王金星　楊露

摘 要：本文簡要分析了液壓驅(qū)動裝置在閥門上應(yīng)用的相關(guān)結(jié)構(gòu)原理以及性能，旨在為提升液壓驅(qū)動裝置在閥門上的應(yīng)用水平提供參考。

關(guān)鍵詞：閥門；液壓驅(qū)動裝置；應(yīng)用

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

0 前言

液壓技術(shù)在現(xiàn)代機械中的傳動領(lǐng)域及控制領(lǐng)域中都有著重要的應(yīng)用，相較于其他傳動方式而言，液壓驅(qū)動有著使用方便、安全性好、能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速等優(yōu)點。隨著科技的發(fā)展，液壓驅(qū)動技術(shù)也在不斷進步，其應(yīng)用水平不斷提升，應(yīng)用范圍不斷擴大，本文簡要研究的是液壓驅(qū)動裝置在閥門上的應(yīng)用。

1 液壓驅(qū)動裝置在閥門上應(yīng)用的結(jié)構(gòu)原理分析

液壓驅(qū)動裝置閥門一般由液壓驅(qū)動閥門本體、液壓驅(qū)動系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)三個部分組成，下面根據(jù)液壓驅(qū)動裝置的不同分類來分析液壓驅(qū)動裝置在閥門上應(yīng)用的結(jié)構(gòu)原理。

1.1 直接推拉驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置原理分析

此類液壓驅(qū)動裝置主要應(yīng)用于操縱閘閥和截止閥中，例如閥門的開啟、停止以及關(guān)閉等，直接推拉驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置還能夠?qū)?jié)流閥的開口位置進行調(diào)節(jié)，以此來調(diào)節(jié)通過節(jié)流閥的流量。此類液壓驅(qū)動裝置中，通過連接支架來固定閥門與油缸，油缸固定于閥門的上方，而油缸的活塞桿能夠通過套、銷子等實現(xiàn)與閥門閥桿的連接，當(dāng)油缸進行運動時會帶動閥門進行運動，從而實現(xiàn)閥門開啟、關(guān)閉或停止等相關(guān)調(diào)節(jié)。

1.2 齒輪齒條擺動油缸驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置原理分析

在大中口徑蝶閥、球閥中經(jīng)常會應(yīng)用齒輪齒條擺動油缸驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置，從而實現(xiàn)閥門開閉的調(diào)節(jié)。在齒輪齒條擺動油缸驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置中，油缸處于閥門的上方，通過平鍵及螺栓實現(xiàn)油缸與閥門的連接和固定[1]。油缸在帶有齒條的活塞桿的作用下實現(xiàn)來回運動，齒條發(fā)揮作用，其會帶動齒輪和閥桿，使閥門的閥桿轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)閥門開閉的調(diào)節(jié)。

在上述調(diào)節(jié)過程中，齒條及油缸的行程長度越長，則齒輪的旋轉(zhuǎn)角度越大，因此在設(shè)計過程中，可以將閥門閥桿的旋轉(zhuǎn)角度進行預(yù)先設(shè)定，一般可以設(shè)定為90°±2°。而油缸活塞面積越大、工作壓力值越大，則輸出轉(zhuǎn)矩越大，這就對齒輪齒條的選擇提出了一定的要求，一般來說，齒輪齒條擺動油缸驅(qū)動式液壓驅(qū)動系統(tǒng)有單齒條和雙齒條兩種結(jié)構(gòu)型式，如果輸出轉(zhuǎn)矩較大，則應(yīng)當(dāng)選用雙齒條結(jié)構(gòu)形式。

1.3 螺線擺動油缸驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置原理分析

在大中口徑球閥、蝶閥等通常應(yīng)用螺線擺動油缸驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置，此驅(qū)動裝置所使用的螺線擺動油缸有著體積小、轉(zhuǎn)矩大、安全性高等優(yōu)點，其工作原理如下：螺線擺動油缸在閥門的上方固定，通過平鍵的方式將閥門閥桿與油缸連接，與其他液壓驅(qū)動裝置有所區(qū)別，螺線擺動油缸驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置一改傳統(tǒng)的直線運動方式，通過旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)油缸的運動，活塞的推力會在擺動下傳遞給螺旋齒一個徑向分力，從而使輸出軸旋轉(zhuǎn)，使閥門進行轉(zhuǎn)動。

