阀 门 基 础 知 识

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1、阀阀 门门 基基 础础 知知 识识 一、阀门的概况一、阀门的概况 阀门在国民经济中无所不有，它与生产、建设、国防和人民生活都有着密切关系。比如在石油、 天然气、煤炭、矿山的开采、提炼和输送；化工、医药、轻工、造纸、食品的加工；水电、火电、 核电的电力系统；农业灌溉；冶金系统；城市和工业企业的给排水，供热、供气、排污系统；船舶、 车辆、航天、国防系统；各种运动机械的流体系统等等均离不开阀门产品。 阀门安装在各种管路系统中，作为一种管路附件，主要用来控制流体的压力、流量和流向，比 如截断、调节、止回、分流、安全、减压等。实际上由于流体的压力、温度、流量及化学物理性质 不同，对流体系统控制要求和使用

2、要求也不同。正是由于阀门的特殊性，也决定了阀门的复杂性， 所以阀门的种类和数量之大是任何一种机械产品无法比拟的。 为了对阀门有一个系统、概况的了解，下面对几个基本知识阐述如下： 一一） 、阀门的分类、阀门的分类 阀门的种类繁多，国内外对阀门的分类方法也很多，为了掌握阀门的类别，目前国内外最常用 的分类方法是按工作原理、作用、按结构不同来划分。即将阀门分为：闸阀、截止阀、止回阀、球 阀、蝶阀、旋塞阀、隔膜阀、安全阀、疏水阀、节流阀、减压阀和调节阀。 在此基础上，每种阀门又因连接方式、压力、温度、口径、介质、驱动方式等参数的不同而派生出 不同的结构。 二二） 、阀门具备的基本性能、阀门具备的基本性

3、能 阀门具备的最基本性能是强度，其次是针对不同的阀类应具备密封功能、调节功能、动作性能 （如安全阀、疏水阀的起跳性能，减压阀的动作灵敏性等）和流通性能（如阀门的流量、流阻性能 等） 。 三）阀门的结构组成三）阀门的结构组成 对任何一种阀门，不管其结构如何复杂，基本上可概括为以下几部分组成： 1） 、承压件：如阀体、阀盖等零件； 2） 、关闭件：如闸板、阀瓣、球体等零件； 3） 、密封件：如密封副、法兰间、圆柱面间的密封零件； 4） 、运动机构：如使关闭件达到需要动作的螺旋传动，往复运动，凸轮传动等； 5） 、驱动装置：驱动阀门关闭件运动的电动、气动、液动、电液联动、气液联动、齿轮传动、手轮 传

4、动等装置； 6） 、紧固件：将阀门零件连接在一起的螺栓、螺母等零件。 四四） 、几个基本概念、几个基本概念 1、公称通径：、公称通径： 公称通径是人为制定的用作参考的经过圆整的表示阀门的流通通道尺寸的数据。其规定的目的 是简化阀门口径规格的数量。在选用时，不管通道通径怎样，生产企业、使用单位、设计院所均要 遵循向规定的最临近的规格尺寸靠的原则。由于公称通径是阀门选用和制造的关键参数，因此各国 均已制定了相应系列标准。公称通径最常用的表示方法可分为两大类： 1） 、公制系列、公制系列 用“DN”表示，单位为毫米，我国在 GB1407 标准中，对公称通径作了明确规定： 56810152025324

5、0506580 100125150175200225250300350400450500 60070080090010001200130014001500160018002000 22002400260028003000340036004000 2）英制系列）英制系列 用“NPS”表示，单位为英寸，其公称通径系列如下： 1/23/4111/43/2221/23 31/24568101214 1618202428303234 363860 1=25.4mm 2、公称压力、公称压力 公称压力是人为规定的，并经圆整后，供设计、制造、选购时参考数据。其数值为常温下的额 定值。 公称压力国内外最常用的表

6、示方法有两种：即美洲体系和欧洲体系。 1） 、欧洲体系欧洲体系是以德国为代表的国家常用的压力标准体系，我国、前苏联、德国等均属于此体系范 畴。 该体系的公称压力用“PN”表示，单位为“MPa” ，我国公称压力标准系列如下： 0.050.10.250.40.60.81.01.62.02.54.0 5.06.3101516202528324250 6380100125160200250335 2)、美洲体系、美洲体系是以美国为代表的西方国家常用的压力标准体系。 该体系的公称压力用“Class”表示，单位为“磅级” ，此公称压力标准系列如下： 2512515025030040060080090015

