談多功能閥及水力控制閥技術(shù)上創(chuàng)新和改進(jìn)的體會|資料

------------談多功能閥及水力控制閥技術(shù)上創(chuàng)新和改進(jìn)的體會

摘要：本文簡述了湖南株洲南方閥門股份有限公司主要產(chǎn)品——多功能水泵控制閥和水力控制閥中的關(guān)鍵零件：橡膠膜片在結(jié)構(gòu)設(shè)計上的改進(jìn)過程，通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新生產(chǎn)出了國內(nèi)最高壓力等級6.4MPa的膜片式多功能水泵控制閥，填補了此項國內(nèi)空白，以及通過對老型號產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，為企業(yè)帶來的巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。體現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)快速發(fā)展和壯大的科學(xué)道理。并且作者在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，又再次對橡膠膜片進(jìn)行了改進(jìn)，開發(fā)出了更高壓力等級10MPa的多功能水泵控制閥。

關(guān)鍵詞：橡膠膜片 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新 裝配省力 壓力等級6.4Mpa多功能水泵控制閥 更高壓力等級10MPa多功能水泵控制閥控制閥 有限元分析 FLUENT軟件 仿真模擬計算 阻力損失 巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益

湖南株洲南方閥門股份有限公司是省科技廳認(rèn)定的高新技術(shù)企業(yè)，也是國內(nèi)生產(chǎn)水力控制閥的龍頭企業(yè)。多功能水泵控制閥和水力控制閥是公司的主導(dǎo)產(chǎn)品， 用于市政、石化、鋼鐵、礦山、灌溉等多種領(lǐng)域，公司主編了多項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是閥門行業(yè)中生產(chǎn)水力控制閥系列公稱通徑最大（DN1200）、公稱壓力最高（PN64）的著名企業(yè)。通過了ISO9001和ISO14001認(rèn)證，多功能水泵控制閥榮獲“湖南省名牌產(chǎn)品”稱號和“湖南省著名商標(biāo)”。

株洲南方閥門的水力控制閥整體結(jié)構(gòu) ，運行 ，自動化程度高，消除水錘效果好，投入市場以來不斷獲得用戶的認(rèn)可和好評，產(chǎn)品銷往全國各地并出口到歐洲、美洲、非洲。隨著公司生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和市場的需求，產(chǎn)品規(guī)格和壓力等級也不斷增多，至2003年，生產(chǎn)的多功能和水力控制閥的壓力等級達(dá)到了4.0MPa，最大規(guī)格也達(dá)到了DN1200。可這時問題也不斷地暴露出來，主要反映在其中的關(guān)鍵零件：橡膠膜片的密封上，在PN2.5-PN4.0Mpa壓力等級上出現(xiàn)了滲漏問題，受到了客戶的批評，使我們的售后服務(wù)工作陷入了被動局面，不攻破橡膠膜片密封上的技術(shù)難關(guān)，要發(fā)展更高壓力等級的水力控制閥已不再可能，為此，公司上下困擾著，尋找著突破這個技術(shù)瓶頸的辦法。

改進(jìn)前狀況：

1 、橡膠膜片結(jié)構(gòu)為盤狀，應(yīng)用在PN1.0-PN4.0Mpa的水力控制閥上。

2、 用于PN25和PN40壓力等級時，裝配勞動強度大，緊固膜片上連接螺栓時需在板手端加增力套筒。

3、出廠的PN2.5MPa PN4.0MPa水力控制閥，用戶使用一段時間后，膜片位置處時常出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，緊固螺栓后依然不能解決問題，用戶頭疼，我們無奈。

4、售后服務(wù)費用高，服務(wù)人員全國各地疲于奔波。

2003年中旬，本人接受了開發(fā)新品DN200 PN6.4Mpa多功能水泵控制閥工作，用于山東黃金集團(tuán)山三島金礦的配套使用閥門。當(dāng)時國內(nèi)尚無此類產(chǎn)品面世。按當(dāng)時我公司的技術(shù)狀況，不突破膜片密封上的技術(shù)難關(guān)，是無法實現(xiàn)產(chǎn)品順利交付的。為跨越這道技術(shù)上的攔路虎，本人在草擬的幾種結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案中，選定了一種既簡單經(jīng)濟(jì)，又 的 方案運用到了新品的開發(fā)設(shè)計中。完成設(shè)計后我們及時投入到了零件的生產(chǎn)加工中，在最后總裝現(xiàn)場，操作者反映裝配方便、省力，不需再用加力套筒方式來緊固膜片處的連接螺栓，勞動強度大幅度降低。最后的產(chǎn)品出廠壓力試驗，我們嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，無論是1.5倍的強度試驗還是1.1倍的密封試驗，眾目睽睽之下，膜片密封處達(dá)到了滴水不漏的理想狀態(tài)。隨后，我們分解了閥門，仔細(xì)檢查膜片的每個部位，未見任何異常現(xiàn)象，接著，我們再次按標(biāo)準(zhǔn)重新做了出廠的壓力試驗，結(jié)果膜片密封處仍然是滴水不漏……此時此刻，那攻破了技術(shù)難關(guān)而倍感欣慰之情油然而生，大家歡呼著國內(nèi)膜片式水力控制閥上最高紀(jì)錄誕生的難忘時刻。

