楔式閘閥的閘板結(jié)構(gòu)

2020-04-12 admin 未知

  常用的楔式閘板結(jié)構(gòu)分為彈性閘板、剛性閘板和雙閘板三種。楔式閘板兩側(cè)密封面與閘板的垂直中心線有一定的傾角θ,稱為楔半角。常用的楔半角有2°52'和5°兩種。楔半角的大小對(duì)閘閥的使用性能有重要影響。角度小時(shí)關(guān)閉閘閥所需的力減小,但此時(shí)管道由于溫度的變化而引起變形時(shí),楔形閘板在閥體內(nèi)被楔住的可能性卻增大。

  為了不使楔形閘板在閥體內(nèi)被楔住,必須使其不自鎖,即應(yīng)保持下述條件:

fm<tanθ

  式中 fm——摩擦因數(shù);

  θ——楔式閘板兩側(cè)密封面與閘板垂直中心

  線的傾角(稱為楔半角),(°)。

  對(duì)于楔半角θ=2°52'的閘閥,tanθ=0.05,對(duì)于楔半角θ=5°的閘閥,tanθ=0.09。楔式閘閥在實(shí)際使用條件下,摩擦因數(shù)大于上述數(shù)值,因此楔式閘閥一般是在楔形閘板自鎖條件下工作。

1、彈性閘板

  彈性閘板[圖1(a)]的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,密封可靠,當(dāng)介質(zhì)溫度變化時(shí)不易被楔住,楔角的加工精度要求相對(duì)較低。采用彈性閘板的閘閥,關(guān)閉力矩不宜過(guò)大,以防止超過(guò)閘板的彈性變形范圍,所以閥門應(yīng)設(shè)有限位機(jī)構(gòu)以控制閘板的行程。

楔式閘板類型

圖1 楔式閘板類型

  楔式彈性閘板是單片式,兩個(gè)密封面被支承在中心的懸臂梁上。其垂直中分面上帶有一個(gè)環(huán)形溝槽,正是這個(gè)溝槽使閘板具有一定的彈性,當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí),利用閘板產(chǎn)生的微量變形,彌補(bǔ)因加工制造偏差而產(chǎn)生與閥座的配合間隙,使閘板兩密封面分別與兩側(cè)閥座達(dá)到完整吻合,同時(shí)形成密封比壓,從而實(shí)現(xiàn)密封。彈性閘板關(guān)閉時(shí),是靠閘板的彈性負(fù)載施加于閥座密封面上而不是直接由閥桿施加的楔緊力。不論是溫度變化引起的熱脹冷縮,還是閥體變形產(chǎn)生的收縮應(yīng)力均不會(huì)導(dǎo)致閘板被楔住。

  彈性閘板結(jié)構(gòu)適用于各種壓力、溫度的中、小口徑閘閥,介質(zhì)中不能含有過(guò)多固體顆粒物,以防積塞于閘板環(huán)形槽內(nèi),影響其彈性變形的能力。

2、剛性閘板

  剛性閘板[圖1(b)]為單片實(shí)心結(jié)構(gòu),不能補(bǔ)償由于管道載荷或熱波動(dòng)引起的閥座對(duì)中變化,兩側(cè)密封面的楔半角加工精度要求很高,制造及維修都比較困難。運(yùn)行中密封副間易產(chǎn)生磨損,溫度變化時(shí)閘板易被楔住。因此,大于DN50(NPS2),采用楔式剛性閘板時(shí)一般不推薦使用于溫度超過(guò)121℃(250℉)的場(chǎng)合。楔式剛性閘閥被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)的,幾乎所有小于等于DN50(NPS2)的小型閘閥,都采用楔式剛性閘板,一般適用于較低的“壓力-溫度”工況。

3、楔式雙閘板

  楔式雙閘板[圖1(c)]由兩塊閘板組合而成,用球面頂心鉸接成楔形閘板。可以自由調(diào)整角度以達(dá)到與兩閥座的良好吻合。閘板密封的楔角可以由中間鉸接的頂心球面自動(dòng)調(diào)節(jié),因而對(duì)密封面楔角的加工精度要求較低。當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)不易被卡住,也不易產(chǎn)生擦傷現(xiàn)象。閘板密封面磨損后可以在頂心處加墊片補(bǔ)償,便于維修。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零件較多,不適用于黏性介質(zhì),由于閘板是活動(dòng)連接的,長(zhǎng)期銹蝕后,容易造成閘板脫落。通常垂直安裝于水和蒸汽介質(zhì)的管路上。

  楔式雙閘板結(jié)構(gòu)能解決實(shí)際工況中楔式單閘板結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生的以下問(wèn)題:如果閥體受到意外的壓力或轉(zhuǎn)矩,并可能造成閥體扭曲,但雙閘板結(jié)構(gòu)仍然能夠正常開(kāi)啟,因?yàn)殚l板試圖開(kāi)啟之前,閥座密封負(fù)載已經(jīng)消除。如果閥體只是輕微的扭曲,那么獨(dú)立的閘板可以沿著它們各自的閥座移動(dòng)。當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí),溫度改變也不會(huì)導(dǎo)致閘板楔死。這種閥門的設(shè)計(jì)適合尺寸為DN50~600(NPS12~24)。閥體材料包括碳素鋼、鉻鉬鋼、不銹鋼、雙相不銹鋼和鎳合金等,適應(yīng)工作溫度范圍可達(dá)-196~816℃。