CN108757972A - 可调式机械限位楔式闸阀及调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调式机械限位楔式闸阀，包括阀体、阀盖、固联于阀体内的阀座、阀杆、闸板、与阀体通过支撑装置相联的轴承座，轴承座内通过轴承设有阀杆螺母，闸板两侧设有与阀座相配合的锥面，在支撑装置上设有上限位组件和下限位组件，在上限位组件和下限位组件之间的阀杆上固设有防转夹板，防转夹板与上限位组件及下限位组件在径向至少部分重叠。本发明还公开了一种楔式闸阀的调试方法；本发明能对闸板进行可靠的限位、避免闸板楔死无法开启、部件损坏等问题，从而保证密封性、延长阀门使用寿命、保障机组安全、减少停炉次数，提高电厂的经济效益。

Description

可调式机械限位楔式闸阀及调试方法

技术领域

本发明涉及一种带可调机械限位装置的楔式闸阀及调试方法，属于阀门技术领域。

背景技术

以前大部分的电厂机组用楔式闸阀，依靠闸板两侧与阀座相配合的锥面实现密封，但没有机械限位装置，仅靠配套的电动执行机构的电子限位器进行开关限位，电厂机组在使用楔式闸阀过程中，因电子限位器失效，将发生以下状况：

1.关闭时闸板楔死无法开启；

2.闸板楔死后强力开启拉断阀杆；

3.开启时开到位无法限位，导致阀杆因开过头，阀杆直段拉进阀杆螺母螺纹内部咬死后无法动作等情况；以上均导致机组停炉，造成非常大的损失。

后来楔式闸阀设置有机械限位装置，主要有以下结构，一种如图1所示，在阀杆41顶部设计限位螺母42并中间贯穿限位销43，限位螺母42位置不可调节，没有开到位限位设计，且阀杆需加长，成本高；当阀门使用一段时间，阀座44、闸板45密封面磨损后，因关到位限位装置无法调整，因此闸板45无法继续往下关以保证阀门密封；闸板45若需要继续往下关以保证阀门密封，只能拆下限位装置；

另一种如图2所示，在阀体底部设计限位凸台46，限位凸台46位置不可调节，没有开到位限位设计；阀座44、闸板45密封面磨损后，因关到位限位装置无法调整，因此闸板无法继续往下关以保证阀门密封；

现有楔式闸阀在安装时，其阀杆的升降由电动执行器控制，电动执行器包括电机、控制器和电子限位器，电机与阀门的阀杆螺母联接，阀杆上端与阀杆螺母通过螺纹联接，通过电机驱动阀杆螺母转动带动阀杆及闸板上升或下降；现有楔式闸阀的调试方法，在闸板关闭时，检查其密封性满足要求即可，通过电子限位器设置关闭的下限位置，并未对执行器的惯性冲程和闸板与阀座的密封面吻合度进行控制；在闸板上升时，在其完全打开处通过电子限位器设置开启的上限位置；由于电机断电后，闸板具有惯性冲程，仍将继续下行或上升一段距离，导致关闭时因密封面吻合度偏大引起楔紧力较大、易楔死，导致闸阀开启困难，甚至拉断阀杆，密封面的磨损也较快，影响阀门使用寿命；开启时，一旦电子限位器失效，阀杆直段拉进阀杆螺母螺纹内部咬死后无法动作。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述不足，提供一种可调式机械限位楔式闸阀及调试方法，它能对闸板进行可靠的限位、避免闸板楔死无法开启、部件损坏等问题，从而保证密封性、延长阀门使用寿命、保障机组安全、减少停炉次数，有效降低电厂对阀门维护及采购成本，提高电厂的经济效益。

为达到上述目的，本发明的可调式机械限位楔式闸阀，包括设有两液口的阀体、阀盖、固联于阀体内的阀座、阀杆、联于阀杆下端的闸板、与阀体通过支撑装置相联的轴承座，轴承座内通过轴承设有阀杆螺母，闸板两侧设有与阀座相配合的锥面，其特征在于在支撑装置上设有上限位组件和下限位组件，在上限位组件和下限位组件之间的阀杆上固设有防转夹板，防转夹板与上限位组件及下限位组件在径向至少部分重叠

上述支撑装置可以为两根以上的立柱，其中两根立柱上设有上限位组件和下限位组件，上限位组件包括设于立柱上的上限位螺母及其上方的上止动螺母，下限位组件包括设于立柱上的下限位螺母及其下方的下止动螺母；

