氣動(dòng)法蘭式球閥選型參數(shù)

【資料簡(jiǎn)介】

氣動(dòng)法蘭式球閥選型指南球閥為單回轉(zhuǎn)90°的開(kāi)關(guān)閥門，氣動(dòng)執(zhí)行器（氣動(dòng)頭）在氣源壓力的作用下，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)閥門實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)動(dòng)作。氣動(dòng)閥門使用的氣源壓力一般為0.3~0.8MPa，一般配置以下元件，過(guò)濾減壓閥、電磁閥、限位開(kāi)關(guān)、氣動(dòng)頭和其他元件。按照發(fā)生故障時(shí)，閥門的動(dòng)作形式，將氣動(dòng)閥門分為兩大類，單作用和雙作用球閥。圖1雙作用氣動(dòng)球閥工作原理圖（1、氣動(dòng)頭 2、電磁閥 3、過(guò)濾減壓閥 4、氣源）

 

圖1為一套雙作用氣動(dòng)球閥的工作原理圖，壓縮空氣（氣源）首先經(jīng)過(guò)過(guò)濾減壓閥，清除其中含有的水分、油分以及固體粉塵顆粒，并調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力至設(shè)定值，以提供穩(wěn)定的氣源壓力。然后，氣體流入電磁閥進(jìn)氣口a，從氣口b流入到氣動(dòng)頭，推動(dòng)活塞動(dòng)作，排氣通道為d~E，線圈得電以后，電磁閥換向，氣體從氣口d流入到氣動(dòng)頭，推動(dòng)活塞向相反方向動(dòng)作，排氣通道為b~c。圖2單作用氣動(dòng)球閥工作原理圖（1、氣動(dòng)頭 2、電磁閥 3、過(guò)濾減壓閥 4、氣源）

圖2為一套單作用氣動(dòng)球閥的工作原理圖，同前，壓縮空氣首先通過(guò)過(guò)濾減壓閥，電磁閥線圈得電時(shí)，氣體流入電磁閥進(jìn)氣口a口，從氣口b流入到氣動(dòng)頭，推動(dòng)活塞動(dòng)作，同時(shí)氣動(dòng)頭內(nèi)彈簧被壓縮，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)（失氣或者失電），電磁閥恢復(fù)彈簧位，氣源被阻斷，氣動(dòng)頭彈簧釋放壓縮力，推動(dòng)活塞向相反方向運(yùn)動(dòng)，排氣通道為b~c，可將閥門停留在設(shè)定的開(kāi)啟或者關(guān)閉位置，防止發(fā)生事故。

二、氣動(dòng)法蘭式球閥選型指南氣動(dòng)球閥常見(jiàn)需求以及解決方案

為滿足不同類型的管道系統(tǒng)，需選擇對(duì)應(yīng)的管路系統(tǒng)，《表1》為常見(jiàn)氣動(dòng)元件的選型原則。

是同屬一個(gè)類型的閥門，只有它的關(guān)閉件是個(gè)球體，球體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到開(kāi)啟、關(guān)閉的一種閥門。 氣動(dòng)球閥在管路中主要用來(lái)做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。 氣動(dòng)球閥按結(jié)構(gòu)形式可分：浮動(dòng)球式、固定球式、彈性球式. 氣動(dòng)球閥的工作原理是靠旋轉(zhuǎn)閥戀來(lái)使閥門暢通或閉塞。氣動(dòng)球閥開(kāi)關(guān)輕便，體積小，可以做成很大口徑，密封可靠，結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕,在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
氣動(dòng)球閥由三片式球閥配置氣動(dòng)執(zhí)行器組成，氣動(dòng)執(zhí)行器分為雙作用和單作用型，通過(guò)電磁閥控制，實(shí)現(xiàn)球閥開(kāi)關(guān)動(dòng)作。氣動(dòng)球閥可實(shí)現(xiàn)智能化控制，快速開(kāi)啟或關(guān)閉管路，能有效的對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行控制和管理。 氣動(dòng)球閥由球閥配和氣動(dòng)執(zhí)行器兩大主要部分組成，通常需要配上電磁閥、氣源處理三聯(lián)件、限位開(kāi)關(guān)、定位器等幾個(gè)附件，以達(dá)到遠(yuǎn)程控制和就地控制，在控制室里就可以控制閥門的啟閉，無(wú)需跑到現(xiàn)場(chǎng)或者高空和危險(xiǎn)地帶來(lái)手動(dòng)控制，在很大程度上節(jié)約了人力資源以及時(shí)間和安全性。

工作原理如下：

一、開(kāi)啟過(guò)程
1、在關(guān)閉位置，球體受閥桿的機(jī)械施壓作用，緊壓在閥座上。
2、當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，閥桿則反向運(yùn)動(dòng)，其底部角形平面使球體脫開(kāi)閥座。
3、閥桿繼續(xù)提升，并與閥桿螺旋槽內(nèi)的導(dǎo)銷相互作用，使球體開(kāi)始無(wú)摩擦地旋轉(zhuǎn)。
4、直至到全開(kāi)位置，閥桿提升到極限位置，球體旋轉(zhuǎn)到全開(kāi)位置。

