启闭类阀门作为在流体输运系统中广泛使用的阀门，主要由三个部分组成，分别为阀体、阀盖以及启闭构件。阀座处于阀体之上，启闭构件主要由阀杆、阀瓣以及驱动部件组成。依靠阀杆的带动，启闭构件中的阀瓣展开上下运动，并通过控制阀座和阀瓣的离合完成阀门的启闭。同时，利用齿轮箱能改变旋转扭矩和传动方向的特点，对于需要有较大启闭力矩的阀门电动装置，通常需要安装齿轮箱以提供大扭矩。因此，阀门能否长期正常工作很大程度上也取决于齿轮箱的性能。

以典型的启闭类球阀为例，其主要由阀体、球体、密封圈、阀杆及驱动装置等组成，如图1所示。球阀的关闭件是球体，球体通过绕阀体中心线旋转以达到开启、关闭阀门。球阀在管路中主要用于切断、分配和改变介质的流动方向。

图1  典型启闭类阀门（球阀）结构示意图

在日常的阀门保养工作中，阀门齿轮箱中普遍存在的问题是积液锈蚀。如图2所示，齿轮箱积液会造成齿轮箱中的密封脂失效，并且使得齿轮箱中的传动齿轮和轴承组合出现腐蚀，严重的积液锈蚀问题甚至会导致一些机械传动构件出现卡死以至于无法正常工作。其次，在冰冻天气时齿轮箱的积液由于结冰也可能直接致使齿轮箱胀裂，从而影响构件传动效率。因此，通过对箱体结构的密封结构展开分析，探讨造成阀门齿轮箱积液的原因，并提出相应的维护措施来消除上述隐患对阀门安全运行至关重要。

图2  齿轮箱积液锈蚀

根据日常工作的实际环境进行分析，造成齿轮箱积液的原因主要有两个方面：
（1）由于阀门外部箱体密封不严，导致环境中的雨水和雪水等侵入。如图3所示，阀门齿轮箱上存在许多需要注意的密封点，这给箱体密封带来许多困难。其中，作为齿轮箱盖上方的主要密封点，齿轮轴端和阀位指示片、齿轮轴和齿轮箱盖之间的两个结合面若缺少良好的防尘防水密封措施，将会直接影响齿轮箱的密封性。

1.齿轮轴端与阀位指示片的结合面

2.齿轮轴与齿轮箱盖的结合面

3.齿轮箱盖上的螺钉孔 4.齿轮箱与齿轮箱盖的结合面
图3  阀门齿轮箱的密封点

2）云南地区昼夜温差大，导致齿轮箱内部形成大量的冷凝水。其次，长输管道通常为埋地设计，管道及其附属设备的温度通常低于环境温度。当环境温度较高时，齿轮箱中含有的高湿热空气由于阀门箱体中的温度低会不断凝结产生冷凝水。同时齿轮箱密封装置的部分失效，由于呼吸作用，不断吸入携带高湿度的热空气后冷凝，在箱体内部形成冷凝水，造成齿轮箱积液。

通过分析齿轮箱中积液产生的原因，可以分别从外部影响因素和内部影响因素入手，对阀门齿轮箱进一步改进。
4.1  外部影响因素及改进措施
针对雨水、雪水等外部因素造成的积液锈蚀问题，有效的办法是在齿轮箱密封点增添必要的防水密封措施，以提高齿轮箱的整体密封性。目前，大部分齿轮轴端和阀位指示片、齿轮轴和齿轮箱盖之间的结合面处于同一平面，由于加工精度等因素的影响，结合处会产生一定的缝隙，导致雨水进入。
（1）设置防水凸台和挡板
针对齿轮轴端与阀位指示片之间的密封点，可以在结合面处的齿轮箱端盖上增加1cm左右的防水凸台，同时将阀位指示片的盖状外缘扩散至稍大于防水台直径，并在指示片外缘增加引流板，能最大程度遮挡雨水。同理，对于齿轮箱盖与齿轮箱的密封点，可以在齿轮箱盖外缘增加挡板，其结构如图4所示。

（2）增加密封圈
基于齿轮箱上的密封点没有直接接触的特点，常采用的接触式密封方法是利用橡胶密封件对其进行密封。虽然天然橡胶具有良好的弹性和机械强度，也具有很好的耐屈挠性能和电绝缘性能。但由于其耐油性和耐热氧化性差，限制了其在油气场所中的应用。在以往的工作中，为了满足油气场所的特殊使用条件，丁腈橡胶因其优良的耐水、耐油、耐热、耐压等性能，以及良好的气密性，被广泛使用。同时选用具有自封式压紧特点的O型密封圈以阻止流体的双向泄漏。

4.2  内部影响因素
针对齿轮箱内部冷凝作用导致的积液锈蚀，需要减少齿轮箱内外部温差，并及时排出内部积液。
（1）呼吸阀或呼吸孔
目前常压、低压储罐在实际使用过程中，常常会因为罐体内部的液位变化和罐体内外的温度差异等原因引起储罐内部的气相压力产生波动。为了避免储罐出现负压或超压等不良状态，实际的工程中常采用呼吸阀维持储罐内部与外界的气压平衡。
同理，针对齿轮箱内外温差引起积液的问题，可以采用自力式呼吸阀或呼吸孔平衡内外温差。由于自力式呼吸阀是通过介质本身的压力来实现塞子和塞体之间的压紧密封，适用于空气介质，可根据齿轮箱具体尺寸设计合适的呼吸阀，其结构如图4所示。

（2）排水孔
在实际工况中，由于工艺条件等因素的限制，齿轮箱往往不能达到理想密封状态而出现积液。通过在齿轮箱底部设置一个φ8的螺纹排水孔，通过螺丝密封，并在需要排水时将其拧出，泄放箱体内部的积液。

4.3  日常维保
除了对阀门齿轮箱进行适当地改造外，对阀门定期注脂和维保也可以减缓阀门传动咬合面磨损，保证阀门密封性，从而提高阀门使用寿命。在日常维保时需要注意齿轮箱内部润滑是否良好、润滑脂是否变质，对于需要更换润滑脂的齿轮，需将齿轮箱里润滑脂及异物清除干净后重新加入适量的润滑脂。同时，应该注意过量和不足的润滑脂都会影响阀门的正常工作，因此在注脂时需要遵循适量原则。此外，也需要严格按照国家和企业的相应标准，使用质量和来源可靠的润滑脂。