盧煥明

摘要：在當(dāng)前工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程不斷推進(jìn)的新市場經(jīng)濟(jì)常態(tài)下，閥門作為機(jī)械運動的重要裝置，在控制流體流量、方向和壓力大小方面發(fā)揮了重要作用，機(jī)械自動化控制閥門則是近年來企業(yè)基于傳統(tǒng)閥門基礎(chǔ)上應(yīng)用的一種更為靈活、方便且投資成本較小的裝置，將其實踐于機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)中是目前工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)做出的重要改革。鑒于此，本文主要基于自動控制閥門的基本內(nèi)容，對其設(shè)計及控制原理進(jìn)行了深入剖析，為后期閥門的使用和生產(chǎn)提供了系統(tǒng)化科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：自動控制閥門;設(shè)計;控制原理;系統(tǒng)剖析

一、自動控制閥門的基本概述

簡單來講，所謂的“自動控制閥門”其實簡單來講，就是一種脫離人為控制作業(yè)對流體進(jìn)行自動化控制的裝置，與傳統(tǒng)人工控制相比，自動閥門的自動化控制在一定程度上不僅降低了人力資源的消耗，與此同時在提高控制準(zhǔn)確度和精準(zhǔn)度方面也具有重要意義。經(jīng)大量調(diào)研數(shù)據(jù)分析可知，在工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程不斷推進(jìn)的新產(chǎn)業(yè)時代背景下，自動控制閥門具備如下功能特點：

其一，能有效降低企業(yè)的運營成本。雖然在投資使用過程中，人工控制的閥門成本較低，但需要消耗大量的人員去進(jìn)行操控，且在操控過程中操作系數(shù)難度較大，增加了企業(yè)的運營成本，反觀自動控制閥門，不僅操作簡單、靈活，與此同時在應(yīng)用過程中無需消耗大量人力，且使用周期較長，不易損壞，由此極大地降低了企業(yè)的運營成本投入，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益;

其二。極大滿足了當(dāng)前企業(yè)正常運營需求。在區(qū)域經(jīng)濟(jì)貿(mào)易往來愈發(fā)頻繁的新產(chǎn)業(yè)背景下，企業(yè)生產(chǎn)需求量的持續(xù)增加在推動產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的同時，也使產(chǎn)業(yè)面臨著巨大的生產(chǎn)壓力，借助采用微電子路的自動控制閥門從某方面而言不僅能改善當(dāng)前生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)狀，此外還極大地滿足了企業(yè)正常運營需求，此外對于中小型企業(yè)而言，純機(jī)械自動閥門因其較低的生產(chǎn)成本得到了廣泛應(yīng)用。

二、自動控制閥門的設(shè)計及控制原理的基本概述

在自動控制閥門應(yīng)用過程中，實現(xiàn)對水量的控制是閥門應(yīng)用的主要目的，具體而言其工作原理就是當(dāng)需求水量達(dá)到預(yù)定后，水分會進(jìn)入閥門凝膠膨脹，下壓活塞之后實現(xiàn)對水管截面積的減小，然后一段時間之后水分會小于預(yù)定值，閥門中的水分會重新釋放到生產(chǎn)環(huán)境中，閥門內(nèi)壓力減小，活塞上移，水流量變大。在進(jìn)行設(shè)計時，為確保設(shè)計的科學(xué)合理性，設(shè)計人員需做好如下工作：

（一）自動控制閥門的零部件設(shè)計

1.整體結(jié)構(gòu)設(shè)計需求

自動控制出水、降低能耗是自動機(jī)械控制閥門的主要目的，目前來看在進(jìn)行出水時間設(shè)計時，據(jù)調(diào)查設(shè)計的時間一般為五分鐘，超過后閥門會自動關(guān)閉，在此期間倘若出水量不足以滿足生產(chǎn)需求，則需要人工進(jìn)行“啟動閥門”操作，由此在規(guī)避資源浪費問題產(chǎn)生的同時，為產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)。在進(jìn)行設(shè)計時，通常進(jìn)水端設(shè)置一個具備立方體空腔特點的系統(tǒng)裝置，出水口處設(shè)置一個細(xì)長管形連通器，由此確保閥門實現(xiàn)自動化控制，此外為控制水量和水流，在進(jìn)行設(shè)計時還要在空腔中有一個固定關(guān)閉閥門的細(xì)長方形槽，下端有一個連接閥門和計時裝置的圓柱形孔。

2.閥門作業(yè)時間裝置設(shè)計

手柄、閥門、連接用細(xì)桿、寬方桿、細(xì)方桿是組成閥門的五個部門，彼此之間是通過焊接聯(lián)系到一起的，因此在進(jìn)行設(shè)計時，為了確保設(shè)計的合理性，需確保閥門作業(yè)時間設(shè)計的科學(xué)性。其中在五個組成部件中，寬、細(xì)兩個方桿一般用于卡住計時用的銷當(dāng)中，與此同時在進(jìn)行傳動銷形式選擇時，為了確保后期應(yīng)用問題的出現(xiàn)，設(shè)計人員需盡量選擇使用折線形式，且前端與連接在管件上的折線形的板孔必須協(xié)調(diào)。除此之外在進(jìn)行焊接時，為了保證焊接的科學(xué)性、有效性，規(guī)避運行問題的出現(xiàn)，計時器需盡量使用圓柱空腔結(jié)構(gòu)形式，前端必須設(shè)有高磁性磁鐵，與此同時管件的下方還應(yīng)該放置細(xì)長管連通器，最大程度地避免閥門運行不暢問題的出現(xiàn)。

