上海沪工阀门厂(集团)有限公司

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一、用途和性能规范

1、用途

本阀是液控止回蝶阀,利用液压油源进行操作。是最新一代液控蝶阀。它兼有截止和止回的功能可一阀代两阀,并能按预先调好的程序,分快关和缓闭两阶段的动作实现关阀,对于突然停电或事故停泵过程中产生的生涯造成的水锤危害及介质倒流引起水泵机组倒转等有显著的消除和抑制作用,是保证水泵机组和管网系统安全可靠运行的有效设备。

2、性能规范

公称通径 DN(mm) 公称压力 PN(Mpa) 试验压力 工作温度 ≤℃ 适用介质
密封(Mpa) 强度(Mpa)
600~3000 0.6~1.6 1.1 1.5 80 水、油品及其它非腐蚀性流体

二、型号说明与执行标准

1、型号说明

液动止回蝶阀型号说明

2、执行标准

结构长度执行 GB12221-1989

法兰执行 GB9113-2000

三、结构、特点、参数和工作原理

1、结构

本阀主要由阀门本体与液动装置、液压站、电控箱三部分组成,其外形连接尺寸见附图。

2、特点

(1)、本阀采用蓄能器取代了重锤式液控蝶阀中的重锤,将重锤势能变为流体压力需能,设计合理、体积小、重量轻、结构简单、功能齐全、动作灵活可靠、外观美观、节能节材、维修方便等优点。

(2)、本阀具有较完善的液压系统和可靠的电气控制系统、既可就地操作,也可远距离操纵,操作使用方便。

本阀液压站和电气控制箱与阀体分离究竟安装;阀体可水平布局,也可垂直安装。可视现场条件选择。

3、阀门开关特性参数

阀门采用金属硬密封结构,通过油缸驱动曲柄、阀轴带动蝶板转动 90º,实现阀门启闭。通过调节油缸上的各调节塞可以调整阀门的关闭参数,调节方法按下表 1 进行调试,出厂时阀门开启及快、慢关时间已调定,如果定货时合同协议有要求的按用户要求执行。订货用户没有要求的,快关时间调为 5 秒,慢关时间调为 15 秒,快慢关切换角度调为快关 90°~25° 慢关 25°~0°。开阀时间调定为 30~60 秒之内之间即可。关闭快、慢关时间和角度调整见图(1),开闭时间调节液压站上节流阀 20。

表(1)
  ≤1200 ≥1400
20-60 30-120
关闭时间(s) 快关 2-30 2.5-3.0
慢关 2-60 5-60
关闭角度 快关 65°±10°
慢关 25°±10°

(图1)快关、慢关节流塞及快、慢关角度节流塞示意图
图(1)

4、液压工作原理

(1)常规工作

1)启动油泵:给电后,启动电机带动油泵运转,液压油经过油泵 1→单向阀 26、滤网 2→单向阀 3→蓄能器开关 5→蓄能器 6。在这条线路上由电接点压力7 控制系统的压力高低,当蓄能器油压达到高压时油泵停止供油。当蓄能器压力低于调定的压力下限时电接点压力表7发信号接通油泵电机,令油泵工作。

在未下达开关阀的命令时,电磁阀 11、电磁阀 19 不带电,阀门处在停止锁定状态,蓄能器 6 的液压动力油经蓄能器开关 5→插装阀 9→截止阀 17→油缸有杆腔,由于电磁阀 19 处在不带电的状态,液压油进入插装阀12大腔,插装阀12关闭。因此油缸的无杆腔液压油经 21、22→18→12 排不出去,活塞不动,阀门保持原位锁定。

 

