談多功能閥及水力控制閥技術上創新和改進的體會|資料

------------談多功能閥及水力控制閥技術上創新和改進的體會

摘要：本文簡述了湖南株洲南方閥門股份有限公司主要產品——多功能水泵控制閥和水力控制閥中的關鍵零件：橡膠膜片在結構設計上的改進過程，通過結構創新生產出了國內最高壓力等級6.4MPa的膜片式多功能水泵控制閥，填補了此項國內空白，以及通過對老型號產品結構上的改進，為企業帶來的巨大經濟效益和社會效益。體現了技術創新是企業快速發展和壯大的科學道理。并且作者在現有基礎上，又再次對橡膠膜片進行了改進，開發出了更高壓力等級10MPa的多功能水泵控制閥。

關鍵詞：橡膠膜片 結構創新 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 巨大經濟效益和社會效益

湖南株洲南方閥門股份有限公司是省科技廳認定的高新技術企業，也是國內生產水力控制閥的龍頭企業。多功能水泵控制閥和水力控制閥是公司的主導產品， 用于市政、石化、鋼鐵、礦山、灌溉等多種領域，公司主編了多項行業標準，是閥門行業中生產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。通過了ISO9001和ISO14001認證，多功能水泵控制閥榮獲“湖南省名牌產品”稱號和“湖南省著名商標”。

株洲南方閥門的水力控制閥整體結構 ，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可和好評，產品銷往全國各地并出口到歐洲、美洲、非洲。隨著公司生產規模的不斷擴大和市場的需求，產品規格和壓力等級也不斷增多，至2003年，生產的多功能和水力控制閥的壓力等級達到了4.0MPa，最大規格也達到了DN1200。可這時問題也不斷地暴露出來，主要反映在其中的關鍵零件：橡膠膜片的密封上，在PN2.5-PN4.0Mpa壓力等級上出現了滲漏問題，受到了客戶的批評，使我們的售后服務工作陷入了被動局面，不攻破橡膠膜片密封上的技術難關，要發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瓶頸的辦法。

改進前狀況：

1 、橡膠膜片結構為盤狀，應用在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滲漏現象，緊固螺栓后依然不能解決問題，用戶頭疼，我們無奈。

4、售后服務費用高，服務人員全國各地疲于奔波。

2003年中旬，本人接受了開發新品DN200 PN6.4Mpa多功能水泵控制閥工作，用于山東黃金集團山三島金礦的配套使用閥門。當時國內尚無此類產品面世。按當時我公司的技術狀況，不突破膜片密封上的技術難關，是無法實現產品順利交付的。為跨越這道技術上的攔路虎，本人在草擬的幾種結構改進方案中，選定了一種既簡單經濟，又 的 方案運用到了新品的開發設計中。完成設計后我們及時投入到了零件的生產加工中，在最后總裝現場，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。最后的產品出廠壓力試驗，我們嚴格按照國家標準要求進行，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，膜片密封處達到了滴水不漏的理想狀態。隨后，我們分解了閥門，仔細檢查膜片的每個部位，未見任何異常現象，接著，我們再次按標準重新做了出廠的壓力試驗，結果膜片密封處仍然是滴水不漏……此時此刻，那攻破了技術難關而倍感欣慰之情油然而生，大家歡呼著國內膜片式水力控制閥上最高紀錄誕生的難忘時刻。

改進后的狀況：

1、 膜片結構在原來基礎上增加了一道環形密封圈。

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難關，為發展更高壓力等級的水力控制閥打下了堅實基礎。

隨后，公司對生產的所有規格的水力控制閥中膜片結構進行了技術改進。不久后，我們陸續開發出了DN100 DN150 DN250 DN300 DN350的 PN6.4Mpa多功能水泵控制閥，應用于國內多家大型企業，獲得了用戶的 好評。

在膜片技術的難關被突破以后，我們又在2006年初對生產的多功能和水力控制閥的閥體結構進行了技術改進和結構優化工作。在此之前，國內某些自來水公司用戶反映我們的DN800 PN1.0Mpa等規格水力控制閥阻力損失較大，能耗上給企業的經濟效益提升帶來了影響。針對用戶的意見，我們認真研究了產品的特點，尋找著產生阻力損失的癥結之處和克服的 辦法。本人運用PRO/E軟件的強大造型功能，繪制了復雜的DN400-DN1200老品閥體的三維實體模型，并運用 的Fluent CAE軟件進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果，我們找到了阻力損失大問題的癥結所在，對閥體結構進行了改進設計，新設計了改進型DN400-DN1200多功能閥。經對新、老產品模型的有限元分析和仿真模擬計算，發現在同等條件下，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……模擬仿真新技術的運用對優化我們的產品設計帶來了立竿見影的效果。

接著，制造出的改進型DN800-II多功能閥運用到了已有我公司同規格老品的企業—湖南懷化市某自來水公司中，經客戶使用后的實踐證明，改進后新品的阻力損失，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，產生了很好的社會效益，用戶的經濟效益也得到明顯提高。

此后，我們不斷接到用戶對改進新品的大量需求，從2006年5月到今年上半年，僅僅在DN800一個規格的改進產品銷售上，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品，創工業產值1000多萬元，為企業帶來了巨大的經濟效益。

目前，本人又在DN200 PN6.4Mpa多功能閥的基礎上，對橡膠膜片結構進行了新的創新和改進，設計出了DN200 PN10MPa更高壓力等級的多功能水泵控制閥，現已通過技術評審，不久生產后將運用到國內某大型煤礦中，它又將創造我國水力控制閥史上一個新的輝煌，進一步鞏固我公司在國內水力控制閥技術上的領先地位。

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技術生產的多功能和水力控制閥，創工業產值2個億， 應用在全國多種行業及大型企業中，為國家經濟建設發揮著重要作用。技術進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的發展起到了積極的作用。本人深刻感到，技術創新、新技術運用、老品的技術改造在國內眾多閥門企業中大有用武之地，產品技術含量的不斷提升為降低能源消耗，提高產品工作效率，提升我國閥門產品的整體檔次有著光明的發展前景。