ATOS换向阀DHA-0631/2/A/M 工作技术

 ATOS换向阀DHA-0631/2/A/M 工作技术

　从本质上来讲，纯机械自控阀门就是一种不需要外部能量供应就可以实现自动控制调节的阀门，即无源控制阀门，纯机械控制阀门的研究始于上世纪八十年代，L.Ornstein教授设计了一种名为 Irristat 的阀门，这种阀门就属于一种纯机械自控阀门，其在农业节水灌溉中的应用较为广泛。当土壤中的水分含量达到预定值的时候，水分会进入到阀门，使得阀门内部凝胶膨胀，下压活塞，减小水管的截面积，从而实现对用水量的控制[1]。而当土壤中水分含量低于预定值的时候，法门中的水分会回到土壤中，活塞失去下压力上移，水流量增大，从而实现对水流量的自动控制。

　　二、纯机械自控阀门的设计

　　（一）纯机械自控阀门的设计思路

　　本文以 Irristat 阀门为基础，以土壤水分张力为主要设计原理。Irristat 阀门的自动控制主要是通过水分平衡原理来实现的，借助真空压力表的读数，张力计能够对土壤水分情况进行监测，以监测结果为基础来实现对阀门的自动化控制。在整个控制过程中，张力计相当于一个土壤温度的传感器，Irristat 阀门通过内部凝胶吸水膨胀及失水收缩来判断土壤中水分情况，从而通过阀门来实现对水流量的自动化控制，实现灌溉自动化，其不需要计算机和传感器，属于一种无源自控阀门，通过纯机械来实现阀门的自动化控制[2]。

　　（二）纯机械自控阀门的结构设计

　　本文提出的纯机械自控阀门结构设计如图 1 所示：

　　阀门结构主要包括控制元件、两个弹簧（一个缓冲弹簧即弹簧1，一个复位弹簧即弹簧2）、进水口以及两个出水口组成，通过弹簧 1 能够推动阀芯移动，当阀芯锥形面封堵进水口的时候，则阀门关闭，灌溉停止，通过阀门 2 可以推动阀芯反向移动，封住进水口的阀芯锥形面会慢慢后退，从而实现阀门入水口的逐渐开启，灌溉恢复。

　　三、纯机械自控阀门的控制原理及控制单元设计

　　（一）纯机械自控阀门的控制原理分析

　　纯机械自控阀门的控制原理如下：阀门自动控制元件中存在湿敏材料，湿敏材料与土壤直接接触，当土壤中水分含量增多的时候，湿敏材料产生吸水膨胀作用，从而给缓冲弹簧施加压力，缓冲弹簧在压力的作用下会移动并推动复位弹簧和阀芯进行运动，阀芯运动的过程中其锥形面会逐渐封住进水口，实现阀门的自动关闭，灌溉停止。当湿敏材料吸水膨胀的时候，如果其膨胀量比阀芯封堵进水口的移动量大，则很可能导致阀芯锥形头受到较大压力，甚至损坏阀芯，而缓冲弹簧则能够起到良好的缓冲作用，避免阀芯锥形头受到较大压力，实现对阀芯锥形头的保护[3]。

闸阀是指封闭件(闸板)沿通路中央线的垂直方向移动的阀门。闸阀在管路中只能作全开和全关堵截用, 不能作调节和节流。闸阀是使用范围很广的一种阀门，一般口径DN≥50mm的堵截装置都选用它，有时口径很小的堵截装置也选用闸阀，闸阀是作为截止介质使用，在全开时整个畅通流畅纵贯，此时介质运行的压力损失最小。闸阀通常合用于不需要常常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况。不合用于作为调节或节流使用。对于高速活动的介质，闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动，而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面，而节流会使闸板遭受介质的冲蚀。从结构形式上，主要的区别是所采用的密封元件的形式。根据密封元件的形式，经常把闸阀分成几种不同的类型，如：楔式闸阀、平行式闸阀、平行双闸板闸阀、楔式双闸板闸阀等。
　　的形式是楔式闸阀和平行式闸阀：
　　1、闸板有两个密封面，的模式闸板阀的两个密封面形成楔形、楔形角随阀门参数而异，通常为50，介质温度不高时为。楔式闸阀的闸板可以做成一个整体，叫做刚性闸板;也可以做成能产生微量变形的闸板，以改善其工艺性，弥补密封面角度在加工过程中产生的偏差 , 这种闸板叫做弹性闸板。
　　2、闸阀封闭时，密封面可以只依赖介质压力来密封 , 即依赖介质压力将闸板的密封面压向另一侧的阀座来保证密封面的密封，这就是自密封。大部门闸阀是采用强制密封的，即阀门封闭时，要依赖外力强行将闸板压向阀座 , 以保证密封面的密封性。