二、關(guān)閉過(guò)程
1、關(guān)閉時(shí)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，閥桿開(kāi)始下降并使球體離開(kāi)閥座開(kāi)始旋轉(zhuǎn)。
2、繼續(xù)旋轉(zhuǎn)手輪，閥桿受到嵌于其上螺旋槽內(nèi)的導(dǎo)銷的作用，使閥桿和球體同時(shí)旋轉(zhuǎn)90°。
3、快要關(guān)閉時(shí)，球體已在與閥座無(wú)接觸的情況下旋轉(zhuǎn)了90°。
4、手輪轉(zhuǎn)動(dòng)的幾圈，閥桿底部的角形平面機(jī)械地楔向壓迫球體，使其緊密地壓在閥座上，

 

《表1》 氣動(dòng)元件的選型原則
序號(hào)	要求	解決方案
1	普通型，發(fā)生故障時(shí)，閥門保位	雙作用氣動(dòng)頭、過(guò)濾減壓閥、電磁閥、限位開(kāi)關(guān)（通過(guò)電磁閥與氣動(dòng)頭的不同連接，可實(shí)現(xiàn)斷電狀態(tài)下，閥門的開(kāi)啟/關(guān)閉要求）
2	普通型，故障位置開(kāi)/故障位置關(guān)	單作用氣動(dòng)頭、過(guò)濾減壓閥、電磁閥、限位開(kāi)關(guān)
3	符合 NAMUR 結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)	選用符合 NAMUR 接口的氣動(dòng)頭、電磁閥、限位開(kāi)關(guān)
4	手動(dòng)操作功能	配氣動(dòng)手輪或者液壓手動(dòng)泵等
5	電磁閥帶手動(dòng)操作	選用帶手動(dòng)功能的電磁閥
6	閥門快速開(kāi)啟/關(guān)閉	選用大流量的過(guò)濾減壓閥、電磁閥，加大鋼管直徑，在氣動(dòng)頭出氣口增加快排閥1以及電磁閥控制大口徑氣控閥等
7	閥門開(kāi)關(guān)時(shí)可調(diào)	增加調(diào)節(jié)閥（針閥）或者阻尼器
8	現(xiàn)場(chǎng)無(wú)電源或禁電	將電磁閥換成氣控閥
9	現(xiàn)場(chǎng)防爆、防水、防腐蝕等	選用相應(yīng)等級(jí)的氣動(dòng)頭、電磁閥、限位開(kāi)關(guān)、連接件等
10	閥門/關(guān)度可調(diào)	選用定位器代替電磁閥、限位開(kāi)關(guān)
11	雙作用氣缸實(shí)現(xiàn)單作用功能	增加氣罐、氣控閥等元件
12	現(xiàn)場(chǎng)禁銅	不選用含銅的氣動(dòng)元件，如銅管、銅管接頭、銅電磁閥
13	增加電磁閥可靠性	選用兩個(gè)或者更多電磁閥控制

三、氣動(dòng)法蘭式球閥選型指南氣動(dòng)元件選型

1、氣動(dòng)頭選型

選擇氣動(dòng)頭時(shí)，首先確定是單作用氣動(dòng)頭還是雙作用氣動(dòng)頭，然后，根據(jù)閥門工況、氣源壓力等參數(shù)，選用符合輸出扭矩要求的氣動(dòng)頭。

舉例說(shuō)明氣動(dòng)頭的選型過(guò)程：選擇球閥16×14BS15J，實(shí)際壓力19.5MPa；氣動(dòng)頭選型為：愛(ài)默生（EMERSON），單作用，故障位置關(guān)，氣源壓力0.55MPa。查《球閥扭矩表》，可得數(shù)據(jù)，見(jiàn)《表2》。取安全系數(shù)為1.4，則閥門各位置的扭矩值見(jiàn)《表3》。

根據(jù)EMERSON產(chǎn)品樣本，選擇氣動(dòng)頭型號(hào)為G7028-SR4-CW，由《表3》可見(jiàn)，各扭矩值均大于閥門相應(yīng)位置的扭矩值，符合要求。

《表2》球閥扭矩?cái)?shù)據(jù)
智能扭矩計(jì)算		全壓下的計(jì)算扭矩/N·m	實(shí)際壓力/MPa	實(shí)際壓力下的計(jì)算扭矩/N·m
口徑/in	磅級(jí)/Lb
14	1500	21000	19.5	16058.82

《表3》扭矩值
閥門位置	VBTO	VRTO	VETO	VBTC	VRTC	VETC
執(zhí)行器位置	ABTO	ARTO	AETO	ABTC	ARTC	AETC
16×14BS15J	22484	13490	16863	20236	13490	20236
G7028-SR4-CW	42955	18558	28223	34732	14578	21404

2、電磁閥選型

電磁閥選型的時(shí)候，要注意電磁閥的特征參數(shù)是否滿足需要，如壓力范圍、流通介質(zhì)、工作溫度、流通系數(shù)、電壓、防爆要求以及其他功能等。

3、過(guò)濾減壓閥選型

過(guò)濾減壓閥選型的時(shí)候，要注意過(guò)濾減壓閥的壓力范圍、流通介質(zhì)、工作溫度、排水裝置（自排、手排）及濾芯精度等。

4、限位開(kāi)關(guān)選型

限位開(kāi)關(guān)選型的時(shí)候，要注意反饋方式（機(jī)械式、感應(yīng)式）、位置指示的顏色是否符合要求，以及是否符合相應(yīng)的防爆等級(jí)等。