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截止閥的閥桿與閥瓣設(shè)計(jì) 截止閥的閥桿與閥瓣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 截止閥的閥桿與閥瓣材質(zhì)選型
截止閥的閥桿與閥瓣設(shè)計(jì) 截止閥的閥桿與閥瓣的連接結(jié)構(gòu)型式有哪些種？
之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹 截止閥、節(jié)流閥的閥桿與閥瓣的連接結(jié)構(gòu)形式常用的有：整體、T形槽、螺紋、螺套、對開環(huán)、鋼絲圈、輾接、滾珠、榫槽頂壓等，加止退墊、螺釘、銷、鍵等緊同件防松。一種截止閥的閥桿與閥瓣連接裝置，包括閥桿和閥瓣，閥瓣具有用來容納閥桿端部的圓柱形空腔，圓柱形空腔內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形凹槽，閥桿與環(huán)形凹槽位置對應(yīng)處設(shè)有凹槽環(huán)，閥瓣的環(huán)形凹槽與閥桿的凹槽環(huán)所形成的環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)置有鋼珠，閥瓣設(shè)有與環(huán)形凹槽相通的通孔，由于閥瓣的環(huán)形凹槽與閥桿的環(huán)形凹槽所形成的環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)置有鋼珠，使得閥桿與閥瓣之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，由金屬之間的直接摩擦變成了與鋼珠的滑動(dòng)摩擦，在操作閥桿時(shí)更輕松、靈活，同時(shí)延長了截止閥的使用壽命，所以本實(shí)用新型技術(shù)具有很高的社會價(jià)值和市場推廣價(jià)值。瓣閥由閥體部件、阻尼臂部件、重錘部件和支座4部分組成(圖1),另外還設(shè)置了閥位指示器。
截止閥的閥桿與閥瓣設(shè)計(jì)閥體部件和支座為瓣閥的固定部分,阻尼臂部件和重錘部件為瓣閥的轉(zhuǎn)動(dòng)部分。瓣閥的閥類似于一個(gè)法蘭盤固定在閥體上。閥瓣安裝于阻尼臂上,隨阻尼臂部件轉(zhuǎn)動(dòng)。重錘連桿和支座轉(zhuǎn)軸是支撐重錘部件與阻尼臂部件的主要零件,同時(shí),還要求其轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,要求此材料具有較高硬度和良好的耐磨性能,因此也選用0Cr17Ni4Cu4Nb制造。其余零、部件一般都選用0Cr18Ni10Ti材料制造。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動(dòng)截止閥一種截止閥的閥桿與閥瓣連接裝置，包括閥桿（１）和閥瓣（２），其特征是：所述閥瓣（２）具有用來容納閥桿（１）端部的圓柱形空腔（８），所述圓柱形空腔（８）的內(nèi)壁設(shè)有環(huán)形凹槽（３），所述閥桿（１）與環(huán)形凹槽（３）的位置對應(yīng)處設(shè)有凹槽環(huán)（４），所述閥瓣（２）的環(huán)形凹槽（３）與閥桿（１）的凹槽環(huán)（４）所形成的環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)置有鋼珠（５），所述閥瓣（２）設(shè)有與環(huán)形凹槽（３）相通的通孔（６）。瓣閥11 閥體部件 21 閥瓣 31 閥座 41 阻尼臂部件 51 支座 61 重錘部件(a) 開啟狀態(tài) (b) 關(guān)閉狀態(tài)圖1 瓣閥
阻尼臂部件的重力對支座轉(zhuǎn)軸中心線的力矩為逆時(shí)針方向,促使瓣閥開啟。重錘部件的重力對支座轉(zhuǎn)軸中心線的力矩為順時(shí)針方向,促使瓣閥關(guān)閉。按照瓣閥的功能和技術(shù)要求,需經(jīng)過一系列的設(shè)計(jì)計(jì)算工作, 逐步調(diào)整阻尼臂和重錘的結(jié)構(gòu)和幾何位置,改變瓣閥兩大轉(zhuǎn)動(dòng)部件的力矩平衡關(guān)系,使得瓣閥在非能動(dòng)條件下的啟閉動(dòng)作正確可靠。為了在安裝調(diào)試時(shí)使瓣閥具有一定的調(diào)節(jié)能力,將阻尼臂部件與重錘部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為可調(diào)形式,這樣就可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整瓣閥關(guān)閉和開啟時(shí)的所需壓差值。
瓣閥的材料選擇
瓣閥的關(guān)閉件采用金屬硬密封結(jié)構(gòu)。金屬硬密封一般是通過在閥瓣和閥座的基體材料上堆焊硬質(zhì)合金材料(如CoCrW合金)實(shí)現(xiàn)。由于瓣閥在關(guān)閉時(shí),密封面容易受到大的沖擊,所以,高硬度的脆性堆焊材料可能會因?yàn)槭艿經(jīng)_擊而與基體材料之間產(chǎn)生裂紋甚至剝離而使密封失效。為保證密封可靠,閥座和閥瓣材料都選用0Cr17Ni4Cu4Nb(17-4PH)整體鍛件材料制造,而不需要堆焊硬質(zhì)合金。0Cr17Ni4Cu4Nb材料是一種沉淀硬化不銹鋼,可方便地通過不同的熱處理工藝,分別使閥瓣和閥座達(dá)到不同的硬度值。該材料的耐腐蝕性能與18-8奧氏體不銹鋼接近, 而常溫和高溫力學(xué)性能均高于18-8奧氏體不銹鋼,在核級閥門中得到了廣泛的應(yīng)用。
截止閥的閥瓣與閥桿連接有十幾種形式,現(xiàn)介紹的圓弧鍵連接形式是一種新方法,用于口徑50～200的各種截止閥,特別適用于腐蝕性、泥漿狀介質(zhì)的管道中。具體結(jié)構(gòu)如附圖所示。將閥桿1向下放進(jìn)閥瓣4中,閥桿頭部球面接觸閥瓣上端孔內(nèi)的支承平面。閥瓣與閥桿間有一定的徑向間隙,能保證閥瓣軸向微量擺動(dòng)和徑向自由轉(zhuǎn)動(dòng)。閥桿頭部軸頸的槽寬H比閥瓣上端的兩缺口寬度h尺寸略大,以保證閥瓣在關(guān)閉時(shí),將作用在閥桿上的力通過球面?zhèn)鬟f到閥瓣上。閥桿雖作下降旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),兩個(gè)圓弧鍵并未受力。閥瓣開啟時(shí),閥桿作上升旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),此時(shí)圓弧鍵才受到力的作用。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥
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