液压技术与阀门技术的关系综述

液压技术与阀门技术的关系综述

池志翔¹陈耀¹郑海云²

1.浙江冠正阀门股份有限公司  浙江，温州  325000 2.浙江祺隆阀门有限公司  浙江，温州  325000

摘要：流体控制工程领域内的液压与阀门技术是工业设备中的常见应用领域，并且它们既保持各自的特性又紧密相扣。本文围绕液压与阀门技术的共通之处及差异性、液压技术在阀门范畴的运用以及阀门技术在液压领域的运用这四个维度展开考察，揭示出两者虽各具特色但又能相互借力的深度联系。

关键词：液压技术；阀门技术；关系综述

1.液压技术与阀门技术简述

1.1液压技术简述

液压技术指的是使用液体进行能量传送与控制的工艺，它与气压传动和液力传动并列，共同构成了流体动力传动领域。流体动力传动又与机械式和电动力传动等形式并称，构成了各式传动技术，每一种都有其独有的效益【1】。液压传动的工作原理基于帕斯卡定律，即通过液体的压力势能来完成能量转换。其中，动力由液压泵提供，系统的流量、压力和流向等参数则由液压阀来调控，液压马达或缸负责输出旋转或线性的往复动作。而辅助部件则负责液压油的储存、过滤、输送以及参数的显示等功能。

1.2阀门技术简述

阀门的发展始于管线的需要，在4000年前的古埃及，人们为了避免尼罗河的溢出，制造了旋转式的木质塞阀，用以调节水的流向，这便是最初的旋塞阀。根据史料，中国最初运用的阀门名为“皮钱”，本质上是一种单向阀。该阀门安置于竹管底端，工作原理是当竹管下沉时，由于上方盐水的压迫使得阀门打开，水分便进入竹管内；装满盐水后，提起竹管，受到盐水的重力作用，阀门则关闭，从而将井中的盐水顺利提升到地面。随着蒸汽机的问世，对阀门的性能要求开始提高，进而推动了阀门技术的革新与广泛的工业应用。20世纪40年代起，热电站建设飞速提升，导致锅炉对阀门品质的期望愈发提高。尤其在过去数十年，随着石油、化学、核能以及海工项目的陆续施行，对阀门的性能提出了更新更高的标准。无论是极高温、极低温、极高压、大量流体还是耐腐蚀等方面的挑战，都一一被突破，并为阀门技术发展创造了良好的提升条件，使得阀门技术进入了一个新的繁荣发展期。

2.液压技术与阀门技术关系探究

2.1两者之间的相同相似

流体操控学问将液压与阀门技术皆纳入其范畴。在液压学中涵盖了调节液压缸和液压马达启停、速率、行进方位、输出力度、运动次序及确保系统安全的液压控制阀。这种液压控制阀根据其功能的不同，分为三类：压力调节阀、流量控制阀以及方向控制阀【2】。液压控制阀在20世纪80年代曾被纳入阀门技术之下，但不久后又重新归类为液压技术的一部分。无论是阀门还是液压控制阀，其主要作用都是调节流体的流向、流速和压强。

三通转塞阀与三位置手控液压转换阀，以及三通手动液压旋转阀，四通转塞阀与三位置四路手动液压阀，还包括关断阀和液控节流式关断阀，单向阀与单向液压阀，还有保安阀和液压式保险阀，流量控制阀与液力节流阀，降压阀及其液压版降压装置，最后是球形阀和液压式球阀，这些设备都是基于同一工作原理运作的。

旋启式蝶阀、升降式闸阀及水力节流阀在功能机制上有诸多共鸣。正由于这些调节设备与水力控制阀在使用原理上的一致性或类似性，它们之间在应用上具备广泛的互通性和参考价值。

