電動(dòng)閥門(mén)緩沖裝置設(shè)計(jì)

電動(dòng)閥門(mén)緩沖裝置設(shè)計(jì)介紹了扭矩型電動(dòng)閥門(mén)緩沖裝置的構(gòu)造特點(diǎn)和工作原理，論述了主要零件的設(shè)計(jì)選型及提高裝置穩(wěn)定性的方法。1、概述

電動(dòng)閥門(mén)緩沖裝置主要用于吸收閥門(mén)快速啟閉時(shí)的慣性沖擊載荷，也可在介質(zhì)溫度變化較大時(shí)對(duì)閥桿熱脹冷縮開(kāi)展位移補(bǔ)償。電動(dòng)閥門(mén)緩沖裝置通常設(shè)置于推力型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥桿螺母所在位置。但很多用戶(hù)基于閥門(mén)在線安裝和維修方便，要求采用扭矩型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，閥桿螺母必須在閥門(mén)的支架上。這種情況下電動(dòng)閥門(mén)的緩沖裝置就必須設(shè)置于閥門(mén)支架上。本文介紹一種閥門(mén)支架處緩沖裝置(以下簡(jiǎn)稱(chēng)緩沖裝置)的設(shè)計(jì)。2、構(gòu)造

緩沖裝置由碟形彈簧、襯套、軸承箱、過(guò)渡法蘭和軸承等組成(圖1)。閥門(mén)快速啟閉時(shí)，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)閥桿螺母旋轉(zhuǎn)。傳動(dòng)軸通過(guò)壓蓋螺母、推力球軸承限位及支撐。閥桿螺母通過(guò)碟形彈簧、襯套、推力球軸承、止推墊組合構(gòu)造軸向限位，以及深溝球軸承徑向支撐。閥桿螺母旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)閥桿上下運(yùn)動(dòng)。

碟形彈簧起到吸收慣性沖擊載荷及位移補(bǔ)償?shù)淖饔谩Ｉ舷聝山M相同的碟形彈簧組合具備雙向緩沖、補(bǔ)償?shù)墓δ埽彌_裝置具有更廣的適用性。真空技術(shù)網(wǎng)(http:///)認(rèn)為與傳統(tǒng)閥門(mén)軸承箱內(nèi)僅設(shè)置推力球軸承不同，在閥桿螺母兩端增設(shè)了深溝球軸承，以保證閥桿螺母相對(duì)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。

圖1緩沖裝置3、設(shè)計(jì)

目前，電動(dòng)閥門(mén)在何種條件下需要緩沖裝置并無(wú)統(tǒng)一的規(guī)定，通常由用戶(hù)或采購(gòu)方規(guī)定要求。如CAP1400核電站PV01標(biāo)段規(guī)范書(shū)SNG-PV01-Z0-001要求，閘閥閥桿動(dòng)作速度大于61cm/min，截止閥閥桿動(dòng)作速度大于20cm/min，閥門(mén)工作溫度變化大于111℃時(shí)，必須使用緩沖裝置。緩沖裝置中各零件的軸向間隙應(yīng)充分考慮碟形彈簧組的工作行程，以防閥門(mén)啟閉過(guò)程中卡塞。相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面應(yīng)采用異種材料或存在明顯的硬度差，提高抗擦傷性能及使用穩(wěn)定性，防止咬合情況的出現(xiàn)。

3.1、碟形彈簧選型

碟形彈簧是緩沖裝置中重要的零件，碟形彈簧的計(jì)算及選取至關(guān)重要。當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)關(guān)位置由行程開(kāi)關(guān)控制時(shí)，碟形彈簧組的負(fù)載等于閥門(mén)的最大軸向力。當(dāng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)關(guān)位置由扭矩開(kāi)關(guān)控制時(shí)，碟形彈簧組的負(fù)載等于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)定扭矩下的軸向力。通常碟形彈簧組的負(fù)載不應(yīng)大于其許用載荷的70%。如果閥門(mén)工作溫度變化范圍較大時(shí)，應(yīng)考慮閥桿位移補(bǔ)償，也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)放大碟形彈簧組載荷余量解決位移補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。為防止閥桿螺母在軸承箱內(nèi)上下竄動(dòng)過(guò)大，從而劃傷相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面，碟形彈簧組在閥門(mén)空載時(shí)應(yīng)處于預(yù)壓縮狀態(tài)，預(yù)壓縮量應(yīng)考慮裝配的便捷性，不應(yīng)過(guò)大。

3.2、軸承選型

傳動(dòng)軸處的推力球軸承主要承受傳動(dòng)軸自重以及傳動(dòng)軸與閥桿螺母間的摩擦力，在滿足可裝配的前提下，可盡量選擇小的軸承型號(hào)。閥桿螺母處的推力球軸承最大負(fù)載等于碟形彈簧組的負(fù)載。閥桿螺母處的推力球軸承可根據(jù)計(jì)算選型。

閥桿螺母處的深溝球軸承僅承受閥門(mén)各零件裝配和加工誤差引起的徑向載荷，在滿足可裝配的前提下，真空技術(shù)網(wǎng)(http:///)認(rèn)為應(yīng)盡量選擇小的軸承型號(hào)。4、結(jié)語(yǔ)

目前，化工裝置、核電站等對(duì)管路系統(tǒng)的可靠性要求越來(lái)越高，閥門(mén)