雙氣缸活塞式氣動(dòng)閘閥設(shè)計(jì)規(guī)范介紹了雙氣缸氣動(dòng)閘閥的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工業(yè)應(yīng)用情況。針對(duì)目前閘閥，設(shè)計(jì)采用雙氣缸氣動(dòng)閘閥，分析了雙氣缸氣動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，雙氣缸氣動(dòng)閘閥與普通閘閥相比有顯著的優(yōu)勢(shì)。

1、雙氣缸活塞式氣動(dòng)閘閥設(shè)計(jì)規(guī)范概述
　　閘閥適用于水、油、氣及含酸、堿類(lèi)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(duì)管路中閥門(mén)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(guò)程尤為突出。使用普通的閘閥一般使用壽命僅3 個(gè)月左右，且多數(shù)是手動(dòng)操作，開(kāi)關(guān)費(fèi)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(dòng)強(qiáng)度較大，操作手段落后，在一定程度上阻礙了自動(dòng)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(kāi)發(fā)各種驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)裝置( 電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)、電- 液聯(lián)動(dòng)或氣- 液聯(lián)動(dòng)等) 開(kāi)始得到應(yīng)用。雙氣缸氣動(dòng)閘閥的應(yīng)用會(huì)大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，并能在事故狀態(tài)下節(jié)省開(kāi)關(guān)閥時(shí)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。
具有氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和手動(dòng)及其保護(hù)機(jī)構(gòu)的低支架閘閥。氣動(dòng)閘閥由于采用雙層氣缸結(jié)構(gòu)，與單氣缸式氣動(dòng)閘閥相比，提升力增大了一倍。閥門(mén)具備緩沖機(jī)構(gòu)，能有效地減速輕了關(guān)閉閥門(mén)時(shí)，活塞下行沖擊而造成的閥板車(chē)密封面和閥體密封面的磨損，也能避免閘板卡死的現(xiàn)象。它的供氣壓力大于薄膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)的供氣壓力，故輸出力較大，通常使用在高壓調(diào)節(jié)閥上，如執(zhí)行機(jī)構(gòu)要用于比例控制，則需帶雙作用氣動(dòng)閥門(mén)定位器。

 氣動(dòng)閘閥執(zhí)行器附件選項(xiàng)

根據(jù)不同控制和要求可選擇下列附件：
回訊器：也叫限位開(kāi)關(guān)，遠(yuǎn)程反饋開(kāi)關(guān)信號(hào)(可選防爆)。
電磁閥：雙作用選二位五通、單作用選二位三通(可選防爆)。
三聯(lián)件：可對(duì)氣源穩(wěn)壓、過(guò)濾、氣缸加潤(rùn)滑油。
手輪機(jī)構(gòu)：轉(zhuǎn)動(dòng)手輪機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)開(kāi)、關(guān)閥。
電氣定位器：輸入4～20mA信號(hào),實(shí)現(xiàn)閥門(mén)調(diào)節(jié)功能。

2、雙氣缸活塞式氣動(dòng)閘閥設(shè)計(jì)規(guī)范結(jié)構(gòu)特性
　　雙氣缸氣動(dòng)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(jī)構(gòu)、手動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)- 手動(dòng)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(dòng)- 手動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)裝在氣缸蓋的上部，在閘閥開(kāi)啟和關(guān)閉過(guò)程的任何位置上，都可十分方便地轉(zhuǎn)動(dòng)操作手柄，直接地進(jìn)行由氣動(dòng)至手動(dòng)或由手動(dòng)至氣動(dòng)的操作方式轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換操作手柄采用定位銷(xiāo)式自鎖設(shè)計(jì)，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(shí)，不需其他輔助工具，即可迅速轉(zhuǎn)換成手動(dòng)操作狀態(tài)，保證線路正常運(yùn)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(dòng)閘閥使用，操作時(shí)靈活輕快。
　　(3) 關(guān)閥時(shí)間可調(diào)，通過(guò)調(diào)整安裝在隔板上的緩沖機(jī)構(gòu)，還可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整閘閥關(guān)閉的時(shí)間。
　　(4) 閘閥可以配用電的或氣的回訊器，用以發(fā)送閥門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息( 其中防爆行程開(kāi)關(guān)有國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口兩種) 。因此，使用本閥可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制、集中控制和自動(dòng)控制。
　　(5) 閘閥的氣缸選用無(wú)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(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
　　(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(shí)更換方便。

3、雙氣缸活塞式氣動(dòng)閘閥設(shè)計(jì)規(guī)范工作原理
　　雙氣缸氣動(dòng)閘閥以0. 4 ～ 0. 6MPa( 表壓) 凈化壓縮空氣作為工作動(dòng)力，推動(dòng)活塞，帶動(dòng)閘板作垂直于流體的位移，實(shí)現(xiàn)開(kāi)啟或關(guān)閉閥門(mén)的目的。雙層氣缸和緩沖機(jī)構(gòu)的工作原理，按閘閥工作的4 個(gè)階段完成( 圖1) 。

(a) 開(kāi)啟前階段(b) 開(kāi)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(kāi)啟的前階段
　　在閘閥開(kāi)啟的前階段，上層氣缸的活塞( 以下簡(jiǎn)稱上活塞) 和下層氣缸的活塞( 以下簡(jiǎn)稱下活塞)同時(shí)受力，閥桿在上、下活塞的推動(dòng)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(dòng)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(guò)連通管，到達(dá)下氣缸的下氣室，推動(dòng)上下活塞同時(shí)工作。下氣缸上氣室中的氣體，經(jīng)過(guò)設(shè)置在隔板內(nèi)的另—特定通道排出氣缸體外。
　　3.2、開(kāi)啟的后階段
　　在閘板稍開(kāi)啟以后，下活塞就運(yùn)行到了上止點(diǎn)，閘板在上活塞帶動(dòng)下，繼續(xù)提升，直至到了全開(kāi)位置。
　　3.3、關(guān)閉的前階段
　　在閥門(mén)關(guān)閉的前階段，在上活塞的推動(dòng)下，閘板離開(kāi)全開(kāi)位置，開(kāi)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(tái)，并帶動(dòng)下活塞一起繼續(xù)下降時(shí)，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(mén)，又不使閘板楔得過(guò)緊，同時(shí)還保護(hù)了密封面，免受猛烈沖擊而損壞。

