活塞式调流阀产品技术说明

活塞式调流阀结构及特点说明活塞式调流阀结构及特点说明 一一. .总体结构总体结构 活塞式调流阀主要由阀体、活塞(扇叶圈、网孔等)、活塞导轨、密封装置、驱动轴、曲柄、连杆传动 装置、手动蜗轮传动装置、电装等构成，详见图 1。 驱动机构驱动机构 阀体扇叶密封座阀体扇叶密封座 曲柄连曲柄连 活活 塞塞 杆机构杆机构 阀阀 体体 图 1 中阀科技有一支专业的活塞式调节阀研发队伍， 从事调节阀的研发工作 10 多年， 积累了丰富的经验， 该团队在童成彪博士的带领下，完成了大量的应用创新，公布了大量的专利、论文等科技成果，将调节 阀的理论创新和应用创新做到了极致。 开槽与扇叶的组合消能开槽与扇叶的组合消能网孔与扇叶的组合调流网孔与扇叶的组合调流网孔与网孔套筒的二级消能网孔与网孔套筒的二级消能 本复合式结构结合了开槽（网孔）调流和扇叶圈低流阻的特性，使阀门在中小开度时，消能效果好、 抗气蚀能力强，而在大开度时，过流能力强、通过性强、排污效果好，从而使阀门在调流效果、排污能 力、抗气蚀能力达到综合最优的性能，是适用本项目的最佳解决方案。 二二. .技术原理技术原理 节流元件（扇叶圈、网孔等）导流向轴心收缩，在阀体流道轴心区域相互撞击，消除能量，使气蚀 现象发生在阀中心位置，不损坏阀门部件，能显著地降低阀门的噪声和振动。曲柄滑块机构操作稳定可 靠，输出扭矩恒定，关闭先快后慢，以递减方式改变出口环状节流面的大小，并保持活塞运动的平稳性 和灵活性，因而无水锤。可根据出口反馈信号，经调节器控制驱动传动装置改变阀门开度以实现自动调 节功能。下图 2 为流体分析中流体的分布情况。 图 2 三三. .我公司活塞式调节阀的技术特点我公司活塞式调节阀的技术特点 1 1、 2009 年长沙市重大科技专项产学研合作项目，联合长沙理工大学在吸收了全球活塞式调节阀的 结构特征和优点上研制，具有国际先进水平和国内领先技术，下图 3 为证书扫描件。 图 3-1 项目来源：根据 2009 年我公司《新产品开发计划》的要求，并列入 2009 年长沙市重大科技专项产 学研合作项目“新型高端节能阀门产品关键技术研究与产业化”（ 计划文号： 长财企指[2009]30 号， 计划编号：k0902005-11） 2 2、主密封 2.1 如图 3-2-1 采用 T 型防挤出斜面胶条软密封与金属硬密封相结合的双重密封方式，密封效果好， 可实现气泡级密封及零泄露。橡胶密封圈采用整体硫化高硬度实心橡胶，T 型斜面胶条型式，斜面可增 加有效密封宽度，T 型胶条的结构设计具有防挤出的优点。 2.2 如图 3-2-1 T 型主密封胶条的设计只在阀门关闭时受压，当阀门开启时（节流状态）主密封胶条只在阀门关闭时受压，当阀门开启时（节流状态）主密封胶条 完全放松，不与节流元件接触，因此不会受压和摩擦，从而提高主密封胶条使用寿命完全放松，不与节流元件接触，因此不会受压和摩擦，从而提高主密封胶条使用寿命 。 金属硬密封金属硬密封 T T 型主密封，只在关闭型主密封，只在关闭 时受压，在中间节流位时受压，在中间节流位 橡胶软密封橡胶软密封 置不受任何压力和摩擦置不受任何压力和摩擦 力。 图 3-2-1 3 3、、 活塞与内层阀体的导向滑动密封采用 2 道专用密封圈，运行时可防止密封圈卷曲变形。图 3-3 为 2 道专用密封圈的示意图。该专用密封圈采用自密封结构，在高压时密封效果好，在低压时能自动减 少密封比压，从而有效减少摩擦力。 