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上海水泵集团技术之阀门

常规阀门或惯用型阀门作为主要控制元件,可用于泵系统作开-关型控制,各种阀门能满足大部分调节上的需要。近年来,应调节型控制上的需要,提出要发展特殊调节阀,执行机构及其辅助设备。泵系统的动态特性,腐蚀、侵蚀、噪音以及价格等都对阀门的发展提出了不同的要求。

阀门零件阀门由以下零件组成:

1.阀体 阀体的作用为:

a)承受内压,真空状态下承受外压;b)形成适当的通道,通道的水力阻力不一定很小;c)承受来自邻接管道的外力,或操作阀门的外力;d)支承阀门的其它零件。

2.可动的关闭零件 如阀盘、球或阀塞等,这些零件可以使阀门流道产生收缩从而减少流量或将阀门关闭。

3.阀门可动零件的操作装置 因为通常由阀体外面来操作,所以阀杆穿出孔处要有良好的密封,使得阀杆运动自如而又无泄漏。

阀体  常见的阀体有圆筒形或球形,耐压好。阀体的尺寸与关闭件有关,变化很大,低压蝶阀的阀体是一个窄的薄壁环,把很大的蝶板围起来,而高压小口径调节阀的阀体是一个很厚实的钢块,里面封装着不大的阀塞。

可动的关闭件这些零件之间的差别非常大,现已高度专门化。一种极端情况是有挠性的薄平板,而另一种极端是刚度很大的旋塞和圆球。关闭阀门时阀芯的运动方向差别也很大,有垂直移向阀座的,有向着单阀孔或多阀孔作横向滑动的,有向着倾斜密封座作倾斜运动的,不一而足。

阀盖阀体上通常有一个开孔,要用阀盖盖上。阀盖对阀门的开关并不起直接作用,但却是免不了的,以便于机械加工,组装和维修,同时还用作阀门传动杆的导向套和放置密封,在某些止逆阀的设计中,简单的阀盖还考虑作为阀芯的支撑。大口径高压截止阀或调节阀的阀盖有时倒很复杂。

小口径球阀,球体和密封环从阀的一端装入,阀盖结构更简单,只是在阀体上铸出一个凸台,钻一个孔穿入传动杆,放置密封并支撑传动手柄。小口径闸阀、截止阀或止逆阀,阀盖上车有螺纹,在垫圈或密封面的里面或外面车螺纹。还有一种,是组合式阀盖,用于经常需要打开作检修之处,螺纹车在密封面的外面,结构比较理想。大口径高压阀门则趋向于把阀盖用螺栓拧在阀体上。当然,这种结构因为有了上法兰,还要加强上部阀体,所以消耗的金属量要大大增加。

填料函阀杆穿通阀体或阀盖之处需要设置密封,通常有一个填料函装入密封材料,诸如编织石棉绳,模压的聚四氟乙烯环等,上面有填料压盖,外面用螺栓或螺帽拧紧,使填料上产生密封压力。也有一种设计,在填料的下面放上弹簧,一旦失去压缩预紧力,弹簧有助于保持密封。高温阀门或液体中含有磨料时,填料函设计得较深,用一个金属的液封环把填科隔成两段,在液封环处通入有压力的冷却液休或干净的冲洗用液体,这种液体还能防止空气渗入到系统中去。

阀杆的运动方式会影响密封结构的设计与选择,比如球阀,旋塞阀、蝶阀只旋转90°,而其它阀门阀杆则作旋转运动或直线运动,因此对密封提出更高的要求。球阀等的密封,通常只用一两个“O”型圈或类似的模压塑料环,而且不必要采取外加力机构。

阀门传动杆上装设波纹管能保证阀杆与阀盘或阀塞的机械连接和运动,又避免了阀体上开孔带来的缺点。

传动方式这里指的是如何旋转阀杆或移动阀杆并使之定位的问题。有一些阀门,包括电磁阀、止逆阀和安全阀等传动定位零件简单,密封也无问题。可以用电气或液压的办法来操作阀门,类似于液压和气动阀。

其它设计因素制造上的工艺性,使用上的适应性以及维修上的考虑等,对阀门的设计和结构都有很大的影响。阀体壁厚便于铸造且加工时刚性也好。阀体上部或下部开个大孔,有利于机加工和阀内零件的组装与维修。可拆式密封座、磨损后可以更换,还可以更换孔径不同的密封座。调节阀的阀芯部分采用栅笼结构是改善使用灵活性的另外一种途径,栅笼和笼内塞子的直径和几何形状都可以改变,隐藏可以按系统调节性能的需要来配制。

保护比较敏感的密封表面使之免于侵蚀、腐蚀和机械损伤是十分重要的,例如经过机加工的密封表面外围与阀盖相配的螺纹部位亦属于应当保护之列。阀体内部会受到侵蚀,防止的办法是改进流道的设计或更换结构材料。阀盘密封区、密封座几乎总是有严重的磨损,要进行多方面改进以便延长密封件的使用寿命,保证关闭后紧密不漏。

为了使阀盘或阀塞更好更密实地坐在阀座上,必须使某些阀芯零件有一定的挠性,并且相互之间采用松动配合。但糟糕的是阀内有些运动零件看又看不到,在受到水力冲击后容易发生裂纹和磨损。因此,设计应当配合以试验、吸取现场运行经验,并在运动中辅之预防措施。

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