2.2两者之间的不同之处

在液压和阀门两种技术间有若干区别如下：首先，液压技术集中在系统与部件的设计、开发与运用上，而阀门技术重在部件的设计、开发与运用；其次，液压控制阀主要针对液压系统提供服务，相对的，阀门技术面向所有类型的工业管道系统；再次，就安装方式而言，液压控制阀包括管路式、板式、双通道嵌入式以及螺纹嵌入式，与之相应，阀门的安装方式则有螺纹连接、法兰连接与焊接；此外，液压控制阀的通常通径范围为4毫米至200毫米，最高公称压力可达250兆帕，与此相比，阀门的通径范围为3毫米至3000毫米，最大设计压力能够达到335兆帕；最后，液压技术所用介质包括液压油、水、乳化液、水-乙二醇合物以及磷酸酯等，而阀门技术则适用于所有种类的流体介质。液压控制阀涵盖诸如比例阀、伺服阀、顺序阀、平衡阀、分流集流阀以及数字阀等特别类型，而在阀门方面，则包括闸阀、蝶阀、温控阀、蒸汽疏水阀、隔膜阀等独特分类；液压技术所适用的工作温度通常介于负四十摄氏度至三百摄氏度，而阀门技术则能在负二百六十八摄氏度至六百四十九摄氏度的更广泛温度范围内稳定运作；在技术绘图中，液压控制阀与阀门采用不同的图案符号，分别遵循不同的国标，两者在标准上存在显著差异；就国民经济行业分类而言，液压技术与阀门技术分属3444和3443，它们的学科分类代码则分别是46045和53031，中国图书馆分类号分别定为TH137与TH134。

2.3阀门技术中液压技术的应用

因其结构设计精巧且动力强劲，液压技术经常应用于操控阀门的启闭及调节作用，尤其在承受高压且直径宽阔的阀门系统中，液压操控显示出更为显著的优越性。

流体介质如液体和气体的流量调控，采用的工业用比例调节器属于工业阀门的流量调整范畴，特别适用于石化、电力生产、水利工程、轻工业及化学工业等领域。这种调节器对于保障行业产品品质及操作安全起着决定性的作用。涉及工业阀门的比例调节技术分为两大类，一类是适用于直线型阀门，另一类适用于旋转型阀门。针对直线型阀门的比例调节技术，其核心是一个液压系统，用于调整工业用闸阀的开合程度，实现对流动流量的精密操控。该调节系统集成了数字阀门与传统液压阀门的功能，能够完成阀门缓开、缓闭、迅速封闭以及阀门自我保护等多项功能。若将“适用于直线动作阀门的调比系统”的液压筒更换为“适配角动作阀门的激励机构”，便构成了“专为角动作阀门设计的调比系统”，这种设备可以施用在工业用蝶阀及球阀上，以实施调整开合程度的比例控制功能，确保这些工业蝶阀与球阀能够对流动中物质的量进行精确操控。此类工业阀门调比控制设备不仅控制精细度高，且造价低。

在核电场的心脏区域，那个占据最多空间、构造最为繁琐、耗资最巨和与维护安全直接挂钩的核级阀门乃是主汽隔离阀。此阀安置于安全壳之外部的巨型管道上，其职能在于抵御主汽隔离阀至蒸汽发生器间，安全壳内的主汽管道若发生裂损时防止安全壳内部压力过大。系统使用了国产的液态控制技术，其中的液压系统融合了动力液压与压力释放液压两大部分，这一优化打破了过去完全依赖进口技术的格局。

2.4液压技术中阀门技术的应用

在液压技术领域，阀门技术的应用极为普遍，常设于液压油箱与液压泵连接的管道上。这些阀门负责控制油路的开闭：在系统正常运转时保持开启，在维护期间关闭，以避免液压油从油箱中泄漏【3】。根据管线具体的配置，可选择安装球阀、闸阀或者蝶阀。对于承受高压的管道或阀门群组，通常采用高压球阀来控制高压油路的流通或截断。而对于液压系统中的水冷却管线，也须通过阀门来管理冷却水流量；这里既可使用常规的手动操作阀门（如球阀、闸阀、蝶阀），也可选配电磁水阀，后者便于电气化控制冷却系统。目前，温度控制阀在水冷系统中的应用愈发普遍，一旦液压油温触及或超越既定温度，该阀门就会自动启动，放入冷却水，并依据油温的变化自行调整流入的冷却水量。

结语

流体控制技术领域中，液压和阀门技术是两个既有密切联系又各自具有独立性的分支。它们可以相互取经、协同使用，共促进步，一同向前。在流体控制工程的实践中，缺一不可的就是液压与阀门技术的融合，它们的共同进步无疑将会将流体控制工程的技术水平提升至一个新的层次。

参考文献

[1]黄杉,张菲,张赫,等.基于LoRa技术的液压阀门阀位开度控制方法研究[J].液压气动与密封,2024,44(03):18-22.

[2]韦宇静,韦超记.农机液压技术应用方式与常见故障问题研究[J].河北农机,2023,(24):15-17.2023.24.019.

[3]吴顺明.液压技术与阀门技术的关系综述[J].液压气动与密封,2021,41(04):1-3.