上述支撑装置也可以为支架，上限位组件包括联于支架上的上限位螺钉及设于上限位螺钉与支架之间的一个以上的垫块，下限位组件包括联于支架上的下限位螺钉及设于下限位螺钉与支架之间的一个以上的垫块；

通过防转夹板与上限位螺母及下限位螺母配合，或者防转夹板与上限位螺钉及下限位螺钉配合，可对闸板的行程进行机械限位，并由止动螺母或垫块进行极限位置的调整，能对闸板进行可调整的限位、避免闸板楔死无法开启、部件损坏等问题，从而保证密封性、延长阀门使用寿命；

作为本发明的进一步改进，所述防转夹板包括通过螺栓及螺母相联的前夹板和后夹板，阀杆置于前夹板和后夹板的凹槽内，在前夹板和后夹板的凹槽内均固设有硬质合金层；增加接触面硬度，防止闸板关到位限位瞬间冲击力过大，防转夹板受力端面硬度不足而损坏；

作为本发明的进一步改进，所述闸板包括左阀瓣、右阀瓣、置于左阀瓣与右阀瓣之间的万向顶、垫片、衬垫，左阀瓣与右阀瓣通过压板相联；左阀瓣和右阀瓣与阀座相邻的一侧均设有所述锥面，两阀瓣锥面的上、下端与阀座锥面的上、下端为相配合的密封带；通过衬垫可调整闸板的宽度，从而调整密封面的吻合度；

本发明用于上述可调式机械限位楔式闸阀的调试方法，其特征在于包括以下步骤：A):拆除防转夹板，将上限位组件调至支撑装置的顶部，将下限位组件调至支撑装置的底部；

B）采用外力提升阀杆，带动闸板提升、再自由落下，通过调整左阀瓣与右阀瓣间的衬垫厚度，使闸板下端和阀座下端的密封带吻合宽度占密封带总宽度的1/3—1/2；

C）在阀杆上装上防转夹板，再将下限位组件调至与防转夹板底部刚好接触，并固定下限位组件；在防转夹板底部端面高度处作一标记线，作为阀门实际关向零位。

D）装上电动执行器, 阀杆螺母与电动执行器的电机相联；

E）执行器关向惯性冲程的测试：

将闸板提升一定高度，通过电动执行器的电子限位器设置此位置为执行器关向限位，并沿防转夹板在支撑装置上画刻度线标记；再全开阀门，用电动执行器行程控制关闭阀门至执行器关向限位，执行器停止后再沿防转夹板在支撑装置上画刻度线标记，测量两条刻度线距离即为执行器关向的惯性冲程；

F）执行器关向限位设置：在阀门实际关向零位处上移执行器关向的惯性冲程，即为执行器实际关向限位，通过电子限位器设置此执行器实际关向限位；

G）将闸板提升至其下端高于阀座上端密封带的底部，再将上限位组件调至与防转夹板顶部刚好接触，并固定上限位组件；在防转夹板顶部端面作一标记线，作为阀门实际开向最高位；

H ）执行器开向惯性冲程的测试：

将闸板下降一定高度，通过电子限位器设置此位置为执行器开向限位，并沿防转夹板在支撑装置上画刻度线标记；再全关阀门，用执行器行程控制开启阀门至执行器开向限位，执行器停止后再沿防转夹板在支撑装置上画刻度线标记，测量两条刻度线距离即为执行器开向的惯性冲程；

I）执行器开向限位设置：在阀门实际开向最高位处下移执行器开向的惯性冲程，即为执行器实际开向限位，通过电子限位器设置此执行器实际开向限位。

本发明在关闭时，通过将闸板下端与阀座下端关闭时最初密封带吻合宽度占密封带总宽度控制在1/3—1/2，避免吻合长度过大，可避免闸板楔死无法开启及密封带磨损过快 ，开启灵活，并延长使用寿命；关闭时，在实际关向零位的基础上考虑移执行器关向的惯性冲程，可保证闸板在实际关向零位处关闭，不再下行，避免下限位组件承受较大的冲击，也避免闸板楔死无法开启或强行开启拉断阀杆；同理，在阀门实际开向最高位的基础上考虑移执行器开向的惯性冲程，可保证闸板在实际开向最高位处实现全开，不再上升，避免上限位组件承受较大的冲击，也避免阀杆直段拉进阀杆螺母螺纹内部咬死后无法动作，保障机组安全、减少停炉次数，有效降低电厂对阀门维护及采购成本，提高电厂的经济效益；密封面磨损后，通过调整上限位组件和下限位组件的位置，可继续保证闸阀的密封性；

