近 劈
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—Leabharlann ～—介质压 力对 闸板 的作用力 。因为进 口端 不
—～
密封 ，左闸板不受该 力；
旃
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一
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ｐ一
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关 闭时密封面 间的摩 擦角 ； 密封面 问达到 密封 的必需比压所应加于密
封面 的力 ；
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一
ｘ． －ａ
ｐ一
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关 闭时顶楔 斜面 间的摩擦 角； 顶楔半楔角 。
Ｕ－
， ～
的摩擦 力。 根 据力平衡原理可 以推导 出 ：
（Ｉ Ｊ ｎ ２ Ｆ ａ ｐ＇ ａ （ ＋ ） ＱＧ ）ＱＭ ａ ｐ ＱＭ［ ｎ ＋ ｎ ｐ 】 ＿ ｔ ｔ ｔ
式中 Ｑ 一
ｌ
一
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关闭时阀杆对闸板的轴 向作用力 ；
闸板的受到 的重 力 ；
图２ 楔式撑开式双闸板结构
１闸 板 架 ２阀杆 ． ３右 闸板 ４左 闸 板 ． ．
有关到位时 ，由于密封面的摩擦力将阻止闸板下降 ，撑
开机构就开始将两闸板 向左右撑开 ，使关 闭更为困难 ， 可能造成密封面擦伤 ，甚至 出现闸板卡阻 ，关闭不到位
的现象 ，严重影响 阀门的正常运行 。
Ｑ＿ Ｍ ｐ Ｑ ｔ ｐ， ｐ ， ， ［ｎ ， （ Ｑｔ ２ ａ ＋ ｔ
式中 ｐ一 ｐ 一
一
） 】 ＋
开 启时 密封面间的摩擦 角 ； 开启时顶楔斜面 间的摩擦角 。
到完全关闭位置时，在密封面上造成密封必需比压。在
介质力作用下 ，进 口端 比压 降低 ，出 口端 比压增加 ，因 此应按单 面强制密封进行分析 。
ｌ 通用祝税 造 ＧＭ
鼍６ ＇ ｍ ｝ ｇ ｉ ａ “ｍｒ
反楔撑开式平行双闸板闸阀的设计
河 南开 封高 压 阀门有 限 公司 （７０ ０ ４ ５０ ）唐 惠锋 张 惠东 孟 新 凌
【 要１分析传 统平行双 闸板 闸阀结构存 在的 问 摘
题 ，介绍 了一种新型的反楔撑开 式平行双 闸板 闸阀的结 构原理和设计计算 分析 。
以 阀门关 闭时 为例 ，左闸板 作 为进 口端 ，右 闸板
密封面和顶楔斜面的摩擦角在开启和关闭时取不
同数 值 ，是 因为关 闭时 的摩擦是整个关 闭连续动 作的过 程 ，所需克服的是动摩擦 ，因此摩擦 因数较小 ，取摩 擦
图３反楔撑 开式双 闸板结构
ｌ阀 杆 ２ｌ板 架 ３顶 芯 ４右 闸 板 ５左 闸板 － 匍
同理 ，可 以推 出阀门 开启 瞬 间阀杆 对 闸板 的轴 向
作用 力Ｑ” ：
四・反楔撑开式平行双闸板受力分析
该 结构 形式 闸板 在其 下降关 闭 阀门过 程 中 ，靠 其 内侧的反楔面与 下顶芯 的作用力使闸板撑开 ，当闸板达
三、反楔撑开式平行双闸板结构特点
反楔 撑 开式 平 行 双 闸板结 构 如 图３ 示 ，包 括 阀 Ｎ
期
杆 、左 闸板 、右 闸板 、闸板架及顶 芯等 零部件 。左右 闸 板装在 闸板架 中 ，心部各有一斜面 ， 斜面堆焊耐磨硬 该
化层 ，并组成一 个开 口向下的反楔 角 ，闸板架内下部安 装 有顶 芯 ，顶芯上 端 为斧形 楔面 ，并经 硬化处 理 ，与 两 闸板 的反楔 角配合 。闸板架上端通 过Ｔ 形槽与 阀杆连 接 ，通过 阀杆上 下运 动 ，并带动闸板实现 阀门的启闭 。
—
。
／
造成开关不灵活 ，并加速密封面的磨损 ；弹簧力过小 ，
一
／
一
不足以形成密封面必需的密封比压 ，可能造成泄漏 ，特
别是低压时更易泄漏。
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楔式 撑开机构如 图２ 示。左右 闸板 撑开靠 阀杆头 所 部的 圆锥头插入两闸板形成的开 口向上的楔角来实现。
阀杆推动闸板 向下关闭阀门时 ，一方面 向下运动 ，一方 面在闸板遇到阻力时从上向下施力撑开闸板 。当闸板没
图４关 闭时闸板受力分析示意图
图４ ，下 标 “ ” 表 示 进 口端 闸 板 受 力 ，下 标 中 １
“ ”表示 出 口端闸板受 力。Ⅳ， 示密封面对 闸板 的作 ２ Ｍ 表
用 力 ， 表 示顶楔 斜面作 用到 闸板的正 压力 ， 示 Ⅳ Ｆ表 顶 楔斜面 作用 到闸板 的摩擦 力 ，Ｆ 表示 密封 面对闸 板
在关闭过程 中，当闸板 和阀座密封副吻 合后 ，顶芯下端 与阀体 内腔底部 的凸台接 触 ，阻止顶芯 向下运 动 ，使顶
Ｎ
２
３
４
５
芯从下部反 向将左右 闸板 撑开 ，并提供密封 副的预紧密 封力 ，形成从低压到高压 各种工况的密封效果 。阀杆上 端有限位螺母 ，防止 阀门关闭过位 。开启 阀门时 顶芯与
了一种新型的反楔撑开式平行双闸板闸阀的结构原理和
１阀杆 ．
图１ 弹簧撑开式双闸板结构
２闸 板 架 ３弹 簧 ４左 闸 板 ５右 闸 板 ．
设计计算分析 。
＝ 、传统平行双闸板结构存在的问题
平 行双 闸板 闸阀结 构多式 多样 ， 目前常 用的平 行 双闸板闸阀左右闸板一般是靠弹簧或楔式 机构 撑开 。 靠弹 簧撑开结构 如图 １ 所示 。如果弹 簧力过大 ，会
阀体底部凸台脱开 ，撑开 力 自然消失。
该结 构 的优 点是 ：在 阀 门关 闭和开 启过 程 中 ，没 有额 外的撑开力撑开 闸板 ，只有当闸板和阀座密封副 吻 合后顶 芯下 端与 阀体 内腔 底部 的 凸台接 触 ，产生 撑 开 力 ，将左右闸板撑开 ，避免 了启闭过程 中密封面 的磨 损 及 闸板提 前撑 开引起的关 闭卡 阻。
、
【 关键词】 闸阀 平行双 闸板 反楔撑开式
３ｅ ｌ
一
、
前言
栅
／
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闸阀 因为流体 阻 力小 ，启闭 力矩 较 小 ，流 向不受 限制等优点 ，是各种类型的阀门应用最广泛的一种 。闸 阀有各种不同的结构形式 ，最常见的是平板闸阀和楔式
一
ｂ＝
闸阀。平行 双 闸板 闸阀具有 一对 密封副 相互 平行 的闸 板 ，是平板 闸 阀中重 要的一 种结 构形式 ，广泛 应用 于 水 、石油 、天然气及成品油输送管线等各种工业管道。 本文分析 了目前平行双闸板闸阀结构存在的问题 ，介绍