2)阀门开启:按动开启按扭,电磁阀 11 带电(电磁阀 19 不带电)液压控制油经电磁阀 11→插装阀 9 的大腔,将插装阀 9 关闭。同时电磁阀 11 的控制油顶液控单向阀 10 及 13,由此液压由蓄能器 6 经开关 5→单向节流阀 10、节流阀 20→截止阀 18→单向节流阀 22→油缸无杆腔→推动活塞和连杆,使蝶阀开启,有杆腔的油经截止阀 17 →液控单向阀 13 回油箱。

3)阀门关闭:按动关闭按扭,电磁阀 19 带电,电磁阀 11 不带电,插装阀 9 的控制液压油经电磁阀 11 回油箱,插装阀 9 处于开启状态。同时,电磁阀 19 带电,插装阀 12 的控制液压油经电磁阀 19 回油箱,插装阀 12 也处于开启状态,动力油经蓄能器 6→蓄能器开关 5→插装阀 9 的侧面进入插装并将插装阀活塞顶开,动力油从插装阀底部流经截止阀 17 进入油缸有杆腔,无杆腔的动力油经单向节流阀 22 及行程节流阀 21→截止阀 18→插装阀 12 侧面进入使插装阀 12 的活塞顶起,动力油经插装阀底部排回油箱。在关闭过程中调整行程节流阀 21 的位置则可改变阀门的快慢转换角度 25°±10°,快关时间由快关节流塞调整。慢关时间则由节流塞 22 进行调节。

4)任意位置停止:蝶阀在开启或关闭过程中,按动停按扭,两电磁阀都不带电,液压油虽经过插装阀 9 进入有杆腔,但由于插装阀 12 处于关闭状态,油缸无杆腔的油排不出去,故蝶板即锁定在任意位置(此功能不能做调节流量使用)。

(2)电动油泵直接提供压力油开、关蝶阀:(切断蓄能器内的压力油,关闭手动截止阀 5)按下开阀或关阀按扭,启动电机,油泵的压力油分别进入油缸的后端或前部即可实现匀速开、关蝶阀。

(3)蓄能器补充压力油:一般情况下,蓄能器内的油压为额定值(设定的上限值和下限之间),当液压系统在长时间的工作状态下,由于有极微量的内泄露使油压降至定值(下限值)(仍高于工作油压值)时,电接点压力表 7 发出信号,启动油泵电机,进行补充压力油,当压力上升到设定的上限值时,电接点压力表7发出信号,油泵电机停止工作。

(4)有关液压系统的说明请见《液压系统使用说明书》。

(5)当电动泵出现故障不能工作时,可以手动手摇泵 24 给蓄能器补压,补压至 14Mpa 后按正常程序操纵。手摇泵也可用于在没有电源情况下操纵阀门启闭。

(6)为了在阀门运行中能检查和检修液压系统,只需将截止阀 17、18 关闭之后,阀门即保持原位(但不能长期使用)之后切断电源,即可进行检查或维修。

5、电气工作原理(附图)

本机控制系统电源 ZL 由开关电流 OMRONH829-3024 承担,输出电压为 DC24V,额定电流 4.6A。

自动补压:油泵驱动接触器信号来源于电接点压力表上下限接点,当系统内压力低于下限设定值时,电接点压力表下限接点接通 J1 吸合,并由 J1 常开触点与 J2 常闭点组成自锁电路,这时油泵启动,使蓄能器加压,当系统压力增到电接点压力表上限设定值时,上限点接通,J2 接通,J2 的常闭点将 J1 回路断开,此时通过 J1 常闭点 J2 常开使 J2 自保持,油泵停止运转,因而使系统压力保持在设定上下值范围内。

