梭控驱动装置在输送管道中的应用

梭控驱动装置在输送管道中的应用

1驱动装置性能分析通过管道的自动控制，主电源必须是一个重要的基本功能。该球阀主体部分没有大的改变,因此主阀的流体特性和结构力学特性并没有改变,只是改变了驱动装置[气动(液压)系统],使主阀调节精度更高、调节范围更广、启闭更完全可靠。差流可调梭阀是构成阀驱动系统的主要部件,它可以自动控制球阀的启、闭时间,防止液体输送管道启、闭过快而产生水击,使气体输送管道获得稳定流运行趋势,实施管道保护。2过气动串联件2梭控球阀,其主体是通常的球阀,阀的驱动装置采用气动或液压系统。这里采用的气动系统如图1所示。主阀为球阀,气动系统由5个部分组成,气源1通过气动三联件2(主要指过滤空气、减压、喷油雾),经过三位五通换向阀,进入差流可调梭阀注入气缸推动活塞,驱动球阀开启。开启动作是由三位五通换向阀电磁阀动作换向来完成,关闭动作是左气缸进气、右气缸排气,气体通过差流可调梭阀由三位五通换向阀排出。由于气缸活塞右端的进气和排气都通过差流可调梭阀,进气和排气速度得到有效控制,从而控制了活塞的移动速度及球阀的启闭速度,可以更好地满足管道输送的需要,使输送管道运行更安全、可靠。3定位控制件差流可调梭阀的多种功能列于表1。梭控球阀只采用差流可调梭阀其中的一种功能,即双向交替节流,其原理如图2所示。差流可调梭阀结构简单,密封性能很好,灵敏度高,主要由梭腔、梭腔两端连通两个进出口、旁通道、装在梭腔内的梭芯及梭腔两端控制梭芯行程的2个节流定位件组成。定位控制件可以采用手动、电动、气动、液动及计算机联接等驱动方式。在单通道内可以实现流体的正反方向通过。通过控制梭芯的位置可调节流量大小,获得需要的流量q1=(0～100%)qh,q2=(0～100%)qh,q1≠q2。由于流体可以均衡地调到很小,从趋近于零到最大流量,获得的控制时间范围很宽。差流可调梭阀梭芯的位置可以由比例电磁铁控制,能够非常方便地与数字式自动控制系统相结合,实现总线控制。梭芯的移动由流体压差来推动,从而实现双向调节。流量的大小可以由定位件来调节,从而获得需要的流量,达到控制球阀启闭速度的目的。4控制阀试验装置和试验过程梭控球阀选用DN100PN1.6MPa,球阀气动头为AW13,气动头的动作时间为2s(开→关)、2s(关→开);气动头动力气源为0.4～0.7MPa;试验介质为水,流量50～100m3/h;介质温度25℃。梭控球阀试验装置如图3所示。试验装置为开式试验回路。水箱中的水被水泵吸入后通过闸阀进入稳压器,再经压力表、梭控球阀、流量计、调节阀到水箱。水的流量由调节阀来控制。当流量调节至80m3/h,开始做梭控球阀试验。梭控球阀的启闭由三位五通换向电磁阀控制。气缸活塞移动的快慢与气缸进气管进气的大小成正比,气缸进气的大小由差流可调梭阀调节(调节手柄带有刻度)。首先调手柄A顺时针旋转刻度从0开始做开启试验,用秒表记录开启时间,记录流量0～80m3/h变化情况;再做刻线格为0.5,1.5,3,…,40格记录开启时间和流量变化。第二次试验再调手柄B顺时针旋转,刻线格从0～40格,记录关闭的时间,流量变化从80m3/h～0。试验反复三次以上,获得数据列于表2。5气动头动作时间梭控球阀启闭试验结果见表2。差流可调梭阀A、B手柄刻度的变化,使梭控球阀启闭时间发生很大变化。从表2可以看出,手柄A刻度线接近零,开启行程时间越长,刻度线从0～40格,开启时间是从60～2s,40格以上都是2s,即为气动头的动作时间。关闭时,与手柄B刻度线接近零时,关闭行程的时间越长,刻度线从0～40格关闭时间是从62～2s,40格以上都是2s,即为气动头动作时间。目前国内外阀门驱动装置动作时间列于表3。常用的驱动装置为了使驱动装置动作时间加长,一般在气动系统中串取一个节流系统或增加2个孔板(不可调节)来延长启闭的时间,其结构很复杂且价格昂贵。6桥式改变结构的经济技术性能大型驱动装置生产厂家普遍采用的几种典型驱动装置调速系统与差流可调梭阀调速系统的比较如图4～图7所示。图4是节流式调速系统,在换向阀后增加2套止回阀和节流阀来调节、控制速度。图5是孔板式调速系统,在换向阀后增加2套止回阀和孔板来调节控制速度。图是桥式调速系统其是一个典型的双作用油(气)缸控制系统。它要控制活塞向两个方向运动的线速度不等,即v1≠v2,就需要一个调节阀来控制进、出油缸的流量,使q1≠q2。由于现有调节阀是单向的,于是必须采用桥式结构来满足双向调节的要求。图7是差流可调梭阀调速系统。差流可调梭阀具有双向差流调节功能。以100kg/cm2,DN25mm为例,几种调速系统的经济技术性能比较列于表4。前述试验结果已表明差流可调梭阀启闭时间可在2～62s任意调节,手柄A、B便可实现差流q1≠q2,替代了一个节流系统或孔板系统,也可替代双向桥式节流系统。另外,也可以通过伺服马达、电磁阀与计算机联网进行