3.閥門工作原理

在進(jìn)行閥門設(shè)計過程中，為了確保計時的精準(zhǔn)度，工作人員還要設(shè)置三個變量，由此確保運行時間為五分鐘，并且保證黨計時器達(dá)到最后端時高磁性磁鐵在壓力之下發(fā)生移動。據(jù)調(diào)查當(dāng)裝置在計時將要開始的情況下，會有一根彈簧用于折板和折現(xiàn)之間進(jìn)行固定壓縮的，從而使閘門被折現(xiàn)銷控制住，而后在半圓環(huán)到達(dá)最高的時候，管體會被閘門下方的粗長方體桿頂住，然后計時正式開始。

（二）自動控制閥門的控制單元設(shè)計

1.控制原理

作為自動控制閥門的一種特殊結(jié)構(gòu)，純機(jī)械自動控制閥門的控制單元中有一種叫濕敏材料的部件，由于這種材料對于有著極強(qiáng)的敏感度，當(dāng)外界環(huán)境含水量特別大且水分還在增多時，濕敏材料會吸收土水分而對彈簧的緩沖形成一種壓力，這時緩沖彈簧會使復(fù)位彈簧發(fā)生移動，閥芯也會因此發(fā)生運動以此來關(guān)閉閥門，因此在進(jìn)行設(shè)計時需要注意的一點是，由于敏材料的膨脹量在一定范圍內(nèi)是可控的，超過則會破壞閥芯。

2.控制單元設(shè)計

在閥門控制單元設(shè)計過程中，緩沖彈簧和復(fù)位彈簧在參數(shù)設(shè)定過程中，雖然前者用于減小閥芯受到的壓力，后者是開啟閥門，但在選擇時都要綜合考慮彈簧的內(nèi)徑、外徑、中徑還有節(jié)間距等，并且還要重點關(guān)注它的荷載程度。在進(jìn)行彈簧設(shè)計時為了確保設(shè)計的合理性、科學(xué)性，設(shè)計人員不僅要確保彈簧能和閥門的正常使用相契合，與此同時還要針對彈簧變形量來計算彈簧剛度，確保閥門在正常工作的過程中彈簧應(yīng)該具備的最大程度的變形量，此外為規(guī)避彈簧彎曲問題的產(chǎn)生，在進(jìn)行彈簧穩(wěn)定性計算時，工作人員需控制好彈簧的長細(xì)比值和圈數(shù)。

三、自動化控制系統(tǒng)在閥門設(shè)計應(yīng)用問題的處理對策

在當(dāng)下企業(yè)建設(shè)規(guī)模和數(shù)量持續(xù)增加的新市場經(jīng)濟(jì)常態(tài)下，將自動化控制技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中推動了工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，但由于人工智能發(fā)展水平較低、自動化控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失以及理論研究和實際相脫節(jié)等問題的存在，人工智能應(yīng)用水平受到影響的同時，國家工業(yè)整體發(fā)展水平也受到了一定影響，故此為從根本上有效地解決上述問題，在將自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用到閥門設(shè)計時需做好如下工作：

（一）加大對自動化控制技術(shù)應(yīng)用人才的培養(yǎng)力度

就目前來看，自動化控制技術(shù)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用是國家未來工業(yè)化發(fā)展的必然趨勢，而隨著工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，自動化控制技術(shù)應(yīng)用人才的儲備是否滿足企業(yè)技術(shù)應(yīng)用需求，也成為了現(xiàn)階段影響自動化控制技術(shù)應(yīng)用水平的重要因素，為此要想在多元化市場競爭環(huán)境中提高企業(yè)競爭優(yōu)勢，加大對自動化控制技術(shù)應(yīng)用人才的培養(yǎng)力度，是極為必要的，為此教育機(jī)構(gòu)需加大教學(xué)方面的改革力度，在不斷優(yōu)化教育教學(xué)模式和豐富教學(xué)內(nèi)容的同時，確保教育工作落實到位。

（二）不斷優(yōu)化自動化控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用方式

與發(fā)達(dá)國家相比，我國自動化控制技術(shù)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用效益難以充分發(fā)揮的重要原因之一，就是自動化控制技術(shù)應(yīng)用方式的不科學(xué)、不合理，因此在阻礙技術(shù)應(yīng)用效益的同時，企業(yè)的整體發(fā)展也勢必將受到一定影響，故此為在降低自動化控制技術(shù)應(yīng)用成本的基礎(chǔ)上，推動企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，不斷優(yōu)化自動化控制技術(shù)在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用方式，也是現(xiàn)階段企業(yè)實現(xiàn)預(yù)期發(fā)展目標(biāo)的重要戰(zhàn)略手段。為此就目前來看，相關(guān)企業(yè)需加大對人工智能模塊化的研究力度，通過改變原有人工智能應(yīng)用存在的封閉性狀態(tài)，并在建立起完善的數(shù)據(jù)共享標(biāo)準(zhǔn)和策略的同時，確保自動化控制技術(shù)應(yīng)用效益的最大化發(fā)揮，最終為企業(yè)創(chuàng)造出應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)社會的進(jìn)一步發(fā)展。

四、結(jié)語

簡而言之，在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，將自動化控制技術(shù)應(yīng)用閥門設(shè)計中，從某方面而言不僅降低了企業(yè)人力、物力、財力的損耗，此外還從根本上提高了作業(yè)的精準(zhǔn)度，減少了安全事故的發(fā)生率和作業(yè)成本，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)創(chuàng)造了良好條件。

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