1.4 多回轉(zhuǎn)液壓馬達驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置原理分析

在大中口徑回轉(zhuǎn)液動閥門及升降桿式閥門中經(jīng)常應(yīng)用多回轉(zhuǎn)液壓馬達驅(qū)動式裝置，馬達的頂部與閥門的底部通過螺栓固定，當(dāng)壓力油進入到馬達一腔時，會推動柱塞滾子進行滾動，從而將力傳遞到柱塞缸體，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動驅(qū)動閥桿的螺母進行轉(zhuǎn)動，使得驅(qū)動閥桿進行上下移動，從而實現(xiàn)閥門的開閉調(diào)節(jié)。

2 液壓驅(qū)動裝置在閥門上應(yīng)用的性能研究

2.1 直接推拉驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置功能

直接推拉驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置有著結(jié)構(gòu)簡單、形式多樣的特點，在閥桿上的作用力及速度可以調(diào)控，因此控制十分靈活，且安裝方便，同時直接推拉驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置能夠?qū)崿F(xiàn)遠程操控，控制精度較高。在此液壓驅(qū)動裝置中，油缸固定在閥門頂部，且直立在閥門頂部的高度較大，而油缸的活塞有著一定的浮動特性，因此過高的直立高度會使得閥板定位不夠精確，且受限于油缸結(jié)構(gòu)，在應(yīng)急狀態(tài)下不利于人為調(diào)節(jié)閥門功能的實現(xiàn)。

2.2 齒輪齒條擺動油缸驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置功能

齒輪齒條擺動油缸驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置有著安全可靠、不受負載類型限制的特點，在調(diào)節(jié)的過程中能夠充分保證靈活性，同時可以實現(xiàn)遠程操控，但此類型裝置帶有齒條，通過齒條的旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動齒輪，這就使得其橫向的尺寸較大，不可避免的會增加裝置體積和質(zhì)量，在應(yīng)急的狀態(tài)下，龐大的體積和較重的質(zhì)量給人力調(diào)節(jié)閥門帶來了一定的困難。

2.3 螺線擺動油缸驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置功能

在螺線擺動油缸驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置中，活塞與螺線傳動在油缸中實現(xiàn)結(jié)合，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計十分新穎，大大縮小了裝置體積，且有著較好的密封性，控制靈活方便，能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離操控，且此裝置有著防水、防爆的特性，能夠適應(yīng)多種復(fù)雜環(huán)境，在應(yīng)急情況下可以實現(xiàn)手動控制閥門，但螺線擺動油缸驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置一般為進口產(chǎn)品，因此其價格相對較高[2]。

2.4 多回轉(zhuǎn)液壓馬達驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置功能

多回轉(zhuǎn)液壓馬達驅(qū)動式液壓驅(qū)動裝置屬于低速、大轉(zhuǎn)矩裝置，其可以實現(xiàn)力矩變化的自動調(diào)節(jié)，保證輸出力矩的安全性，這對于閥門運行的可靠性有著重要的意義。隨著科技的發(fā)展，電液控制方式引入到多回轉(zhuǎn)液壓馬達驅(qū)動式裝置中，實現(xiàn)了閥門的智能控制和柔性控制，避免了閥門在運行過程中受到的撞擊損壞，由此可見，多回轉(zhuǎn)液壓馬達驅(qū)動式裝置有著較好的安全性，同時裝置中的絞盤設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)在應(yīng)急狀態(tài)下閥門的手動操作。

3 結(jié)論

綜上所述，本文從液壓驅(qū)動裝置在閥門上應(yīng)用的結(jié)構(gòu)原理和液壓驅(qū)動裝置在閥門上應(yīng)用的性能兩個方面研究了液壓驅(qū)動裝置在閥門上的應(yīng)用，分別研究了四種類型液壓驅(qū)動裝置的具體原理和功能，旨在為提升閥門的控制水平提供參考，推進閥門控制的智能化、精細化、安全化發(fā)展。

參考文獻：

[1]朱小明.螺紋插裝閥在閥門液壓驅(qū)動裝置中的應(yīng)用[J].閥門，2014（06）：26-28+45.

[2]史小波.一種單作用船用閥門液壓驅(qū)動裝置設(shè)計[J].甘肅科學(xué)學(xué)報，2013（02）：77-79.