7、00 2500 4200 为了与国际标准接轨，我国在新制定的公称系列标准中，已融含了上述两个标准体系。常用的 两个体系对照表如下： 2.05.06.311.015.026.042.0 15030040060090015002500 3)、除上述两种基本公称压力标准体系外，还常碰到日本的一种标准体系，即“K”级制级制，此体系 是日本标准中一种常用的表示方法，用“K”表示。其压力系列如下表所示： 2 K5 K10 K16 K20 K30 K40 K63 K100 K 为在平时使用时方便对照，现将上述三种公称压力之间的对照列在下表（参考） ： PN （MPa）1.6/2.02.5/4.0/5.06.

8、310152542 Class（磅级）15030040060080090015002500 K 级（K）102040 1psi0.007 MPa 3、压力、压力温度等级（压力温度等级（压力温度额定值）温度额定值） 压力温度等级是在公称压力和阀门材料（承压件）确定的前提下，阀门在指定温度下用表压 表示的最大非冲击允许的工作压力。它是正确选用阀门、法兰和管件、工程设计和生产制造的基本 参数。 压力温度等级的用途： 1） 、在材料和相应压力等级确定下，可以确定不同温度下相应的最大允许工作压力。 2） 、根据实际工作温度和工作压力，确定常温下的压力额定值。 二、阀门产品结构二、阀门产品结构 阀门产品的

9、发展主要取决于阀门的材料和结构。 各类阀门由于使用工况的不同，制造厂工艺的不同，设计者设计思路的不同，以及随着科学技 术的发展，阀门新结构、新材料、新工艺的不断问世，造成阀门的结构品种极为复杂，但是，追根 溯源，每类阀门总的功能和基本原理还是有一定规律下常用的基型结构和具有代表性的同种阀类的 结构，分述如下： 一一） 、典型阀门产品的结构、典型阀门产品的结构 二二） 、填料函的结构、填料函的结构 三三） 、阀门中部的结构、阀门中部的结构 四四） 、阀杆螺母的结构、阀杆螺母的结构 五五） 、密封面的结构、密封面的结构 一一） 、典型阀门产品的结构、典型阀门产品的结构 由于阀门产品的种类和结构繁多

10、， 为使大家有一个总体的了解， 仅对闸阀、 截止阀、 止回阀、球阀和蝶阀的结构形式按分类法进行表述。 1、闸阀结构分类（见图一）、闸阀结构分类（见图一） 2、截止阀结构分类（见图二）、截止阀结构分类（见图二） 闸阀结构 暗杆 明杆 单闸板 双闸板 单面楔式 双面楔式 平行式 螺纹在闸板上 螺纹在阀盖上 楔式双闸板 平行式双闸板 单闸板 双闸板 单闸板 双闸板 弹性 刚性 闸板架 撑开式 弹簧预紧 撑开式 阀杆类型 闸板结构闸板结构 图 1 图 2 图 3 图 4 图 6 图 7 图 8 图 9 图 11 图 12 图 5 图 10 截止阀 从下部进入 从上部进入 有填料 无填料 强制关闭 自平

11、衡 内螺纹 外螺纹 直通式 角式 Y 型 介质流向阀杆密封类型 阀瓣受力类型 阀杆螺纹位置 通道类型 图 1 图 2 图 3 图 4 图 5 图 6 图 7 3、止回阀结构分类（见图三）、止回阀结构分类（见图三） 4、球阀结构分类（见图四）、球阀结构分类（见图四） 止回阀 带阻尼装置 不带阻尼装置 外阻尼 内阻尼 带摆锤 不带摆锤 按阻尼 阻尼位置 是否带摆锤 旋启式 升降式 管道式 蝶式 伸出体外 在体内 单瓣 双瓣 多瓣 图 1 图 2 图 3 图 4 图 5 图 6 直通式 角式 立式 图 7 图 8 图 9 平面 锥面 球面 图 10 单球 多球 图 11 图 12 单瓣 双瓣 图 1

