Клапаны угольных шахт: искусство точного контроля толерантности на уровне микрон и человеческой трансформации

В сложной среде угольных шахт, клапанов, в качестве основных компонентов контроля жидкости, выполняют важную миссию по регулированию давления, отключению средств массовой информации и обеспечении безопасности. Строгость его концепции дизайна и производственного процесса непосредственно определяет безопасность и эффективность производства шахт. В качестве примера, принимая ручный клапан угольной шахты, конструкция его эксплуатационного механизма и герметичной конструкции обеспечивает точность и баланс, как судебный баланс, превращая рабочую силу в управление диском клапана на уровне миллиметрового уровня посредством механической передачи, в то время как соответствующий очистка уплотнения пары следует за законом о допусков на уровне микрон. Любое небольшое отклонение может вызвать цепную реакцию и привести к коллапсу всей системы давления.

Основное дизайн угольные шахтные клапаны по сути, для преобразования физической силы оператора в линейное или вращательное движение диска клапана через механическую структуру. Когда оператор поворачивает мощное колесо против часовой стрелки, списка маховика передает крутящий момент в гайку ствола клапана, а стебель клапана создает осевое смещение или вращательное движение под действием резьбовой пары. Во время этого процесса размер размер, материал и коэффициент передачи из маховика определяются: количество спиц обычно составляет не более 6, чтобы избежать концентрации напряжения; Поверхность обода должна быть гладкой и свободной от краев, чтобы предотвратить царапины во время работы; Соединение между гайкой из маховика и стеблем клапана использует высокопрочную резьбу для обеспечения надежности передачи крутящего момента.

В качестве среды передачи между маховиком и диском клапана стебель клапана должен быть разработан, чтобы учитывать как прочность, так и гибкость. При высоком давлении стебель клапана должен противостоять двойным эффектам среднего давления и трения, поэтому он часто изготовлен из высокопрочной сплавной стали, а поверхность нитрий или хромированная для повышения износостойкости. Существуют различные способы подключения ствола клапана и диска клапана, включая резьбое соединение, подключение к ключу или сварку, но независимо от того, какая форма необходимо, чтобы убедиться, что ошибки коаксиальности и вертикальности контролируются в диапазоне микрон, чтобы избежать отклонения или застревания во время движения диска клапана.

Производительность герметизации угольных шахтных клапанов является его основным индикатором, а соответствующий очистка пары герметизации является ключом к определению этой производительности. Пара герметизации обычно состоит из поверхности герметизации диска клапана и поверхности герметизации сиденья клапана, и эти два должны сформировать плотный металлический металлический контакт или контакт с мягким герметиком в замкнутом состоянии. Принимая металлическое жесткое уплотнение в качестве примера, плоскостность поверхности герметизации должна быть не более 0,0009 мм, а шероховатость поверхности должна достигать RA≤0,2 микрон (твердые материалы) или RA≤0,4 микрон (мягкие материалы). Это требование точности означает, что если поверхность герметизации увеличена до размера футбольного поля, ее неравномерность поверхности не должна превышать диаметр волос.

Конструкция зазора подгонки уплотнительной пары должна учитывать давление, температуру и коррозию среды. В условиях разности высокого давления слишком большой промежуток вызовет утечку средней среды и даже вызовет вибрацию и эрозию диска клапана; В то время как слишком маленький зазор может привести к разрушению уплотнения из -за термического расширения или запуска частиц. Следовательно, полоса толерантности пары герметизации обычно строго ограничена ± 10 микрон и достигается с помощью таких процессов, как шлифование и полировка. Кроме того, выбор материала также имеет решающее значение. Например, поверхность герметизации со стеллированным сплавным сплавом может значительно улучшить устойчивость к износу и устойчивость к коррозии, в то время как политетрафторэтилен или графитовые наполнители подходят для низкого давления или некоррозийной среды.

Если зазор за уплотнением превышает устойчивость к дизайну, последствия будут катастрофическими. В угольных шахтах смешанная среда газа, угольная пыль и вода имеют чрезвычайно высокие требования для герметизации клапанов. После того, как уплотнение выходит из строя, среда высокого давления может протечь через зазор до площади низкого давления, вызывая дисбаланс давления. Например, в системе извлечения газа утечка клапана может вызвать накопление газа. Когда концентрация превышает порог безопасности, система автоматически отрезает источник газа и даже запускает пожарную сигнализацию; В системе гидравлической поддержки утечка приведет к снижению силы поддержки, что приведет к риску коллапса крыши.

Кроме того, неконтролируемые допуски могут также ускорить износ и коррозию клапанов. При действии разности высокого давления частицы в среде могут быть встроены в герметизирующий зазор, образуя «абразивный износ» и еще больше расширяя размер зазора; в то время как коррозионная среда может непосредственно разрушать поверхность герметизации и разрушать его поверхностную отделку. Этот порочный цикл в конечном итоге приведет к полному провалу клапана, заставив шахту остановить производство для технического обслуживания, что приводит к огромным экономическим потерям и угрозам безопасности.

Чтобы убедиться, что допуск пары герметизации всегда находится в пределах контролируемого диапазона, необходимо регулярно контролировать клапаны угольных шахт и контролировать. Техническое обслуживание включает в себя: проверка износа поверхности герметизации, шлифование и ремонт при необходимости; замена выдержанных упаковок или уплотнительных колец; и проверка прямолинейности и коаксиальности стебля клапана. Методы мониторинга включают в себя: использование ультразвукового тестирования для обнаружения трещин на поверхности герметизации; Проверка герметизации клапана с помощью испытаний на давление; и использование вибрационного анализа для оценки движения диска клапана.

Благодаря разработке интеллектуальных технологий, некоторые клапаны угольных шахт имеют интегрированные системы онлайн-мониторинга, которые могут дать обратную связь в реальном времени о изменениях разрыва и средней утечке пары герметизации. Например, устанавливая датчики давления и датчики смещения внутри корпуса клапана, система может автоматически рассчитывать скорость сжатия и утечки пары герметизации и выдавать раннее предупреждение при превышении порога. Этот режим активного обслуживания значительно повышает надежность клапана и продлевает срок службы.