操作控制:K 为就地控制和远地控制的切换开关,现以就地控制为例:开阀:21 通过中止扭 Q1 闭至 215 按 Q2 开阀扭,215 接通 217 经关闭扭 Q3 常闭 219,这时继电器 J3 吸合,电磁阀 F1 得电而导通,高压油通过 F1 进入油缸上腔下压,推动连杆开阀,在开阀过程中(指在未开到位前)随时可按 Q1 中止扭,使 211 和 215 间断,使其阀门在 0-90° 内任意位置均可停下。关阀:211 通过中止扭 211Q1 常闭至 215 与开阀扭 Q2 常闭至 221,按关阀扭 Q3,217 和 219 断开,J3 释放,使电磁阀 F1 失电,221 与 223 接通,J4 吸合,电磁阀 F2 得电而导通,这时高压油通过电磁阀 F2 进入油缸下腔,将活塞上顶,带动连杆,使其关闭,在关闭而来关到位的过程中,同样可以如意按中止扭瞬间切断 211-215 使其阀门在关闭过程中的任意位置停下。由于开阀扭 Q2 和关闭扭 Q3 本身已组成互锁线路,所以在操作时,由开阀至关阀或由关阀至开阀均可直接转化。

LX1、LX2 处两只开关,分别装在阀门开到位与关到位两处,用作于阀位所处指标:开到位撞切压住 LX1,使 201-225 接通,XD2 指示灯亮,关到位撞切压住 LX2,201-227 接通,XD3 指示灯亮,当阀门处于中位时 J3、J4 均不吸合,所以 201→LX1 常闭 229→LX2 常闭 231→继电器 J3 常闭 233→继电器 J4 常闭至 235,这时中位指示灯亮。

四、主要零件材料

零件名称 阀板 蝶板 阀杆 压盖 底盖 阀体轴套 连接体
材料 WCB WCB 40Cr WCB WCB ZHMn58-2-2 ZG250
零件名称 油缸 凹轮 活塞 活塞杆 快关塞 调节螺杆  
材料 25 Q235 QT450 25 45 2Cr13  

五、吊运、安装及保管

1、吊运

(1)运输或安装时,切不可撞击油缸、液压站、蓄能器、电控箱、传动装置及阀门等。在运输过程中蓄能器应将气压放掉,以免运输中由于温度变化使压力上升。

(2)吊装时应轻起轻落,不得有强烈振动,以免损坏部件。

2、安装

(1)安装前应核对本阀铭牌上参数是否符合使用要求。

(2)必须清洗阀体、蝶板密封面及内腔,不允许有污垢附着,检查各部位和各部件有无损伤与损坏现象,各连接部分螺拴是否紧固。

(3)蝶阀全开位置的调整(出厂时已调好,如有变动需重调):调整方法见图(2),先将全开位置调节螺栓向上调节,待蝶板全开(即活塞杆全部伸出到位)后再将螺栓向下调节,顶紧连杆消除机械连接的间隙,然后紧固螺母即可。

(图2)全关位置调节、全开位置调节示意图
图(2)

(4)安装形式:

1)阀门安装距离水泵出口距离的位置,需视水泵布置而定,具体情况应遵循设计院的规定,一般应大于 2~6D。

2)参照图(3)形式安装。

3)由于液控蝶阀是为防止水倒流的止回阀,因此安装时请注意密封面在水流方向上游,而阀轴在水流方向下游。见图(4)。

(图3)安装示意图
图(3)

(图4)方向示意图
图 4

(5)法兰螺栓紧固时应先拧对角的螺栓,使螺栓均匀,对称拧紧。

3、保管

本阀长期存放时,应放在阴凉干燥通风室内,凡加工面均应涂防锈油,液压系统应有防尘措施,油箱内的液压油应全部放掉,以免变质,电气箱应有防尘防潮措施,绝不允许露天存放。

六、使用和维权

要保证液压设备的正常运行,用户必须熟悉本设备的液压系统的工作原理与液压元件的结构、功能、作用,并应加强对液压设备的日常维护和管理。即使是很好的液压设备,如果只使用而不注意维护保养,就会发生故障,从而不得不停机检修。因此,维护保养能使设备处于良好的性能状态,可以延长使用寿命。

1、蓄能器使用维护事项:

