傘齒輪閘閥是一種通過機械傳動實現管道介質通斷控制的閥門,其核心結構包括閘板(楔形或平行式)、閥座、閥桿及外部的傘齒輪裝置。工作時,當手動操作手輪旋轉時,動力經傘齒輪組進行減速增矩傳遞——小齒輪帶動大齒輪轉動,將較高的轉速轉換為更大的扭矩輸出至閥桿。這一設計使操作者能用較小的力量克服流體壓力和密封摩擦力,推動閥桿沿軸線方向做直線運動:閥桿上升時,閘板隨之脫離閥座通道,介質得以順暢通過;反之,閥桿下降則迫使閘板緊密貼合閥座密封面,截斷水流或其他介質。
區別于普通手輪直連的閘閥,傘齒輪的關鍵作用在于優化了力的分配效率。由于齒輪嚙合具有準確的傳動比(通常為多級減速),即使面對高壓工況(如PN16~PN40等級),也能通過杠桿原理降低所需操作力矩,同時保證開關到位的準確性。此外,部分型號還會結合軸承支撐結構,減少摩擦損耗,進一步提升動作穩定性。
為確保傘齒輪閘閥長期穩定運行,需嚴格遵守以下規則:
1.安裝規范
- 方向性:介質流動方向必須與閥體箭頭一致(通常“低進高出”),否則可能導致閘板受力不均、密封失效;
- 支撐固定:大口徑閥門需獨立設置支架,避免管道重量由閥門承擔(尤其是法蘭連接型),防止變形影響密封;
- 清潔管道:安裝前清理管道內焊渣、雜質,必要時加裝臨時過濾器,防止雜物卡入密封面。
2.操作禁忌
禁止半開半閉長期運行:閘閥設計用于全開/全關,部分開啟時高速流體沖刷會加速密封面磨損,甚至引發振動損壞部件;若需調節流量,應選用截止閥或調節閥。
避免快速啟閉:突然的壓力沖擊可能導致閥桿彎曲、密封圈擠出或閥座崩裂;特別是高壓系統,建議緩慢操作(每圈停留2~3秒)。
嚴禁超壓使用:實際工作壓力不得超過閥門標注的公稱壓力(PN),高溫工況下還需考慮材料蠕變導致的強度下降(如碳鋼在400℃以上時許用應力降低)。
3.維護保養要點
潤滑保養:每季度對傘齒輪副、閥桿螺紋涂抹高溫潤滑脂(如二硫化鉬基脂),防止銹蝕卡阻;戶外使用時加涂防銹漆保護外露金屬件。
密封件更換周期:橡膠填料一般1~2年檢查一次,老化硬化后及時更換;金屬密封面若出現劃痕,可通過研磨修復(使用專用研磨膏)。
定期活動檢查:閑置超過1個月的閥門,投用前應手動盤車2~3圈,確認無卡阻后再正式操作。
4.特殊工況應對
高溫介質:選用耐熱材質(如鉻鉬鋼),并配置散熱片或冷卻夾套,避免熱膨脹導致閥桿抱死;停機后緩慢冷卻,防止急冷產生熱應力裂紋。
低溫環境:對于-40℃以下的場合,需采用奧氏體不銹鋼或低溫鋼,同時確保潤滑脂為低凝點型(如硅基脂),防止凍結失效。
腐蝕性介質:根據介質性質選擇襯里(橡膠、陶瓷)或耐腐蝕合金(哈氏合金),并縮短檢修周期。