膠O 形圈，密封性能可靠，維修時更換方便。
3、工作原理
雙氣缸氣動閘閥以0. 4 ～ 0. 6MPa( 表壓) 凈化壓縮空氣作為工作動力，推動活塞，帶動閘板作垂直于流體的位移，實現(xiàn)開啟或關(guān)閉閥門的目的。雙層氣缸和緩沖機構(gòu)的工作原理，按閘閥工作的4 個階段完成( 圖1) 。
雙氣缸工作原理
(a) 開啟前階段(b) 開啟后階段(c) 關(guān)閉前階段(d) 關(guān)閉后階段
圖1 雙氣缸工作原理
3.1、開啟的前階段
在閘閥開啟的前階段，上層氣缸的活塞( 以下簡稱上活塞) 和下層氣缸的活塞( 以下簡稱下活塞)同時受力，閥桿在上、下活塞的推動下，以單活塞近二倍的提升力，克服閘板密封面和閥體密封面之間的大靜摩擦力，帶動閘板上升。壓縮空氣由上氣缸的下氣室，經(jīng)由設(shè)置在隔板內(nèi)的特定通道，通過連通管，到達(dá)下氣缸的下氣室，推動上下活塞同時工作。下氣缸上氣室中的氣體，經(jīng)過設(shè)置在隔板內(nèi)的另—特定通道排出氣缸體外。
3.2、開啟的后階段
在閘板稍開啟以后，下活塞就運行到了上止點，閘板在上活塞帶動下，繼續(xù)提升，直至到了全開位置。
3.3、關(guān)閉的前階段
在閥門關(guān)閉的前階段，在上活塞的推動下，閘板離開全開位置，開始下降。
3.4、關(guān)閉的后階段
當(dāng)上活塞接觸到下活塞凸臺，并帶動下活塞一起繼續(xù)下降時，由于下氣缸上氣室的進(jìn)氣通道和下氣缸下氣室的排氣通道設(shè)有阻礙，明顯地減慢了下行的速度，直至閘板下降到了全關(guān)位置。減緩閘板下行的沖擊，自行可關(guān)嚴(yán)閥門，又不使閘板楔得過緊，同時還保護(hù)了密封面，免受猛烈沖擊而損壞。
Z6s41H氣動閘閥主要性能參數(shù):
公稱壓力:1.6,2.5.4.0.6.4MPa
使用溫度：-29～425℃（碳鋼）-40～＋550℃（不銹鋼）
公稱通徑：DN50～800mm
閥體材質(zhì):304.306.316L.WCB.HT200
連接法蘭：JB/T79．GB913．HG20592
適用介質(zhì)：空氣、水、蒸汽、油及硝酸、醋酸等腐蝕性流體
作用方式：切斷型，調(diào)節(jié)型,手動控制
電源電壓：220VAC、24VAC
輸入信號:4～20mA/1～5VDC
0～20mA/0～10VDC
Z6s41H氣動閘閥執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
設(shè)計依據(jù) | GB標(biāo)準(zhǔn) | ANSI標(biāo)準(zhǔn) | |
設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) | GB/12237 | ANSIB16.34 | |
結(jié)構(gòu)長度 | 法蘭連接 | GB/12221 | ANSIB16.10 |
連接法蘭尺寸 | GB/9113、IB/T79 | ANSIB16.5 | |
試驗和檢驗 | IB/T9002 | API598 | |
Z6s41H氣動閘閥主要零件材質(zhì)：
序號 | 零件名稱 | 材質(zhì) | ||
C | P | R | ||
1 | 閥體 | WCB | ZG1Cr18Ni9Ti | ZG1Cr18Ni12Mo2Ti |
2 | 螺帽 | 35 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni12Mo2Ti |
3 | 螺栓 | 35 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni12Mo2Ti |
4 | 閘板 | WCB | ZG1Cr18Ni9Ti | ZG1Cr18Ni12Mo2Ti |
5 | 閥桿 | 1Cr13 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni12Mo2Ti |
6 | 墊片 | 柔性石墨+不銹鋼 | 柔性石墨+不銹鋼 | 柔性石墨+不銹鋼 |
7 | 閥蓋 | WCB | ZG1Cr18Ni9Ti | ZG1Cr18Ni12Mo2Ti |
8 | 螺帽 | 35 | 1Cr18Ni9T | 1Cr18Ni12Mo2Ti |
9 | 吊環(huán)螺栓 | 35 | 1Cr18Ni9T | 1Cr18Ni12Mo2Ti |
10 | 螺帽 | 35 | 1Cr18Ni9T | 1Cr18Ni12Mo2Ti |
11 | 螺栓 | 35 | 1Cr18Ni9T | 1Cr18Ni12Mo2Ti |
12 | 填料 | 柔性石墨 | 柔性石墨 | 柔性石墨 |
13 | 填料壓套 | WCB | 1Cr18Ni9T | 1Cr18Ni12Mo2Ti |
14 | 填料壓板 | WCB | 1Cr18Ni9T | 1Cr18Ni12Mo2Ti |
