弹簧

鹤管拉断阀弹簧的工作原理及设计要点

工作原理

自动关闭密封原理

鹤管拉断阀的主体为采用弹簧力关闭的单向阀（双向阀），当槽车移动超出工作区时，软管首先延伸，在达到屈服极限前拉断连接螺栓，两单向阀分离。此时，随着单向阀的分离，阀瓣在弹簧力的作用下复位，实现自动关闭密封。以软管型和硬管型鹤管拉断阀为例，其主体均通过弹簧力来关闭单向阀，拉断力来自机械部分本身，无须电、液等外加动力。当发生拉断情况时，原本处于压缩状态给阀瓣提供开启空间的弹簧，在拉断的瞬间使阀瓣动作复位，封闭管路，防止介质泄漏。

正常工作时的状态

在正常装卸作业过程中，介质推动阀瓣克服弹簧的弹力，使阀门处于开启状态，从而让介质能够正常流通。例如在油品装卸中，油品的压力和流速足以推动阀瓣，使弹簧被压缩，维持阀门的开启，保证装卸工作正常进行。

弹簧设计要点

拉断力与弹簧弹力的匹配

弹簧的弹力需要与拉断装置的拉断力相匹配。拉断力来自于设备部分本身脱离，其既要保证“紧急脱离”时使设备能够自动、快速脱离，又要保证脱离前有“缓冲期”，避免常规操作时出现“脱离”，影响正常装卸作业。这就要求弹簧的弹力在满足正常介质流通时阀门开启的基础上，能够在拉断发生时迅速推动阀瓣复位。所以弹簧的弹性系数设计至关重要，要综合考虑介质压力、拉断螺栓的拉断力等因素。比如拉断螺栓结构上其拉断力小于软管的拉断强度，而大于介质压力，那么弹簧的弹力则需要在这个拉断瞬间准确作用于阀瓣，实现可靠密封。

密封性能的保证

从密封的角度考虑，弹簧设计要有助于阀瓣与密封座的良好配合。阀瓣通常设计为双球面陀螺形结构，有利于保证良好的密封性，在弹簧力作用下，阀瓣需要准确而紧密地与密封座贴合。主密封圈与主密封座的设计中，靠主密封座压紧、固定有良好弹性的橡胶主密封圈，弹簧力要保证阀瓣对密封座有足够的压力，当发生拉断时阀瓣能迅速复位并保持密封。另外主密封座与密封圈的接触面内球面设计以及与阀瓣密封面曲率相同的设计，要求弹簧能精准配合这些结构特点，实现良好的密封效果。例如，在现场失火的情况下，即使烧坏软密封，阀瓣与主密封座接触形成金属硬密封的过程中，弹簧也需要发挥稳定的作用力，防止介质大量泄漏。

阀门开度与稳定性

阀瓣后端设计有弹簧固定轴，在固定轴尾端设计一台阶，固定轴尾端的细轴段起导向作用，台阶起限位作用。弹簧在设计时需要考虑介质的流速和压力变化对阀门开度的影响，以保证阀门在不同工况下的稳定性。弹簧要提供合理的支撑力，减少因介质的流速和压力变化导致阀门开度不稳定的情况。例如在介质流速和压力有一定波动时，弹簧的弹力要能限制阀瓣的过度动作，使阀门保持合适的开度，保证介质流通的平稳性。

材料与环境适应性

由于鹤管拉断阀可能应用于不同的工作环境和介质中，弹簧的材料选择也很关键。要综合考虑腐蚀、高压、温度等因素对弹簧材料性能的影响。如果处于液化气运输等对安全性要求高的环境中，就要选择耐腐蚀、耐高压的弹簧材料，以确保弹簧在长期使用中性能稳定，避免因材料老化或损坏而影响拉断阀的正常功能。如果你有拉断阀弹簧定制需求，可及时联系我们，欢迎您的垂询！

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