双密封导轨阀的结构和性能特点

双密封导轨阀的结构和性能特点
双密封导轨阀以具有良好的密封性；密封件旋转无摩擦，使用寿命长(经合肥通用机械研究所检测寿命为28000次)；可实现在线维修及保养等特点和具有许多独到的功能而闻名。

图1是双密封导轨阀的基本结构原理图，下面就其结构、工艺和性能特点作以详细说明。

图1 双密封导轨阀结构图
1．双密封导轨阀的密封
双密封导轨阀的双密封结构不仅表现在双阀瓣上，更主要的是每片阀瓣的密封面均同时具有软、硬两种密封形式，硬密封精度不低于四级，这不仅保证了阀门的零泄漏，而且使阀门具备了防火功能。

如图 2所示，图a 为开启状态的软密封形状；图b 为关闭状态的软密封形状。

由图中可以看出，软密封（橡胶）镶嵌在阀瓣的凹槽中，中间突起，两侧凹陷；这有利于阀门在关闭过程中软密封被压缩，向两侧凹槽中流动，最终形成硬密封；其优点在于保护软密封不被压伤，同时保证硬密封的实现。

双密封导轨阀良好的密封性能可以确保泵的稳定工作状态，避免出现“气阻断流”现象，这一点已多次得到用户的确认。

图 2 密封形式
2．软密封的固定：软密封采用模压硫化工艺成型，丁腈橡胶一次硫化，氟化橡胶二次硫
化；镶嵌牢固，永不脱落。

3．防外漏设计
阀门端盖与阀体，底
盘与阀体中法兰之间除了
有O 型圈密封外，在接
触端面之间还增加了柔
性石墨垫片,实现了双道密 图 3 防外漏设计
封；阀杆部分除了柔性石
a.开启状态
b.关闭状态
墨填料以外，在填料压盖与阀杆及端盖配合部分还增加了O型圈密封；泄压部分及排泄螺塞与阀体部分的连接采用锥管螺纹设计，并垫紫铜垫密封。

所有这些措施有效地保证了密封的可靠性,杜绝了外漏的发生(如图3所示).
4．具有双关断及泄放功能：
这是一种防止管线中两种不同的介质串、混的隔断方法。

传统的工艺设计如图4a所示，用两个隔断阀（闸阀或球阀）隔断介质，在这两个隔断阀之间装一排泄阀；当隔断阀产生内漏，则泄漏的介质将通过排泄阀排出，不会通过另一隔断阀而造成两种介质的掺混。

若采用双密封导轨阀，则仅需一台阀就可实现上述功能，如图4b所示，双密封导轨阀底部有一排泄螺塞，当阀门关闭后，取下该螺塞；若有一侧阀瓣产生内漏，则漏出的介质通过螺塞孔排出，从而避免两种介质掺混现象的发生。

排泄螺塞还有一个重要的功能就是排污和排水：当介质较脏时，可以定期通过排泄螺塞排出沉淀物；当冰冻天气来临前，可以通过排泄螺塞排出内腔积水，以防冻坏阀门。

图4 双关断及泄放功能原理
5．具有在线维修功能：当软密封因杂质等原因损坏或者操纵
器（执行机构）因故出现故障时，可以不将阀门从管线上拆下而进行维修或者更换，整个过程不超过1个小时。

6．具有检验内漏的功能：主密封是否能保证零泄漏，可以通过
“泄压系统”的针形阀1来得到检测，详见“7.内腔泄压功能”。

7．具有中腔泄压功能：API 6D规范规定“对于所有双密封的阀门，当在液体介质中使用时，必须具有压差泄放功能”，泄放的压差是因环境温度的变化而产生的。

双密封阀门在常闭状态下，中腔压力会因温度的升高而快速的增加；如果不及时泄掉该压差，将对阀门的操作产生严重影响，甚至会胀裂阀体。

手动操作的双密封导轨阀通常有两种泄压系统供选择：
1）手动泄压系统：通常为一安装在端盖上的针形阀，见图1。

当介质为可以少量向大气中排泄的液体时，一般配带此种泄
压系统。

当阀门将处于常闭状态时，在阀门关闭后，打开针
形阀（此时，还可检验阀门是否有内漏）；在阀门重新开启前，
记住关闭针形阀。

2）差热式泄压系统：是一带有单向阀的管路系统，如图5所示。

图中针形阀1、三通1、
单向阀1、三通2、针
形阀3构成差热式泄压
系统；针形阀1常闭，
针形阀3常开。

当介质
为不可以向大气中排泄
的液体时，需配此种泄
压系统，一般是向上游
管道中泄压（有介质一
侧）。

该种泄压系统不需
人为控制，只有当需要
检测内漏时，才手动打图 5 差热式泄压及管线减压综合图
开针形阀1。

需要指出的是，泄压系统中的针形阀、单向阀的设计要求极为严格，亦必须有软、硬两种密封形式，确保安装零泄漏。

泄压系统的配置一般由制造厂依据使用介质及使用环境按标准确定，用户可以提出要求，但不得违反标准。

8．阀门的操作机构及自锁性
阀门操作机构采用独特的“L”型槽结构（如图6a所示），将阀芯的轴向直线移动和90°旋转运动分开，使阀门操作灵活、轻便。

图中A→B为直线移动部分，槽起导向作用；B→C为90°旋转部分，C点为限位点；对于手轮操纵的阀门，在C点处有一凹孔，该凹孔与限位轴部分（见图1）的挡销配合以增加阀门的自锁性；对于蜗轮蜗杆驱动的阀门由于驱动机构本身具有良好的自锁性，因而限位轴部分无挡销，另外，对于该种结构的阀门，考虑到减少手轮的转动圈数，通常轴套与主轴配合的梯形螺纹采用4~8个头（依规格而定）。

