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截止閥閥瓣主要有平板形、錐形、帶導向的平板形和球形(圖5-27)。盡管球形閥瓣具有密封力小的優(yōu)點(diǎn),但由于制造工藝比前三種閥瓣復雜,現場(chǎng)維修也比較困難,故較少采用。錐形閥瓣應用比較普遍, 尤其是公稱(chēng)尺寸較小的閥門(mén),但需要考慮密封副材料的配對問(wèn)題,避免擦傷密封面,而平板形閥瓣主要用于公稱(chēng)尺寸較大的閥門(mén)。閥瓣帶有導向爪以后,可以改善閥瓣的對中性。為使閥瓣與閥座之間的流通面積不被過(guò)分削弱,導向爪的截面尺寸不宜過(guò)大,而且應當對稱(chēng)布置。
其閥瓣結構如圖5-28所示,流體流動(dòng)方向從閥瓣上方流入下方,即“高進(jìn)低出”。從圖中可以看出, 平衡式截止閥閥瓣內有一條小孔通道連通其上部和下部,在開(kāi)閉閥門(mén)時(shí),閥桿首先打開(kāi)小孔通道,使閥瓣上部和下部的壓力平衡,減輕閥瓣單面受力時(shí)的總壓 力,也大大減少開(kāi)啟閥門(mén)時(shí)的驅動(dòng)轉矩,克服了高壓、大口徑截止閥閥瓣單面受壓過(guò)大,密封面易損和操作困難的缺陷。但由于平衡式閥瓣結構比較復雜, 一般只用于高壓及口徑較大的截止閥。壓力平衡式閥瓣的工作原理見(jiàn)圖5-29。對于大口徑和高壓力等級的閥門(mén),應該考慮閥瓣全程導向的要求。導向可以確保閥瓣在運動(dòng)時(shí)不會(huì )傾斜或翹起而導致閥座不均勻磨損和泄漏。導向可以避免在高壓差下閥門(mén)啟閉時(shí),閥瓣被流體推向側面,導致閥瓣與閥座無(wú)法密封,也可避免在條件下,造成閥桿彎曲現象。有利于密封。閥瓣導向與閥體精密配合,保證了閥瓣與閥座的同軸度要求,還可防止在閥桿上產(chǎn)生側面推力。導向可以確保閥桿受力均衡,閥門(mén)啟閉靈活,不會(huì )發(fā)生卡澀現象。
①直接在閥瓣上加工導向環(huán)對于口徑不超過(guò) DiVlOO鍛鋼截止閥,可以在閥瓣上直接加工2道導向環(huán)(圖5-30)。
②在閥座上加工導向孔對于船用截止閥及液化石油氣截止閥,通常在閥瓣上鑄造出輪轂及連接筋,輪轂加工導向孔,用于閥瓣導向桿的導向,如圖 5-31所示。閥瓣導向可保持閥瓣密封面和閥體密封面緊密同心,
③直接在閥體上加工導向籠對于鑄鋼截止閥, 可以在鑄造時(shí)在閥體中腔按120°均布鑄造出導向筋,然后加工成導向籠,如圖5-32所示。
④配帶導向架對于一些大口徑截止閥,特別是鍛造成形的閥體,使用上述方法很難實(shí)現,這時(shí)可以在閥瓣上裝配導向架進(jìn)行導向,見(jiàn)圖5-23。
截止閥的閥瓣通常只能有關(guān)閉和開(kāi)啟兩個(gè)位置。 關(guān)則“關(guān)死”,即保證閥座達到密封性能的要求;開(kāi)則開(kāi)夠,即保證閥瓣與閥座之間的流通面積不小于管道。
橫截面積。截止閥的閥座直徑通常取與閥門(mén)公稱(chēng)尺寸相 同的數值,不采取縮徑的設計方法,以達到與公稱(chēng)尺寸等效的閥門(mén)流通面積,因此閥門(mén)的橫截面積即主通道平板形閥瓣的開(kāi)啟高度可根據圖5-33及下列基本關(guān)系來(lái)確定:由此可見(jiàn),平板形閥瓣的開(kāi)啟高度只要取閥門(mén)公稱(chēng)尺寸的1/4就可滿(mǎn)足使用要求。對帶導向爪的閥瓣,開(kāi)啟高度應當適當增加,以彌補導向爪截面對流通面積的影響,一般取略大于公稱(chēng)尺寸的1/2為宜 (也適用于縮孔式閥座)。錐形閥瓣的開(kāi)啟高度可根據圖5-34及下列基本關(guān)系定:主通道橫截面積A等于圓臺AC的側面積&,即橫截面積A等于閥門(mén)開(kāi)啟后的流通面積,亦即簾面積。
圓臺AC的側面積等于圓錐體OAB的側面積減去圓錐體OCD的側面積,即
式中d^錐形閥瓣錐角度,(°);
DiV——閥門(mén)公稱(chēng)尺寸,mm。
(3)球形閥瓣
球形閥瓣的開(kāi)啟高度可根據圖5-35及下列基本 關(guān)系來(lái)確定:
主通道橫截面積A等于圓臺BC的側面積Abc即
式中Rp——球形閥瓣的球半徑,mm;
Rs 閥座半徑,mm
S——球形閥瓣的工作行程,mm。
通過(guò)求解式(5-20)以S為未知數的一元四次方 程,即可得到相應規格閥門(mén)的工作行程。
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