氣動(dòng)截止閥是使用以壓縮空氣為動(dòng)力的氣動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)閥門動(dòng)作的。該類閥門具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、故障率低、維修方便等特點(diǎn)。因此被廣泛應(yīng)用于火電站、水電站、核電站等電廠。一般情況下該類閥通過遠(yuǎn)程控制壓縮空氣的充排來控制閥門的動(dòng)作，但為了防止失去遠(yuǎn)程控制的方式后，導(dǎo)致閥門不可操作的意外情況發(fā)生，該類閥門還設(shè)置了手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)。在遠(yuǎn)程控制正常使用時(shí)，該手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)必須處于某一特定位置或區(qū)域，否則將影響閥門的正常遠(yuǎn)程控制動(dòng)作。通常表述即手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)需調(diào)節(jié)至“中性點(diǎn)”位置。
1 氣動(dòng)截止閥結(jié)構(gòu)
氣動(dòng)截止閥按進(jìn)氣后動(dòng)作不同可分為2類：進(jìn)氣后閥門開啟，即氣開閥；進(jìn)氣后閥門關(guān)閉，即氣關(guān)閥。
對(duì)于氣開閥，壓縮空氣入口在氣缸底部，壓緊彈簧在活塞上部，這樣活塞在壓緊彈簧彈力作用下，被壓至氣缸底部。閥桿通過螺母與活塞剛性連接成為整體。手輪連接螺桿，螺桿下部有一個(gè)軸承，軸承安裝在螺桿底部軸承底座上。該軸承在活塞上部凹形空間內(nèi)，并且凹形空間上部有一個(gè)上部螺帽與活塞螺紋連接。
氣關(guān)閥與氣開閥結(jié)構(gòu)不同之處在于，一是進(jìn)氣口在氣缸上部；二是活塞安裝在氣缸上部，壓緊彈簧安裝在氣缸下部，其余結(jié)構(gòu)基本相同。
2 氣動(dòng)截止閥工作原理
氣動(dòng)閥遠(yuǎn)程控制是通過控制壓縮空氣進(jìn)排氣來實(shí)現(xiàn)的。氣動(dòng)閥進(jìn)排氣控制結(jié)構(gòu)如圖2所示。該結(jié)構(gòu)包括壓縮空氣過濾器、可手動(dòng)調(diào)節(jié)的減壓閥、壓力表和電磁閥。首先壓縮空氣經(jīng)過過濾器過濾，然后經(jīng)減壓閥減壓至氣動(dòng)閥額定工作壓力，zui后通過一個(gè)電磁閥的動(dòng)作控制壓縮空氣進(jìn)排氣。
當(dāng)控制室給出一個(gè)氣動(dòng)閥門動(dòng)作信號(hào)后，電磁閥將得電動(dòng)作，壓縮空氣進(jìn)入氣動(dòng)閥氣缸內(nèi)。對(duì)于氣開閥，壓縮空氣進(jìn)入氣缸后，壓縮空氣壓力作用于活塞上，活塞克服與缸體的摩擦力和彈簧彈力帶動(dòng)閥瓣向上移動(dòng)，閥門開啟。對(duì)于氣關(guān)閥，動(dòng)作與之相反，氣缸進(jìn)氣后閥門關(guān)閉。當(dāng)控制室取消閥門動(dòng)作信號(hào)后，電磁閥失電，氣缸內(nèi)壓縮空氣排至大氣，對(duì)于氣開閥，活塞在彈簧彈力作用下關(guān)閉。相反，氣關(guān)閥閥門開啟。
除了上述遠(yuǎn)程動(dòng)作外，氣動(dòng)閥門還可手動(dòng)操作。氣開閥失氣關(guān)閉，手動(dòng)操作手輪逆時(shí)針（本文所述方向均為俯視手輪觀察的轉(zhuǎn)向）轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)螺桿帶動(dòng)軸承先在活塞凹形空間內(nèi)向上移動(dòng)，當(dāng)軸承接觸到上部螺帽后，將帶動(dòng)活塞克服與缸體摩擦力和彈簧彈力向上移動(dòng)，閥門開啟。手動(dòng)操作手輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，閥門關(guān)閉。
氣關(guān)閥失氣開啟，手動(dòng)操作手輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)螺桿帶動(dòng)軸承先在活塞凹形空間內(nèi)向下移動(dòng)，當(dāng)軸承底座接觸到閥桿頂部后，將帶動(dòng)活塞克服與缸體摩擦力和彈簧彈力向下移動(dòng)，閥門關(guān)閉。手動(dòng)操作手輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，閥門開啟。
3 氣動(dòng)截止閥簡(jiǎn)化示意圖
為了便于后文對(duì)氣動(dòng)截止閥中性點(diǎn)的相關(guān)分析，將氣動(dòng)截止閥結(jié)構(gòu)做如圖3所示的簡(jiǎn)化。 由于簡(jiǎn)化的目的是便于中性點(diǎn)分析，所以只對(duì)氣動(dòng)裝置進(jìn)行了簡(jiǎn)化。但在氣動(dòng)裝置簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)中標(biāo)出了活塞對(duì)應(yīng)于閥門全開位置和閥門全關(guān)位置時(shí)的位置，以指示閥門狀態(tài)。
4 氣動(dòng)截止閥中性點(diǎn)
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