近幾年，隨著我國裝備制造業(yè)的迅猛發(fā)展，尤其是熱處理方面的要求不斷提高，在冶金、機械等行業(yè)中，為了提高燃氣臺車式熱處理爐溫度的均勻性，多采用脈沖控制的方式控制燃燒。為了控制燒嘴的大火和小火狀態(tài)，需要在燒嘴前空氣管道中設(shè)置一種閥門，這種閥門的特點為：開關(guān)位置可調(diào)、動作速度迅速可調(diào)、工作可靠穩(wěn)定、耐高溫達300℃。根據(jù)上述要求開發(fā)了新型的氣動雙位蝶閥。
1現(xiàn)有雙位蝶閥存在的問題
閥門的兩個位置即開位和關(guān)位是可調(diào)的，且動作頻繁，要求使用壽命在100萬次以上。目前這種閥門主要有三位式的氣動蝶閥和電動的雙位蝶閥兩種。三位式的氣動蝶閥以國產(chǎn)為主，其氣缸的機構(gòu)復(fù)雜，通過兩個氣源管的通斷實現(xiàn)閥門的三個位置，因為要實現(xiàn)三個位置，所以氣缸里安裝了彈簧?，F(xiàn)場使用發(fā)現(xiàn)該閥門故障率高，首先是汽缸本身質(zhì)量問題，另外由于彈簧在溫度較高的情況下工作不理想，也使這種雙位蝶閥的可靠性受到了限制。電動的雙位蝶閥為兩個位置，采用電動的驅(qū)動機構(gòu)控制閥門動作，價格相對較貴，以進口為主。由于其力矩較小，而且電動執(zhí)行器也不適合快速正反轉(zhuǎn)動作，為了調(diào)節(jié)速度還需要加一個阻尼器來調(diào)節(jié)閥門動作速度，結(jié)構(gòu)相對較復(fù)雜。
2新開發(fā)雙位蝶閥的形式和特點
設(shè)計新閥門要求：動作迅速可調(diào)、閥門開關(guān)位置可調(diào)、使用壽命長和耐高溫等特點。結(jié)合上述要求該閥門開發(fā)的重點在于閥門的驅(qū)動執(zhí)行部件和動作部分的材質(zhì)選擇。
氣動雙位蝶閥采用特殊的氣動裝置，完成閥門自動開關(guān)、速度調(diào)節(jié)和大小火位置的調(diào)節(jié)。同時氣動元件采用耐高溫材料，可實現(xiàn)閥門耐300℃高溫。這種氣動元件一般規(guī)格比較小，所以價格非常便宜。采用球磨鑄鐵作為支架和連接套，因該材質(zhì)本身就有潤滑作用，無需額外添加潤滑劑就可以保證使用壽命。
氣動執(zhí)行器采用雙向輸出軸，雙向調(diào)節(jié)型，用于解決雙位蝶閥大小火位置調(diào)節(jié)的問題。采用氟橡膠密封環(huán)，汽缸本身可耐150℃高溫。
采用石墨為填料，耐高溫，潤滑性能好。選用閥桿的材質(zhì)為2cr13，耐溫和防銹性能都能滿足要求。選擇連接套和支架的材質(zhì)為球磨鑄鐵，保證強度的情況下，還能起一定的潤滑作用。
該閥門具有動作速度快并且速度可調(diào)，耐高溫，適合頻繁動作，使用壽命長，造價低廉的優(yōu)點，適用介質(zhì)為高溫空氣。設(shè)計閥門采用三維制圖技術(shù)，使閥門變得更加美觀。
3新型雙位蝶閥的應(yīng)用
新閥門在2010年應(yīng)用于某特鋼基地初軋廠10號臺車式熱處理爐中，現(xiàn)場實用效果良好。
新閥門在爐前管道按大小火布置，煤氣布置兩個氣動快速截止閥，空氣布置一臺雙位蝶閥
現(xiàn)在這個閥門已經(jīng)工作將近1年的時間，工作十分穩(wěn)定，反應(yīng)迅速。現(xiàn)場的維護量很少，相對于原來的雙位蝶閥又降低了成本，收效顯著。
4結(jié)論
新閥門相對原有雙位蝶閥減少一個控制點，降低了成本。并且采用了耐高溫?zé)o彈簧雙位調(diào)節(jié)型的氣動推桿，汽缸本身質(zhì)量可靠，并且汽缸能耐150℃的高溫。雖然閥門內(nèi)空氣溫度zui高可達300℃左右，但到汽缸所處位置溫度一般都在100℃以下。汽缸動作速度迅速，再加上調(diào)速功能，有效地避免了空氣閥門速度過快引起在大小火變換時對燒嘴的沖擊。配備這樣的閥門使燃燒系統(tǒng)既平穩(wěn)又反應(yīng)迅速，可以說該閥門集合了耐高溫、長壽命、動作迅速可調(diào)和成本低等多重優(yōu)點于一身。隨著我國對火焰熱處理爐的要求越來越高，新閥門一定會得到廣泛的應(yīng)用。