一、核心結構與工作原理
1. 閥體與閥芯設計
材質與結構
閥體采用高強度合金鋼,內部集成滑閥式主閥芯,通過精密加工確保密封性。
閥芯表面經特殊處理,減少摩擦并提升耐磨性,適應高壓差工況。
密封組件
采用軟密封(如丙烯樹膠UR)和組合密封原理,確保零泄漏。
密封件耐腐蝕、耐高溫,適用于壓縮空氣(含油量0-5 mg/m3,顆粒≤5 µm)。
2. 驅動方式與換向邏輯
氣壓控制
加壓控制:當控制氣源壓力達到設定值時,壓縮空氣推動閥芯克服彈簧力,切換至目標位置。
卸壓控制:控制氣源壓力降低至閾值時,彈簧復位使閥芯返回中位。
差壓控制:利用閥芯兩端壓力差驅動換向,適用于需要精準壓力調節的場景。
八位換擋實現
通過閥芯在閥體內的多位置停留(如三位五通結構),結合氣壓信號切換,實現八個檔位的控制。
中位封閉設計:無控制信號時,閥芯處于中位,封閉所有通道,防止意外動作。
3. 技術參數與防護
流量與壓力
額定流量:850 l/min(典型型號HF03-LG)。
工作壓力范圍:-0.9至10 bar,控制壓力2.5至10 bar。
環境適應性
防護等級:IP65(帶接口),適應-40°C至120°C環境。
防爆認證:Exd II等級,適用于易燃易爆場所。
二、工作過程詳解
1. 基本工作狀態
非工作狀態
無控制信號時,閥芯處于中位,所有通道封閉(P、A、B、R1、R2均關閉)。
工作狀態
信號輸入:當K1(控制氣口)有氣壓信號時,推動閥芯移動,P與A導通,B與R2導通。
信號切換:K1信號消失后,K2信號觸發閥芯反向移動,P與B導通,A與R1導通。
雙穩邏輯:信號消失后,閥芯保持當前位置,實現記憶功能。
2. 八位換擋實現
檔位切換邏輯
通過組合不同氣壓信號(如K1、K2、K3等),驅動閥芯至八個預設位置。
每個檔位對應特定通道導通(如P→A、B→R2或P→B、A→R1),實現多檔位控制。
3. 典型應用場景
石油機械
修井機變速箱中,通過八位換擋控制實現多檔位精準切換,替代傳統機械控制。
工業自動化
自動化生產線中,作為定位控制元件,確保執行機構(如氣缸)的高精度動作。
防爆環境
本質安全型設計適用于石化、煤礦等易燃易爆場所,防止電火花引發事故。
三、維護與故障處理
1. 日常檢查
外觀檢查:清理閥體表面,檢查密封件磨損和螺栓緊固情況。
功能測試:手動操作閥芯,確認換向順暢無卡滯。
2. 定期維護
密封件更換:每6個月更換O型圈或密封墊,檢查緩沖裝置磨損。
潤滑保養:使用兼容潤滑脂潤滑閥芯和活塞桿。
3. 故障排查
閥芯不動作
檢查供氣壓力、電磁閥線圈電阻,清理閥芯異物。
泄漏
更換密封件,確認法蘭連接密封性。
噪音過大
調整流體流速或選擇低噪音型號。
四、技術優勢與行業適配
1. 核心優勢
高可靠性:滑閥式結構結合軟密封,實現零泄漏和長壽命。
精準控制:電磁先導結構實現毫秒級響應,適用于高頻換向場景。
環境適應性:IP65防護和防爆認證,滿足工況需求。
2. 行業應用
石油天然氣:修井機、鉆井平臺的多檔位控制。
化工與制藥:高潔凈環境下的流體方向控制。
食品飲料:CIP系統的無菌流體切換。
能源與電力:風電設備的偏航系統驅動。