一、概述
XP47W平衡式倒錐形旋塞閥是可以使用于任何工況的理想的切斷閥，包括大多數(shù)惡劣操作環(huán)境下也能使用 ?？捎糜趧?dòng)作要求快、和高效密封要求的場(chǎng)合，設(shè)計(jì)非常緊湊，要求的安裝空間較小，可以在任意位置 安裝。該類(lèi)閥的基本操作相當(dāng)簡(jiǎn)便，當(dāng)旋塞轉(zhuǎn)動(dòng)90度時(shí)，閥門(mén)就從關(guān)到開(kāi)的位置：反之亦然。
XP47W平衡式倒錐形旋塞閥為1:6緊密地與閥體裝配組合在一起，它采用金屬-金屬密封，也就是沒(méi)有采用易被流動(dòng)的流體損壞的軟密封。
作為二級(jí)密封，該閥門(mén)提供了一個(gè)輔助密封系統(tǒng)，即當(dāng)閥門(mén)動(dòng)作時(shí)，允許加入特殊的密封脂到閥門(mén)里。除了密封作用，密封脂的另一個(gè)目的是防止閥內(nèi)件腐蝕和磨損，同時(shí)也降低閥門(mén)的力矩。
閥門(mén)是根據(jù)“壓力平衡"原理設(shè)計(jì)的，旋塞帶有壓力平衡孔，以確保旋塞在軸向上始終處于壓力平衡狀態(tài) ，從而防止旋塞被卡住。另外，旋塞和閥桿是兩個(gè)獨(dú)立的部件，借助于稱(chēng)為通用連接片的平衡環(huán)將它們連成一 體。閥桿不能隨意取出，只有在停車(chē)得新裝配時(shí)，方能從底部取出。旋塞的安裝位置是通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓在閥體內(nèi) 部進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)?shù)撞烤o螺栓固定時(shí)，用調(diào)整螺桿調(diào)整鋼球來(lái)固定旋塞位置。通過(guò)兩個(gè)柔軟的墊片來(lái)實(shí)現(xiàn)旋塞位 置的所有調(diào)整。
XP47W平衡式倒錐形旋塞閥可以提供手柄或手輪操作機(jī)構(gòu)。此外它也能夠提供用于各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的頂部安 裝的法蘭和閥桿。若閥門(mén)配有這樣的頂部安裝法蘭，那么注入密封脂系統(tǒng)則會(huì)從閥桿移到閥體的側(cè)面。
此閥可分為以下幾種結(jié)構(gòu)：壓力平衡式倒錐形旋塞閥有密封脂壓力輔助平衡旋塞、壓力平衡旋塞、被保護(hù)的壓力平衡旋塞和彈簧輔助平衡旋塞。主要用于石油、天然氣的輸送管線。
二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理
XP47W平衡式倒錐形旋塞閥由閥體、閥桿、旋塞、底蓋、注脂閥、填料等部件組成。其閥塞按相反位置安 裝并與閥桿分開(kāi)。旋塞由底蓋中的螺釘對(duì)其位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，為了防止介質(zhì)壓力將旋塞推入閥座，旋塞端部開(kāi)有 平衡孔，它可使介質(zhì)壓力進(jìn)入旋塞兩端的空腔內(nèi)。這樣的設(shè)計(jì)可使這種旋塞閥適用于很高的壓力，不會(huì)由于介質(zhì)壓力將旋塞推向閥座而不能操作。
密封劑是從閥桿末端注入閥體的，在注入壓力的作用下，通過(guò)旋塞上的油路，使閥體、旋塞的密封面間形 成一層油膜，實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的密封并起到潤(rùn)滑的作用。介質(zhì)可通過(guò)旋塞底部的小孔進(jìn)入下空腔，依靠介質(zhì)壓力將旋 塞向上推動(dòng)而壓緊在閥體密封面上，介質(zhì)壓力越大，則密封性能越可靠。
XP47W平衡式倒錐形旋塞閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1.閥體采用倒裝式結(jié)構(gòu)，整體鑄造，強(qiáng)度高，剛性好，受力均勻，閥門(mén)重心與管道中心基本重合，操作 穩(wěn)定性好。閥體密封錐面采用高速精磨加工，經(jīng)研磨后表面粗糙精度高于Ra0.8。
2.采用倒裝式旋塞，整體鍛造，精密機(jī)械加工關(guān)研磨后表面粗糙度可達(dá)Ra0.4。旋塞表面采用氮化、鍍鎳磷合金或者噴涂硬質(zhì)合金等表面處理手段提高表面硬度；超音速?lài)娡坑操|(zhì)合金的表面硬度可達(dá)65HRC以上， 鍍鎳磷合金并經(jīng)熱處理后，其表面硬度可達(dá)58~60HRC。在油膜潤(rùn)滑下具有的耐磨性能。
旋塞錐體的上部有一止回閥，可補(bǔ)償閥腔上部的注油壓力。旋塞的下部開(kāi)有平衡孔，可將介質(zhì)壓力引入旋塞底部，使旋塞壓緊閥體，起到密封作用。
3.密封副采用金屬密封結(jié)構(gòu)加注油脂密封，由于密封油脂的填充占位作用，介質(zhì)中的固體顆粒物不會(huì)進(jìn)入密封面，對(duì)密封面有非常好的保護(hù)作用。因?yàn)橛椭臐?rùn)滑，使得閥門(mén)操作力矩小，操作省力。
