軌道式旋塞閥（圖1）是美國將軍閥門公司在1946年推出的閥門產(chǎn)品，經(jīng)過幾十年的不斷技術(shù)改進(jìn)，產(chǎn)品的性能安全可靠。在20世紀(jì)80年代進(jìn)入中國市場，并在民航機(jī)場和機(jī)坪使用。也有將軌道旋塞閥稱為將軍閥或雙關(guān)雙斷閥的。按照結(jié)構(gòu)分類，軌道式旋塞閥應(yīng)歸屬于膨脹式圓柱形旋塞閥，但其特殊的結(jié)構(gòu)和普通的膨脹式圓柱形旋塞閥又有些區(qū)別，故單獨介紹如下。

圖1 軌道式旋塞閥

1—閥體；2—旋塞；3—密封圈；4—墊片； 5—閥蓋；6—填料；7—壓蓋；8—支架； 9—閥桿；10—手輪

一、軌道式旋塞閥的工作原理

　　軌道式旋塞閥的密封件（滑塊）與旋塞的連接采用導(dǎo)軌式結(jié)構(gòu)。閥門在開啟的過程中，先通過傳動機(jī)構(gòu)將旋塞提升到一定高度（設(shè)計給定），隨著旋塞的提升，兩只滑塊逐步被旋塞向閥門中心拉回，當(dāng)滑塊密封面完全脫離閥體密封面并形成一定的間隙（設(shè)計給定），繼續(xù)通過傳動機(jī)構(gòu)使旋塞與滑塊一起旋轉(zhuǎn)90°到閥門開啟。閥門在關(guān)閉過程中，先通過傳動機(jī)構(gòu)使旋塞與滑塊一起旋轉(zhuǎn)90°（閥門處于關(guān)閉狀態(tài)，但未形成密封），繼續(xù)通過傳動機(jī)構(gòu)將旋塞推下，隨著旋塞的向下移動，從而推動滑塊向閥體兩邊密封面靠攏，直至滑塊上的彈性密封圈被均勻地擠壓到閥體兩邊的密封面上，形成密封。

二、軌道式旋塞閥結(jié)構(gòu)特點

　　1、中法蘭雙重密封結(jié)構(gòu)軌道式旋塞閥大部分用于航空煤油、天然氣、液化石油氣、成品油等，由于航空煤油等介質(zhì)具有很強(qiáng)的滲透性且易燃易爆，為杜絕介質(zhì)外泄漏，在中法蘭處采用O形圈加纏繞墊片雙重密封結(jié)構(gòu)（圖2）。

圖2 中法蘭雙重密封結(jié)構(gòu)

　　2、填料密封結(jié)構(gòu)軌道式旋塞閥的閥芯在閥門開關(guān)過程中，既要上下移動又要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，加上介質(zhì)的特殊性，為保證填料密封安全可靠采用內(nèi)外O形圈與填料組合密封（圖3）。

圖3 內(nèi)外O形圈與填料組合密封結(jié)構(gòu)

　　3、閥門中腔超壓泄放功能按照API 6D的規(guī)定，所有雙密封的閥門，必須具有泄放裝置和功能。泄放的壓差是因環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生的。雙密封閥門在關(guān)閉狀態(tài)下，閥門中腔積存的介質(zhì)隨環(huán)境溫度的升高體積膨脹，壓力逐步升高，如果不及時泄放掉該壓差，將會對閥門的操作產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至出現(xiàn)閥門的脹裂，給系統(tǒng)的安全造成嚴(yán)重隱患。軌道式旋塞閥通常有三種泄壓系統(tǒng)。

　　a、手控泄壓系統(tǒng)（用于手動操作閥門）。通常為安裝在閥體上的針形閥，如圖4（a）所示。當(dāng)閥門關(guān)閉后，開啟中腔壓力泄放閥，將閥體中腔介質(zhì)泄到管道上游或大氣中（當(dāng)向大氣中泄放時，可以檢驗閥門的密封效果）。

圖4 軌道旋塞閥泄壓系統(tǒng)

　　b、壓差式泄壓系統(tǒng)（用于手動、電動操作閥門）。是一帶有單向閥（止回閥）的管路系統(tǒng)，如圖4（b）所示。手控泄放閥、三通、單向閥、隔離閥構(gòu)成差熱式泄壓系統(tǒng)。隔離閥保持常開，當(dāng)閥門關(guān)閉后，通過單向閥（止回閥）將閥體中腔的過壓泄放到閥門上游與管道接通。同時開啟手控泄放閥可以檢驗閥門的密封效果，閥門開啟時必須將手控泄放閥關(guān)閉。