15 | 螺帽 | 35 | 1Cr18Ni9T | 1Cr18Ni12Mo2Ti |
4、使用過程
(1) 閥門氣動時，上活塞行至行程上端點觸動上回訊器，使之發(fā)訊，下活塞行至行程下端觸動下回訊器，使之發(fā)訊，以作為閘閥開閉信息在操作室的模擬儀表盤上進(jìn)行顯示。
(2) 手輪上部的外伸指示桿的上升和下降，標(biāo)示著該閥的閘板是處于提升還是下降狀態(tài)。閘閥關(guān)閉時，外伸指示桿位于低位置。反之，閘閥全開時，外伸指示桿位于高位置。此即為閥門啟閉狀態(tài)的現(xiàn)場指示。
(3) 氣缸蓋上部裝有氣動- 手動轉(zhuǎn)換裝置。將轉(zhuǎn)換手柄順時針方向提轉(zhuǎn)到“氣動”定位孔處定位，閘閥處于氣動操作狀態(tài)。反之，將轉(zhuǎn)換手柄逆時針方向提轉(zhuǎn)到“手動”定位孔處定位，閘閥即可進(jìn)行手動操作。手動操作閘閥時，手輪順時針旋轉(zhuǎn)為關(guān)，逆時針旋轉(zhuǎn)為開，其中帶錐齒輪傳動的，其手輪旋向相反。
5、維護(hù)保養(yǎng)
(1) 在使用中，應(yīng)將閘板全開全關(guān)，不允許開啟一部分作為調(diào)節(jié)流量的節(jié)流閥使用。否則，在介質(zhì)的沖刷下易造成密封面損壞。
(2) 應(yīng)經(jīng)常檢查氣源的分水過濾器、減壓閥和油霧器。必要時應(yīng)定期在氣缸內(nèi)壁加注少量潤滑油。
(3) 閥門使用期間，應(yīng)視其動作頻繁程度進(jìn)行定期檢查和維護(hù)。
(4) 供氣故障時，應(yīng)及時將氣動轉(zhuǎn)換為手動，轉(zhuǎn)換時應(yīng)先將轉(zhuǎn)換手柄向外拉出定位銷，手柄沿逆時針方向扳轉(zhuǎn)，并適度轉(zhuǎn)動手輪使手柄扳到位后，即可對閥門進(jìn)行手動控制。當(dāng)手動轉(zhuǎn)換為氣動時，手沿順時針方向扳轉(zhuǎn)復(fù)位。在操作中必須注意氣動與手動不得混亂，特別是轉(zhuǎn)換手柄在手動位置時，不許進(jìn)行氣動。
主要外形和連接尺寸
Main External and Connection Dimension 單位:mm
| 公稱通徑 DN | L | D | D1 | D2 | b | Z-Φd | H | H1 | D0 | WT(Kg) |
| CZ6s40H-16C CZ6s40Y-16P CZ6s40Y-16R | ||||||||||
| 50 | 250 | 160 | 125 | 100 | 16 | 4-Φ18 | 950 | 570 | 180 | 36 |
| 65 | 270 | 180 | 145 | 120 | 18 | 4-Φ18 | 1050 | 596 | 180 | 53 |
| 80 | 280 | 195 | 160 | 135 | 20 | 8-Φ18 | 1080 | 635 | 200 | 72 |
| 100 | 300 | 215 | 180 | 155 | 20 | 8-Φ18 | 1145 | 645 | 250 | 90 |
| 125 | 325 | 245 | 210 | 185 | 22 | 8-Φ18 | 1210 | 685 | 250 | 120 |
| 150 | 350 | 280 | 240 | 210 | 24 | 8-Φ18 | 1300 | 720 | 320 | 132 |
| 200 | 400 | 335 | 295 | 265 | 26 | 12-Φ23 | 1660 | 940 | 400 | 258 |
| 250 | 450 | 405 | 355 | 320 | 30 | 12-Φ25 | 1790 | 1020 | 400 | 297 |
| 300 | 500 | 460 | 410 | 375 | 30 | 12-Φ25 | 1990 | 1150 | 450 | 420 |
| 350 | 550 | 520 | 470 | 435 | 34 | 16-Φ25 | 2090 | 1170 | 450 | 558 |
| 400 | 600 | 580 | 525 | 485 | 36 | 16-Φ30 | 2290 | 1325 | 500 | 840 |
| 450 | 650 | 640 | 585 | 545 | 40 | 20-Φ30 | 2485 | 1465 | 500 | 1110 |
| 500 | 700 | 705 | 650 | 608 | 44 | 20-Φ34 | 2640 | 1590 | 550 | 1380 |
| 600 | 800 | 840 | 770 | 718 | 48 | 20-Φ41 | 2940 | 1720 | 550 | 1620 |
| 700 | 900 | 910 | 840 | 788 | 50 | 24-Φ41 | 3450 | 1960 | 600 | 1966 |
