柱塞阀的分类与结构特点

2020-05-03 真空技术网整理 阀门手册

  柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)阀(fa)(fa)(fa)根据密封(feng)材料可分(fen)为金属密封(feng)和(he)非金属密封(feng)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)阀(fa)(fa)(fa)。按照(zhao)结构(gou)可分(fen)为阀(fa)(fa)(fa)瓣(ban)(ban)平(ping)(ping)衡(heng)式(shi)(shi)(shi)和(he)阀(fa)(fa)(fa)瓣(ban)(ban)非平(ping)(ping)衡(heng)式(shi)(shi)(shi)两(liang)大类(lei),而阀(fa)(fa)(fa)瓣(ban)(ban)非平(ping)(ping)衡(heng)式(shi)(shi)(shi)又分(fen)为直通式(shi)(shi)(shi)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)阀(fa)(fa)(fa)、三(san)通柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)阀(fa)(fa)(fa)、角(jiao)式(shi)(shi)(shi)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)阀(fa)(fa)(fa)、直流(liu)式(shi)(shi)(shi)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)阀(fa)(fa)(fa)、Z形流(liu)道式(shi)(shi)(shi)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)阀(fa)(fa)(fa),阀(fa)(fa)(fa)瓣(ban)(ban)平(ping)(ping)衡(heng)式(shi)(shi)(shi)分(fen)为直流(liu)式(shi)(shi)(shi)阀(fa)(fa)(fa)瓣(ban)(ban)平(ping)(ping)衡(heng)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)阀(fa)(fa)(fa)和(he)角(jiao)式(shi)(shi)(shi)阀(fa)(fa)(fa)瓣(ban)(ban)平(ping)(ping)衡(heng)柱(zhu)(zhu)塞(sai)(sai)(sai)阀(fa)(fa)(fa)。+

  由(you)于金属密封(feng)柱塞阀(fa)在市(shi)场(chang)上(shang)用量并不是(shi)很大,加(jia)之(zhi)国内制(zhi)造金属密封(feng)柱塞阀(fa)厂家很少,因此本章对金属密封(feng)柱塞阀(fa)只做概括(kuo)性介绍(shao)。

一、金属密封柱塞阀

  金属(shu)密封(feng)柱塞阀(图1)的密封(feng)副(fu)由(you)精密磨削(xue)及抛光处理(li)后(hou)的柱塞和在堆(dui)焊后(hou)的硬(ying)阀座面组(zu)成(cheng)。柱塞经粗加工后(hou)分别进(jin)行(xing)渗(shen)碳、高频淬火及渗(shen)氮等热处理(li),硬(ying)度可高达58~64HRC。

金属密封柱塞阀

图1 金属密封柱塞阀

二、非金属密封柱塞阀

  非(fei)金(jin)属密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)柱(zhu)(zhu)塞(sai)阀(fa)(图2)的(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)副由上(shang)下(xia)两个软密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)圈(quan)(quan)和柱(zhu)(zhu)塞(sai)组成(cheng),当柱(zhu)(zhu)塞(sai)塞(sai)入密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)圈(quan)(quan)内孔时,通过由阀(fa)盖(gai)螺母(mu)施加在(zai)阀(fa)盖(gai)上(shang)的(de)载荷把柱(zhu)(zhu)塞(sai)周围的(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)圈(quan)(quan)压(ya)紧,从而保(bao)证了(le)密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng),当阀(fa)门开启抽出柱(zhu)(zhu)塞(sai)时,密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)圈(quan)(quan)的(de)材(cai)料(liao)在(zai)弹性(xing)的(de)作用(yong)下(xia)恢复原始状态。柱(zhu)(zhu)塞(sai)经精密(mi)(mi)(mi)(mi)磨(mo)削及抛光处理(li)后(hou)与阀(fa)杆相连(lian)接(jie)。密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)圈(quan)(quan)采用(yong)新型无毒非(fei)金(jin)属材(cai)料(liao),具有耐(nai)压(ya)、耐(nai)磨(mo)及自润(run)滑(hua)的(de)功(gong)能,密(mi)(mi)(mi)(mi)封(feng)性(xing)能好,使用(yong)寿命长。

非金属密封柱塞阀

图2 非金属(shu)密(mi)封柱塞阀

  非金(jin)属密封柱塞阀(fa)性能特点(dian)如下(xia)。

  1、密(mi)封(feng)性好

  柱(zhu)塞阀(fa)(fa)的密(mi)封(feng)(feng)副由(you)一个不(bu)锈(xiu)钢(gang)柱(zhu)塞、上下两(liang)(liang)只(zhi)富有(you)弹(dan)性的密(mi)封(feng)(feng)圈(quan)及能保(bao)持上下密(mi)封(feng)(feng)圈(quan)固定距离(li)的金属支撑(cheng)环组(zu)成(cheng)。柱(zhu)塞像瓶(ping)塞一样,插(cha)在两(liang)(liang)只(zhi)密(mi)封(feng)(feng)圈(quan)中。阀(fa)(fa)体(ti)与(yu)(yu)密(mi)封(feng)(feng)圈(quan)、柱(zhu)塞与(yu)(yu)密(mi)封(feng)(feng)圈(quan)之(zhi)间的密(mi)封(feng)(feng)力(li)由(you)连(lian)接阀(fa)(fa)体(ti)与(yu)(yu)阀(fa)(fa)盖的紧固件提(ti)供,使它们彼(bi)此保(bao)持紧密(mi)贴(tie)合,形成(cheng)瓶(ping)塞效应(ying)。