ZL 201420754519.4ZL 201420754519.4 复合消能结构复合消能结构 2 2 道专用道专用 密封圈密封圈 图 3-3 4 4、圆筒是在活塞前部延伸出的一段圆周加工有锥孔或槽的圆筒，孔或槽是对称均布的，介质流经孔 或槽时成为多股高速流体，从圆筒外侧向圆筒内的管道中心喷射对撞，因此气蚀被限定在活塞和管道的 中心，不会对阀门和管道产生气蚀破坏。 过流槽（或锥孔）不会产生气蚀。原因如下： 图 3-4 锥形孔锥形孔 过流槽过流槽 对撞消能是对通过流槽（或锥孔）后动能的有效抑制，既能把过流槽（或锥孔）加速后的速度水头 有效降下来，同时能在对撞和压力恢复过程中使气泡在中央溃灭，从而有效达到抑制气蚀的目的。 因此，采用过流槽（或锥孔）对撞消能的设计方案，在本项目中不会产生气蚀现象。 对撞消能原理 5 5、、如图 3-5，阀轴采用多支点定位与干轴设计结构，阀体的两边都为曲柄滑块的驱动轴提供平衡支 撑，增强结构的坚固性，具有防泥沙、防锈蚀功能，阀轴使用寿命长。 图 3-5 6 6、、如图 3-6，密封座采用卡环轴向定位，扇叶圈导流，拆卸压圈和卡环方便，主密封易于更换。且 阀门易于装拆、定位和检修。 扇叶密封座扇叶密封座 卡环卡环 图 3-6 7 7、、图 3-7 为阀门开度-流量系数曲线图，可以看出流量系数与开度近似成直线。由此看出阀门流量特 性曲线线性度好，易于实现自动控制。 图 3-7 8 8、、导轨说明如图 3-8 特殊青铜堆 结构图 图 3-8 实物图 采用堆焊工艺制作自润滑青铜导引条（多条均匀分布） ， 同时采用压力平衡驱动，所需的操作力小。 确保不锈钢活塞被可靠的青铜轨道导引滑动，不会产生倾斜或运行不畅，也不会产生腐蚀等现象，确 保阀门的长寿命稳定运行。 9 9、、利用先进、科学的有限元及流体有限元技术分析设计，使阀门安全可靠。下图 3-9 为用有限元为 阀门做强度和流体分析的截图。 图 3-9 1010、、能够实现流量和压力的双重控制 此阀门能在用户给定的： 最大工作流量 Qmax、最小工作流量 Qmin 最大工作压差△Hmax、最小工作压差△Hmin 如图 3-10 四条指标线围成的区域内，通过调节阀门开度，精确达到工程需要的任意一个压差△H 和 流量 Q。 阀门任一开度下流量与压差的关系符合下列公式: Cv  Q Cv---阀门在某开度下的流量系数(制造厂提供) Q---介质（水）流量，m3/s ρ---介质密度，对于水，取 ρ =1 △H---前后压差，m  H 图 3-10 1111、、采用过流槽与扇叶圈复合结构节流不仅具有优秀的抗气蚀性能，同时也适应介质含悬浮物杂物 较多的工况，如图 3-11 当阀门全开时介质中的较大杂质将不通过过流槽， 而直接从活塞筒与阀体之 间的流道过，从而降低阀门对水质的要求见图C。 过流槽过流槽+ +扇扇 叶圈复合结叶圈复合结 图 3-11 密封位置 A中间开度调流位置 B大开度排放大流量和排污位置 C 1212、、科学可靠的实验验证措施。 图 3-12 是活塞式调节阀试验时的场景实拍，以及权威的实验报告。 图 3-12 1313、、数控加工中心，拥有五轴坐标的套筒加工及锥孔加工技术，下图 3-13 为锥孔加工过程的实拍。 图 3-12 1414、、采用可编程控制器(PLC)控制阀门的开、关与调节，可以实现实时压力、流量调节，可以实现现 地、远方自动控制。同时提供相应的开、关及中间位置、开关转矩、力矩过载保护等多种位置及报警信 号。 1515、、可以选择多个厂家的电动装置配套。 类别类别品牌系列品牌系列 2SA352SA35 系列系列 引进引进 技术技术 国产国产 MM 系列系列 S