自闭阀研发技术控点

自闭阀研发技术控点

前言

自闭阀的研发和技术成熟过程中，总会遇到很多困难和障碍，要成功势必要跨过这些困难和障碍。每一次的创新想法和一次次的失败的试验，总结起来，每一次查阅都会汲取许多的智慧，它就是成功的辛酸记忆的回应。

本文详细介绍自闭阀功能和各零部件的作用，超压关闭，欠压关闭，超流量关闭和气密性主要受哪些零部件影响。如何通过调整零部件配合完善自闭阀的关闭性能。

作者曾担任：“世界500强企业”工装夹具设员，IE工程师，技术主管。参与多次自闭阀研发项目，创作此文以作技术交流参考。

基本介绍

管道燃气自闭阀，简称自闭阀，安装于低压燃气系统管道上，当管道供气压力出现欠压、超压时，不用电或其它外部动力，能自动关闭并须手动开启的装置。安装在燃气表后管道末端与胶管连接处的自闭阀应具备失压关闭功能。管道燃气自闭阀适用于管道天然气、液化石油气、人工煤气。原理

燃气自闭阀的基本原理：是把永磁材料按照设计要求充磁制成永久记忆的多极永磁联动机构，对通过其间的燃气压力参数的变化进行识别，当超过安全设定值时自动关闭阀门，切断气源。

功能

具有欠压、超压、失压自动关闭，手动复位功能。在停气、供气异常、胶管脱落等情况发生时，自动关闭，防止泄漏；

不用电，或任何外部动力，实现自动关闭；

自动工作，长期可靠，不会误动作；

工作状态明晰，易于故障排查；

安装简单，使用方便。

主要零部件直接关系的性能

一．拉杆（自闭阀开启杆）

作为自闭阀的开启杆，看似简单，却十分重要，直接影响以下性能数据：

1. 欠压关闭性能

2. 超压关闭性能

3. 超流量关闭性能

二．膜片（关键零部件）

膜片属于自闭阀的动作中枢，各关闭功能均受它影响，属关键技术控点（文下将详细介绍膜片选择的重点），直接影响以下性能数据

1. 欠压关闭性能

2.超压关闭性能

3.超流量关闭性能

三．上衔铁（安装于膜片上方的铁片）

起到安装时保护膜片作用，同时具有稳定膜片的作用，保证外气密性为关键作用。直接影响以下性能数据

1. 超压关闭性能

2. 欠压关闭性能

3. 外气密性

四磁铁（永磁性，关键零部件）

主要关闭性能部件，影响性能主要因素：直径，厚度，磁力（文下详细介绍），直接影响以下性能

1. 超压关闭性能

2. 欠压关闭性能

3. 超流量关闭性能

4. 内气密性

五．下衔铁（自闭阀关闭时磁铁吸附部位）

材质为纯铁保证磁铁发挥最大作用，同时保证拉杆.阀杆.磁铁三者有效配合。直接影响以下性能数据

1. 超压关闭性能

2. 欠压关闭性能

3. 超流量关闭性能

4. 内气密性

六.阀杆（执行自闭阀关闭功能，关键零部件）

与下衔铁和磁铁配合完成关闭功能，其尺寸决定流量，超欠压功能，内气密性是否稳定。直接影响以下性能

1. 超压关闭性能

2. 欠压关闭性能

3. 超流量关闭性能

4. 内气密性

七.阀口垫（关闭气体进口的橡胶制品）

关闭性能主要零部件，直接影响内气密性

八.阀体、阀盖（主要外观部件）

安装连接部位需紧密配合，直接影响外气密性，其主要尺寸及气体容量影响气体稳定性，对超欠压有一定影响性，设计之初需考虑气体稳定性与流通性。产品设计成型，试验过程中会出现多项或单项数据不合格现象，导致产品无法通过型式检验。下面我们介绍一下各种不合格性能出现的原因和解决方法。

一.气密性（外气密性与内气密性）

1. 外漏原因分析：阀体与上壳体密封存在问题，

膜片与拉杆接触部位存在泄漏，手动燃气阀门也

存在泄漏的因素.

2. 内漏原因分析：阀口垫（橡胶制品）材质是否

符合要求，硬度选择是否正确，阀口是否存在损

伤，阀口垫外形尺寸是否可以与阀口外形尺寸紧

密配合。

3. 阀体是否存在泄漏，材质或加工工艺是否达到

气密性要求.

二.超压关闭性能

CJ/T 447-2014规定超压关闭压力：8kpa±2kpa 超压关闭压力值过高或过低，可从以下几点对比分析

1. 磁铁，磁铁磁力过高直接影响超压关闭压

力值，是否更换磁铁需对比欠压关闭压力值，

欠压压力值合格则不考虑磁铁因素。

2. 拉杆是否与上壳体产生摩擦，拉杆直径，

长度，与磁铁接触面（接触磁铁面积）都直接

影响关闭压力值，拉杆材质是否可与磁铁配

合。

3. 膜片，膜片的厚度，硬度，行程都对关闭

压力值起到主导因素，选择膜片的同时需考虑

高温运行试验和低温运行试验。橡胶制品在温

度变化下会出现微量变化，设计者可根据自己

的产品从厚度，硬度，行程和温度这几点的变

化中选择适用膜片。

4. 阀杆，阀杆开启高度对超压关闭压力值起

到一定量的影响，非必要情况不考虑此部件。

三.欠压关闭性能

CJ/T 447-2014规定超压关闭压力：

0.8kpa±0.2kpa

欠压关闭压力值过高或过低，可从以下几点对比分析

1. 磁铁，磁铁磁力过高欠压关闭压力越高，相反

磁铁磁力低则关闭压力值越低。同时对比超压关

闭压力值，超压关闭压力值适中则不考虑调整磁

铁磁力，可适当调整磁铁的：直径与厚度。

2.拉杆是否与上壳体产生摩擦，拉杆直径，长

度，与磁铁接触面（接触磁铁面积）都直接影

响关闭压力值，拉杆材质是否可与磁铁配合。

3.膜片，膜片的硬度决定膜片的力度，膜片硬度

低相对应欠压关闭压力值偏低，可对应超压关闭

压力值适当调整膜片硬度。