  柱塞(sai)(sai)阀中柱塞(sai)(sai)和密封(feng)(feng)圈的接触面(mian)是圆(yuan)柱形表面(mian),其密封(feng)(feng)面(mian)面(mian)积(ji)大。又(you)因柱塞(sai)(sai)阀中使(shi)用的密封(feng)(feng)圈具(ju)有(you)回弹性好、强度高、热膨胀系数小(xiao)、自润滑性好等优点,使(shi)柱塞(sai)(sai)阀的密封(feng)(feng)性能大大提高。

  另(ling)外,柱塞阀在(zai)工作(zuo)过程(cheng)中(zhong),柱塞在(zai)上密(mi)(mi)封(feng)圈之中(zhong),柱塞的上、下(xia)往复(fu)运(yun)动由(you)上密(mi)(mi)封(feng)圈给予导(dao)向,保证了密(mi)(mi)封(feng)面受力均(jun)匀,工作(zuo)稳定,不会(hui)因为操作(zuo)者使(shi)用不当损伤(shang)密(mi)(mi)封(feng)面而造成泄漏(lou)。

  2、耐(nai)磨损

  关(guan)闭柱塞(sai)阀(fa)时(shi),阀(fa)杆带动柱塞(sai)插入密封环,如同将瓶(ping)塞(sai)塞(sai)入瓶(ping)口一样。无(wu)论施加多大的力量旋(xuan)动手轮,都不(bu)(bu)会影响柱塞(sai)与(yu)密封圈(quan)(quan)(quan)之(zhi)间(jian)的密封力,它们之(zhi)间(jian)仍然(ran)保持着(zhe)装(zhuang)配(pei)时(shi)预紧(jin)的程度,亦(yi)即其工(gong)作(zuo)表面(mian)不(bu)(bu)受外界因素影响,启闭柱塞(sai)阀(fa)时(shi),柱塞(sai)在(zai)密封圈(quan)(quan)(quan)中只做(zuo)缓慢移(yi)动,柱塞(sai)与(yu)密封圈(quan)(quan)(quan)的接触面(mian)几乎(hu)不(bu)(bu)磨损。

  流体中(zhong)的细微杂质(zhi)不会伤害柱(zhu)塞阀(fa)。当关闭(bi)阀(fa)门(men)时,柱(zhu)塞进(jin)入密封环(huan)中(zhong),会将附(fu)于密封环(huan)内表面的流体中(zhong)的悬(xuan)浮微粒刮去。

  3、拆装(zhuang)、维(wei)修方便

  柱(zhu)塞(sai)阀(fa)的(de)阀(fa)体(ti)与阀(fa)盖(gai)之(zhi)间(jian)(jian)留有一(yi)定的(de)调整间(jian)(jian)隙,一(yi)旦当(dang)密(mi)封(feng)圈磨损,与柱(zhu)塞(sai)配合表面产(chan)生间(jian)(jian)隙而引起泄漏时(shi),只需(xu)将阀(fa)门处于(yu)关闭(bi)状态,然后稍微拧紧阀(fa)盖(gai)上(shang)的(de)螺(luo)母,使(shi)密(mi)封(feng)圈再(zai)次压缩变形(xing),重新紧紧“抱(bao)住(zhu)”柱(zhu)塞(sai)外配合表面,即可继续(xu)使(shi)用。直(zhi)至调整间(jian)(jian)隙为零时(shi),再(zai)换(huan)密(mi)封(feng)圈,这可大大减少(shao)维(wei)修时(shi)间(jian)(jian)和工(gong)作量(liang)。

  柱(zhu)塞(sai)阀由(you)于密封圈与阀体、柱(zhu)塞(sai)的(de)(de)材质不同(tong),热膨(peng)胀(zhang)系(xi)数(shu)不一,故(gu)在冷热交替的(de)(de)部位会造成瞬时(shi)(shi)泄(xie)漏,但是(shi)总的(de)(de)看(kan)来,柱(zhu)塞(sai)阀启闭灵活,密封效果好,同(tong)时(shi)(shi)维(wei)修拆(chai)装方(fang)便,在实际生产中还是(shi)很适用的(de)(de)。

