手動(dòng)截止閥的設計分析

手動截止閥閥體是閥的主要承壓(yā)部件，并且容(róng)納閉合元件。截止閥内的流動通道被設計成具有光滑的圓(yuán)弧内壁而沒有(yǒu)尖銳的角和尖棱，這樣可提供一個(gè)不産生異常湍流及噪音的平穩工(gōng)藝流動。流動通道本身必須具有恒定的面積以避(bì)免(miǎn)産生(shēng)任何附加的(de)壓力損失和過高的(de)流速。截止閥(fá)具有較寬的兩個端部連接，因此閥體可适用于幾乎每一種的端部連接，盡管為适應無法蘭結構(gòu)其面對面尺寸太長（螺栓連接兩個管線法蘭之間的閥體，這(zhè)在旋轉閥中是常見的）。對截止閥來說，不匹配的端部連接也(yě)是可以的。

    手動截止(zhǐ)閥的閥芯(xīn)是大于(yú)準确位置的一個閉合元件（因為節流閥大于恰好打(dǎ)開或關閉的位置，但(dàn)是倒不如(rú)說閥芯是調節元件），他(tā)使(shǐ)閥門按照流動特性(xìng)和閥的位置改變流率。典型的閥芯由兩個關鍵零件組成：閥芯，他是調節元件的凸模部分；閥座環，他是凹模部分。閥芯插入閥座環的部(bù)分叫做閥(fá)芯頭，而通過截止閥頂部伸出的部分叫做閥芯杆。在閥芯杆的頂部上車有絲扣以便與首輪機構相配合(hé)。單調座閥芯的主要優點是其嚴密關閉的可(kě)能性（在某(mǒu)些情(qíng)況下，可達到優于閥門*大流量的0.01%）。這(zhè)種情況是由于手動操縱器的力直接作用于(yú)支座表面而造(zào)成的。

    在手動截止閥(fá)中可(kě)是喲個兩種尺寸的閥芯：全閥芯，他是*常用的并涉及到閥座環的(de)面積，該面積在截止閥特殊尺寸内(nèi)可通過*大流量。另一方面(miàn)，當希望閥門節流到較該尺寸(cùn)閥門額定流量為少(shǎo)時(shí)，則使用縮徑閥芯。如果使用全閥芯時，必須在較小的增量情況下對閥座節流(liú)關閉，但這是用手操(cāo)縱器難以獲得的。優先的辦法是使用小(xiǎo)的閥(fá)座直徑和相匹配的旋塞(sāi)，他叫做(zuò)縮徑閥芯。

    閥帽是頂部工件的一個重要元件，并作(zuò)為承壓零件(jiàn)為閥體提(tí)供了帽或蓋。一旦它被安裝在閥體上，他被(bèi)閥帽或閥體的墊片所密封。他也用(yòng)填料盒密封閥芯杆，填料盒包括一系列的(de)填料環、壓蓋或導向蓋(gài)。填料間隔套以(yǐ)及抗擠出環，用以防止(zhǐ)工藝介質向大氣(qì)的少(shǎo)量洩漏(lòu)。安裝在填料盒(hé)上面的是壓蓋法蘭，他用螺栓與閥帽頂部連(lián)接。當壓蓋法蘭螺栓已擰緊，填料被(bèi)壓縮并密(mì)封閥杆和閥帽孔。　　

    保持閥(fá)芯頭與閥座環對中(zhōng)，對于嚴密關閉(bì)是重要的。為維持這種對中，可(kě)使用兩種導向機構之一：雙頂部閥杆導(dǎo)向器或閥座導向器。雙頂部閥(fá)杆導向器使用兩個閉合(hé)配件在填料盒兩端進行(háng)導向一保持發型和(hé)閥座(zuò)環同心。這些導向(xiàng)器可整體的由與旋塞相容的金屬制成，以避免金屬擦傷，亦可(kě)使用彈性體或石墨(mò)襯套。兩個導向器的結構(gòu)應盡可能的遠離以避免由工藝流(liú)體作用在(zài)閥芯(xīn)頭所造成的側(cè)向運動。導(dǎo)向器、閥帽孔和(hé)執行閥杆(gǎn)必(bì)須保持在關(guān)閉時的容許偏差内以(yǐ)維持一個配合，此(cǐ)配合将造成平穩直線運動而無約束和濺出的液體。　

    另外一種常用手動截止閥的導向型式是閥座(zuò)導向(xiàng)結構。此處閥芯杆是由一個上導(dǎo)向器支撐（它的作用如同填料壓蓋）。閥(fá)芯頭延伸部分的外部直徑，作(zuò)為第二個導向表面，對閥座進行導向。這意味着下部導向器表面留在物流層之内，所以工藝介質比較清(qīng)潔。閥芯頭的靠下部分具有開孔，該開孔在閥座開啟(qǐ)過程中(zhōng)使物流運動通過閥芯頭到(dào)達閥座。改變這些開孔(kǒng)的尺寸和(hé)形狀、就會(huì)影響到縮減流(liú)量和流動特性。因為上導向器和下導向器之間的長度位于*大長(zhǎng)度，因此由于工藝物流造成的(de)側向旋塞運動不是(shì)一個問(wèn)題，而且這種類型(xíng)的導(dǎo)向器所要求(qiú)的容許偏差，不像雙頂部閥杆導向(xiàng)器的那樣嚴格。這種結(jié)構降低了操作中的閥芯任何(hé)振動的機會。當閥芯(xīn)和閥座有相同材料制成時，在長期或頻(pín)繁的操作中可能發生金屬(shǔ)表面磨損。高溫可導緻熱膨脹和抱(bào)勞。

    閥芯的金屬支座表面設計(jì)成與閥座環的金屬支座表(biǎo)面相互匹配，但其接觸角度略有不同(tóng)。正常情況下，閥芯具有一個比閥(fá)座環錐度較大的角度。這種環(huán)形的不相匹配(pèi)保證(zhèng)了一個窄點的接觸，是全部操作器的軸(zhóu)向力僅僅傳遞到閥(fá)座的一小部分，因而(ér)得到了金屬對金屬(shǔ)接(jiē)觸的*嚴密關閉的(de)可能性。在大多數結構中，手動(dòng)截止閥的閥座環是用螺紋擰(nǐng)入閥體的。又是在有限的空(kōng)間(jiān)内要求用(yòng)工具旋轉閥座環。對于帶(dài)螺紋的閥座也有某些缺點：首先，在腐蝕或苛刻(kè)的(de)工況下，螺紋會被腐蝕，使(shǐ)得拆卸困(kùn)難，第二，在閥芯和閥座之間的對中找正時，需附加的(de)研磨步(bù)驟以得到(dào)所需要的閥門關閉(bì)。第三，在存(cún)在振動情況時，閥座環在關閉位置(zhì)處不(bú)能被旋塞(sāi)保持就為，是因為閥座環*終可能松動并(bìng)通過閥座墊片産生(shēng)洩漏或閥座表(biǎo)面不對中。

    某(mǒu)些截止閥要求鼓泡嚴密關閉，這(zhè)用金屬對金屬密封是達不到的。為完成(chéng)這些，在閥座環中可嵌入(rù)彈性體。在這種情況下，閥座環是兩部分結構，即在兩個(gè)半邊之間嵌入彈性體。金屬旋(xuán)塞表面壓向閥座環軟支座表(biǎo)面，如(rú)閥芯和閥(fá)座環表(biǎo)面是同心的，就能(néng)得到雙重嚴密的關閉。某些制造商也在閥芯内嵌(qiàn)入彈性體(tǐ)已得到相(xiàng)同效果。