作为本发明调试方法的进一步改进，在步骤F）中，通过电动执行器的控制器设定闸板关闭严密所需的关向扭矩；在步骤I）中，通过电动执行器的控制器设定闸板开启所需的开向扭矩；如此在开阀和关阀时，以行程控制为主，扭矩控制作为辅助和保护用，可实现双保险；

作为本发明调试方法的进一步改进，在步骤I）设置完成后，用电动执行机构重复开关三次阀门，随后进行试压试验；检验执行机构碰到可调机械限位开关后能否正确停止，通过实际操作检验调试效果；

综上所述，本发明能对闸板进行可靠的限位、避免闸板楔死无法开启、部件损坏等问题，从而保证密封性、延长阀门使用寿命、保障机组安全、减少停炉次数，有效降低电厂对阀门维护及采购成本，提高电厂的经济效益。

附图说明

图1为现有一种楔式闸阀的主视图。

图2为现有另一种楔式闸阀的主视图。

图3为本发明楔式闸阀实施例一的主视图。

图4为图3的左视图。

图5为图4中防转夹板的俯视图。

图6为图5中后夹板的主视图。

图7为图6的俯视图。

图8为图3中A处放大图。

图9为图3中B处放大图。

图10为本发明楔式闸阀实施例二的主视图。

图11为图10中C处放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图3至图9所示，该实施例的可调式机械限位楔式闸阀，包括设有两液口2和3的阀体1、阀盖4、固联于阀体1内的阀座6、阀杆5、联于阀杆下端的闸板7、与阀体1通过作为支撑装置的四根立柱8相联的轴承座9，轴承座9内通过轴承设有阀杆螺母11，阀杆5上端与阀杆螺母11通过螺纹相联，所述闸板7包括左阀瓣12、右阀瓣13、置于左阀瓣12与右阀瓣13之间的万向顶14、垫片15、衬垫16，左阀瓣12与右阀瓣13通过压板17相联，左阀瓣12和右阀瓣13与阀座6相邻的一侧均设有锥面，两阀瓣12、13锥面的上、下端与阀座6的锥面的上、下端为相配合的环形密封带；其中两根立柱8上设有上限位组件和下限位组件，上限位组件包括设于立柱8上的上限位螺母18及其上方的上止动螺母19，下限位组件包括设于立柱8上的下限位螺母20及其下方的下止动螺母21；在上限位组件和下限位组件之间的阀杆5上固设有防转夹板，防转夹板包括通过螺栓22及螺母23相联的前夹板24和后夹板25，阀杆5置于前夹板24和后夹板25的凹槽内，在前夹板24和后夹板25的凹槽内均固设有硬质合金层26；防转夹板的前夹板24和后夹板25与上限位螺母18及下限位螺母20在径向部分重叠；

该楔式闸阀通过防转夹板与上限位螺母18及下限位螺母20配合，可对闸板7的行程进行机械限位，并由两止动螺母19、21进行锁紧，并能对闸板7进行可调整的限位、避免闸板楔死无法开启、部件损坏等问题，并保证密封性、延长阀门使用寿命；硬质合金层26能增加接触面硬度，防止闸板关到位限位瞬间冲击力过大，防转夹板受力端面硬度不足而损坏；通过衬垫16可调整闸板7的宽度，从而调整密封面的吻合度；

本发明用于该实施例的调试方法，包括以下步骤：A): 拆除防转夹板，将上限位螺母18及上止动螺母19调至立柱8的顶部，将下限位螺母20及其下方的下止动螺母21调至立柱的底部；

B）采用外力提升阀杆5，带动闸板7提升到距离阀座中心处、再自由落下，通过调整左阀瓣12与右阀瓣13间的衬垫16厚度，使闸板7下端和阀座下端的密封带吻合宽度S占密封带总宽度的1/3—1/2；

C）在阀杆5上装上防转夹板，再将下限位螺母20调至与防转夹板底部刚好接触，并通过下止动螺母21固定下限位螺母20；在防转夹板底部端面高度处作一标记线，作为阀门实际关向零位。