12、3 阀瓣运动方式 阀瓣数量 通道方式阀瓣类型 阀瓣数量 5、蝶阀结构分类（见图五）、蝶阀结构分类（见图五） 球阀 直通式三通式四通式 通道数量 上装式侧装式全包式 装配方式 油封非油封 密封性质 不防火防静电防火防静电 防火防静电 软质材料金属材料 密封材料 浮动式固定式斜面式 球体固定方式 浮动式固定式撑开式偏心式 单面密封双面密封 密 封 图 1 图 2 图 3 图 4 图 5图 6图 7 图 8 二二） 、填料函结构（见图六）、填料函结构（见图六） 对阀门而言，除正确选择填料材料外，其填料函结构设计的正确与否 蝶阀 垂直板斜置板 强制密封自压密封 中线式单偏心双偏心三偏心 软质材料金属材

13、料 中线式斜置式单偏心弹性密封刚性密封 单偏心双偏心垂直板斜置板 双偏心三偏心 蝶板位置 密封力 密封原理 密封面材料 旋转轴位置密封性质 旋转轴位置 旋转轴位置 蝶板位置 图 1 图 2图 3图 4 图 5图 6 图 7图 8 图 9 对保证阀杆处密封是否可靠至关重要。 对一般工业用阀门，填料函的基本结构分类如下： 三三） 、中部结构（见图七）、中部结构（见图七） 阀门在大多数情况下，由于受整体结构的限制，均采用阀体与阀盖（或阀体与侧阀体）各自独 立的零件，这就为设计时带来如何保证两个零件连接后密封的问题。阀门中部结构尽管受阀门使用 性能等因素影响而多种多样，但基本结构可以分为两类： 1、有

14、垫片（环）连接的中部结构： 其结构原理是：作为密封用的垫片（环）通过螺栓连接压紧产生的变形，形成足够的密封力， 填料函 有填料式 无填料式 全填料式 中间加隔环式 复合式 中间加引漏装置 水封式 波纹管式 全封闭式 （图 1）采用同一种填料材料 （图 2）在填料中段部位再增 加一个金属隔环 （图 3）填料采用二种以上材料 （图 4）在中间隔环式基础上， 安置一个引漏管，一旦介质能 过下部填料泄漏后，可通过引 漏管将介质排到专设的容器 中，以确保阀门使用现场不受 介质危害。 （图 5）其结构与中间加引漏 装置相同，不同之处在于要通 过管路长期向填料中间施加一 定压力的循环水，以达到下部 密封段填

15、料承受的压差降低， 从而确保介质不能轻易通过阀 杆外泄。 （图 6） 从而保证两个零件之间的密封。 2、无垫片（环）连接的中部结构： 其结构原理是：不采用垫片（环）密封的结构，而达到中部连接处不泄漏。 为更清楚地表达中部密封的结构，用分类表达如下： 四四） 、阀杆螺母结构（见图八）、阀杆螺母结构（见图八） 对具有螺旋传动的阀门，其阀杆螺母结构往往因受力和环境因素的影响而不同，其基本结构可 分为固定式阀杆螺母和转动式阀杆螺母两大类。 1、固定式阀杆螺母的原理是阀杆螺母固定，阀杆作相对运动。 按其阀杆螺母所处位置又分为阀体内和阀体外两种。若阀杆螺母安置在阀体外，此时，阀杆螺 母固定，阀杆作旋转并轴

16、向运动。 若阀杆螺母安置在阀体内，此时，阀杆螺母随关闭件轴向运动，而阀杆只作旋转运动。 2、转动式阀杆螺母的原理是阀杆螺母装在支架的上部，阀杆螺母通过外力驱动作原位旋转，而阀 杆作轴向运动。 阀杆螺母安置在阀体内，由于受介质和温度的影响大，而且在介质作用下，操作条件差，易损 坏，维修更不容易，因此其使用范围受限制。 阀杆螺母安置在阀体外，由于与介质隔开，而且温度大大低于阀体和阀盖的温度，故更换、维 修、润滑方便，可用于各种工作条件（包括最复杂的工况）场合。 现将阀杆螺母结构分类列表表示： 五五） 、密封面结构、密封面结构 阀门密封面结构是决定阀门能否可靠保证在管道内使用功能的关键。由于阀门的具体执行功能 不同，因此其密封面结构不同，为便于系统地理解和掌握这方面知识，仅就典型的几种阀门密封面 结构阐述如下： 1、闸阀的密封面结构、闸阀的密封面结构 在闸阀产品中，密封面工作条件比截止阀复杂的多，闸板和阀体密封面相对移动将引起磨损， 而随着磨损的加重，闸板会在阀体中下落，而