阀门基础知识2010-6-3 11:29:00 来源：深圳市德隆泰科技有限公司一、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）、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）、阀门具备的基本性能 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 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）、几个基本概念 1、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 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： 5 6 8 10 15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 175 200 225 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 1200 1300 1400 1500 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3400 3600 4000 …… 2）英制系列 用“NPS”表示，单位为英寸，其公称通径系列如下： 1/2″ 3/4″ 1″ 11/4″ 3/2″ 2″ 21/2″ 3″ 31/2″ 4″ 5″ 6″ 8″ 10″ 12″ 14″ 16″ 18″ 20″ 24″ 28″ 30″ 32″ 34″ 36″ 38″ …… 60″ ※1″=25.4mm 2、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示方法有两种：即美洲体系和欧洲体系。

1）、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： 0.05 0.1 0.25 0.4 0.6 0.8 1.0 1.6 2.0 2.5 4.0 5.0 6.3 10 15 16 20 25 28 32 42 5063 80 100 125 160 200 250 335 2)、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： 25 125 150 250 300 400 600 800 900 1500 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： 2.0 5.0 6.3 11.0 15.0 26.0 42.0 150 300 400 600 900 1500 2500 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，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 K 5 K 10 K 16 K 20 K 30 K40 K63 K 100 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） 1.6/2.0 2.5/4.0/5.0 6.3 10 152542 Class（磅级） 150 300 400 600 800 900 15002500 K 级（K）10 20 40 ※1psi≈0.007 MPa 3、压力—温度等级（压力—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 阀门产品的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）、典型阀门产品的结构 二）、填料函的结构 三）、阀门中部的结构 四）、阀杆螺母的结构 五）、密封面的结构 一）、典型阀门产品的结构 由于阀门产品的种类和结构繁多，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） 2、截止阀结构分类（见图二） 3、止回阀结构分类（见图三）4、球阀结构分类（见图四） 5、蝶阀结构分类（见图五） 二）、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）、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，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）、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）、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 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，而且由于斜度不大，造成密封面 厚度即使减少量很小也会引起闸板比较大的下移， 如果返修或维修时， 经重新研磨后， 闸板下降的幅度更大，由于这个原因，为保证阀门可靠的密封，闸板密封面一方面要 比阀体密封面要宽，另一方面，在装配时，应将闸板与阀体密封面的最初接触位置选在闸板的最高处。

一般，闸阀密封面检修要比截止阀困难，为避免阀门经常返修/维修和密封面的迅速 破坏，这就要求对闸阀密封面材料和结构的选择考虑的愈周全愈好。

1）、分离式阀座结构： 此类结构是将密封面先与阀体分开，然后再与阀体边接在一起。

其优点是密封材料选择范围大，易加工，缺点是工艺复杂。

2）、整体式阀座结构： 此结构是密封面直接在阀体上加工而成的， 可分为在阀体上直接加工和先堆焊再加工 两种。

优点是结构简单，缺点是增大了加工难度。

闸阀的密封面结构分类如下：（见图九） 2、截止阀的密封面结构 截止阀密封结构，根据密封面材料分为软质和金属两大类，在阀门设计时可根据密封 材料的特点采取相应的固定方法。

截止阀密封面结构型式如下：（见图十） 3、球阀密封面结构 由于球阀使用的场合不同，其密封面结构也不同，加上新结构、新材料、新工艺的不 断问世，使球阀的使用范围也随之扩大，阀座密封面结构也多样化。

对球阀密封副结构，由于球体一般为金属材料，关键是阀座密封面结构的选择。

球阀密封面结构分类如下：（见图十一） 4、蝶阀密封面结构 由于蝶阀具有其它阀类不可比的优点，近年来，许多新结构问世，已使蝶阀只能常温 软质密封开始向高温硬密封发展，因此，目前密封面结构相当繁多。