图6 导向槽设计
特别指出一点：目前市场上出现的同类阀门中，导向槽的设计有如图6b所示的形状，该形状在轴套圆柱面上近似为“S”型螺旋线，其动作原理为A→B是阀芯的初始直线运动段；B→C的过程中，阀芯既作直线运动，又作旋转运动，因此，导向销需承受更大的剪切力，对其强度有更高的要求；同时，阀芯需设计较大的行程，否则，易造成软密封与阀体内壁的摩擦，增大操作力。

双密封导轨阀声明“不采用S型螺旋线结构”。

9．具有准确直观的状态指示器：如图1所示“1.指示标记牌”，当指示标记牌与管线轴向平行时，指示阀门处于开启状态；当与轴向垂直时，指示阀门处于关闭状态。

10．安装：双密封导轨阀的安装不受空间方向限制，可以水平、直立或其它方向安装。

我公司产品独特之处：
●选材：操纵器主轴通常采用经过处理的不锈钢(2Cr13)轴套采用优
质合金钢，并经渗氮处理，以保证长寿命，其他如销轴等也是经过特殊处理。

●铸造厂家：我公司对铸件厂家的审查非常严格，其中主要部件的
配套厂家如安徽霍山应流集团、宁波勤县至诚精密厂均是通过ISO9001认证并向国外出口铸件的专业铸造厂质量非常过得硬。

●铸造工艺：材料选质严格按API6D的要求进行，通常公称通径
DN50、DN80、DN100的阀体均采用精密铸造成型；DN150、DN200、DN250的阀体均采用先进的树脂砂铸造工艺成型；
●先进的整体阀芯结构设计：我公司的产品阀芯与耳轴（阀杆）的
结构是一体的（见图1），上、下耳轴与端盖、底盘的配合部位有滑动轴承（DN≥500的双密封导轨阀用滚动轴承）。

采用该种结构不仅可以减小摩擦阻力，而且便于实现精加工，以保证高的精度要求；如果该部分的配合精度低，则软密封的旋转间隙难以得到保证。

●关键部位的特别工艺处理：我公司的产品不仅对阀体的内腔精磨
后镀耐磨铬；而且增加了阀芯杆精磨后将阀芯的表面整体化学镀镍处理。

进行处理的目的是增加其抗介质的化学腐蚀及冲刷腐蚀的能力，提升了导轨之间在频繁的开启关闭过程中的抗擦伤能力。

以适应长寿命的要求。

除非定货合同中规定不需镀铬（镍），否则该处理为常规要求。

●长寿命：我公司的产品经过国内权威机构的鉴定，寿命为国内同
类双密封阀中寿命最长（达28000次）。

由于双密封阀国内尚无专业标准，我们在国内相关阀门专家的帮
助下，编写了要求较高，且比较完整的企业标准。

且近期已与国内阀门标准的归口管理单位合肥通用机械所达成议向。

我公司将作为标准的主要起草单位参与标准的编制工作。

目前，第一稿已经送审。

●取得资质销售业绩最多的双密封阀:（见资质证明及业绩表）
●应用环境最多的厂家:
目前，我公司阀门从实际使用的气候条件来看，北到黑龙江省的大庆，南至广东湛江及海南，东至秦皇岛海军山洞油库。

●生产能力最强：
目前从开发口径上最大已能生产DN500的大口径双密封阀（如燕山石化油库储运系统场合）。

操作形式已有手轮、蜗轮蜗杆、气动、电动各品种阀门，应用介质已包含原油、汽柴油、酒精、天然气、酸碱等多种介质。

●最佳的导轨斜角设计：
阀芯、阀瓣的燕尾导轨采用美国将军阀标准的4°斜角，而非7°斜角或更大的斜角，这样设计可以使产品体积小，重量轻，结构更加紧凑。

●特别的管线减压功能：
我公司在长期为油库储运服务过程中，在相关专家的指导下，成功地将原来油库庞大的减压系统、精巧地实现于我公司的双密封导轨阀上，这是其他厂家日常所不具有的。

“管线减压”是储罐区管汇设计中需要重点考虑的问题，即当储罐根部阀关闭后，管网中仍然充满介质；随着环境温度的升高，管网中介质的压力会迅速增大；当温差变化较大时，增加的压力会远远超过管线的承受能力，造成管线的破坏；因此，需要及时为管线减压。

切断阀1
切断阀2
切断阀3
图7 管线减压原理图
通常的管线减压设计如图7a所示，在主切断阀的上、下游之间连接管线减压系统，该系统通常由两个截断类阀（闸阀、球阀或截止阀）及这两个截断阀之间的一单向阀组成。

该套系统不仅成本大，而且占用空间，不方便现场管理。

我公司专门设计的双密封导轨阀的管线减压系统就是为简化传统方法而设计的。

如图6所示，图中针形阀2、单向阀2、三通2、针形阀3构成管线减压系统；针形阀2、针形阀3常开，或根据要求控制开闭状态。

主切断阀如果选用我公司设计制造的双密封导轨阀，则设计原理如图7b所示，结构简单，成本低廉，便于管理。

配此系统需根据使用位置在合同中规定，常规阀门不配此系统。