| 800 | 1000 | 1020 | 950 | 898 | 52 | 24-Φ41 | 3650 | 2190 | 600 | 2282 |
| 900 | 1100 | 1120 | 1050 | 998 | 54 | 28-Φ41 | 3815 | 2400 | 800 | 2495 |
| 1000 | 1200 | 1255 | 1170 | 1110 | 56 | 28-Φ48 | 4000 | 2650 | 800 | 2760 |
氣動楔式閘閥PN2.5MPa-4.0MPa
主要外形和連接尺寸 Main External and Connection Dimension 單位:mm
| 公稱通徑 DN | L | D | D1 | D2 | b | Z-Φd | H | H1 | D0 | WT (Kg) |
| CZ6s40H-25 CZ6s40Y-25P CZ6s40Y-25R | ||||||||||
| 50 | 250 | 160 | 125 | 100 | 20 | 4-Φ18 | 950 | 570 | 180 | 38 |
| 65 | 270 | 180 | 145 | 120 | 22 | 8-Φ18 | 1050 | 596 | 180 | 55 |
| 80 | 280 | 195 | 160 | 135 | 22 | 8-Φ18 | 1080 | 635 | 200 | 76 |
| 100 | 300 | 230 | 190 | 160 | 24 | 8-Φ23 | 1145 | 645 | 250 | 94 |
| 125 | 325 | 270 | 220 | 188 | 28 | 8-Φ25 | 1210 | 685 | 250 | 126 |
| 150 | 350 | 300 | 250 | 218 | 30 | 8-Φ25 | 1300 | 720 | 320 | 136 |
| 200 | 400 | 360 | 320 | 278 | 34 | 12-Φ25 | 1660 | 940 | 400 | 265 |
| 250 | 450 | 425 | 370 | 332 | 36 | 12-Φ30 | 1790 | 1020 | 400 | 300 |
| 300 | 500 | 485 | 430 | 390 | 50 | 16-Φ30 | 1990 | 1150 | 450 | 436 |
| 350 | 550 | 550 | 490 | 448 | 44 | 16-Φ34 | 2090 | 1170 | 450 | 580 |
| 400 | 600 | 610 | 550 | 505 | 48 | 16-Φ34 | 2290 | 1325 | 500 | 860 |
| 450 | 650 | 660 | 600 | 555 | 50 | 20-Φ34 | 2485 | 1465 | 500 | 1260 |
| 500 | 700 | 730 | 660 | 610 | 52 | 20-Φ41 | 2640 | 1590 | 550 | 1420 |
| 600 | 800 | 840 | 770 | 718 | 56 | 20-Φ41 | 3940 | 1720 | 550 | 1710 |
| 700 | 900 | 955 | 875 | 815 | 60 | 24-Φ48 | 3450 | 1960 | 600 | 2105 |
| 800 | 1000 | 1070 | 990 | 930 | 64 | 24-Φ48 | 3650 | 2190 | 600 | 2310 |
| 900 | 1100 | 1180 | 1090 | 1025 | 66 | 28-Φ54 | 3815 | 2400 | 800 | 2620 |
| 1000 | 1200 | 1305 | 1210 | 1140 | 68 | 28-Φ58 | 4000 | 2650 | 800 | 2960 |
主要外形和連接尺寸
Main External and Connection Dimension 單位:mm
| 公稱通徑 DN | L | D | D1 | D2 | D6 | b | Z-Φd | H | H1 | D0 | WT (Kg) |
| CZ6s40H-40 CZ6s40Y-40P CZ6s40Y-40R | |||||||||||
| 50 | 250 | 160 | 125 | 100 | 88 | 20 | 4-Φ18 | 950 | 570 | 200 | 42 |
| 65 | 280 | 180 | 145 | 120 | 110 | 22 | 8-Φ18 | 1050 | 596 | 200 | 68 |
| 80 | 320 | 195 | 160 | 135 | 121 | 22 | 8-Φ18 | 1080 | 635 | 250 | 84 |