(1)蓄能器补充氮气

1)蓄能器不得充装氧气、压缩空气或其他易燃气体,以免引起爆炸。对于已充入压力油的蓄能器,必须放空蓄能器内压力油方可进行充气或拆卸。

2)充补氮气参数:液控蝶阀通径 DN≤600 氮气压力最高为 8.5Mpa,低于 6.5Mpa 时应充补至 8.5Mpa,DN≥700 氮气压力最高为 9Mpa,低于 7Mpa 时应充补至 9Mpa。

3)充补氮气方法:用充气工具将蓄能器与氮气瓶连接在一起,分别旋动手柄,先开启氮气瓶上的截止阀,再慢慢打开蓄能器上的充气阀,充气到所需压力即可。也可以将蓄能器卸下来送到制气厂充补氮气。在充气时应缓慢进行以防冲破皮囊。(充气前应适当注入一些液压油,再放掉,以保持润滑)。

4)排(放)气:如遇蓄能器充气压力超过最高压力时,旋转充气工具上的手柄打开蓄能器上的充气阀后,旋松排气阀放气到所需压力后关闭(旋紧)即可。

5)测压:旋动充气工具上的手柄,打开蓄能器上的充气阀,压力表反映的数值即是氮气压力。

6)拆卸充气工具时需先放掉工具内的存气,会更安全。

(2)、检查漏气:

蓄能器充氮气后,开始每周检查胶囊气压一次;一月后,每月一次;半年后,半年一次;一年后,每年检查一次。定期检查可以保持最佳使用条件,及早发现泄露及时修复使用。

(3)、检查方法:

1)分别打开和关闭蓄能器下面截止阀,使蓄能器内的压力油流回油箱,同时注意压力表,使压力表指针先是慢慢下降,达到某压力值后急速降到零,指针移动的速度发生变化的数值,就是氮气压力。也可以在蓄能器内无压力油时启动油泵,油压力突然上升的压力值就是氮气压力。

2)可以用充气工具直接检查氮气压力,但检查一次都会放掉气体。

a、蓄能器在系统不能工作时,请检查是否由于气阀泄露引起,松开蓄能器上端保护螺帽,在充气口位置滴液压油,若有气泡冒出,则泄露严重,应进行修理。以便给予补充氮气。若皮囊内没有氮气,气阀处冒油,请拆卸检查皮囊是否破损。若蓄能器向外漏油,请旋紧连接部分。若仍然漏油,请拆卸并更换有关零件。

b、拆卸蓄能器前必须泄去器内的压力油,(打开手动截止阀 5 即可泄去器内的压力油),如要拿出器内的皮囊时,必须使用充气工具放掉皮囊中的氮气,否则不得拆卸拿出。

2、压力继电器或电接点压力表:

(1)、压力继电器或压力表在使用过程中,应保持干燥和洁净,并妥善维护。一般每隔半年检验一次为宜,对于在正常运行中触点不经常切换,使用条件又较好(如负荷变化缓慢,温度变化不大以及无外界振动影响等)时则可酌情延长检验期。

(2)、压力继电器或压力表经长期使用后,如发现微动开关动作失灵(影响工作可靠性),传动机构磨损或连接导线老化等,应及时予以检修或更换。

3、液压油:

液压油的品质及洁净程度,直接关系到油泵和电磁阀的正常工作与寿命,以及液压站的性能。

(1)、本阀液压系统使用 20# 或 30# 液压油或 46# 抗油,寒冷地区可选用 20# 低温液压油,(注:低温液压油也可四季通用),液压油每季度抽样检查一次,检查其清洁度和润滑性,如不符合要求或发现污染(杂质、沉淀、水分、金属、粉末、酸碱等)应立即处理或更换,并彻底清洗油箱。

(2)、换油时的要求:

