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動部分。瓣閥的閥座類似于一個法蘭盤固定在閥體上。閥瓣安裝于阻尼臂上,隨阻尼臂部件轉動。

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　(b) 關閉狀態

圖1 　瓣閥

       阻尼臂部件的重力對支座轉軸中心線的力矩為逆時針方向,促使瓣閥開啟。重錘部件的重力對支座轉軸中心線的力矩為順時針方向,促使瓣閥關閉。按照瓣閥的功能和技術要求,需經過一系列的設計計算工作, 逐步調整阻尼臂和重錘的結構和幾何位置,改變瓣閥兩大轉動部件的力矩平衡關系,使得瓣閥在非能動條件下的啟閉動作正確可靠。為了在安裝調試時使瓣閥具有一定的調節能力,將阻尼臂部件與重錘部件的結構設計為可調形式,這樣就可以在一定范圍內調整瓣閥關閉和開啟時的所需壓差值。

瓣閥的材料選擇

       瓣閥的關閉件采用金屬硬密封結構。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合金材料(如CoCrW合金)實現。由于瓣閥在關閉時,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因為受到沖擊而與基體材料之間產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, 而常溫和高溫力學性能均高于18-8奧氏體不銹鋼,在核級閥門中得到了廣泛的應用。

       重錘連桿和支座轉軸是支撐重錘部件與阻尼臂部件的主要零件,同時,還要求其轉動靈活,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。