液压驱动装置在阀门上的应用

王金星　杨露

摘 要：本文简要分析了液压驱动装置在阀门上应用的相关结构原理以及性能，旨在为提升液压驱动装置在阀门上的应用水平提供参考。

关键词：阀门；液压驱动装置；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.077

0 前言

液压技术在现代机械中的传动领域及控制领域中都有着重要的应用，相较于其他传动方式而言，液压驱动有着使用方便、安全性好、能够实现无级变速等优点。随着科技的发展，液压驱动技术也在不断进步，其应用水平不断提升，应用范围不断扩大，本文简要研究的是液压驱动装置在阀门上的应用。

1 液压驱动装置在阀门上应用的结构原理分析

液压驱动装置阀门一般由液压驱动阀门本体、液压驱动系统以及电气控制系统三个部分组成，下面根据液压驱动装置的不同分类来分析液压驱动装置在阀门上应用的结构原理。

1.1 直接推拉驱动式液压驱动装置原理分析

此类液压驱动装置主要应用于操纵闸阀和截止阀中，例如阀门的开启、停止以及关闭等，直接推拉驱动式液压驱动装置还能够对节流阀的开口位置进行调节，以此来调节通过节流阀的流量。此类液压驱动装置中，通过连接支架来固定阀门与油缸，油缸固定于阀门的上方，而油缸的活塞杆能够通过套、销子等实现与阀门阀杆的连接，当油缸进行运动时会带动阀门进行运动，从而实现阀门开启、关闭或停止等相关调节。

1.2 齿轮齿条摆动油缸驱动式液压驱动装置原理分析

在大中口径蝶阀、球阀中经常会应用齿轮齿条摆动油缸驱动式液压驱动装置，从而实现阀门开闭的调节。在齿轮齿条摆动油缸驱动式液压驱动装置中，油缸处于阀门的上方，通过平键及螺栓实现油缸与阀门的连接和固定[1]。油缸在带有齿条的活塞杆的作用下实现来回运动，齿条发挥作用，其会带动齿轮和阀杆，使阀门的阀杆转动，从而实现阀门开闭的调节。

在上述调节过程中，齿条及油缸的行程长度越长，则齿轮的旋转角度越大，因此在设计过程中，可以将阀门阀杆的旋转角度进行预先设定，一般可以设定为90°±2°。而油缸活塞面积越大、工作压力值越大，则输出转矩越大，这就对齿轮齿条的选择提出了一定的要求，一般来说，齿轮齿条摆动油缸驱动式液压驱动系统有单齿条和双齿条两种结构型式，如果输出转矩较大，则应当选用双齿条结构形式。

1.3 螺线摆动油缸驱动式液压驱动装置原理分析

在大中口径球阀、蝶阀等通常应用螺线摆动油缸驱动式液压驱动装置，此驱动装置所使用的螺线摆动油缸有着体积小、转矩大、安全性高等优点，其工作原理如下：螺线摆动油缸在阀门的上方固定，通过平键的方式将阀门阀杆与油缸连接，与其他液压驱动装置有所区别，螺线摆动油缸驱动式液压驱动装置一改传统的直线运动方式，通过旋转轴的转动来实现油缸的运动，活塞的推力会在摆动下传递给螺旋齿一个径向分力，从而使输出轴旋转，使阀门进行转动。

1.4 多回转液压马达驱动式液压驱动装置原理分析

在大中口径回转液动阀门及升降杆式阀门中经常应用多回转液压马达驱动式装置，马达的顶部与阀门的底部通过螺栓固定，当压力油进入到马达一腔时，会推动柱塞滚子进行滚动，从而将力传递到柱塞缸体，产生转矩，带动驱动阀杆的螺母进行转动，使得驱动阀杆进行上下移动，从而实现阀门的开闭调节。

2 液压驱动装置在阀门上应用的性能研究

2.1 直接推拉驱动式液压驱动装置功能

直接推拉驱动式液压驱动装置有着结构简单、形式多样的特点，在阀杆上的作用力及速度可以调控，因此控制十分灵活，且安装方便，同时直接推拉驱动式液压驱动装置能够实现远程操控，控制精度较高。在此液压驱动装置中，油缸固定在阀门顶部，且直立在阀门顶部的高度较大，而油缸的活塞有着一定的浮动特性，因此过高的直立高度会使得阀板定位不够精确，且受限于油缸结构，在应急状态下不利于人为调节阀门功能的实现。

2.2 齿轮齿条摆动油缸驱动式液压驱动装置功能

齿轮齿条摆动油缸驱动式液压驱动装置有着安全可靠、不受负载类型限制的特点，在调节的过程中能够充分保证灵活性，同时可以实现远程操控，但此类型装置带有齿条，通过齿条的旋转来驱动齿轮，这就使得其横向的尺寸较大，不可避免的会增加装置体积和质量，在应急的状态下，庞大的体积和较重的质量给人力调节阀门带来了一定的困难。

2.3 螺线摆动油缸驱动式液压驱动装置功能

在螺线摆动油缸驱动式液压驱动装置中，活塞与螺线传动在油缸中实现结合，这种结构设计十分新颖，大大缩小了装置体积，且有着较好的密封性，控制灵活方便，能够实现远距离操控，且此装置有着防水、防爆的特性，能够适应多种复杂环境，在应急情况下可以实现手动控制阀门，但螺线摆动油缸驱动式液压驱动装置一般为进口产品，因此其价格相对较高[2]。

2.4 多回转液压马达驱动式液压驱动装置功能

多回转液压马达驱动式液压驱动装置属于低速、大转矩装置，其可以实现力矩变化的自动调节，保证输出力矩的安全性，这对于阀门运行的可靠性有着重要的意义。随着科技的发展，电液控制方式引入到多回转液压马达驱动式装置中，实现了阀门的智能控制和柔性控制，避免了阀门在运行过程中受到的撞击损坏，由此可见，多回转液压马达驱动式装置有着较好的安全性，同时装置中的绞盘设计能够实现在应急状态下阀门的手动操作。

3 结论

综上所述，本文从液压驱动装置在阀门上应用的结构原理和液压驱动装置在阀门上应用的性能两个方面研究了液压驱动装置在阀门上的应用，分别研究了四种类型液压驱动装置的具体原理和功能，旨在为提升阀门的控制水平提供参考，推进阀门控制的智能化、精细化、安全化发展。

参考文献：

[1]朱小明.螺纹插装阀在阀门液压驱动装置中的应用[J].阀门，2014（06）：26-28+45.

[2]史小波.一种单作用船用阀门液压驱动装置设计[J].甘肃科学学报，2013（02）：77-79.