D）装上电动执行器, 阀杆螺母11与电动执行器（未示出）的电机相联；

E）执行器关向惯性冲程的测试：

将闸板7提升一定高度，通过电动执行器的电子限位器设置此位置为执行器关向限位，并沿防转夹板在立柱8上画刻度线标记；再全开阀门，用电动执行器行程控制关闭阀门至执行器关向限位，执行器停止后再沿防转夹板在立柱8上画刻度线标记，测量两条刻度线距离（如8毫米）即为执行器关向的惯性冲程；

F）执行器关向限位设置：在阀门实际关向零位处上移执行器关向的惯性冲程（即8毫米），即为执行器实际关向限位，通过电子限位器设置此执行器实际关向限位；通过电动执行器的控制器设定闸板关闭严密所需的关向扭矩；

G）将闸板7提升至其下端高于阀座6上端密封带的底部，再将上限位螺母18调至与防转夹板顶部刚好接触，并上止动螺母19固定上限位螺母18；在防转夹板顶部端面作一标记线，作为阀门实际开向最高位；

H ）执行器开向惯性冲程的测试：

将闸板7下降一定高度（可自定，越接近关闭状态更好），通过电子限位器设置此位置为执行器开向限位，并沿防转夹板在立柱8上画刻度线标记；再全关阀门，用执行器行程控制开启阀门至执行器开向限位，执行器停止后再沿防转夹板在立柱8上画刻度线标记，测量两条刻度线距离（如6毫米）即为执行器开向的惯性冲程；

I）执行器开向限位设置：在阀门实际开向最高位处下移执行器开向的惯性冲程（即6毫米），即为执行器实际开向限位，通过电子限位器设置此执行器实际开向限位；通过电动执行器的控制器设定闸板开启所需的开向扭矩；

J)用电动执行机构重复开关三次阀门，随后进行试压试验；确认执行机构碰到可调机械限位开关后能正确停止；

闸阀在关闭时，通过将闸板7下端与阀座6下端关闭时最初密封带吻合宽度占密封带总宽度控制在1/3—1/2，避免吻合长度过大，可避免闸板楔死无法开启及密封带磨损过快 ，其开启扭矩也较小，开启灵活，并延长使用寿命；关闭时，在实际关向零位的基础上考虑移执行器关向的惯性冲程，在实际关向零位上方设置执行器实际关向限位，可保证闸板7在实际关向零位处关闭，不再下行，避免下限位组件承受较大的冲击，也避免闸板楔死无法，开向扭矩也较小；同理，在阀门实际开向最高位的基础上考虑移执行器开向的惯性冲程，在实际开向最高位下方设置执行器实际开向限位，可保证闸板在实际开向最高位处实现全开，不再上升，避免上限位组件承受较大的冲击，也避免阀杆直段拉进阀杆螺母螺纹内部咬死后无法动作，保障机组安全、减少停炉次数，有效降低电厂对阀门维护及采购成本，提高电厂的经济效益；密封面磨损后，通过调整上限位螺母18和下限位螺母20的位置，可继续保证闸阀的密封性；根据闸板密封严密所需扭矩及开启时所需扭矩设定执行器开向扭矩和关向扭矩，在开阀和关阀时，以行程控制为主，扭矩控制作为辅助和保护用，可实现双保险，且节省能耗；闸板密封严密所需扭矩及开启时所需扭矩由闸板和阀杆的机械参数决定，在设计时即可由设计手册确定。

实施例二

如图10、图11所示，本实施例与实施例一的区别仅在于：支撑装置为支架28，上限位组件包括联于支架28上的上限位螺钉29及设于上限位螺钉29与支架28之间的数个垫块30，下限位组件包括联于支架28上的下限位螺钉31及设于下限位螺钉31与支架28之间的数个垫块32；防转夹板33与上限位螺钉29及下限位螺钉31配合，同样可对闸板7的行程进行机械限位，并由垫块30、32进行极限位置的调整；

本实施例的调试方法与实施例一的基本相同，仅在确定阀门实际关向零位时，用下限位螺钉31取代下限位螺母20，将下限位螺钉31调至与防转夹板底部刚好接触；在确定阀门实际开向最高位时，将上限位螺钉29（取代上限位螺母18）调至与防转夹板顶部刚好接触。

Claims (8)