技術(shù)參數(shù)

執(zhí)行機(jī)構(gòu)尺寸

 執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制配件技術(shù)參數(shù)

4、雙氣缸活塞式氣動(dòng)閘閥設(shè)計(jì)規(guī)范使用過(guò)程
　　(1) 閥門(mén)氣動(dòng)時(shí)，上活塞行至行程上端點(diǎn)觸動(dòng)上回訊器，使之發(fā)訊，下活塞行至行程下端觸動(dòng)下回訊器，使之發(fā)訊，以作為閘閥開(kāi)閉信息在中央操作室的模擬儀表盤(pán)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(shí)，外伸指示桿位于低位置。反之，閘閥全開(kāi)時(shí)，外伸指示桿位于位置。此即為閥門(mén)啟閉狀態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)指示。
　　(3) 氣缸蓋上部裝有氣動(dòng)- 手動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置。將轉(zhuǎn)換手柄順時(shí)針?lè)较蛱徂D(zhuǎn)到“氣動(dòng)”定位孔處定位，閘閥處于氣動(dòng)操作狀態(tài)。反之，將轉(zhuǎn)換手柄逆時(shí)針?lè)较蛱徂D(zhuǎn)到“手動(dòng)”定位孔處定位，閘閥即可進(jìn)行手動(dòng)操作。手動(dòng)操作閘閥時(shí)，手輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為關(guān)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為開(kāi)，其中帶錐齒輪傳動(dòng)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(kāi)全關(guān)，不允許開(kāi)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(guò)濾器、減壓閥和油霧器。必要時(shí)應(yīng)定期在氣缸內(nèi)壁加注少量潤(rùn)滑油。
　　(3) 閥門(mén)使用期間，應(yīng)視其動(dòng)作頻繁程度進(jìn)行定期檢查和維護(hù)。
　　(4) 供氣故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)將氣動(dòng)轉(zhuǎn)換為手動(dòng)，轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)先將轉(zhuǎn)換手柄向外拉出定位銷(xiāo)，手柄沿逆時(shí)針?lè)较虬廪D(zhuǎn)，并適度轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使手柄扳到位后，即可對(duì)閥門(mén)進(jìn)行手動(dòng)控制。當(dāng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換為氣動(dòng)時(shí)，手沿順時(shí)針?lè)较虬廪D(zhuǎn)復(fù)位。在操作中必須注意氣動(dòng)與手動(dòng)不得混亂，特別是轉(zhuǎn)換手柄在手動(dòng)位置時(shí)，不許進(jìn)行氣動(dòng)。

6、雙氣缸活塞式氣動(dòng)閘閥設(shè)計(jì)規(guī)范工業(yè)應(yīng)用
　　雙氣缸氣動(dòng)閘閥應(yīng)用在柴油罐區(qū)時(shí)，儲(chǔ)運(yùn)調(diào)和柴油罐區(qū)擁有柴油罐共10 座，該氣動(dòng)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(dòng)閥24 個(gè)。該氣動(dòng)閥正常情況下由操作室中計(jì)算機(jī)控制開(kāi)關(guān)，在控制閥回訊信號(hào)失靈時(shí)要使用手氣動(dòng)，若手氣動(dòng)仍然失靈，則將氣動(dòng)閥切換到手動(dòng)操作，即與一般閘閥一樣操作。該氣動(dòng)閥在柴油罐區(qū)的使用已有一段時(shí)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(wú)泄漏，可保持周?chē)h(huán)境整潔，地降低了維護(hù)的工作量和費(fèi)用。該雙氣缸氣動(dòng)閘閥經(jīng)過(guò)在柴油罐區(qū)一段時(shí)期的應(yīng)用，通過(guò)與普通閘閥相比，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。
　　(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(dòng)強(qiáng)度，又提高了工作效率。
　　(2) 閥門(mén)具有靈活可靠的氣動(dòng)- 手動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。當(dāng)控制電路或供風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，不需其他輔助工具，即可迅速轉(zhuǎn)換成手動(dòng)操作狀態(tài)，保證線路正常運(yùn)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(wú)縫鋼管，內(nèi)表面鍍鉻，具有不易腐蝕、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。而普通閘閥大多是由鑄鐵制造，易腐蝕，維護(hù)費(fèi)用高，且容易泄漏，污染環(huán)境。
　　(4) 閥門(mén)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(shí)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(kāi)關(guān)幾次，密封又失效，所以只能更換。

7、雙氣缸活塞式氣動(dòng)閘閥設(shè)計(jì)規(guī)范結(jié)語(yǔ)
　　雙氣缸氣動(dòng)閘閥采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，安全，可靠，成本低，維修方便。氣動(dòng)機(jī)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(wèn)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(shí)更換方便。在氣缸蓋上部裝有氣動(dòng)- 手動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，可進(jìn)行由氣動(dòng)至手動(dòng)或由手動(dòng)至氣動(dòng)的操作方式轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換操作手柄采用定位銷(xiāo)式自鎖設(shè)計(jì)，定位可靠。雙氣缸氣動(dòng)閘閥具有一系列技術(shù)優(yōu)勢(shì)，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。