石油管道阀门的气动执行机构的分析与应用

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在石油管道运输中.阀门是最常见的零件之- .然而石油管道时而发生泄漏.电力驱动的阀门总是无法及时反应 .液压驱动的阀门反应速度又很慢.所以常常要使用气体驱动的阀门作为安全阀门.以保护石油管道的安全 与其他驱动的阀门相比.气动阀门最大的优点是关闭速度快，受环境影响小，即使在易燃、易爆、强磁、强辐射的环境下也可以正常工作 .受外界干扰小.即使泄漏也不会污染环境。但是。气动执行机构的阀门-般气源压力较低 .又因为空气的压缩性强 .所以执行结构的稳定性稍差1.气动执行结构的分析及应用1.I气动执行结构的类型与工作原理简介气体执行机构按气源作用方式分为单作用式和双作用式.单作用式又分为气开式和气闭式：按传动方式分为齿轮齿条式和拨叉式：按气动原理类型分为调节型和开关型.而开关型中又可以分为普通型和快速反应型 在石油管道的阀门安装中根据不同的需求选用不同的类型J1r气体驱动机构的驱动原理是利用气体的高压推动活塞压缩弹簧.同时带动齿条 ，齿条带动齿轮 ，而齿轮与阀门的螺杆相连 ，从而达到打开 (关 闭)阀门的目的；而 当气缸 内的高压气体排出后 ，弹簧的弹力会推动活塞和齿条返回.从而带动齿轮反方 向旋转 。

从而达到关闭(打开)阀门的 目的.-般情况下 .弹簧不可长时间处于压缩状态.要根据具体情况选择合理 的装置 这种单作用式气体执行机构如果气压使阀门打开 .称 为气开式.如果气压使阀门关闭，称为气闭式。而双作用式气体驱动机构则不在使用弹簧 ，改 为两个气缸推动 ，这种操作方式可以保证在失电、失信号时保持原位或恢复到安全位置 .但在失气时不能保证阀门的位置.与单作用式气体执行机构相比.双作用式的气体执行机构能输 出更大的力矩。

拨叉式气动执行机构的工作原理和齿轮齿条式基本相同.不同的是齿轮齿条式的最终执行件是齿轮齿条.而拨叉式则使用气缸带动拨叉是拨叉带动阀门的操作螺杆 拨叉式的执行机构的输出力矩与齿轮齿条式不同.前者在输出时力矩是变化的.在 0。和 90o时输出力矩最大.在 45。力矩较小.通过适当的改变拨叉的中心线与导向槽的中心线的角度就可以得到不同的力矩曲线：而齿轮齿条式执行机构的输出力矩则是-个恒定的值.不会发生变化 在石油管道阀门的安装中要综合考虑安装要求，在满足力矩要求 、安装尺寸要求以及环境要求的条件下.进行合理的选择1-2气动执行机构的气动原理分析气动执行机构根据阀门的开关需要分为普通型、快速反应型和调节型.下面对它们的气动原理进行分析1.2.1普通型普通型气体执行机构就是最基本的气体执行机构.包括-个气动三联件(过滤器、减压阀和油雾器)和-个电磁阀，当需要开启阀门时，电磁阀接受信号后打开.气体经过气动三联件和电磁阀进入气缸.推动活塞打开阀门：当需要关闭阀门时，电磁阀接到信号换向.活塞被反方向推回(弹簧推回或另-个气缸)，阀门关闭。如果执行机构是单作用式的，电磁阀-般用两位三通阀：如果执行机构是双作用式，电磁阀- 般使用两位五通阀：如果要求执行器有失电保护时.则要使用三位五通阀。

1.2.2快速反应型在管道阀门安装中.有些位置要求阀门在紧急情况下快速关闭或打开.这时需要快速反应的执行机构§速反应型的执行机构-般采用单作用式执行机构.不过是在普通型的基础上安装-个快速排气阀，使系统排气迅速，加快阀门的关闭或打开速度。

1.23调节型在石油管道的所有阀门中.并不都是只具有打开或关闭功能的。

有些阀门需要进行调节管道的流量 .这时候就需要安装调节型的气动执行机构 调节型的气体执行机构可以通过接收系统的电信号或气流信号.并根据信号的强弱来调整阀门的开度大小.然后将阀门的开度大小通过信号反馈给系统，从而形成-个有效的闭环控制系统 。调节型气动执行机构的调节-般通过定位器来实现.即将普通型气体执行机构中的电磁阀换成电-气定位器和气-气定位器就可以实现对阀门开度的调节2.结束与期望本文通过对石油管道阀门的气体执行结构的类型、工作原理以及气动原理的详细分析.说明了阀门气体执行机构的优缺点.对阀门气体执行机构的应用推广提供了有效的支撑.也为石油管道阀门的安装人员提供了借鉴随着社会石化行业的迅速发展 .石油管道的阀门及执行机构需求量也越来越大.气体执行机构的阀门对环境的适应性强.结构较为简单。反应速度迅速.对周围环境无污染 .是-种可以满足不同需要的执行机构，在将来的应用必将越来越广泛。