阀门缓冲结构

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)大连船用阀门有限公司 作者:仇同春

  介绍了阀门开启瞬间压差对阀门部件及管道产生瞬间冲击力,导致阀门振动,并伴有噪声产生的过程。给出了一种通过调节阀门进口与出口压差并降低阀门启闭振动及噪声的阀门缓冲结构。

1、概述

  阀门是靠阀体和阀瓣的配合来控制输送介质。阀门关闭后,其进口端与出口端的压力不同,产生压差,在阀门开启的瞬间,压差的存在会造成介质通过阀门时,对阀门部件及管道产生巨大的瞬间冲击力,导致阀门振动,并伴有噪声产生。振动对阀门及与其相连的管路的密封性能、使用寿命以及其他用于检测的设备产生影响。在一些特定的高压工况下,特别是应用于高压管路系统上的阀门,其振动尤为剧烈,不能满足操作平稳、振动幅度小、噪声低的要求。

2、工作原理

  阀门缓冲结构( 图1) 是在与阀体相配合的阀瓣上开设贯通的中心通孔和2 个对称设置的旁通孔(不限于2 个) ,旁通孔与中心通孔相连通。从阀瓣密封端面到旁通孔处的中心通孔段设置密封座,密封座上设有密封瓣,构成密封组件。密封组件处于关闭状态时,旁通孔与下部的中心通孔不连通,密封组件处于开启状态时,旁通孔与下部的中心通孔连通,将阀门的进口与出口端相连通。密封瓣与传动杆一端连接,传动杆另一端伸出中心通孔外与驱动机构连接。限位槽的高度即为密封瓣在阀瓣中心通孔内移动的距离,应满足密封组件开启后将阀瓣下部的中心通孔与旁通孔连通。

  开启阀门时,在驱动机构的带动下传动杆上升,与其连接的密封瓣随之上升,此时阀瓣不动,密封组件先被打开,介质将通过中心通孔和旁通孔从阀门进口端进入到出口端,通过少量流入的介质平衡阀门进出口端的压力。随着传动杆继续上升,在限位机构的限制下,密封瓣与阀瓣同时上移,阀门开启。反之,传动杆向下移动,先关闭密封组件,随着传动杆的继续下移,阀门关闭。

3、结构特点

  阀门缓冲结构通过调节阀门进、出口压力,实现降低振动和噪声,保证阀门使用性能。阀瓣上设有中心通孔和与中心通孔相通的旁通孔,中心通孔与旁通孔之间设置密封组件,密封组件的密封瓣与传动杆相连接,传动杆与阀瓣之间设有限位机构。阀瓣壁上开设通孔,传动杆上与通孔相对的位置处设限位槽,限位球位于通孔与限位槽内,通孔内设有限制限位球移动的限位螺钉。

阀门缓冲结构

图1 阀门缓冲结构

  阀门缓冲结构是在阀门的阀瓣上开设中心通孔和至少2 个对称设置的旁通孔。中心通孔与旁通孔是相通的,可以将阀门的进口与出口连通。中心通孔与旁通孔之间设有密封组件,用于将其连通或断开。密封组件的密封瓣与传动杆连接,传动杆与阀瓣之间设置限位机构,通过限位机构限制传动杆沿阀瓣中心通孔移动的范围。真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为传动杆移动时,首先带动密封瓣移动,然后带动阀瓣移动。在阀门开启过程中,先有部分介质通过中心通孔和旁通孔从阀门进口端进入到出口端,以平衡阀门进口与出口压力,降低压差,减小介质对阀门元件的冲击。

4、结语

  在阀门阀瓣上设置缓冲结构,降低了阀门进出口端压差,实现压力平衡,缓解了介质对阀门的冲击。阀门缓冲结构适用于高压管路系统,阀门启闭操作平稳,振动幅度小,噪声低,延长部件的使用寿命,满足工况使用要求。

  参考文献

  [1] 杨源泉. 阀门设计手册[M]. 北京: 机械工业出版社,1992.

  [2] 成大先. 机械设计手册[M]. 北京: 化学工业出版社,2002.

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