| 100 | 350 | 230 | 190 | 160 | 150 | 24 | 8-Φ23 | 1145 | 645 | 320 | 102 |
| 125 | 400 | 270 | 220 | 188 | 176 | 28 | 8-Φ25 | 1210 | 700 | 320 | 135 |
| 150 | 450 | 300 | 250 | 218 | 204 | 30 | 8-Φ25 | 1330 | 750 | 400 | 156 |
| 200 | 550 | 375 | 320 | 282 | 260 | 38 | 12-Φ30 | 1660 | 940 | 400 | 276 |
| 250 | 650 | 445 | 385 | 345 | 313 | 42 | 12-Φ34 | 1820 | 1050 | 450 | 306 |
| 300 | 750 | 510 | 450 | 408 | 364 | 46 | 16-Φ34 | 1990 | 1150 | 450 | 510 |
| 350 | 850 | 570 | 510 | 465 | 422 | 52 | 16-Φ34 | 2110 | 1190 | 500 | 720 |
| 400 | 950 | 655 | 585 | 535 | 474 | 58 | 16-Φ41 | 2335 | 1370 | 550 | 1050 |
| 450 | 1050 | 680 | 610 | 560 | 524 | 60 | 20-Φ41 | 2490 | 1510 | 550 | 1320 |
| 500 | 1150 | 755 | 6720 | 612 | 576 | 62 | 20-Φ48 | 2640 | 1590 | 550 | 1800 |
| 600 | 1350 | 890 | 795 | 730 | 678 | 62 | 20-Φ54 | 2940 | 1720 | 600 | 2160 |
6、工業(yè)應(yīng)用
雙氣缸氣動閘閥應(yīng)用在柴油罐區(qū)時，儲運調(diào)和柴油罐區(qū)擁有柴油罐共10 座，該氣動閥是安裝在柴油罐的生產(chǎn)線、新生產(chǎn)線、調(diào)合入口線，共安裝氣動閥24 個。該氣動閥正常情況下由操作室中計算機控制開關(guān)，在控制閥回訊信號失靈時要使用手氣動，若手氣動仍然失靈，則將氣動閥切換到手動操作，即與一般閘閥一樣操作。該氣動閥在柴油罐區(qū)的使用已有一段時期，從使用和維護(hù)情況看，該閥技術(shù)，性能可靠，操作切換和維修方便，*生產(chǎn)操作要求，操作使用中基本無泄漏，可保持周圍環(huán)境整潔，極大地降低了維護(hù)的工作量和費用。該雙氣缸氣動閘閥經(jīng)過在柴油罐區(qū)一段時期的應(yīng)用，通過與普通閘閥相比，具有顯著的優(yōu)勢。
(1) 該閥只須在操作室內(nèi)即可完成切換操作，既減輕了勞動強度，又提高了工作效率。
(2) 閥門具有靈活可靠的氣動- 手動轉(zhuǎn)換機構(gòu)。當(dāng)控制電路或供風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，不需其他輔助工具，即可迅速轉(zhuǎn)換成手動操作狀態(tài)，保證線路正常運行，避免事故發(fā)生。而普通閘閥在出現(xiàn)故障后只能維修、更換或停用。
(3) 該閥的氣缸選用無縫鋼管，內(nèi)表面鍍鉻，具有不易腐蝕、使用壽命長等優(yōu)點。而普通閘閥大多是由鑄鐵制造，易腐蝕，維護(hù)費用高，且容易泄漏，污染環(huán)境。
(4) 閥門氣缸中的密封圈采用耐油橡膠O 形圈，密封性能可靠，維修時更換方便。而普通閘閥一般都使用軟填料密封，其密封效果不太理想，泄漏率較大。尤其是閥桿腐蝕后，其泄漏情況更為嚴(yán)重。即使壓完填料后，再開關(guān)幾次，密封又失效，所以只能更換。
7、結(jié)語
雙氣缸氣動閘閥采用氣動驅(qū)動裝置，安全，可靠，成本低，維修方便。氣動機構(gòu)采用雙氣缸結(jié)構(gòu)，能解決閘板在閥體內(nèi)楔死的問題。氣缸中的密封圈采用耐油橡膠O 形圈，密封性能可靠，維修時更換方便。在氣缸蓋上部裝有氣動- 手動轉(zhuǎn)換機構(gòu)，可進(jìn)行由氣動至手動或由手動至氣動的操作方式轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換操作手柄采用定位銷式自鎖設(shè)計，定位可靠。雙氣缸氣動閘閥具有一系列技術(shù)優(yōu)勢，能夠滿足相關(guān)工況系統(tǒng)的需求，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：1150度高溫蝶閥在催化裂化裝置應(yīng)用
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