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水力控制閥一般要求

發表時間：2023-3-29, 編寫人:上海川滬閥門有限公司

水力控制閥在流速小于2m/s時,除減壓閥類的水頭損失均應小于2m,流速不能過大,過大會造成很大的水頭損失,同時,流速不能過低,否則效率低,影響正常工作需求,通常的流速保持:主管在1.5～3.5m/s,支管在1～2m/s。

（1)主要零部件材料使用要求

①根據用戶需求與介質性能,水力控制閥主體材質（閥體、閥蓋、閥瓣)等通常為鑄鐵（灰口鑄鐵、球墨鑄鐵),鑄鋼,不銹鋼三種材質,其他的內部件的材質耐蝕性能至少等同主體材質。

②在中低壓情況下,主張采用球墨鑄鐵材質,球墨鑄鐵耐腐蝕性,鑄造性能,鑄件質量還有外觀性,在使用中自潤滑性,加工工藝與經濟性能都優于鑄鋼,力學性能接近于中碳鋼,屈服點比高于中碳鋼約一倍,重量則輕于鑄鋼10%以上。但焊接性能差,容易開裂。

③灰口鑄鐵只能在低壓,中小口徑使用,其鑄造性能高于其他材質,吸振性較好。但力學性能差于其他材質,故此壁厚較厚,顯得笨重,易脆。

④不銹鋼鑄造閥門耐腐蝕性能好,壓力、溫度適用范圍廣,可焊性較好,但鑄造性能、加工工藝上都有一定的缺陷,經濟上也限制了其廣泛應用。

（2)分類

水力控制閥根據其結構形式可以分為,直通式水力控制閥、直流式水力控制閥還有簡易式水力控制閥三大類。

①直通式水力控制閥也就是第一代水力控制閥,其特點是:結構簡單,只有一個控制腔,體型呈直通式,介質通過時,流動方式發生了明顯的變化,因此它的流阻系數比較高,動源消耗相對較高。

②直流式水力控制閥,通常又稱為多功能水泵控制閥,其特點是:有單腔也有雙腔,體型呈直流型也就是Y形,其流阻系數小,流量系數大,具有截斷、止回、自動、減小或消除水錘的功能,同時還具有緩開、緩閉調節功能,進而保護水泵與設備的作用。

③簡易式水力控制閥是水控閥“家族”中結構最簡單的一種,它只有閥體、閥蓋、彈簧、橡膠閥瓣四個零件。

（3)特點

水力控制閥都是由一個主閥及其附設的導管﹑導閥﹑針閥﹑球閥和壓力表等組成。根據使用目的﹑功能及場所的不同可演變成遙控浮球閥﹑減壓閥﹑快閉止回閥﹑流量控制閥﹑泄壓持壓閥、水力電動控制閥、水泵控制止回閥等。水力控制閥前要安裝過濾器,并應便于排污的要求。本類閥門在管道中一般水平安裝的性能高于垂直安裝。其綜合特點如下:

①水力控制閥無須外界驅動力（電動裝置、液壓站、蝸輪裝置等),靠系統介質自身壓力來控制;

②水力控制閥的啟閉依靠閥前閥后存在的一定壓力差,因此相對于一般閥門,水力控制閥有相對較大的水頭損失;

③由于結構的原因,水力控制閥需要更大的預留操作空間,這對管道安裝時提出了要求;

④水力控制閥的介質溫度一般不宜過高和過低,建議在0～90℃范圍內,因為溫度差異過大會引起熱脹冷縮,造成配管破裂泄漏等問題,如果溫度低于0℃,需要考慮對閥門進行保溫。

（4)壓力

水力控制閥開啟最小壓力:雙腔系列為0.02MPa;單腔系列為0.05MPa。

（5)鑄造

鑄造工藝決定了閥門鑄件的質量好壞。所以選擇合適的鑄造工藝對閥門來說尤為重要,目前閥門行業上常用的鑄造方法是砂型鑄造。砂型鑄造又可以分為普通的木模鑄造,熔模鑄造也稱精鑄模鑄造,還有消失模鑄造等。

①木模鑄造適用范圍廣,可鑄造各種復雜形狀,特別是內腔復雜的鑄件,可批量生產,鑄件成本低廉,更適合于大型鑄件的鑄造。但鑄件質量較差,外觀粗糙,不平整,力學性能不穩定,模具容易損壞。目前市場上通常是在木模表面上覆蓋一層樹脂,這樣使木模表面上光滑、平整,硬度、強度得到提高,模具不容易變形。鑄造出來的鑄件質量、外觀得到很大的改善,鑄件的綜合力學性也有所增強。減少了粘砂、掉砂等缺陷。

②熔模鑄造也稱蠟模鑄造,大致的制作過程是:用蠟先制作一個與鑄件相同的模樣,外涂涂料與石英砂,浸入硬化液經過硬化,再把蠟融化出來,得到空殼,再經過烘干,除水分,再將金屬液澆入空殼,冷卻凝固后,再擊破外殼,取出鑄件。熔模鑄造特點是:整體模樣制作,無分型面,無須制芯,下芯的過程,鑄件無錯箱,質量精度與表面質量高,鑄造的壁厚可以到達4mm,能實現少切削,無切削加工,但周期長。可適用于各種鑄造合金以及形狀復雜,加工困難,尺寸精度高的中小型精件。

③消失模鑄造消失模鑄造也稱負壓鑄造,區別于其他的鑄造方法主要特征是,它是一種干砂負壓鑄造。大致的制作過程是:先用塑料泡沫制作一個與鑄件相同的模樣,再在烘干室里烘干,烘干后埋入干砂中,在干砂表面上覆蓋一層薄膜,再抽氣進行真空處理,再澆入金屬融液,融液把泡沫融化進入空腔,待鑄件冷卻凝固后再從專用砂箱倒出來。

消失模鑄造的主要特點如下:

a.鑄件尺寸形狀精確,表面光潔度高,幾乎無加工,具有精密鑄造的特點;可減輕鑄件重量,減少了加工裕量,降低了機加工成本。
b.取消了砂芯和制芯制造,沒有分型面,根除了下芯、起芯、合箱引起的鑄造缺陷和廢品。
c.無黏結劑、無水分、無任何添加物的干砂造型,根除了由于水分、添加物和黏結劑引起的各種氣孔、粘砂等鑄造缺陷和廢品;型砂可全部重復使用,落砂極其容易,大大降低了清砂的工作量,同時減少了粉塵、煙塵和噪聲污染,大大改善了鑄造工人的勞動環境,降低了勞動強度。
d.鑄件無飛邊毛刺,使清理打磨工作量減少50%以上。
e.可在理想位置設置合理形狀的澆冒口,不受分型、取模等傳統因素的制約,減少了鑄件的內部缺陷。
f.負壓澆注,更有利于液體金屬的充型和補縮,提高了鑄件的組織致密度,可以鑄造出來比較薄的壁厚,鑄件力學性能得到提高。
g.組合澆注,一箱多件,大大提高了鑄件的工藝出品率和生產效率;可以取消拔模斜度;金屬模具壽命可達5萬次以上,這樣降低了模具的維護費用。
h.模具費用比較高,要求的技術含量比普通模具高,由于塑料泡沫強度低,脫模時易損壞,不適合做大鑄件,由于負壓的作用,鑄件工藝如果處理不當,容易滲漏。