特殊的非對(duì)稱(chēng)油槽設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)動(dòng)旋塞時(shí)密封脂自動(dòng)加注無(wú)泄漏，保證油膜完整，密封可靠。這種非對(duì)稱(chēng)的油槽設(shè)計(jì)油耗損失非常小，延長(zhǎng)了油脂的加注時(shí)間和使用周期。
錐面密封，密封接觸面積大，油膜潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。
4.閥桿的強(qiáng)度和密封性能是影響閥相干操作及閥整體性能的主要因素之一。閥桿的受力主要來(lái)自于填料處的摩擦力、操作力矩及介質(zhì)的推力。閥桿與旋塞采用滑環(huán)式連接方式，可減少閥桿中心與旋塞錐面的同心度誤差，改善閥桿的受力條件和操作性能。閥桿采用防飛出設(shè)計(jì)，可在線更換填料密封件。閥桿密封采用防火填料、O形密封圈、加注密封脂三重密封設(shè)計(jì)，閥桿機(jī)加工后表面粗糙度可達(dá)Ra0.4，滿(mǎn)足閥桿密封要求，可長(zhǎng) 期可靠工作，免緊固維修。閥桿整體鍛造，并加調(diào)質(zhì)處理，強(qiáng)度高韌性好。閥桿表面彩氮化或鍍鎳磷合金，表面硬度高，抗摩擦磨損。
5.底部閥蓋是閥門(mén)底部承壓部件，同時(shí)又是底部密封墊片、底部調(diào)節(jié)桿的固定和安裝支撐件，要求具有高 的剛度和強(qiáng)度。底部閥蓋的密封采用整體密封墊隔離式結(jié)構(gòu)，在保證閥蓋螺栓堅(jiān)固時(shí)閥門(mén)具有可靠的 密封。安裝在閥蓋底部的調(diào)節(jié)桿采用內(nèi)置式結(jié)構(gòu)，調(diào)整完成后旋緊壓蓋零泄漏。底部調(diào)節(jié)桿支持旋塞，導(dǎo)出旋塞因各種原因產(chǎn)生的靜電。
XP47W平衡式倒錐形旋塞閥的密封部位如下：
(1).閥桿頂部密封采用密封圈是嵌入式的特殊材料密封圈，該密封圈可以從外部進(jìn)行更換，它是用于失火狀態(tài)下保證閥桿的密封。
(2).閥桿密封采用Ｏ形圈來(lái)保證。
(3).底蓋密封由底蓋是用螺栓和螺母固定在閥體上的。兩個(gè)柔軟的墊征被放置在閥體和底蓋之間的凹槽處，主要起金屬密封作用，另外起到在調(diào)整緊定螺釘時(shí)阻止介質(zhì)泄漏。
上面提到的，該閥提供了一個(gè)注入密封脂系統(tǒng)，它通過(guò)注脂閥和止回閥將可允許的特殊密封脂滲透到閥內(nèi)部。密封脂是通過(guò)一個(gè)特殊高壓注脂槍噴射到旋塞凹槽里的，該系統(tǒng)確保所有的密封表面都具有薄層的密封劑，實(shí)現(xiàn)有效的二級(jí)密封。
(一)、工作原理
XP47W平衡式倒錐形旋塞閥其工作過(guò)程是通過(guò)閥桿旋轉(zhuǎn)90度使旋塞上的通道口與閥體上的通道口接通或斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)閥門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉。通過(guò)該閥閥腔上部設(shè)計(jì)的注脂閥注入密封脂，該密封脂在注入壓力作用下通過(guò)旋塞 表面的特殊油槽均勻地涂在密封面上，形成致密的油膜層，實(shí)現(xiàn)閥門(mén)雙向密封并起到潤(rùn)滑密封面的作用。在旋 塞大端開(kāi)有流通的小孔，使管道介質(zhì)能進(jìn)入旋塞底部，旋塞在底介質(zhì)力推動(dòng)下向上緊貼旋塞倒錐面。旋塞小端 裝有單向閥，當(dāng)閥腔上部的油脂壓力低于介質(zhì)壓力時(shí)管道介質(zhì)通過(guò)單向閥進(jìn)入閥體上腔以補(bǔ)充油脂壓力。同時(shí)旋塞在上腔油脂壓及旋塞自重作用下與旋塞底部向上的介質(zhì)推力保持平衡，可以大大減輕密封面的密封比壓，降低閥操作力矩，延長(zhǎng)閥門(mén)使用壽命。
旋塞表面硬化處理并開(kāi)有特殊油槽回路，閥體外有兩個(gè)密封脂注入裝置，一個(gè)通過(guò)注入密封脂對(duì)閥桿實(shí)現(xiàn) 緊急密封，另一個(gè)是將密封脂注入閥體上腔。錐形旋塞體的小端通過(guò)平衡環(huán)與閥桿連接，閥體底部閥蓋上裝有 調(diào)節(jié)支撐，可以調(diào)整旋塞的位置。閥門(mén)采用防火設(shè)計(jì)，有靜電導(dǎo)出裝置，過(guò)流道按照API 6D的規(guī)定有全通徑、縮徑。閥門(mén)材料可采用碳鋼、低溫鋼、不銹鋼及合金鋼。驅(qū)動(dòng)方式有電動(dòng)、氣動(dòng)、手動(dòng)等。
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