改進(jìn)后的狀況：

1、 膜片結(jié)構(gòu)在原來基礎(chǔ)上增加了一道環(huán)形密封圈。

2、膜片的密封處做到了無論壓力大小，仍然滴水不漏的理想狀況。

3、大大降低PN25以上水力控制閥裝配中的勞動強度。

4 、突破了困擾我們多時的高壓力水力控制閥膜片泄漏的技術(shù)難關(guān)，為發(fā)展更高壓力等級的水力控制閥打下了堅實基礎(chǔ)。

隨后，公司對生產(chǎn)的所有規(guī)格的水力控制閥中膜片結(jié)構(gòu)進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)。不久后，我們陸續(xù)開發(fā)出了DN100 DN150 DN250 DN300 DN350的 PN6.4Mpa多功能水泵控制閥，應(yīng)用于國內(nèi)多家大型企業(yè)，獲得了用戶的 好評。

在膜片技術(shù)的難關(guān)被突破以后，我們又在2006年初對生產(chǎn)的多功能和水力控制閥的閥體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作。在此之前，國內(nèi)某些自來水公司用戶反映我們的DN800 PN1.0Mpa等規(guī)格水力控制閥阻力損失較大，能耗上給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提升帶來了影響。針對用戶的意見，我們認(rèn)真研究了產(chǎn)品的特點，尋找著產(chǎn)生阻力損失的癥結(jié)之處和克服的 辦法。本人運用PRO/E軟件的強大造型功能，繪制了復(fù)雜的DN400-DN1200老品閥體的三維實體模型，并運用 的Fluent CAE軟件進(jìn)行流場的有限元分析和仿真模擬計算，通過觀察和分析流場中壓力分布云圖和速度矢量圖及仿真計算結(jié)果，我們找到了阻力損失大問題的癥結(jié)所在，對閥體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計，新設(shè)計了改進(jìn)型DN400-DN1200多功能閥。經(jīng)對新、老產(chǎn)品模型的有限元分析和仿真模擬計算，發(fā)現(xiàn)在同等條件下，新品的阻力損失比老品有明顯的降低，流場中速度矢量情況和壓力分布狀況得到明顯改善……模擬仿真新技術(shù)的運用對優(yōu)化我們的產(chǎn)品設(shè)計帶來了立竿見影的效果。

接著，制造出的改進(jìn)型DN800-II多功能閥運用到了已有我公司同規(guī)格老品的企業(yè)—湖南懷化市某自來水公司中，經(jīng)客戶使用后的實踐證明，改進(jìn)后新品的阻力損失，在2m/s流速下，由原來的1.8米水柱降到了現(xiàn)在的不到1.0米水柱，能耗大大降低，開啟時由原來的較大噪聲到新品的噪聲消除，受到了用戶的高度贊揚，產(chǎn)生了很好的社會效益，用戶的經(jīng)濟(jì)效益也得到明顯提高。

此后，我們不斷接到用戶對改進(jìn)新品的大量需求，從2006年5月到今年上半年，僅僅在DN800一個規(guī)格的改進(jìn)產(chǎn)品銷售上，我們就為全國各地提供了117臺 的多功能閥和其它水力控制閥產(chǎn)品，創(chuàng)工業(yè)產(chǎn)值1000多萬元，為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

目前，本人又在DN200 PN6.4Mpa多功能閥的基礎(chǔ)上，對橡膠膜片結(jié)構(gòu)進(jìn)行了新的創(chuàng)新和改進(jìn)，設(shè)計出了DN200 PN10MPa更高壓力等級的多功能水泵控制閥，現(xiàn)已通過技術(shù)評審，不久生產(chǎn)后將運用到國內(nèi)某大型煤礦中，它又將創(chuàng)造我國水力控制閥史上一個新的輝煌，進(jìn)一步鞏固我公司在國內(nèi)水力控制閥技術(shù)上的領(lǐng)先地位。

從2003年中旬至今的幾年中，我公司運用上述膜片和閥體改進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的多功能和水力控制閥，創(chuàng)工業(yè)產(chǎn)值2個億， 應(yīng)用在全國多種行業(yè)及大型企業(yè)中，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮著重要作用。技術(shù)進(jìn)步為我公司帶來了豐碩的成果，也為推動我國水力控制閥技術(shù)的發(fā)展起到了積極的作用。本人深刻感到，技術(shù)創(chuàng)新、新技術(shù)運用、老品的技術(shù)改造在國內(nèi)眾多閥門企業(yè)中大有用武之地，產(chǎn)品技術(shù)含量的不斷提升為降低能源消耗，提高產(chǎn)品工作效率，提升我國閥門產(chǎn)品的整體檔次有著光明的發(fā)展前景。