軌道式旋塞閥的工作原理及結構特點

軌道式旋塞閥（圖7-19）是美國將軍閥門公司在1946年推出的閥門產品，經過幾十年的不斷技術改進，產品的性能安全可靠。在20世紀80年代進入中國市場，并在民航機場和機坪使用。也有將軌道旋塞閥稱為將軍閥或雙關雙斷閥的。按照結構分類，軌道式旋塞閥應歸屬于膨脹式圓柱形旋塞閥，但其特殊的結構和普通的膨脹式圓柱形旋塞閥又有些區別，故單獨介紹如下。

（1）工作原理

軌道式旋塞閥的密封件（滑塊）與旋塞的連接采用導軌式結構。閥門在開啟的過程中，先通過傳動機構將旋塞提升到一定高度（設計給定），隨著旋塞的提升，兩只滑塊逐步被旋塞向閥門中心拉回，當滑塊密封面*脫離閥體密封面并形成一定的間隙（設計 給定），繼續通過傳動機構使旋塞與滑塊一起旋轉90° 到閥門開啟。閥門在關閉過程中，先通過傳動機構使旋塞與滑塊一起旋轉90° （閥門處于關閉狀態，但未

形成密封），繼續通過傳動機構將旋塞推下，隨著旋塞的向下移動，從而推動滑塊向閥體兩邊密封面靠攏，直至滑塊上的彈性密封圈被均勻地擠壓到閥體兩邊的密封面上，形成密封。

（2）軌道式旋塞閥結構特點

①中法蘭雙重密封結構軌道式旋塞閥大部分用于航空煤油、天然氣、液化石油氣、成品油等，由于航空煤油等介質具有很強的滲透性且易燃易爆，為杜絕介質外泄漏，在中法蘭處采用0形圈加纏繞墊片雙重密封結構（圖7-20）。

②填料密封結構軌道式旋塞閥的閥芯在閥門開關過程中，既要上下移動又要進行旋轉運動，加上介質的特殊性，為保證填料密封安全可靠采用內外〇形圈與填料組合密封（圖7-21）。 ‘

③閥門中腔超壓泄放功能按照API 6D的規定，所有雙密封的閥門，必須具有泄放裝置和功能。 泄放的壓差是因環境溫度的變化而產生的。雙密封閥門在關閉狀態下，閥門中腔積存的介質隨環境溫度的升高體積膨脹，壓力逐步升高，如果不及時泄放掉該 壓差，將會對閥門的操作產生嚴重影響，甚至出現閥門的脹裂，給系統的安全造成嚴重隱患。軌道式旋塞閥通常有三種泄壓系統。

a.手控泄壓系統（用于手動操作閥門）。通常為安裝在閥體上的針形閥，如圖7-22 （a）所示。當閥門關閉后，開啟中腔壓力泄放閥，將閥體中腔介質泄到管道上游或大氣中（當向大氣中泄放時，可以檢驗閥門的密封效果）。

b. 壓差式泄壓系統（用于手動、電動操作閥門）。是一帶有單向閥（止回閥）的管路系統，如圖7-22 （b）所示。手控泄放閥、三通、單向閥、隔離閥構成差熱式泄壓系統。隔離閥保持常開，當閥門關閉后，通過單向閥（止回閥）將閥體中腔的過壓泄放 到閥門上游與管道接通。同時開啟手控泄放閥可以檢驗閥門的密封效果，閥門開啟時必須將手控泄放閥關閉。

c. 自動泄壓系統（用于電動操作閥門）。閥門關閉的同時，通過操作機構將泄壓閥自動開啟，使閥腔與管道上游或外界連通。

④閥門的操作機構及自鎖性軌道旋塞閥的操作機構（螺套）采用*的L形槽結構，如圖7-23（a）所示。將旋塞的軸向直線移動和90°旋轉運動分開，使閥門操作靈活、輕便。圖7-23 （a）中A-B為直線移動部分，&C為90°旋轉部分，導向鍵在槽內滑動。為了減少手輪的轉動圈數，一般閥桿與螺套的梯形螺紋采用雙頭或多頭。采用的齒輪傳動機構本身具有自鎖性，梯形螺紋為重型梯形螺紋，可以承受更大的載荷。而目前市場上同類閥門中，導向槽也有設計為V形狀，如圖7-23 （b）所示。該形狀在螺套圓柱面上近為V形螺旋線，其動作原理是A-B是旋塞的初始直線運動階段；各旋塞既做直線運動，又做旋轉運動，導向鍵承受更大的剪切力，對導向鍵的強度有很高的要求；而且旋塞需要設計較大的行程，否則，易造成軟密封面與閥體密封面的摩擦，使操作力矩增大，閥門的使用壽命縮短。因此，V形導向槽結構存在致命的設計缺點。 鍵頭部加工后進行淬火處理，不低于45HRC，提高

了耐磨損性能，保證了導向鍵能在導向槽內自由滑動。

⑥填料的在線調整和維修軌道旋塞閥在支架兩側面開有進行填料調整和維修的窗口，當填料產生泄漏時，可以在線增加或更換填料。

⑦整體旋塞結構軌道旋塞閥的旋塞采用整體鑄造結構。旋塞與上、下軸為一整體，單向受壓時， 確保上、下軸具有足夠的剛度和強度及抗彎曲性。旋塞的上、下軸與底蓋、閥蓋配合處采用了軸承，加工精度和軸承的硬度保證了上、下軸定位準確，防止受介質壓力的作用使上、下軸與軸承產生摩擦而磨損， 減少了摩擦力。

⑧閥門開關低力矩軌道旋塞閥在旋塞上、下軸處均安裝有軸承，在保證旋塞定位準確的同時，降低了旋塞與下蓋的摩擦力；尤其是大口徑閥門，滑塊在底蓋上旋轉和移動時產生非常大的摩擦力造成閥門開關力矩大，同時滑塊與底蓋長期摩擦會造成底蓋磨 損（有磨痕）可能或導致滑片無法旋轉和移動。因此在底蓋上安裝了噴涂碳化鎢（大于65HRC）的軸承圈，并在滑片底部安裝了滾珠（大于60HRC），通過精密的加工和材料的高硬度有效地避免了上述情況的發生，*保證了閥門的開關輕松靈活。

（3）應用

軌道旋塞閥主要應用在民航機場油庫、港口成品油庫的計量系統、計量標定系統、多支管混輸系統、 罐根隔斷、航空油料的儲運及機場加油栓、頻繁操作的加料及卸料系統等工況中。介質為航空煤油、輕質油、天然氣、液化氣、管道煤氣等管道上，作為截斷介質的理想裝置。

⑤關鍵零部件的特殊工藝處理閥體內腔機械加工后（磨削），經鍍硬鉻處理，使閥體內腔具有耐鎊蝕、耐沖刷、耐磨損、耐腐蝕性能。滑塊機械加工后（壓氟橡膠前）經鍍硬鉻處理，使滑塊金屬密封面具有耐銹蝕、耐沖刷、耐磨損、耐腐蝕性能。旋塞機 械加工后，經鍍鎳處理，旋塞及上下軸耐銹蝕、耐腐蝕。閥桿粗加工后，進行調質處理，精加工后進行滲氮處理，表面硬度不低于900HV，提高了與螺套的抗咬和及抗磨損性能。螺套上的L形導向槽及導向

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