耿鹏逞,胡高林,孙兵兵,罗 亮,许庆合

(洛阳双瑞特种装备有限公司 中国船舶集团有限公司第七二五研究所,河南 洛阳 471000)

0 引言

盘阀是通过滑动圆盘来实现开关的一种快开快关型阀门。近几年来,盘阀在国内的煤化工气化炉装置、海绵钛冶炼等粉料输送系统的颗粒介质工况应用中,表现出了优异的性能,其耐高温、耐磨损、耐冲刷、自研磨等结构特点和性能优势,受到了客户的广泛关注[1]。这些工况一般要求阀门工作温度为250～550 ℃,规格在DN50～DN450 之间,并要求阀门开关频率比较高,一般为3～6 次/h,全天连续运行。盘阀开关频率高、工作时间长的应用特点,对盘阀驱动链的结构强度、刚度和运动性能有着更高的要求,同时驱动链的合理设计对制造成本的优化意义重大,而国内外对这方面相关介绍资料很少,因此本文将从优化制造成本、提高结构强度和刚度以及减小运动冲击等方面来对驱动链进行优化设计,为后续盘阀驱动链的设计提供参考。

1 结构组成和工作原理

气动盘阀的结构如图1 所示,其中驱动链主要由固定架、阀盘、阀杆组件、摇臂、气动执行器(活塞杆、活塞、气缸等)组成,属于一种滑块摇杆机构。

图1 气动盘阀的驱动链组成

盘阀的驱动装置通过阀杆与摇臂驱使阀盘转动一定的角度来实现阀门的开关。阀盘密封面借助弹簧与阀座紧密贴合,这有利于克服背压变化对密封的影响并能防止颗粒介质进入密封面之间[2]。

在盘阀启闭过程中,阀座密封面与阀盘在切线方向上的摩擦力之差,使阀盘在一个启闭循环过程中产生自转,并可以不断剪切与清扫在工艺过程中有可能堆积在阀腔内的介质,这些特点是其他阀门不具备的。……