BIFFI气液联动球阀培训教材

ＢＩＦＦＩ产品培训教材

一．气液联动执行器：ＧＰＯ

1.1.拨叉机构简介

Biffi 的气液连动执行机构GPO 系列适用于-20℃~+80℃的环境温度，OGK 系列适用于-60℃~+80℃的环境温度。它们的驱动机构采用非对称或对称式拨叉机构，这种机构的输出扭矩最适合于驱动角行程阀，尤其是球阀。图1 为球阀的开关行程与所需扭矩的曲线和非对称型拨叉机构在一个行程(0°~90°)的扭矩输出曲线(见左图) ，以及和对称型拨叉机构在一个行程的扭矩输出曲线、衡定输出扭矩机构(如齿轮齿条机构和行星齿轮机构)输出扭矩的比较，这些曲线表明在同尺寸的活塞缸和拨叉情况下，非对称型拨叉机构是最有效最经济的驱动角行程阀门的机构。但在某些情况下Biffi 仍然可提供对称型拨叉机构的执行机构。

页脚内容1

拨叉机构的行程为82°~98°可调，它的调整是靠安装在液压缸上的机械制动螺钉(调整关位)和安装在外壳左侧的机械制动螺钉(调整开位)进行调整的，如果执行机构具有二个液压缸，那么两个机械制动螺钉则全部安装在液压缸两侧。

拨叉机构(2)在旋转时是包托在青铜的衬套(3)里，衬套一头安装固定在外壳的法兰里，而另一头则固定在上盖里，拨叉孔上有键槽用于和阀杆相连。

青铜制的滑块在拨叉槽内滑动时，通过滑销(5)接受来自活塞缸的推力滑块销安装在导向块(7)上，活塞杆(11)用螺钉也固定在导向块上。导向块通过衬套(9)在导向杆(8)上滑动，衬套为烧结青铜镀聚四氟乙烯构成，可将摩擦力降到最低。

气液连动执行机构的活塞缸是用于液压油的，经过搪磨的活塞缸(10)内膛十份平滑，活塞杆(11)通过安装在外壳端法兰上的导向衬套(12)进行滑动。同样该衬套为青铜表面上镀有聚四氟乙烯，可将摩擦力的

页脚内容2

影响降到最低，活塞(13)在活塞缸内滑动，为了确保其滑动方向，在活塞上装了导向聚四氟乙烯环(14) ，以保证滑动方向并提高效率。活塞和活塞杆的密封都是O 形圈，外包聚四氟乙烯密封环，这种材质可适用于许多种恶劣的环境

1.2工作原理

气液连动执行机构的动力源是高压天然气，天然气在过滤之后通过流量调节阀进入气液连动罐。具体进入哪个罐取决于是开阀动作还是关阀动作。

气液连动罐内的液压油被进入罐的高压气体压入相应的油缸，同时另一个油缸的液压油流回到第二个气液连动罐内，活塞的行程使执行机构驱动阀门。

从油缸流入气液联动罐的油流量是可调的，通过调节油流量可调节执行机构的行程时间。手动紧急操作时需先用方向选择开关选择相应方向然后用手操油泵进行操作。

.执行机构供气

Biffi 的气-液联动罐可工作在7~105 bar(100psi-1500psi)的压力范围内，当然Biffi 也可提供在此压力工作范围之外的气-液联动罐。

Biffi 的气液联动执行机构的优点是用于操作的气源是直接取自管线中的工艺气体而无需其它气源。

气液连动执行机构还提供了一个与其它气源的接口，这样执行机构就可以接受来自气体贮藏单元或气瓶的气做为气源。

气液连动执行机构装配有气源过滤器以滤除气源中的颗料，以保证所有的气动元件工作正常，如果工艺气体较湿Biffi 还将提供冷凝分离除湿过滤单元。

1.3 控制系统

Biffi 可生产各种气动和液动元件，也可按照用户各种要求，如控制要求、紧急事故要求、工作温度范

页脚内容3

围、供气压力等进行特殊元件的加工，所有这些元件都具有紧凑和高可靠的设计和制造。

每个气路上的阀门都能满足高压要求，因此控制组无需配有减压阀，由此带来的好处是增加了系统的可靠性。

气动阀采用提升式可达到气泡级密封，采用Teflon 的阀座可有效地防止化学腐蚀和粘连，使整个系统在任何环境下都有很长的寿命和极高的可靠性。

Biffi 气液连动机构的控制阀主要采用二个二位三通控制阀，它由二个电磁阀驱动进行远方控制，一个用于关、一个用于开。也可在现场用两个手操杆操纵，一个用于开、一个用于关。所有从执行机构电动元件和从远方来的控制线全部汇集在接线箱内，接线箱上也可装就地/远方选择开关。

带电磁阀的控制系统带高/低压力开关的控制系统

当差压和压力值超出了正常范围时,ESD 装置将自动将阀门打开或关上，压力开关可以是气动的也可是电动的。

防破管装置可在差压超过预设定值时自动将阀门关上，如果在电事故安全系统中或ESD 装置中，在执行机构终点时仍存在控制信号，执行机构可提供气动限位开关，将用于操作执行机构终点的气放掉。

页脚内容4

这样使气-液连动罐和所有的液动元件只在执行机构操作时才被压缩。

气源供气压力变化过大或对最大扭矩有限制(用于保护阀门)时，Biffi 将提供一个减压阀或一个限扭矩装置(Biffi 专利)

带爆管保护装置的控制系统限扭矩装置

压力减压阀是用于降低供气压力，使之满足预先设定压力值来降低扭矩，而限扭矩装置包括2 个阀门，每台气-液连动罐用一个，在输出扭矩超过设定值时，用于切断气源所并将气-液连动罐内的气体排放。在气源气压力过低或没有时，Biffi 将提供制造和设计满足应用规范和标准和贮气罐。该罐上将配有必要的附件如安全阀/压力表/截止阀和排放阀等。

页脚内容5

流量控制阀带方向控制阀的手泵

执行机构的速度是用二个阀门控制从油缸流回气液联动罐的流量来实现的，这两个阀门装在气液连动罐的底部管口，它们是双向阀，并可单独调节开和关的行程时间，调节油的速度而不是气的速度能更精确的调节速度，近而保证了执行机构操作的平稳性。

紧急液压手动操作

Biffi 的气-液执行机构提供一个手泵和一个四位控制阀，用于在没有气源的时候对阀门进行操作，四位控制阀的位置为：自动、开、关、旁路。

在自动时手泵不起作用，此时阀门由气源进行自动操作，在打到开或关位时，可用手泵对执行机构进行开或关的操作，在旁路时可平衡两个气液连动罐液位。

典型操作原理图

页脚内容6