1)切忌不同牌号的液压油混用,更换的新油或补加的油必须符合本系统规定使用的油牌号,并通过化验,符合规定的指标。

2)换油时必须将油箱、蓄能器、油缸、胶管等内的旧油全部放完,并且冲洗合格。

3)新油过滤后再注入油箱内,过滤精度不低于 25Um。加油时注意油桶、油箱口、油管口等其他工具的清洁。

4)油箱的油位:在蓄能器,油缸充满油后,油位高度为油标指示器的最下线。

5)定期清洗滤油器,并检查有无破损,对已坏的滤油器应及时更换。

(3)、拆卸修理注意事项:

1)拆卸时,应注意场地清洁,零件不能直接置于地面。

2)清洗液压站及液压缸零件时,应在干净的柴油或煤油中进行,安装前不能用棉纱擦拭。

3)拆卸电机,油泵连接器时,注意不要用锤打击电机,油泵轴。

4)拆装时,应注意不能错装或漏装密封件,对已损坏的密封件应予以更换。

4、润滑:

(1)、凡机械运动部位,每一月注一次润滑油。

(2)、活塞杆如长时间伸出时,应经常擦油,以防潮湿而锈蚀。

(3)、做到液压设备的合理使用,操作人员还必须注意以下事项:

1)不准任意调整液压系统、电控系统及互锁装置,或任意移动各限位撞块的位置。

2)在设备运行中监视工况:

a、压力:系统压力是否稳定在规定范围内。

b、噪音、振动、有无异常。

c、漏油:全系统有无漏油。

d、电压:是否保持在额定电压的 +5%~-15% 范围内。

3)当液压系统或电控系统出现故障时,不准擅自乱动,应立即通知维修部门分析原因并排除。

4)对各种橡胶密封件用蓄能器内的橡胶皮囊应定期更换。时间一般在五年左右为宜,使设备长期保持在良好的状态下运行。

七、一般故障及排除方法

1、阀门部分

故障情况 原因 排除方法
密封面泄露 1、密封面夹杂污垢、泥沙、或其他异物。 1、清洗密封面
2、密封面或密封圈磨损或损坏 2、修整或更换
3、密封面接触过盈量太小或污紧定螺钉松动 3、均匀拧紧螺钉
4、蝶板关闭不到位或关过头 4、调整密封面限位螺栓位置
阀轴两端支承渗漏 1、填料压盖螺栓松动 1、拧紧填料压盖螺栓
2、填料或O型密封圈磨损或损坏 2、修整或更换填料及O型密封圈
噪声大、系统振动、油中有气泡 1、吸空引起 1、检查吸油管有无漏气或堵塞,查出原因及时排除
2、油位低或油温低 2、加油;油箱升温

2、液压站系统

故障情况 原因 排除方法
系统无压力 1、油泵运转方向不正确 1、调整运转方向
2、吸油管路上滤油器堵塞 2、清洗或更换滤油器
3、溢流阀压力调得太低或失效 3、调整溢流阀及修理后更换
油泵噪音太大、系统振动,油中有气泡,严重时油为乳白色及系统无压力 1、油位低 1、加油增高油位
2、吸空引起,严重时管道振动 2、检查油管有无漏气,吸油管口和泵进油口是否堵塞,找到原因后消除
3、泵架或电机固定螺栓不紧 3、拧紧各紧固螺栓
4、柱塞和滑靴的铆合松动或油泵内部零件损坏 4、修理或更换油泵
保压性能降低,油泵电机启动频繁 液压阀内密封面有杂物 开机多次冲去杂物
液压系统外泄露液压油 1、整流回路保险管烧坏 1、拧紧各螺钉或螺帽
2、密封圈磨损坏或老化 2、更换密封圈

3、电气部分

故障情况 原因 排除方法
控制失灵 1、由于振动使触头及接线点松动 1、检查中间继电器交流接触器的触头,行程开关撞块和其他触头及接线点
2、电器元件出现故障 2、检查电器元件及修理或更换
电磁铁无电 整流回路保险管烧坏 整流回路保险管烧坏

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