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雙密封導軌閥性能特點

上海申弘閥門有限公司

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

                  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，這不僅保證了閥門的零泄漏，而且使閥門具備了防火功能。如圖 2所示，圖a為開啟狀態的軟密封形狀；圖b為關閉狀態的軟密封形狀。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；這有利于閥門在關閉過程中軟密封被壓縮，向兩側凹槽中流動，zui終形成硬密封；其優點在于保護軟密封不被壓傷，同時保證硬密封的實現。

    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，避免出現“氣阻斷流"現象，這一點已多次得到用戶的確認。

                   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

閥門端蓋與閥體，底

盤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,杜絕了外漏的發生(如圖3所示). 

4．具有雙關斷及泄放功能：

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

若采用雙密封導軌閥，則僅需一臺閥就可實現上述功能，如圖4b所示，雙密封導軌閥底部有一排泄螺塞，當閥門關閉后，取下該螺塞；若有一側閥瓣產生內漏，則漏出的介質通過螺塞孔排出，從而避免兩種介質摻混現象的發生。

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

圖 4 雙關斷及泄放功能原理

    5．具有在線維修功能：當軟密封因雜質等原因損壞或者操縱

器（執行機構）因故出現故障時，可以不將閥門從管線上拆下而進行維修或者更換，整個過程不超過1個小時。

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“泄壓系統"的針形閥1來得到檢測，詳見“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，當在液體介質中使用時，必須具有壓差泄放功能"，泄放的壓差是因環境溫度的變化而產生的。雙密封閥門在常閉狀態下，中腔壓力會因溫度的升高而快速的增加；如果不及時泄掉該壓差，將對閥門的操作產生嚴重影響，甚至會脹裂閥體。

手動操作的雙密封導軌閥通常有兩種泄壓系統供選擇：

• 手動泄壓系統：通常為一安裝在端蓋上的針形閥，見圖1。當介質為可以少量向大氣中排泄的液體時，一般配帶此種泄壓系統。當閥門將處于常閉狀態時，在閥門關閉后，打開針形閥（此時，還可檢驗閥門是否有內漏）；在閥門重新開啟前，記住關閉針形閥。
• 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。當介質

為不可以向大氣中排泄

的液體時，需配此種泄

壓系統，一般是向上游

管道中泄壓（有介質一

側）。該種泄壓系統不需

人為控制，只有當需要

檢測內漏時，才手動打    圖 5 差熱式泄壓及管線減壓綜合圖

開針形閥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依據使用介質及使用環境按標準確定，用戶可以提出要求，但不得違反標準。

8．閥門的操作機構及自鎖性

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

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

圖 6 導向槽設計

特別指出一點：目前市場上出現的同類閥門中，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，其動作原理為A→B是閥芯的初始直線運動段；B→C的過程中，閥芯既作直線運動，又作旋轉運動，因此，導向銷需承受更大的剪切力，對其強度有更高的要求；同時，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型螺旋線結構"。

9．具有準確直觀的狀態指示器：如圖1所示“1.指示標記牌"，當指示標記牌與管線軸向平行時，指示閥門處于開啟狀態；當與軸向垂直時，指示閥門處于關閉狀態。

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。

我公司產品*之處：

• 選材：操縱器主軸通常采用經過處理的不銹鋼(2Cr13)軸套采用合金鋼，并經滲氮處理，以保證長壽命，其他如銷軸等也是經過特殊處理。
• 鑄造廠家：我公司對鑄件廠家的審查非常嚴格，其中主要部件的配套廠家如安徽霍山應流集團、寧波勤縣至誠精密廠均是通過ISO9001認證并向國外出口鑄件的專業鑄造廠質量非常過得硬。
• 鑄造工藝：材料選質嚴格按API6D的要求進行，通常公稱通徑DN50、DN80、DN100的閥體均采用精密鑄造成型；DN150、DN200、DN250的閥體均采用*樹脂砂鑄造工藝成型；
• *整體閥芯結構設計：我公司的產品閥芯與耳軸（閥桿）的結構是一體的（見圖 1），上、下耳軸與端蓋、底盤的配合部位有滑動軸承（DN≥500的雙密封導軌閥用滾動軸承）。采用該種結構不僅可以減小摩擦阻力，而且便于實現精加工，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。
• 關鍵部位的特別工藝處理：我公司的產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鍍鎳處理。進行處理的目的是增加其抗介質的化學腐蝕及沖刷腐蝕的能力，提升了導軌之間在頻繁的開啟關閉過程中的抗擦傷能力。以適應長壽命的要求。除非定貨合同中規定不需鍍鉻（鎳），否則該處理為常規要求。
• 長壽命：我公司的產品經過國內機構的鑒定，壽命為國內同類雙密封閥中壽命zui長（達28000次）。

由于雙密封閥國內尚無專業標準，我們在國內相關閥門專家的幫助下，編寫了要求較高，且比較完整的企業標準。且近期已與國內閥門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，*稿已經送審。

• 取得資質銷售業績zui多的雙密封閥:（見資質證明及業績表）
• 應用環境zui多的廠家:

目前，我公司閥門從實際使用的氣候條件來看，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。

• 生產能力zui強：

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

• *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，這樣設計可以使產品體積小，重量輕，結構更加緊湊。

• 特別的管線減壓功能：

我公司在長期為油庫儲運服務過程中，在相關專家的指導下，成功地將原來油庫龐大的減壓系統、精巧地實現于我公司的雙密封導軌閥上，這是其他廠家日常所不具有的。

“管線減壓"是儲罐區管匯設計中需要重點考慮的問題，即當儲罐根部閥關閉后，管網中仍然充滿介質；隨著環境溫度的升高，管網中介質的壓力會迅速增大；當溫差變化較大時，增加的壓力會遠遠超過管線的承受能力，造成管線的破壞；因此，需要及時為管線減壓。

             圖 7  管線減壓原理圖

通常的管線減壓設計如圖7a所示，在主切斷閥的上、下游之間連接管線減壓系統，該系統通常由兩個截斷類閥（閘閥、球閥或截止閥）及這兩個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，不方便現場管理。

我公司專門設計的雙密封導軌閥的管線減壓系統就是為簡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構成管線減壓系統；針形閥2、針形閥3常開，或根據要求控制開閉狀態。                   

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，常規閥門不配此系統。與本文相關的論文有：礦山電動插板閥