  4、启闭(bi)轻便,操作灵活

  柱(zhu)塞(sai)阀所(suo)选(xuan)用的(de)密(mi)封圈材料具有热膨胀系数小(xiao)、自润滑(hua)性好(hao)、强(qiang)度高(gao)、摩(mo)擦因(yin)数小(xiao)、耐(nai)酸碱、不易老化(hua)等(deng)(deng)优(you)点,加(jia)上(shang)密(mi)封部件接触表面粗糙度等(deng)(deng)级较(jiao)高(gao),所(suo)以柱(zhu)塞(sai)阀的(de)关闭力只要略大于介质压力即可,因(yin)而柱(zhu)塞(sai)阀启闭轻便,操(cao)作(zuo)灵活(huo)。

三、直通式柱塞阀

  直(zhi)通式柱(zhu)塞阀(fa)(图(tu)3)分非金(jin)属密(mi)封、金(jin)属密(mi)封两类(lei)。直(zhi)通式柱(zhu)塞阀(fa)的特点类(lei)似于直(zhi)通式截止阀(fa)。

直通式柱塞阀

图(tu)3 直通式柱塞阀

1—阀体;2—下密封环;3—导(dao)向套;4—柱塞; 5—上密封环;6—阀杆(gan);7—阀盖(gai);8—阀杆(gan)螺母; 9—手轮

四、 角式柱塞阀

  角(jiao)式(shi)柱塞阀(fa)(图4)与直(zhi)通(tong)式(shi)柱塞阀(fa)的工作原理完全相同,只不(bu)过是安(an)装在管线(xian)中(zhong)的位置(zhi)不(bu)同,因而(er)石油(you)、化(hua)工、化(hua)肥、制药等长输(shu)管线(xian)中(zhong)有不(bu)少(shao)(shao)的拐(guai)角(jiao)转弯(wan)(wan)处,而(er)角(jiao)式(shi)柱塞阀(fa)恰好装在这个部位,这样不(bu)但(dan)减少(shao)(shao)了接管弯(wan)(wan)头,而(er)且安(an)装方便,省工省时。

角式柱塞阀

图4 角式柱塞阀

1—阀(fa)(fa)体;2—下密封环;3—导向套;4—柱塞; 5—上密封环;6—阀(fa)(fa)杆;7—阀(fa)(fa)盖; 8—阀(fa)(fa)杆螺母(mu);9—手轮

五、 直流式柱塞阀

  直(zhi)流式柱塞阀(fa)(图5)的优点(dian)是介(jie)质(zhi)在内部平稳转(zhuan)弯拐角少。直(zhi)通式通道(dao)为流线型(xing),流阻系数(shu)小(xiao)。

直流式柱塞阀

图5 直(zhi)流式(shi)柱塞阀(fa)

1—阀体;2—下密封环(huan);3—导向套(tao); 4—柱塞;5—上密封环(huan);6—阀杆(gan); 7—阀盖(gai);8—阀杆(gan)螺(luo)母(mu);9—手轮

六、压力平衡式直通柱塞阀

  压力平衡(heng)式直通柱(zhu)(zhu)塞(sai)阀(fa)(图6)的(de)柱(zhu)(zhu)塞(sai)为(wei)空心,上(shang)下(xia)腔有(you)通孔,这样(yang)就可以使柱(zhu)(zhu)塞(sai)上(shang)、下(xia)腔压力平衡(heng),以便减小阀(fa)门特(te)别(bie)是大型(xing)阀(fa)门在(zai)高(gao)压介质时的(de)操作(zuo)力矩。和其他的(de)柱(zhu)(zhu)塞(sai)阀(fa)相(xiang)比,阀(fa)杆要有(you)上(shang)密封和填(tian)料密封。

压力平衡式柱塞阀

图6 压力(li)平衡式柱塞阀

1—阀体;2—柱塞;3—导向套; 4—密封(feng)环(huan);5—阀杆;6—阀盖; 7—填料;8—阀杆螺(luo)母;9—手轮

七、 暗杆柱塞阀

  普通柱(zhu)塞阀(fa)(fa)使用在(zai)(zai)石油、化工(gong)、化肥等管线(xian)系统(tong)中时(shi),绝大部分时(shi)间是在(zai)(zai)室外使用,而(er)往(wang)往(wang)又是常处于(yu)开启位置,这样相当长的(de)一段带(dai)梯形螺(luo)纹的(de)阀(fa)(fa)杆(gan)裸露(lu)在(zai)(zai)外边,容易被风沙侵蚀,进而(er)损坏,而(er)暗杆(gan)柱(zhu)塞阀(fa)(fa)阀(fa)(fa)杆(gan)的(de)梯形螺(luo)纹处于(yu)阀(fa)(fa)腔内,有效地(di)保护了阀(fa)(fa)杆(gan)的(de)传动(dong)梯形螺(luo)纹,并(bing)且还不(bu)增加阀(fa)(fa)门(men)的(de)高度,安装(zhuang)于(yu)操作空(kong)间有限的(de)地(di)方极为有利。