瓣閥的工作原理和材料的選擇

瓣閥的工作原理

      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。

      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。瓣閥的閥座類似于一個(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)。

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(duì)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(duì)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(huì)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(jí)閥門中得到了廣泛的應(yīng)用。

       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。