1.一种可调式机械限位楔式闸阀，包括设有两液口的阀体、阀盖、固联于阀体内的阀座、阀杆、联于阀杆下端的闸板、与阀体通过支撑装置相联的轴承座，轴承座内通过轴承设有阀杆螺母，闸板两侧设有与阀座相配合的锥面，其特征在于在支撑装置上设有上限位组件和下限位组件，在上限位组件和下限位组件之间的阀杆上固设有防转夹板，防转夹板与上限位组件及下限位组件在径向至少部分重叠。

2.如权利要求1所述的可调式机械限位楔式闸阀，其特征在于所述支撑装置为两根以上的立柱，其中两根立柱上设有上限位组件和下限位组件，上限位组件包括设于立柱上的上限位螺母及其上方的上止动螺母，下限位组件包括设于立柱上的下限位螺母及其下方的下止动螺母。

3.如权利要求1所述的可调式机械限位楔式闸阀，其特征在于所述支撑装置为支架，上限位组件包括联于支架上的上限位螺钉及设于上限位螺钉与支架之间的一个以上的垫块，下限位组件包括联于支架上的下限位螺钉及设于下限位螺钉与支架之间的一个以上的垫块。

4.如权利要求1至3任一所述的可调式机械限位楔式闸阀，其特征在于所述防转夹板包括通过螺栓及螺母相联的前夹板和后夹板，阀杆置于前夹板和后夹板的凹槽内，在前夹板和后夹板的凹槽内均固设有硬质合金层。

5.如权利要求4所述的可调式机械限位楔式闸阀，其特征在于所述闸板包括左阀瓣、右阀瓣、置于左阀瓣与右阀瓣之间的万向顶、垫片、衬垫，左阀瓣与右阀瓣通过压板相联；左阀瓣和右阀瓣与阀座相邻的一侧均设有所述锥面，两阀瓣锥面的上、下端与阀座锥面的上、下端为相配合的环形密封带。

6.用于如权利要求5所述可调式机械限位楔式闸阀的调试方法，其特征在于包括以下步骤：A): 拆除防转夹板，将上限位组件调至支撑装置的顶部，将下限位组件调至支撑装置的底部；

B）采用外力提升阀杆，带动闸板提升、再自由落下，通过调整左阀瓣与右阀瓣间的衬垫厚度，使闸板下端和阀座下端的密封带吻合宽度占密封带总宽度的约1/3—1/2；

C）在阀杆上装上防转夹板，再将下限位组件调至与防转夹板底部刚好接触，并固定下限位组件；在防转夹板底部端面高度处作一标记线，作为阀门实际关向零位；

D）装上电动执行器, 阀杆螺母与电动执行器的电机相联；

E）执行器关向惯性冲程的测试：

将闸板提升一定高度，通过电动执行器的电子限位器设置此位置为执行器关向限位，并沿防转夹板在支撑装置上画刻度线标记；再全开阀门，用电动执行器行程控制关闭阀门至执行器关向限位，执行器停止后再沿防转夹板在支撑装置上画刻度线标记，测量两条刻度线距离即为执行器关向的惯性冲程；

F）执行器关向限位设置：在阀门实际关向零位处上移执行器关向的惯性冲程，即为执行器实际关向限位，通过电子限位器设置此执行器实际关向限位；

G）将闸板提升至其下端高于阀座上端密封带的底部，再将上限位组件调至与防转夹板顶部刚好接触，并固定上限位组件；在防转夹板顶部端面作一标记线，作为阀门实际开向最高位；

H ）执行器开向惯性冲程的测试：

将闸板下降一定高度，通过电子限位器设置此位置为执行器开向限位，并沿防转夹板在支撑装置上画刻度线标记；再全关阀门，用执行器行程控制开启阀门至执行器开向限位，执行器停止后再沿防转夹板在支撑装置上画刻度线标记，测量两条刻度线距离即为执行器开向的惯性冲程；

I）执行器开向限位设置：在阀门实际开向最高位处下移执行器开向的惯性冲程，即为执行器实际开向限位，通过电子限位器设置此执行器实际开向限位。

7.如权利要求6所述的可调式机械限位楔式闸阀的调试方法，其特征在于在步骤F）中，通过电动执行器的控制器设定闸板关闭严密所需的关向扭矩；在步骤I）中，通过电动执行器的控制器设定闸板开启所需的开向扭矩。

8.如权利要求6或7所述的可调式机械限位楔式闸阀的调试方法，其特征在于在步骤I）设置完成后，用电动执行机构重复开关三次阀门，确认电子限位器能实现正常停止；随后进行试压试验。