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阀门是随着流体管路的产生而产生的。人类使用阀门已经有近4000年的历史了。我国古代从盐井中吸卤水制盐时,就曾在竹制管路中使用过木塞阀。公元前 1800年,古埃及人为了防止尼罗河泛滥而修建大规模水利时,也曾采用过类似的木制旋塞来控制水流的分配。这些都是阀门的雏形。工业用阀门的大量应用,是从瓦特发明蒸汽机以后才开始的。二十世纪初出现了铸钢、铸铁、锻钢和锻焊结构阀门。
经过多年的发展,中国的阀门企业数量居**,各种大小阀门企业约6000余家。阀门作为一个流体输送的组件,近年来,随着国民经济增长,阀门行业的发展非常迅速。
2007年1-11月,中国阀门和旋塞的制造行业实现累计工业总产值84,288,398千元,比上年同期增长了31.47%;实现累计产品销售收入80,571,055千元,比上年同期增长了29.36%;实现累计利润总额5,772,097千元,比上年同期增长了44.16%。
2008年1-8月,中国阀门和旋塞的制造行业实现累计工业总产值73,321,603,000元,比上年同期增长了27.02%;实现累计产品销售收入70,451,147,000元,比上年同期增长了27.27%;实现累计利润总额4,470,009,000元,比上年同期增长了15.37%。
“十一五”及未来若干年,中国石油化工、天然气、冶金行业,电力、城市建设等各行业对阀门有大量的需求,预计在“十一五”期间,中国对阀门的需求总量将达到345亿元,因此,阀门行业有着巨大的市场发展空间。
伺服阀的主阀一般来说和换向阀一样是滑阀结构,只不过阀芯的换向不是靠电磁铁来推动,而是靠前置级阀输出的液压力来推动,这一点和电液换向阀比较相似,只不过电液换向阀的前置级阀是电磁换向阀,而伺服阀的前置级阀是动态特性比较好的喷嘴挡板阀或射流管阀。
也就是说,伺服阀的主阀是靠前置级阀的输出压力来控制的,而前置级阀的压力则来自于伺服阀的入口p,假如p口的压力不足,前置级阀就不能输出足够的压力来推动主阀芯动作。
而我们知道,当负载为零的时候,如果四通滑阀*打开,p口压力=t口压力+阀口压力损失(忽略油路上的其它压力损失),如果阀口压力损失很小,t口压力又为零,那么p口的压力就不足以供给前置级阀来推动主阀芯,整个伺服阀就失效了。所以伺服阀的阀口做得偏小,即使在阀口全开的情况下,也要有一定的压力损失,来维持前置级阀的正常工作。
伺服阀其实缺点极多:能耗浪费大、容易出故障、抗污染能力差、价格昂贵等等等等,好处只有一个:动态性能是所有液压阀中高的。就凭着这一个优点,在很多对动态特性要求高的场合不得不使用伺服阀,如飞机火箭的舵机控制、汽轮机调速等等。动态要求低一点的,基本上都是比例阀的天下了。
一般说来,好像伺服系统都是闭环控制,比例阀多用于开环控制;其次比例阀类型要多,有比例压力、流量控制阀等,控制比伺服要灵活一些。从他们内部结构看,伺服阀多是零遮盖,比例阀则有一定的死区,控制精度要低,响应要慢。但从发展趋势看,特别在比例方向流量控制阀和伺服阀方面,两者性能差别逐渐在缩小,另外比例阀的成本比伺服阀要低许多,抗污染能力也强!
从外表看,我像一块长方形的木块,蓝色的外衣,上面有一只可爱的黄色小鸟,小鸟的嘴巴里吐出一串悦耳的歌声—tweety。
可是,我的名字不叫大木块,而是叫笔袋,我的小主人亲昵地称我为“tweety”—这是英语里小鸟的叫声。
拉开我外衣的拉链,就可看到我的身体分为五层,我的小主人是这样安排的:*层装通知单,第二层装钢笔、中性笔和圆珠笔,第三层装铅笔和橡皮,第四层装尺子,第五层装自动笔和自动笔芯。
我的年龄还不到半岁呢,那是我的小主人假期到外婆家时,他的舅舅买来送给他的。记得那天我的小主人在文具架上一发现我就如获至宝地奔了过来,把我拿在手中,翻来覆去看个没完,见他一副爱不释手的样子,他的舅舅递过了购物筐:“喜欢就放在里面吧。”听见这句话,我和小主人都长长舒了一口气,其实,从*眼看见我的小主人,我就喜欢上他了,您瞧,他虽然个头不高,身架不大,但一双眼睛乌黑明亮,一头短发整整齐齐,一身衣服干干净净,一看就是个聪明可爱、爱整洁、讲卫生的小男孩,他一定会爱惜我的。
事实证明我的猜测一点儿也不错,我的小主人非常爱惜我,哪怕是一丁点儿墨水落到我身上,他也会仔仔细细地给我擦洗干净,周末,他还会将装在我体内的笔拿出来,帮我好好清理一下各夹层的碎屑,如果发现我脏了,他就会用浴液给我舒舒服服地洗个澡,不只是我,连我外衣上的小鸟也在高兴地唱歌呢,您听,“tweety,tweety”就是她的歌声呢。
这就是我—笔袋“tweety”,我是小主人的好帮手,小主人也是我的好朋友。
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阀门的基本参数是工作压力、工作温度和口径。对于大量使用于工业管道的各种阀门,常用公称压力(рN)和公称通径(符号为DN)作为基本参数。公称压力是指某种材料的阀门在规定的温度下允许承受的大工作压力。公称通径是指阀体与管子联接端部的名义内径。
阀门的基本性能根据其种类和用途有不同的要求主要有密封、强度、调节、流通、启闭等性能。
①密封性能:阀门的任何部位应不向外泄漏流体并在全关后能*断流(或其泄漏量不大于标准规定值)。
②强度性能:阀门的阀体、阀杆和阀盖等零件不仅要承受流体的压力和温度的作用,而且还要承受驱动机构和管道施加的各种附加力的作用,因此要有足够的强度,并按标准规定的试验压力进行强度试验,以保证使用安全。
③调节性能:指阀门的调节特性,如调节阀的阀瓣行程变化值与相应的流量变化值具有一定的函数关系;减压阀具有一定的减压范围等。
④流通性能:指阀门在全开时通过流体的能力,常用流通能力或流体阻力系数来表示,阀门的流道通畅,则流体阻力系数小而流通能力大,反之则流体阻力系数大而流通能力小。
⑤启闭性能:指阀门的启闭力(转矩)、启闭动作速度和可靠性等性能。
在设计和选用阀门时,除了要考虑基本参数和性能外,还要考虑流体的性能,包括流体的相态(气体、液体或含固体颗粒)、腐蚀性、粘度、毒性、易燃易爆性、贵重稀有程度和放射性等。