液壓傳動(dòng)開(kāi)孔封堵專用閥

　　介紹了液壓傳動(dòng)開(kāi)孔封堵專用閥在油、氣和液用管道帶壓不停輸工況實(shí)施管道搶修、改線、合并和接分支管線時(shí)開(kāi)孔封堵作業(yè)的操作過(guò)程和技術(shù)要求。分析了閥門的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和密封原理并給出了閥體剛性計(jì)算的過(guò)程和結(jié)果。

1、概述

　　液壓傳動(dòng)開(kāi)孔封堵專用閥是一種短結(jié)構(gòu)非長(zhǎng)輸管線用焊接式暗桿平板閘閥，它是油、氣和液用管道在帶壓不停輸?shù)那闆r下進(jìn)行管道搶修，管道改線，管線合并和接分支管線時(shí)開(kāi)孔封堵作業(yè)的配套閥門。該閥門采用浮動(dòng)閥座彈簧施加預(yù)緊力，采用O形圈密封形式，設(shè)有泄壓旁通閥組件。真空技術(shù)網(wǎng)(http://genius-power.com/)認(rèn)為該閥門具有雙向流通結(jié)構(gòu)，在水平管線和垂直管線均可安裝和使用。

2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　液壓傳動(dòng)開(kāi)孔式封堵專用閥門(圖1)具有密封性能可靠，開(kāi)、關(guān)扭矩小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

　　(1)閥體采用板焊結(jié)構(gòu)。具有結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度短，整體結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕等特點(diǎn)。

　　(2)采用液壓馬達(dá)傳動(dòng)，手動(dòng)換向閥操作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便(圖2)。

　　(3)閥門為全封閉暗桿結(jié)構(gòu)，防護(hù)性能好。閥門設(shè)有開(kāi)關(guān)指示器，直觀顯示閥門開(kāi)、關(guān)位置。

　　(4)設(shè)有旁通壓力平衡閥組件。當(dāng)閥門開(kāi)啟或關(guān)閉時(shí)，首先分別打開(kāi)旁通壓力平衡閥組件中的2個(gè)小型截止閥，使得閥門進(jìn)出端壓力達(dá)到平衡，開(kāi)啟或關(guān)閉閥門時(shí)更為省力。

　　(5)不用拆卸閥門，可更換閥座密封面上的O形圈。

　　(6)設(shè)計(jì)有浮動(dòng)限位導(dǎo)向板。當(dāng)閥門在水平安裝使用時(shí)的開(kāi)啟過(guò)程中，浮動(dòng)限位導(dǎo)向板承載閘板而避免其重力作用在閥桿上，提高閥門的使用壽命，同時(shí)對(duì)閘板起導(dǎo)向作用。另外，當(dāng)閘板開(kāi)啟時(shí)，浮動(dòng)限位導(dǎo)向板在彈簧預(yù)緊力的作用下限制閥座產(chǎn)生位移而避免其脫離閥座孔。

3、閥體剛性計(jì)算

　　液壓傳動(dòng)開(kāi)孔封堵專用閥的浮動(dòng)閥座采用彈簧施加預(yù)緊力(圖3)。由于浮動(dòng)閥座的活塞效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)閥門進(jìn)出口雙向同時(shí)密封，同時(shí)O形圈對(duì)密封面形成雙重密封。為了避免由于閥門開(kāi)啟瞬間壓力的急劇變化而將閥座端面O形圈的脫出，研制和采用了O形圈槽內(nèi)壓力與閥門中腔壓力相平衡的閥座結(jié)構(gòu)。

1.閥座 2.閘板 3.旁通閥組件 4.閥桿螺母 5.閥體 6.閥桿 7.滑動(dòng)軸承 8.填料 9.液壓傳動(dòng)傘齒輪 10.閥蓋 11.O形圈 12.彈簧 13.限位導(dǎo)向板 14.閥瓣 15.閥瓣蓋 16.閥瓣座

圖1 液壓傳動(dòng)開(kāi)孔封堵專用閥

1.手動(dòng)換向閥 2.油路塊 3.膠管總成 4.液壓馬達(dá) 5.支架 6.聯(lián)軸器 7.傘齒輪傳動(dòng)裝置 8.指示桿 9.防護(hù)罩 10.指示器

圖2 液壓傳動(dòng)傘齒輪裝置

1.閥座 2.閘板

圖3 密封面結(jié)構(gòu)形式

　　為了保證閥門具有良好的密封性能，其閥體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛性，否則閥體在介質(zhì)壓力的作用下產(chǎn)生過(guò)大變形而失去密封性能。該閥體為扁平形焊接結(jié)構(gòu)。側(cè)板在介質(zhì)壓力作用下產(chǎn)生很小的剛性變形不會(huì)影響其密封性能，因此不對(duì)側(cè)板進(jìn)行剛度校核，主要針對(duì)影響密封性能的上(下)板的剛度進(jìn)行計(jì)算校核。

　　經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定，作用在閥體上的最大應(yīng)力是在通道軸線和法蘭之間的上部(圖4)。對(duì)于采用加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)閥體的撓度進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)算。

圖4 閥體剛性分析

4、結(jié)語(yǔ)

　　液壓開(kāi)孔封堵專用閥是根據(jù)管道實(shí)際工況和特殊要求研制的專利產(chǎn)品(專利號(hào):201320020415.6)，在油、氣和液用管道不停輸工況實(shí)施管道搶修、改線、合并和接分支管線過(guò)程中，液壓傳動(dòng)開(kāi)孔封堵專用閥在管線帶壓情況下符合開(kāi)孔封堵的作業(yè)技術(shù)規(guī)范，在多種不同工況條件下達(dá)到了開(kāi)孔封堵作業(yè)的使用要求和效果。