传动装置与阀门的完美结合

作者:Dirk Schroder,Reinha 文章来源:《流程工业》2001年第2期 发布时间:2012-12-11


传动装置和阀门的有机结合能很好地被用于苛刻的工作条件。

现在,机器和设备变得越来越复杂,用现成的调节装置往往不能满足特定的要求。很多工艺流程对调节装置的要求又有其明显的生产特征,所以在很多情况下,必须针对某种具体要求来相应开发调节装置,以便尽可能满足生产流程的需要。

调节装置的技术特征不仅要受到工艺流程的制约,而且也能对费用方面产生很大的影响。在这种情况下,传动装置和阀门之间的相互配合就显得越来越重要。

在设计和开发调节装置时,设计人员对调节装置提出了如下的要求:

●开关动作时间短;

●开关精度高;

●安装空间小;

●使用温度范围大;

●传动装置和阀门直接固定,结构紧凑;

●开关频率高。

用户的这些要求只有在加强传动装置生产厂家和阀门生产厂家的直接合作的基础上,才能得到实现。

由于开发这些产品的周期越来越短( 也因为设计周期日益缩短),所以在试验和开发(样机)阶段就需要厂家间的紧密合作。正是在这个阶段,厂家的共同经验会对产品的功能和供货期产生决定性的影响。为了满足这些要求,厂家便要寻找灵活性强、注重产品质量的合作伙伴。

科隆的AMG公司和威尔多尔的Roetelmann公司就共同开发了一种调节装置。下面将对这种装置作一个介绍。

传动装置

在各个行业的现代化生产设备上,针对旋转作业的需要,人们越来越多地使用风动的旋转传动装置。旋转传动装置主要是被用来操作阀门(如球阀、活塞和蝶阀等)的。配上相应的控制元件之后,它们便成为生产设备合理化和自动化的一种手段。

通过使用旋转的传动装置,原来费时费力的串接式阀门操作可以转变成省时省力的并接式操作。

●工作原理:风动旋转传动装置-双功效。专利号:DE198 28 465 A1;

●旋转角度:180°(可选择90-中间位置);

●材料:铝质外壳,开关主轴和固定材料为不锈钢,密封元件为NBR;

●转矩:5.5 Nm(恒定),压力pc=7.0 bar ;

●重量:0.82 kg。

如上所述,装置的安装空间是一个很关键的考核指标,它对结构设计有着直接的影响。追求较小的安装空间正是设计工作的一项重要任务。另外,开关主轴的中心距也会由用户来确定,这就更加限制了设计工作的自由度。

所以,设计工作的任务就是要从经济角度出发,对所有的因素进行综合考虑。出于这个原因,厂家最后决定选择了如下的产品结构。

传动装置的功能介绍

在功能示意图里,可以看出两个传动主轴(S1/S2)坐在同一个机壳上(二合一的原理)。通过齿条- 齿轮原理(转矩曲线恒定),活塞的直线运动被转换为一种开关主轴的旋转运动。传动装置的两侧各有一个相当大的活塞面,但这个活塞面要与安装空间相适应。另一个特征是两个开关主轴互不影响,它们可以单独被操作。

阀门

在管道系统里,球阀执行对液流(如油、燃料、乳化液、水和颜料等)或气流(如天然气、工业气体、蒸汽和空气等)进行关断或混合的功能。由于这些材料性能多样,用途广泛,所以要求相应产品的能力要强,性能要可靠,质量要好。Roetelmann公司在生产标准产品的过程中也使用了大量的优质原材料,能够针对用户特殊的要求,提供合适的产品。

针对上述情况,选择的产品为:

●工作原理:带开关主轴的双球阀;

●旋转角度:180°(可以选择2 × 90°);

●材料:不锈钢外壳,不锈钢(球阀)开关主轴,不锈钢连接嘴;

●转矩:最大 2 Nm;

●重量:1.5 kg;

在这种场合中,因为用户要求阀门开关时间短,开关频率高,所以只能使用带开关主轴的球阀。如果用户还要求阀门的外壳尺寸要小,那么从开关主轴的轴承和密封的角度考虑,则需要寻找一些特殊的解决方案;如果再考虑到液体介质的压力和温度,那么就必须再开发一些新产品。

结论:在传动装置和阀门上的合作开发是富有成效的。这种产品的需求量也很大,而且经常是被用在极端的工作条件下。两个合作伙伴公司相互理解,相互协作,很好地满足用户的不同需要,同时也很好地达到了企业内部的设计标准和质量标准。

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