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上海陆贡阀业有限企业
阀门常识

气动三通球阀结构原理说明

2020-07-05

气动球阀


气动三通球阀的性能要求

气动三通球阀是引进日本轧钢设备中带钢层流冷却系统的重要配件,为适应不同规格、不同钢种、不同轧制速度和卷取温度的要求,冷却系统必须随时快速改变冷却水的供水量,其供水量的快速变换是通过电子计算机控制气动三通球阀快速换向来实现的。因此气动三通球阀必须具备以下两个特性:气动三通球阀结构图

(1)响应速度快,要求在1~2s内完成换向动作以适应电子计算机自动控制的要求。

(2)为稳定系统水压,不出现波动和水锤现象,供水总管的供水量必须保持不变,当不需要冷却时,供水总管的水须经气动三通球阀将水引向地沟中去。故气动三通球阀不能泄漏,也不能作节流使用。

气动三通球阀结构说明

气动三通球阀采用进口密封固定球的结构形式。整机由球阀本体和气动实行机构两部分组成。其换向动作式由气动实行机构—气缸驱使球阀阀杆转动,从而带动球体正反向回转90°来实现的。调整气动实行机构上的两个定位调整螺钉,便可使气动三通球阀入口和相应左、右出口呈全开状态,使系统保持压力稳定。其结构如图1所示。

气动三通球阀工作原理

气动三通球阀由电磁阀、三位式气动实行器和三通阀阀体组成,各部分的原理和功能分别叙述如下。

①电磁阀结构原理三位式气动实行器结构原理图

无论是两位式还是三位式气动实行器,都需要用电磁阀来控制气路切换,实现阀门开关动作。

对于单电控线圈得电后电磁阀换向,失电后在阀内弹簧的作用下电磁阀复位。电磁阀和实行器气缸之间可采用8~12mm铜管(塑料管)连接或NAMUR方式连接。

电磁阀按内部结构不同可分为二位三通和二位五通两种。二位三通工作方式下的电磁阀包括一个进气孔(接进气气源)、一个出气孔(提供给气缸气源)和一个排气孔(安装消声器),它通常和单作用气缸配套使用,实现对阀门启闭的两位式控制;二位五通工作方式下的电磁阀具有一个进气孔(接进气气源)、一个正动作出气孔和一个反动作出气孔(分别为气缸提供一正一反动作的气源),一个正动作排气孔和一个反动作排气孔(均安装消声器),它通常和双作用气缸配合使用,实现对阀门启闭的两位式控制。电磁阀线圈电压等级一般采用24V(DC)、220V(AC)等,并有防爆与非防爆之分。

②三位式气动实行器结构原理

三位式气动实行机构提供了一种0°~45°~90°或0°~90°~180°的操作方式。中间位置是由两个辅助活塞移动产生机械制动来实现的,这个中间位置可根据需要进行调整。因三位式气动实行机构有全关、中间和全开3个位置,故需要两个两位五通电磁阀或三个两位三通电磁阀来控制气源切换,实现旋转动作。具体操作过程、三位式气缸的位置示意和电磁阀的动作次序见表1。

③三通球阀结构原理三通球阀结构原理图

三通球阀是指有三通口的球阀,它用于控制介质的流向以实现一进一出、一进二出(分流)及二进一出(合流)等,其中任一通口都可用作介质的入口而无泄漏。根据应用场合不同,其内部球体可制成L形和T形两种通口。因三通阀内部球体形式的差异,使得阀门3个口之间的连通有多种组合,可以满足各种工况对介质不同流向的控制要求。

由于本装置中使用的三通球阀需要3个两两相通的流路,因此选用T形通口的阀(各通口间的流通通路如图3所示)配三位式切断实行机构。对于电磁阀形式和数量各生产厂家会根据自己生产的三位式切断实行机构的特点进行选择。

当经过净化的0.4MPa~0.6MPa压缩空气进入气缸的左端时,空气推动活塞移动到达右端,于是活塞便通过活塞杆带动曲柄顺时针方向转动,从而驱动球体旋转至通孔在M端呈全开状态的位置。液体从气动三通球阀的P端进入,由M端流出,如图2所示。

需要改变液流方向时,通过变换气缸的进气方向(右端进气),使空气推动活塞向左端移动,活塞通过活塞杆带动曲柄使阀杆转动,而驱动球体逆时针方向旋转90°,球体通孔在N端呈全开状态。液流便从P端进入,由N端流出。如图3所示。

气动三通球阀特点

1)响应速度快,换向一次时间tmax<2s。这时控制冷却设备的一个重要参数,是其它阀门难以达到的。

2)能自动补偿,气动三通球阀有一定程度的磨损时,仍能保持其密封性能,延长气动三通球阀的使用寿命。

3)既能手动,又能气动,扩大了使用性能。

4)调整和定位准确、方便,可保证气动三通球阀使用范围。

5)可实现远距离自动控制,可满足电子计算机自动操作的需要。

6)结构先进,外形尺寸小,重量轻。

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