JOURNAL PORTAL
沈阳阀门研究所主办
阀门
宁英豪, 任军, 彭彦平
为使阀门电驱动装置能够可靠地开启、关闭阀门，本文设计了一种正反转能够传递不同极限力矩的限力矩联轴器，该联轴器安装于高温高压屏蔽式阀门电驱动装置的屏蔽电机输出轴与行星轮系减速器输入轴之间。联轴器由一对圆周方向上带有多个非对称直纹余弦曲面的轴套、一对蝶形弹簧、调节垫片等组成。直纹余弦曲面的一个周期曲面是由幅值相等、周期不同的两个“半周期余弦曲面”构成，为非对称结构，正反转所能承受力矩大小不同，可根据限力矩大小的实际需求，设计直纹余弦曲面的幅值以及两个“半周期余弦曲面”所占整个周期的比例。限力矩联轴器能够确保电动阀门关阀时避免因冲击而产生过大的自锁力，同时也能确保其具有足够的开阀力矩，使电动闸阀能够在高温高压环境下更加安全稳定的运行。
郑忠兴, 黄维纪, 王德妙, 戴伟燕, 潘修文
随着工业自动化和智能制造的快速发展，智能阀门在工业控制系统中扮演着越来越重要的角色。基于传统阀门的局限性，本文提出了一种融合多传感器与深度学习算法的智能阀门，采用模糊PID控制策略优化参数，有效提高了阀门的动态响应性能和稳定性，并实现了自适应控制和故障预警。实验表明，该方法较传统方式在控制精度、响应速度和能效等方面提升显著。本研究展望其在工业物联网和智能工厂中的应用前景，为未来智能阀门的发展提供新的思路和方向。
孙帅军, 畅兵, 章达, 毛伟, 徐浩男, 暨文洋, 周强斌
聚四氟乙烯(PTFE)材料几乎不溶于所有溶剂，是理想的耐腐蚀密封材料，尤其在球阀阀座密封中表现优异；但PTFE在高压下容易发生冷流现象，导致塑性变形和密封性能下降，特别是在大尺寸浮动球阀中更为明显。PTFE阀座在高压、高速流体和高温工况下易发生弯曲疲劳，导致阀座剪断和泄漏。本文对PTFE阀座结构进行优化设计，采用有限元分析的方法对优化前后的阀座进行应力和变形分析，提出增加阀座长度、取消变形槽、增强支撑和防止摆动等方式可有效提高阀座的刚度、阀座支撑和阀座安装的可靠性，优化后的PTFE阀座适用于更高压力和更大尺寸的浮动球阀。
李华贵, 张光, 肖东海, 杨文, 朱琍琍, 黄家巧, 项忠, 张鑫, 雷洪, 雷磊
随着航空航天技术的发展，超高温风洞试验对阀门性能要求极为严格。本文针对特殊装置的三超截止阀展开研制，运用热重分析等方法探究高温材料抗高温氧化和蠕变机理，优化合金成分及热处理工艺，提升材料耐高温性能。在结构设计上，通过卡箍连接实现快速拆装与高效密封，阀盖压力自紧密封结构的密封效果随压力升高而提升。智能控制中，利用传感器采集数据，通过PLC系统和比例减压阀精准调控液动执行机构。研究显示，该方案使系统响应时间缩短40%,控制精度误差小于±1%,阀门寿命延长30%,为阀门优化设计和安全可靠性提升提供支撑。
周晓朋, 吴程杰, 方品田, 滕仕省, 王杰, 杨圣杰, 陈驹驰
针对工业自动化气动执行器性能发挥需依赖附件应用和气路设计，却缺乏系统优化方案的问题，本文提出了对气动附件合理选用与气路优化的设计方法。通过分析不同气动附件对执行器运行效率、功能的影响，结合现代气动技术进行气路压力损失、流量分配计算与布局设计，得出科学选型和合理气路设计可提高气动执行器的反应速度和控制精度，并有效降低系统能耗。该研究对推动工业自动化高效发展、实现降本增效和安全生产具有重要指导意义。
