截止閥是一種常用的截斷類閥門,主要用于接通或截斷管路中的介質,其工作原理基于閥瓣在閥桿的帶動下沿閥座中心線做直線運動,從而實現對介質流動的控制,以下從結構基礎、開啟與關閉過程、密封原理、流量調節原理四個方面詳細介紹:
結構基礎
截止閥主要由閥體、閥蓋、閥瓣(閥芯)、閥桿、閥座、手輪(或其他驅動裝置)等部件組成。閥體是截止閥的主體部分,內部有流體通道;閥瓣是關鍵部件,用于截斷或接通介質;閥桿連接閥瓣和手輪,傳遞驅動力;閥座則與閥瓣配合,實現密封。
開啟與關閉過程
關閉過程:當需要關閉截止閥時,轉動手輪,手輪帶動閥桿旋轉。由于閥桿與閥瓣之間通常采用螺紋連接,閥桿的旋轉運動會轉化為閥瓣的直線向下運動。閥瓣逐漸靠近閥座,最終緊密貼合在閥座上,將閥體內部的通道截斷,阻止介質繼續流動。
開啟過程:反向轉動手輪,閥桿帶動閥瓣向上做直線運動,閥瓣逐漸離開閥座,閥體內部的通道逐漸打開,介質得以通過閥門流動。隨著閥瓣的繼續上升,通道完全打開,介質可以順暢地通過閥門。
密封原理
截止閥的密封主要依靠閥瓣與閥座之間的緊密貼合來實現。閥瓣和閥座通常采用金屬對金屬的密封方式,也有一些截止閥會采用軟密封材料(如橡膠、聚四氟乙烯等)來提高密封性能。在關閉狀態下,閥瓣在介質壓力和閥桿預緊力的作用下,緊緊壓在閥座上,形成可靠的密封,防止介質泄漏。
流量調節原理
截止閥不僅可以用于完全開啟或關閉介質流動,還可以在一定程度上調節介質的流量。通過轉動手輪,控制閥瓣的開啟高度,就可以改變閥體內部通道的流通面積,從而調節介質的流量。閥瓣開啟高度越大,通道流通面積越大,介質流量也就越大;反之,閥瓣開啟高度越小,通道流通面積越小,介質流量也就越小。不過,截止閥的流量調節特性并非線性,且在調節過程中,閥瓣與閥座之間可能會產生較大的磨損,影響閥門的使用壽命和密封性能,因此一般不作為專門的流量調節閥使用。
