图1 由于柱塞阀门性能可靠,所以被允许用在灭火花设备上。
柱塞阀门使用年限的长短取决于其开关动作次数的多少。技术设计人员在设计新阀门时,从提高阀门使用寿命的角度出发,把重点放在对柱塞阀门密封件和柱塞面的质量改进上。从下文中可以看出,这种做法可使阀门开关部位的使用寿命增加一倍,从而达到一百万次以上的动作寿命。
在化工和工艺技术行业里,企业对新产品的开发往往源于客户的需求和企业对市场的分析。IMI Norgren Buschjost公司正是基于这种背景,研究和开发了新一代的柱塞阀门。新型阀门的用途很广,其主要特点有:阀门达到很高的开关动作次数,所以阀门的使用寿命也很长;阀门结实耐用,制造成本低,轴承结构设计合理。
阀门的使用寿命长与开关的功能好是密不可分的。阀门生产产家一般都能保证此类阀门的使用寿命达到约50万次开关动作。而Buschjost 公司在新开发的85300 型系列柱塞阀门上提高了设计水平,使这种柱塞阀门的开关动作次数翻了一番而达到100万次,从而延长了柱塞阀门的服务年限。为了实现这些要求,确保产品在批量生产中的质量,研发人员对各个细节进行精雕细酌,并对阀门进行了一次全新的设计。在产品设计过程中,研发专家对密封件的布置和柱塞面的质量给予了特别的关注。
图2 阀门外壳截面图
无沉积物问题
同其他许多技术工艺领域一样,即使都采用了“无杂质”的液体介质,也总还是会发生沉积物沉淀的现象,而沉淀现象会加剧设备的磨损。典型的沉淀现象是供水管路和蒸汽管路里的水垢沉淀。因为水垢沉淀易发生在流通环节,所以新的85300 型系列柱塞阀门的设计人员把柱塞阀的密封件设在流通范围之外的阀门外壳上,由此可以保护密封件免受沉淀物的危害。而且阀门造型紧凑,在任何情况下都可以找到适当的位置进行安装。
另一个易磨损的区域是柱塞面。柱塞面的材质越好、表面越光滑,受磨损的程度就越小。不过柱塞面的材质越好,造价也就会越高。为了提高柱塞面的质量,新的阀门采用了经过抛光处理的高质量的不锈钢套筒。这样,阀门就有了一个光滑的不易磨损的柱塞表面。这种新的密封设计和抛光不锈钢柱塞面正是阀门开关动作能达到100万次以上寿命的根本原因。
图3 密封件被安装在阀门的外壳上,避免了沉淀物的危害。
独特的标准构件方案
为了使磁体的产量和库存量更加趋于合理,设计人员动用了去年新开发的定位销(Click-On)系统。其优点是:对干磁体不用工具即可进行安装或更换。由不锈钢材质制成的固定销与阀门外壳相连接,不管安装角度如何,它都能固定住磁体。阀体与磁体可以分开单独储存,根据需要再进行配装。该系统满足所有的标准电压的要求,安全、防爆。如果有特殊的电压要求,也可以提供相应的特种磁体,成本低,供货快。
尽管对标准组件的使用非常灵活,但是毕竟也还有其局限性,因为用户的需求是多种多样的,所以厂家越来越重视迎合用户各种需求的特殊加工。在新产品上市时,马上就有客户提出要求订做关闭时间不同、能保证阀门开关寿命达1000万次的特种阀门。
简要技术说明
接口尺寸在1/4 和2”之间的通用型阀门,外壳材质采用高质冲压黄铜,优点是成本低,抗腐蚀性好。标准的底座密封件由NBR和EPDM制成。针对诸如温度可达200℃的特殊场合,则采用特氟龙密封件。所设计的阀门为间接操作的柱塞阀,工作压力最大可达40 巴。但是最低只要有0.5巴的压力,即可实现安全的工作。
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