　　c、自動泄壓系統(tǒng)（用于電動操作閥門）。閥門關(guān)閉的同時，通過操作機(jī)構(gòu)將泄壓閥自動開啟，使閥腔與管道上游或外界連通。

　　4、閥門的操作機(jī)構(gòu)及自鎖性軌道旋塞閥的操作機(jī)構(gòu)（螺套）采用獨特的L形槽結(jié)構(gòu)，如圖5（a）所示。將旋塞的軸向直線移動和90°旋轉(zhuǎn)運動分開，使閥門操作靈活、輕便。圖5（a）中A-B為直線移動部分，B-C為90°旋轉(zhuǎn)部分，導(dǎo)向鍵在槽內(nèi)滑動。為了減少手輪的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，一般閥桿與螺套的梯形螺紋采用雙頭或多頭。采用的齒輪傳動機(jī)構(gòu)本身具有自鎖性，梯形螺紋為重型梯形螺紋，可以承受更大的載荷。

　　而目前市場上同類閥門中，導(dǎo)向槽也有設(shè)計為V形狀，如圖5（b）所示。該形狀在螺套圓柱面上近為V形螺旋線，其動作原理是A-B是旋塞的初始直線運動階段；B-C旋塞既做直線運動，又做旋轉(zhuǎn)運動，導(dǎo)向鍵承受更大的剪切力，對導(dǎo)向鍵的強(qiáng)度有很高的要求；而且旋塞需要設(shè)計較大的行程，否則，易造成軟密封面與閥體密封面的摩擦，使操作力矩增大，閥門的使用壽命縮短。因此，V形導(dǎo)向槽結(jié)構(gòu)存在致命的設(shè)計缺點。

圖5 導(dǎo)向槽結(jié)構(gòu)

　　5、關(guān)鍵零部件的特殊工藝處理閥體內(nèi)腔機(jī)械加工后（磨削），經(jīng)鍍硬鉻處理，使閥體內(nèi)腔具有耐銹蝕、耐沖刷、耐磨損、耐腐蝕性能。滑塊機(jī)械加工后（壓氟橡膠前）經(jīng)鍍硬鉻處理，使滑塊金屬密封面具有耐銹蝕、耐沖刷、耐磨損、耐腐蝕性能。旋塞機(jī)械加工后，經(jīng)鍍鎳處理，旋塞及上下軸耐銹蝕、耐腐蝕。

　　閥桿粗加工后，進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，精加工后進(jìn)行滲氮處理，表面硬度不低于900HV，提高了與螺套的抗咬和及抗磨損性能。螺套上的L形導(dǎo)向槽及導(dǎo)向鍵頭部加工后進(jìn)行淬火處理，不低于45HRC，提高了耐磨損性能，保證了導(dǎo)向鍵能在導(dǎo)向槽內(nèi)自由滑動。

　　6、填料的在線調(diào)整和維修軌道旋塞閥在支架兩側(cè)面開有進(jìn)行填料調(diào)整和維修的窗口，當(dāng)填料產(chǎn)生泄漏時，可以在線增加或更換填料。

　　7、整體旋塞結(jié)構(gòu)軌道旋塞閥的旋塞采用整體鑄造結(jié)構(gòu)。旋塞與上、下軸為一整體，單向受壓時，確保上、下軸具有足夠的剛度和強(qiáng)度及抗彎曲性。旋塞的上、下軸與底蓋、閥蓋配合處采用了軸承，加工精度和軸承的硬度保證了上、下軸定位準(zhǔn)確，防止受介質(zhì)壓力的作用使上、下軸與軸承產(chǎn)生摩擦而磨損，減少了摩擦力。

　　8、閥門開關(guān)低力矩軌道旋塞閥在旋塞上、下軸處均安裝有軸承，在保證旋塞定位準(zhǔn)確的同時，降低了旋塞與下蓋的摩擦力；尤其是大口徑閥門，滑塊在底蓋上旋轉(zhuǎn)和移動時產(chǎn)生非常大的摩擦力造成閥門開關(guān)力矩大，同時滑塊與底蓋長期摩擦?xí)�造成底蓋磨損（有磨痕）可能或?qū)е禄�片無法旋轉(zhuǎn)和移動。因此在底蓋上安裝了噴涂碳化鎢（大于65HRC）的軸承圈，并在滑片底部安裝了滾珠（大于60HRC），通過精密的加工和材料的高硬度有效地避免了上述情況的發(fā)生，完全保證了閥門的開關(guān)輕松靈活。

三、軌道式旋塞閥的應(yīng)用

　　軌道旋塞閥主要應(yīng)用在民航機(jī)場油庫、港口成品油庫的計量系統(tǒng)、計量標(biāo)定系統(tǒng)、多支管混輸系統(tǒng)、罐根隔斷、航空油料的儲運及機(jī)場加油栓、頻繁操作的加料及卸料系統(tǒng)等工況中。介質(zhì)為航空煤油、輕質(zhì)油、天然氣、液化氣、管道煤氣等管道上，作為截斷介質(zhì)的理想裝置。