王邦捷, 周拓, 戴文柏
锁渣阀作为气化炉的关键设备，其性能直接影响系统稳定性。本文针对煤化工装置中锁渣阀的结构设计与工况适应性展开研究，重点分析了对分式与偏分式两种锁渣阀的结构特点，对分式采用一体式球杆及缺口密封垫，具备防飞出和自泄压功能，但高压工况下易泄漏；偏分式采用分体式球轴及完整密封垫，密封性能更优，适用于≥900LB高压环境。研究表明，两者均采用硬密封结构，但阀体密封形式与启闭件结构差异显著。通过对比试验，提出工况推荐表，指出≤600LB工况应选用对分式，而≥900LB工况宜采用偏分式。研究结果为锁渣阀选型及结构优化提供了理论依据。
刘惺, 张良勇, 吴胜, 陈丽, 梅静, 胡冬
为解决轴流式调节阀控制精度低、出现阻塞流以及空化等问题，本文通过数值模拟方法对轴流式调节阀进行流场特性研究，并利用NI USB数据采集工具和Labview上位机开发，对调节阀的压力、流量进行了数据采集，研究调节阀内部流场的物理变化规律。结果表明：对套筒结构参数进行优化设计，笼罩的多级压降可较好地满足设计工况下的流量与压降要求，其中三层笼罩结构具有良好的空化抑制作用，达到了提高调节阀的控制精度、避免阻塞流以及抑制空化的目的。本研究为同类型轴流式调节阀的结构设计提供理论支撑。
林振杨
冶金工业温控系统的稳定性直接影响产品质量与生产安全，其中关键阀门的动态性能直接影响温控系统的响应速度和控制精度。针对离线检测方法存在的滞后性高、泛化性差等问题，本文提出一种结合递推最小二乘参数辨识与最小方差控制器的阀门性能在线监测方法。基于时间序列模型描述被测阀门，并在线辨识参数；量化阀门性能的理论极限；最终通过实际输出方差与理论最小方差之比构建性能指标，实现阀门故障的实时检测与退化评估。研究结果表明，该方法能够有效适应模型参数漂移，为冶金温控系统的预测性维护提供了兼具鲁棒性与适应性的监测工具。
潘修文, 胡皓迪, 富友
随着长距离输水工程的发展，调流调压阀在含沙工况下的性能研究变得愈加重要。采用数值模拟方法，对DN800调流调压阀在含沙工况下的流动特性进行研究，并通过1:8缩尺模型试验验证了数值模型的准确性。本研究分析了不同含沙浓度与阀门开度对流量变化的影响，结果表明，含沙浓度越高、阀门开度越小，局部流速梯度和颗粒聚集效应更为显著，从而影响阀门的通流能力和运行稳定性；基于数据拟合方法，构建了含沙工况下流量和流阻系数的拟合公式。研究成果为含沙工况下阀门的流量系数变化规律提供了理论参考，对优化阀门设计和运行管理具有重要意义。
于忠斌, 田孝帅, 郭永正, 古小虎, 张冬林, 郭松, 袁晟毅, 张中标, 尹婷婷, 张双宝
针对核级阀门用S型与U型金属波纹管的载荷特性展开系统性分析，通过设计两种典型试验，模拟核级阀门连续开启与间断开启工况，结合试验与仿真数据，揭示了波纹管结构-温度耦合效应对力学性能的影响规律。结果表明：常温下S型金属波纹管因紧凑结构实现均匀应力分布，稳定性优于U型波纹管；高温工况下，U型波纹管结构能够有效释放热应力，力学稳定性优于S型。本研究为核级阀门领域金属波纹管选型与设计提供了依据，对提升核级阀门可靠性具有工程指导价值。